Introducción. Una complicación de la Diabetes Mellitus es la neuropatía autonómica diabética (NAD), la cual tradicionalmente se diagnostica con criterios clínicos. El análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC), consiste en el estudio de las variaciones de tiempo entre latido y latido consecutivos del corazón, reflejo de la influencia y que tiene importancia pronóstica.
Objetivo. Determinar la utilidad del análisis de la VFC como método auxiliar para el diagnóstico y clasificación de los pacientes con NAD.
]]> Material y métodos. Se eligieron individuos con diagnóstico clínico de diabetes mellitus tipo 2 con NAD y como grupo control, diabéticos sin NAD; también se incluyó un grupo control de individuos sanos. Para el registro, se empleó un equipo PowerLab utilizando una derivación electrocardiográfica durante 5 minutos. Se estimaron variables en dominio de tiempo y de frecuencia y se compararon entre los grupos.Resultados. Se estudiaron 6 pacientes diabéticos con NAD, 3 sin NAD y 6 sujetos sanos. La diferencia más dramática se observó en el grupo de pacientes diabéticos con NAD. Al compararse valores promedio entre ambos grupos de diabéticos se observaron diferencias significativas tanto en variables de dominio de tiempo como de frecuencia: SDNN 26.799 vs 12.601, p=0.047, SDdNN 21.880 vs 9.953, p=0.031, RMSSD 21.841 vs 9.940, p=0.03), LF 125.937 vs 35.077, p=0.1 y HF 67.717 vs 14.472, p=0.02). No se encontró diferencias entre diabéticos sin NAD y controles sanos.
Conclusión. El análisis de la VFC es útil en la valoración cuantitativa de la NAD, lo cual tiene importancia pronóstica.
Palabras Clave
Variabilidad de la FC, diabetes.
Summary
Introduction. A recognized diabetes mellitus complication is autonomic neuropathy (DAN), that is usually diagnosed by clinical criteria. Heart rate variability analysis (HRV) consist in the study of time variations along consecutive heart beats, reflecting autonomic influence, with prognostic importance.
Objetive. To determine usefullness of HRV analysis as ancilliary method for diagnosis and follow-up of patients with DAN.
Materials y methods. We selected type 2 diabetic patients with clinical diagnosis of DAN and without DAN, as control group. Also we included healthy individuals. For data adquisition we used a PowerLab equipment with a single electrocardiographic lead, during 5 minutes. We calculate time domain and frequency domain variables and compared it between groups.
]]> Results. We studied 6 diabetic patients witn DAN, 3 without DAN and 6 normal subjects. The most dramatic difference ocurred in diabetics with DAN. Comparing mean values between both groups of diabetics we observed statistical differences in time domain and in frequency domain variables: SDNN 26.799 vs 12.601, p=0.047, SDdNN 21.880 vs 9.953, p=0.031, RMSSD 21.841 vs 9.940, p=0.03), LF 125.937 vs 35.077, p=0.1 and HF 67.717 vs 14.472, p=0.02). We did not found differences between diabetes without DAN and normal controls.Conclusion. HRV analysis is usefull in evaluating cuantitatively DAN, with prognosis information.
Key Words
Heart rate variability, diabetes.
Introducción
Uno de los aspectos de la modulación del sistema nervioso autónomo sobre el aparato cardiovascular es el balance entre el tono simpático y el parasimpático sobre la frecuencia cardíaca. En condiciones patológicas, tal modulación puede verse afectada, por ejemplo, en el infarto agudo de miocardio se produce un incremento del tono simpático de manera compensatoria ante la pérdida de la geometría normal del ventrículo izquierdo, generándose así un disbalance entre el tono simpático y parasimpático, hecho que se ha relacionado a mayor mortalidad en este grupo de enfermos(1).
Una complicación conocida de la Diabetes Mellitus es la neuropatía autonómica diabética (NAD), la cual inicialmente cursa con disminución de la velocidad de conducción nerviosa y resistencia a la conducción por daño isquémico; posteriormente, degeneración axonal que progresa a todas la fibras nerviosas hasta producir desmielinización(2). Como origen de esta disfunción se postulan alteraciones metabólicas (en la vía del poliol y metabolismo anormal del inositol, formación de productos terminales de la glicosilación avanzada, incremento en las especies oxígeno reactivas y alteraciones en el metabolismo de los ácidos grasos esenciales) o hipoxia secundaria a anomalías microvasculares que comprometen la irrigación del nervio(2).
Sus manifestaciones clínicas incluyen hipotensión ortostática, impotencia, disfunción gastrointestinal (p.ej. diarrea crónica), retención urinaria o alteraciones en la termorregulación como sudoración inmotivada o anhidrosis en las extremidades inferiores. Otras complicaciones relacionadas son la neuropatía sensomotora distal simétrica, la amiotrofia y la mononeuritis múltiple.
]]> Tradicionalmente se han utilizado diversos síntomas y signos para el diagnóstico de la NAD tales como registrar la presión arterial en decúbito y de pie o la frecuencia cardíaca con inspiración profunda, maniobra de valsalva(3) y pre y post ejercicio físico(2). En los últimos años se viene utilizando el análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC), como marcador de la función autonómica(4) y por ende del equilibrio simpático/parasimpático. Este consiste en el análisis de las variaciones en la duración del intervalo de tiempo que transcurre entre latido y latido consecutivos del corazón (los intervalos RR). Este método se ha aplicado desde hace varias décadas en obstetricia: ciertos patrones en las variaciones de la frecuencia cardíaca fetal durante las contracciones uterinas del trabajo de parto predicen sufrimiento fetal agudo. Recientemente, este método ha devenido como marcador pronóstico en los pacientes con cardiopatía isquémica(1,5), insuficiencia cardíaca(6), miocarditis Chagásica(7,) síncope(8) o en los que han sido sometidos a trasplante cardíaco(9). Otros métodos auxiliares que también se han utilizado en la evaluación del sistema nervioso autónomo incluyen variabilidad de la presión arterial(10), sensibilidad barorefleja(11), velocidad de onda de pulso(12,13), variabilidad del intervalo QT(14), respuesta simpática cutánea(15) o métodos por imágenes como la gamagrafía miocárdica de SPECT con I231-Meta-iodobenzilguanina –MIBG(16).La presente investigación tuvo como objetivo determinar la utilidad del análisis de la VFC como método auxiliar para el diagnóstico y clasificación de los pacientes con NAD.
Materiales y métodos
Pacientes. Fueron elegidos para el estudio, individuos con diagnóstico clínico de diabetes mellitus tipo 2 con neuropatía autonómica diabética. Se utilizaron los siguientes criterios para el diagnóstico clínico de NAD:
1.-Presencia de taquicardia sinusal de reposo mayor de 100 latidos/minuto
2.-Pobre incremento de la frecuencia cardíaca con la posición de pie [cociente(17) frecuencia cardíaca en decubito/frecuencia cardíaca de pie < 1
3.-Caída de la presión arterial con la posición de pie > 10 mmHg
Se consideró por lo menos uno de estos tres criterios y por lo menos un síntoma típico para establecer el diagnóstico clínico de NAD.
Como grupo control se eligieron pacientes diabéticos con características similares en cuanto a edad, tipo de diabetes y comorbilidad, pero sin los criterios para NAD mencionados. No se consideró el tiempo de evolución de la diabetes como criterio de inclusión o exclusión ya que la aparición de NAD se correlaciona en forma directa con ella.
]]> Fueron excluídos pacientes diabéticos que tuvieran antecedentes de enfermedades cardiovasculares como infarto de miocardio, isquemia miocárdica sintomática, hipertensión arterial descompensada o insuficiencia cardíaca en CF II-IV (de la New York Heart Association) o bien de ingesta de medicamentos o sustancias que pudieran afectar los resultados (p.ej. betabloqueantes).También se incluyó un grupo control de individuos adultos conocidos sanos, asintomáticos, con un interrogatorio y examen físico que no evidenció hallazgos patológicos.
Diseño del estudio. Se utilizó como regla de oro los signos y síntomas de NAD para establecer la utilidad del análisis de la VFC en confirmar el diagnóstico clínico y secundariamente para clasificar y estratificar a los pacientes con NAD. Las variables analizadas en el grupo de diabéticos con NAD se compararon con el grupo de diabéticos sin NAD clínica. También se compararon los valores promedio de los diabéticos sin NAD clínica con los de los sujetos sanos del grupo control, para corroborar que los pacientes sin NAD clínica no fueran portadores de cualquier anomalía en este tipo de análisis.
Adquisición y análisis de los datos. Para la adquisición de datos se empleó un equipo digital de registro PowerLab ADInstruments utilizando una derivación electrocardiográfica estándar DI ó DII, durante 5 minutos en decúbito supino. La frecuencia de adquisición fue de 1 KHz y se filtró la señal en el rango 20-250 Hz. Antes de iniciar el registro, se constató que el sujeto estuviese de previo en reposo y en posición adecuada.
El análisis y presentación gráfica de los datos se realizó con la extensión "heart rate variability", determinándose variables tanto en Dominio de Tiempo como en Dominio de Frecuencia.
Las variables en dominio de tiempo se obtuvieron utilizando mediciones directas o cálculos aritméticos e incluyeron:
| Variables simples ]]> (en ms): | -RR máximo -RR mímimo -Rango (diferencia entre RR máximo y mínimo) -RR promedio -RR mediana -Frecuencia cardíaca promedio (latidos/min) |
| Métodos estadísticos (en ms): | -Desviación estándar de los RR (o llamados NN, deriva de "normal to normal"), el SDNN -Desviación estándar de las diferencias entre latidos consecutivos, el SDDeltaRR -Raíz cuadrada del promedio de así dife- rencias entre intervalos sucesivos elevadas al cuadrado, el RMSSD -Número de diferencias entre intervalos RR sucesivos mayores de 50 ms, el NN50 ]]> -Número de diferencias entre intervalos RR sucesivos mayores de 50 ms divididos por el número total de RR sucesivos, expresado en porcentaje |
Para calcular los parámetros en dominio de frecuencia, es necesario desdoblar la señal sinusoidal (el tacograma de intervalos RR, ver más adelante) en los múltiples componentes de distinta frecuencia que lo componen, mediante métodos matemáticos; en este estudio se utilizó el de Transformación rápida de Fourier. Se establecieron los rangos convencionales(18,19) de alta y baja frecuencia y se calculó el poder de los mismos. Los parámetros utilizados fueron:
-Poder del rango baja frecuencia (rango 0.04 – 0.15 Hz), Lf, en ms(2)
-Poder del rango alta frecuencia (rango 0.15 – 0.4 Hz), HF, en ms(2)
-Relación LF/HF
Para establecer si las diferencias entre grupos eran estadísticamente significativas se utilizó el método t de student del programa Systat 6.0.1 for Windows, considerando una diferencia como significativa si el valor de p era < 0.05.
Presentación de los datos. La presentacion gráfica de los datos en ejes de coordenadas incluyó (figura 1):
El tacograma de los intervalos RR. Consiste en graficar en las ordenadas la duración de cada uno de los intervalos RR consecutivos (en las abcisas).
El histograma de los intervalos RR. Es un gráfico de barras que presenta el número de intervalos RR (ordenadas) y la duración RR (abcisas) en intervalos (barras) que difieren 10 ms entre sí en orden tanto creciente como decreciente.
El histograma de las diferencias RR (Delta RR) es un gráfico de barras que presenta el número diferencias entre RR y RR consecutivos (ordenadas) y la duración de tales diferencias (abcisas) en intervalos (barras) que difieren 10 ms entre sí en orden tanto creciente como decreciente.
El ploteo de Poincaré que muestra la duración de cada intervalo RR en ms (ordenadas) versus la duración del RR inmediatamente precedente (abcisas), el llamado "mapa de retorno". Se utilizó la clasificación modificada de Woo et al(20) para el análisis de los patrones obtenidos desde la distribución de los RR el delta RR.
El espectro representa las bandas de frecuencia (en Hz, abcisas) y su respectivo poder (ordenadas) en ms.
Se estudiaron 6 pacientes diabéticos con diagnóstico clínico de NAD. Como grupo control de incluyeron 3 pacientes diabéticos sin evidencia clínica de NAD y 6 sujetos sanos.
El tiempo de enfermedad en el grupo de diabéticos con NAD fue en promedio 18 años (R: 7 a 35) mientras que en grupo de diabéticos sin NAD, 30 días (de realizado el diagnóstico). En otras variables como edad. sexo, raza, comorbilidad, etc., ambos grupos son similares.
]]> La diferencia más dramática en los diversos parámetros del análsis de la VFC se observó en el grupo de pacientes diabéticos con NAD versus los que no tenían NAD (compárese las figuras 1 y 2), halllazgo estadísticamente significativo.
Los valores promedio obtenidos para las diferentes variables de VFC se muestran en la tabla I. Al compararse entre ambos grupos puede observarse una clara diferencia tanto en variables de dominio de tiempo como de frecuencia (tablas II y III). Destacan las variables estadísticas (SDNN 26.799 vs 12.601, p=0.047, SDdNN 21.880 vs 9.953, p=0.031, RMSSD 21.841 vs 9.940, p=0.03) y las de dominio de frecuencia (LF 125.937 vs 35.077, p=0.1 y HF 67.717 vs 14.472, p=0.02) respectivamente.
Es de notar que en el grupo de diabéticos con NAD, resalta el No. 6 (tabla I) quien presenta valores de las variables estadísticas más cercanos o incluso mayores al promedio de los valores del grupo sin NAD: SDNN 29.1 vs 26.799, SDdNN 23.792 vs 21.88, RMSSD 23.74 vs 21.847, NN50 10 vs 5 y %NN50 2.6 vs 1.5 lo que podría sugerir que el diagnóstico clínico no necesariamente refleja la presencia de disfunción autonómica objetiva, según esta metodología. Si este paciente se excluyera del análsis, los valores de p se incrementan aún más, en especial para LF (p=0.03).
Finalmente, se comparó al grupo de pacientes diabéticos sin NAD con un grupo de individuos sanos (tabla IV) sin encontrarse diferencias, lo que nos indica que ninguno de estos pacientes podría ser portador de una anomalía según este tipo de análisis.
Discusión
En este estudio se utilizó como regla de oro a las manifestaciones clínicas de la NAD, pues se trataba de pacientes con un cuadro clínico típico y con diabetes de larga evolución. Nuestros resultados confirman que este análisis es de utilidad como exámen auxiliar para el diagnóstico, detección de casos oligosintomáticos y clasificación y cuantificación de la gravedad de la NAD puesto que encontramos una correlación directa entre los signos y síntomas y las anomalías en el análsis de la VFC.
Aunque en este estudio se utilizó una metodología convencional, existen otros métodos de análisis de la VFC que inluyen métodos geométricos como el ploteo de recurrencia(35), en dominio de frecuencia, el modelo autoregresivo(22,23,36) o los llamados métodos basados en fenómenos no lineares como tono-entropía(37), dimensión fractal(11), demodulación compleja(38) y encarrilamiento postural(38).
La importancia de detectar y clasificar la presencia y gravedad de la neuropatía autonómica radica principalmente en la posibilidad de modificar el pronóstico del paciente ya que la presencia de NAD se ha relacionado a mayor mortalidad(39), muerte súbita cardíaca(40), prolongación del QT y subsecuente aparición de arritmias letales(41) isquemia miocárdica silente(42) y otras complicaciones como micro-albuminuria(43). En Costa Rica el diagnóstico tradi-cionalmente se ha hecho sobre bases clínicas y ésta metodología aporta mayor sensibilidad, monitoreo de la evolución y probablemente, de la respuesta al tratamiento farmacológico.
Conclusión
El análisis de la VFC es un método diagnóstico útil en la valoración y estratificación de los pacientes diabéticos con NAD, cuya detección es de importancia pronóstica.
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*Cátedra de Fsiología, Universidad de Iberoamérica,
**Servicio de Medicina Interna, Cátedra de Medicina, Hospital México, Universidad de Iberoamérica
Ap. Postal 847-1000 San José, Costa Rica
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