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Universidade Federal de Juiz de Fora
Faculdade de Medicina
Departamento de Fisioterapia
Camilla Alves Miranda
Camillo Dias Zaidem
ESTUDO DA VARIABILIDADE DA FREQÜÊNCIA CARDÍACA EM HOMENS SADIOS COM IDADE ENTRE 20 E 80 ANOS
Juiz de Fora
2008
Camilla Alves Miranda
Camillo Dias Zaidem
ESTUDO DA VARIABILIDADE DA FREQÜÊNCIA CARDÍACA EM HOMENS SADIOS COM IDADE ENTRE 20 E 80 ANOS
Trabalho de Conclusão de Curso de graduação em Fisioterapia da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Juiz de Fora, apresentado como requisito parcial à obtenção do título de graduação.
Orientadora: Prof.ª Lilian Pinto da Silva
Juiz de Fora
2008
ii
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho à minha mãe
Elizabeth, pelo apoio, aos meus irmãos
Rodrigo e Thais e ao meu namorado
Marcus.
Camilla Alves Miranda
Dedico esse trabalho aos meus pais,
Rita e Camilo, aos meus irmãos, Paulo
Vitor e Felipe e ao meu amor, Maria
Clara.
Camillo Dias Zaidem
iii
AGRADECIMENTOS
Meus sinceros agradecimentos a todos aqueles que de alguma forma doaram
um pouco de si para que a conclusão deste trabalho se tornasse possível:
À Deus, por iluminar meu caminho para que o seguisse com sabedoria.
À minha mãe Elizabeth, pelo amor, incentivo e exemplo de força, por lutar
pela educação de cada filho.
Ao meu pai Hilton, presente em meu coração, por proporcionar o carinho e
educação que precisava.
Aos meus irmãos Rodrigo e Thais, que apesar da distância, sempre me
incentivaram e me apoiaram em todos os momentos.
Ao meu namorado Marcus pela paciência, por todo amor e carinho que me
proporcionou.
Aos professores que contribuíram para minha formação acadêmica.
Aos professores Jorge Perrout e Ronaldo Bastos, por contribuírem para o
enriquecimento deste trabalho.
Em especial à minha orientadora professora Lílian, sempre meiga e educada,
por ser um exemplo de profissionalismo, pela confiança ao aceitar minha orientação,
pela sabedoria compartilhada e pela dedicação e paciência com que conduziu este
trabalho.
Ao Camillo pela competência e eficiência na realização deste trabalho.
Aos amigos pelos bons momentos e boas lembranças.
À todas as pessoas que disponibilizaram seu tempo para a participação deste
estudo.
Enfim, à todos que contribuíram de alguma maneira para a conclusão de mais
uma etapa em minha vida.
Camilla Alves Miranda
iv
Agradeço a todos que fizeram parte dessa caminhada rumo à conclusão do
curso de Fisioterapia da UFJF.
Aos meus pais, que sempre me apoiaram em todas as decisões e
responsáveis diretos por esse momento.
Aos meus irmãos, parceiros leais e fiéis, pela tranqüilidade passada nesses
cinco anos.
Aos meus avós e demais familiares, que de alguma forma colaboraram para o
êxito desse caminho.
À minha namorada, porto seguro em todos o momentos, companheira fiel e
amorosa, pronta para ajudar em todos os momentos.
Aos colegas do curso de fisioterapia, pelo ótimos momentos vividos nesse
período.
À professora Lilian, pela sua eterna paciência, consideração e tranqüilidade, a
quem devo agradecer por ter sido muito importante no decorrer da graduação.
Aos professores Jorge e Ronaldo, pela disponibilidade de fazerem parte da
banca deste trabalho.
À Camilla, pela competência e eficiência na elaboração deste trabalho.
Enfim, a todos que contribuíram para a minha formação a minha eterna
gratidão.
Camillo Dias Zaidem
v
RESUMO
Introdução. A freqüência cardíaca é modulada pelo sistema autonômico batimento
a batimento. A variabilidade da freqüência cardíaca (VFC), definida como a variação
de batimentos cardíacos consecutivos, é uma ferramenta não invasiva para a
mensuração da modulação autonômica sobre o coração. Com o envelhecimento
ocorre uma redução da VFC, que está relacionada a maiores índices de mortalidade.
Objetivo. O objetivo deste estudo foi analisar o ritmo de redução da VFC com o
aumento da idade em homens sadios, e se este é mais evidente em determinada
faixa etária. Materiais e Métodos. Foram estudados 52 indivíduos, não fumantes e
sadios, do sexo masculino, de 20 a 74 anos, divididos em seis faixas etárias: 20 a 29
anos, 30 a 39 anos, 40 a 49 anos, 50 a 59 anos, 60 a 69 anos e 70 a 79 anos.
Foram coletados os batimentos cardíacos durante 10 minutos, com o voluntário em
repouso na posição supina. A análise da VFC foi realizada a partir do cálculo de
variáveis nos domínios do tempo (MNN; SDNN; RMSSD e pNN50) e da freqüência
(LF; HF; LF/HF). Resultados. As variáveis de VFC calculadas no domínio do tempo
apresentaram valores significativamente menores a partir da faixa etária dos 40 aos
49 anos em comparação a faixa etária dos 20 aos 29 anos. No domínio da
freqüência houve redução significativa a partir da faixa etária dos 50 a 59 anos em
comparação à faixa dos 20 aos 29 anos. Não houve uma correlação significativa
entre os escores de atividade física habitual (AFH) e as variáveis de VFC.
Conclusão. A redução da VFC foi mais evidente antes dos 50 anos e não sofreu
influência do nível de atividade física habitual.
Palavras-chaves: Sistema nervoso autônomo; envelhecimento; freqüência
cardíaca;
vi
ABSTRACT
Introduction. Heart rate is modulated by the autonomic system beat the beat. The
heart rate variability (HRV), defined as the change in consecutive heart beats, is a
noninvasive tool for measurement of autonomic modulation on the heart. With the
aging there is a reduction of HRV, which is linked to higher mortality rates.
Objective. This study aimed to analyze the pace of reduction of HRV with age in
healthy men, and if this is more evident in a certain age. Materials and Methods. We studied 52 subjects, healthy and non-smokers, male, 20 to 74 years, divided into
six age groups: 20 to 29 years, 30 to 39 years, 40 to 49 years, 50 to 59 years, 60 to
69 years and 70 to 79 years. The heart beats were collected for 10 minutes, with the
volunteer at rest in the supine position. The HRV analysis was performed from the
calculation of variables in the time-domain (MNN; SDNN; RMSSD and PNN50) and
frequency-domain (LF, HF, LF / HF). Results. The variables of HRV calculated in the
time-domain showed significantly lower values from the age of 40 to 49 years in
compared to the 20 to 29 years. In the frequency-domain there was a significantly
decrease from the age of 50 to 59 years in comparison to the age group of 20 to 29
years. There was no significant correlation between the scores of habitual physical
activity (AFH) and the variables of HRV. Conclusion. The reduction of HRV was
more evident before the age of 50 and was not influenced the level of habitual
physical activity.
Key words: autonomic nervous system; aging; heart rate;
vii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Modelo para o ajuste da freqüência cardíaca, em curto prazo, via
modulação autonômica.........................................................................................14
Figura 2- Sinal de eletrocardiograma com destaque para os intervalos entre as
ondas R (iRR), as quais representam a despolarização dos ventrículos que dá
origem ao batimento cardíaco...............................................................................15
Figura 3.A- Três ritmos distintos: alta freqüência; baixa freqüência e muito baixa
freqüência..............................................................................................................17
Figura 3.B- Sinal complexo resultante da combinação dos fenômenos
ondulatórios representados em 3A (equivalente à série temporal de iNN)...........17
Figura 3.C- Resultado da análise espectral da série temporal representada em
3B, com identificação das 3 faixas de freqüências...............................................17
Figura 4- Ilustração de um sinal de eletrocardiograma com extração dos
intervalos entre as ondas R para construção da série temporal de iNN; a
estimativa da função densidade espectral de potência (análise espectral) pode
ser calculada utilizando-se métodos paramétrico (modelo autoregressivo) ou não
paramétrico (transformada rápida de Fourier – FFT)............................................17
Figura 5- Análise espectral da VFC: componentes, bandas, nervos eferentes e
moduladores fisiológicos.......................................................................................18
Figura 6.A- Série temporal de iRR coletada durante 10 minutos.........................26
Figura 6.B- Série temporal de iNN nos 5 minutos ininterruptos de menor
variância selecionados automaticamente e que foram considerados para cálculo
das variáveis utilizadas para análise da VFC.......................................................26
Figura 7- Função densidade espectral de potência, estimada pela transformada
rápida de Fourier para uma série temporal de iNN. As bandas de muito baixa
freqüência (VLF), baixa freqüência (LF) e alta freqüência (HF) da PSD estão
delimitadas por diferentes tonalidades de cinza..................................................27
viii
Figura 8 - Boxplots dos valores da pressão arterial diastólica (PAD) e sistólica
(PAS) de repouso em cada faixa etária estudada................................................29
Figura 9 - Boxplots da variável MNN em cada faixa etária estudada..................31
Figura 10 - Boxplots da variável SDNN em cada faixa etária estudada..............31
Figura 11 - Boxplots da variável RMSSD em cada faixa etária estudada............32
Figura 12 - Boxplots da variável pNN50 em cada faixa etária estudada.............32
Figura 13 - Boxplots da potência total das componentes pertencentes à banda de
baixa freqüência (LF), descritas em potência absoluta (ms2), para cada faixa
etária estudada......................................................................................................33
Figura 14 - Boxplots da potência total das componentes pertencentes à banda de
alta freqüência (HF), descritas em potência absoluta (ms2), para cada faixa etária
estudada................................................................................................................34
Figura 15 - Boxplots da potência total das componentes pertencentes à banda de
baixa freqüência (LF), descritas em potência normalizada, para cada faixa etária
estudada................................................................................................................34
Figura 16 - Boxplots da potência total das componentes pertencentes à banda de
alta freqüência (HF), descritas em potência normalizada, para cada faixa etária
estudada................................................................................................................35
Figura 17 - Boxplots dos valores obtidos pela razão entre a potência total das
componentes pertencentes à banda de baixa e de alta freqüência (LF/HF) para
cada faixa etária estudada....................................................................................35
Figura 18 - Representação do comportamento da variável SDNN com o aumento
da idade por uma função exponencial..................................................................39
Figura 19 - Representação do comportamento da variável RMSSD com o
aumento da idade por uma função exponencial...................................................40
Figura 20 - Representação do comportamento da potência total das
ix
componentes pertencentes à banda de baixa freqüência (LF), descritas em
potência absoluta (ms2), com o aumento da idade por uma função
exponencial...........................................................................................................40
Figura 21- Representação do comportamento da potência total das componentes
pertencentes à banda de alta freqüência (HF), descritas em potência absoluta
(ms2), com o aumento da idade por uma função
exponencial...........................................................................................................41
Figura 22 - Representação do comportamento da potência total das
componentes pertencentes à banda de baixa freqüência (LF), descritas em
potência normalizada, com o aumento da idade por uma função linear...............41
Figura 23 - Representação do comportamento da potência total das
componentes pertencentes à banda de alta freqüência (HF), descritas em
potência normalizada, com o aumento da idade por uma função linear...............42
Figura 24 - Representação do comportamento da razão entre a potência total
das componentes pertencentes à banda de baixa e de alta freqüência (LF/HF)
com o aumento da idade por uma função linear...................................................42
x
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Bandas de freqüência presentes na função densidade espectral
estimada a partir da série temporal de iNN...........................................................18
Tabela 2 - Caracterização da amostra no que diz respeito ao número de sujeitos
(N), idade, estatura, massa corporal e índice de massa corporal (IMC) nas seis
faixas etárias estudadas. Valores descritos como média ± desvio
padrão...................................................................................................................24
Tabela 3 - Comparação dos níveis da pressão arterial diastólica (PAD), da
pressão arterial sistólica (PAS) e do escore de atividade física habitual (AFH)
entre as faixas etárias investigadas. Valores descritos como média ± desvio
padrão...................................................................................................................30
Tabela 4 - Comparação dos valores obtidos para as variáveis de VFC no domínio
do tempo entre as faixas etárias investigadas. Valores descritos como média ±
desvio padrão........................................................................................................33
Tabela 5 - Comparação dos valores obtidos para as variáveis de VFC no domínio
da freqüência entre as faixas etárias investigadas. Valores descritos como média
± desvio padrão.....................................................................................................36
Tabela 6 - Correlação entre os escores de atividade física habitual e os valores
obtidos para as variáveis de VFC no domínio do tempo nas faixas etárias
investigadas. Valores descritos como média ± desvio padrão.............................37
Tabela 7 - Correlação entre os escores de atividade física habitual e os valores
obtidos para as variáveis de VFC no domínio da freqüência nas faixas etárias
investigadas. Valores descritos como média ± desvio padrão.............................38
xi
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO................................................................................................ 13 1.1. Modulação autonômica cardíaca.......................................................... 13 1.2. Variabilidade da freqüência cardíaca................................................... 15 1.3. O envelhecimento e a variabilidade da freqüência cardíaca.............. 192. OBJETIVOS.................................................................................................... 23 2.1. Geral........................................................................................................ 23 2.2. Específicos............................................................................................. 233. MATERIAIS E MÉTODOS.............................................................................. 24 3.1. Amostra.................................................................................................. 24 3.2. Protocolo experimental e análise da VFC........................................... 25 3.3. Análise estatística................................................................................. 284. RESULTADOS................................................................................................ 295. DISCUSSÃO................................................................................................... 436. CONCLUSÃO.................................................................................................. 467. REFERÊNCIAS............................................................................................... 478. ANEXOS.......................................................................................................... 50 8.1. Termo de consentimento livre e esclarecido..................................... 50 8.2 . Protocolo CEP-UFJF........................................................................... 52 8.3. Entrevista e avaliação física................................................................ 53 8.4. Questionário de atividade física habitual........................................... 55
xii
1. INTRODUÇÃO
1.1 - Modulação autonômica cardíaca
O sistema nervoso autônomo (SNA) exerce influência relevante sobre a maior
parte das funções viscerais do organismo humano, de modo a contribuir para a homeostasia
do meio interno, permitindo que o organismo trabalhe harmoniosamente. O SNA possui duas
importantes subdivisões: o sistema nervoso simpático (SNS) e o sistema nervoso
parassimpático (SNP) ou vagal (GUYTON; HALL, 2002; ZHONG et al., 2006).
O coração possui muitas fibras cardíacas auto-excitáveis, as quais produzem
descargas e contrações rítmicas automáticas que controlam a freqüência dos batimentos
cardíacos. Porém, SNA influencia a freqüência de disparos destas fibras auto-excitáveis, em
especial aquelas localizadas no nódulo sinusal, adequando o ritmo dos batimentos cardíacos
de acordo com as necessidades metabólicas e teciduais momentâneas do organismo. O
coração recebe eferências das duas subdivisões do SNA, sendo que os nervos parassimpáticos
distribuem-se principalmente para os nódulos sinusal e átrio-ventricular e, em menor grau,
para os músculos atriais e ventriculares. Os nervos simpáticos distribuem-se para todas as
áreas cardíacas, tendo grande representação na musculatura ventricular (GUYTON; HALL,
2002).
O sistema nervoso central (SNC) recebe aferências que transmitem informações
captadas por receptores localizados nas vísceras, as quais são processadas no subconsciente e
têm papel fundamental na regulação homeostática e no ajuste aos estímulos externos. Esta
regulação minuciosa advinda do SNC é mediada via SNA (BERNE et al.,2000; SAUL, 1990),
conforme ilustrado na Figura 1.
A estimulação vagal no coração gera a liberação do hormônio acetilcolina nas
suas terminações. Esse hormônio tem o efeito de diminuir a freqüência de excitação do
nódulo sinusal e a excitabilidade das fibras juncionais átrio-ventriculares, entre a musculatura
atrial e o nódulo átrio-ventricular, lentificando a transmissão do impulso cardíaco para os
ventrículos (GUYTON; HALL, 2002). Já a estimulação simpática sobre o ritmo cardíaco, que
ocorre pela liberação de noradrenalina, gera o aumento da freqüência de descarga do nódulo
sinusal, da velocidade de condução e da força de contração da musculatura cardíaca,
incrementando a atividade global do coração. Uma estimulação simpática máxima pode quase
13
triplicar a freqüência dos batimentos e duplicar a força de contração cardíaca (GUYTON;
HALL, 2002).
Figura 1 - Modelo para o ajuste da freqüência cardíaca, em curto prazo, via modulação autonômica.Fonte: Saul, JP. NIPS 1990; 5:32-37
Os nódulos sinusal e átrio-ventricular são ricos em colinesterase, que degrada a
acetilcolina, ocasionando um rápido enfraquecimento da reposta ao estímulo vagal. Além
disso, a acetilcolina ativa rapidamente canais especiais de potássio, cuja abertura não
necessita da atividade intracelular de segundos mensageiros, propiciando um curto período de
latência da atividade vagal sobre o coração. Esses dois fatores permitem que os nervos
parassimpáticos exerçam controle logo no primeiro ou segundo batimento após o estímulo, o
que caracteriza um controle batimento-a-batimento sobre o ritmo cardíaco (BERNE et
al.,2000). Por outro lado, o estímulo simpático tem um período longo de latência, superior a
cinco segundos, devido, principalmente, à lenta liberação de noradrenalina pelas terminações
simpáticas e à necessidade de segundos mensageiros para atuação deste neurotransmissor.
Dessa forma, a atividade simpática altera o ritmo cardíaco mais vagarosamente do que a
atividade vagal (BERNE et al., 2000; MALIK; CAMM, 1995).
14
A ocorrência de doenças cardiovasculares está intimamente relacionada às
alterações da modulação autonômica sobre o coração, que podem ser devido a uma
diminuição da atuação vagal, um incremento da atuação simpática ou uma combinação de
ambos os fatores (DE MEERSMAN; STEIN, 2007; MOULOPOULOS, 2005).
1.2 - Variabilidade da freqüência cardíaca
A relação existente entre a influência do SNA sobre o funcionamento do sistema
cardíaco e os altos índices de mortalidade cardiovascular têm estimulado o desenvolvimento
de ferramentas que quantifiquem a modulação autonômica sobre o coração (TASK FORCE,
1996).
Dentre as ferramentas utilizadas como indicador funcional da modulação
autonômica sobre o coração, a variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) destaca-se por ser
um método não-invasivo (BONNEMEIER et al., 2003; KUO et al., 1999; PASCHOAL et al.,
2006; YERAGANI et al., 1997; ZHANG, 2007). A VFC é definida como a variação entre
batimentos cardíacos consecutivos, de origem sinusal, os quais são influenciados
continuamente pela atuação do SNA, tanto simpático como vagal (TASK FORCE, 1996).
(Figura 2).
Figura 2 - Sinal de eletrocardiograma com destaque para os intervalos entre as ondas R (iRR), as quais representam a despolarização dos ventrículos que dá origem ao batimento cardíaco.Fonte: Modificado de Saul, J. P., NIPS 1990; 5:32-37
Os intervalos entre os batimentos cardíacos (intervalos entre as ondas R do
eletrocardiograma – iRR) podem ser extraídos do sinal de eletrocardiograma ou captados com
o uso de monitores de freqüência cardíaca.
A análise da VFC é realizada no domínio do tempo, por meio do cálculo de
variáveis baseadas em relações estatísticas, e no domínio da freqüência, por meio da análise
espectral que permite decompor a série temporal de iRR normais (iNN) em seus diferentes
iRR
R R R R R
15
componentes de freqüência (TASK FORCE, 1996). Para tal análise utilizam-se séries
temporais de longa (eletrocardiograma de 24 horas) ou de curta duração (5 a 15 minutos)
(TASK FORCE, 1996).
Para o estudo da VFC, no domínio do tempo, são estimadas variáveis
recomendadas pelas Sociedades Européia e Americana de Cardiologia (TASK
FORCE, 1996), as quais são extraídas das séries temporais de iNN e baseadas em
relações estatísticas, sendo:
a. MNN - média de todos os iNN da série temporal;
b. SDNN - desvio padrão de todos os iNN da série temporal;
c. SDANN – desvio padrão da média dos iNN a cada segmento de 5 minutos da
série temporal total analisada. Esta medida é calculada apenas para séries
temporais de longa duração.;
d. RMSSD - raiz média quadrática das diferenças de batimentos sucessivos, dada
por
( )1
1
1
21
−
−=
∑−
=+
n
NNNNRMSSD
n
iii (1)
na qual, n é o número total de iNN da série temporal analisada e NN i a duração do
i-ésimo intervalo;
e. NN50 - contador do número de vezes que iNN sucessivos apresentam
diferença de duração superior a 50 ms;
f. pNN50 = proporção obtida pela relação NN50/n.
A variável SDNN reflete a participação de todos os componentes rítmicos
responsáveis pela variabilidade, sendo relacionada às contribuições de ambos os
ramos do SNA, enquanto que as variáveis RMSSD, NN50 e pNN50 refletem as
contribuições de variações em altas freqüências, as quais estão relacionadas à
atuação vagal (TASK FORCE, 1996).
Para a análise da VFC no domínio da freqüência, cada série temporal de
iNN é decomposta nos seus componentes de freqüência. A Figura 3, exemplica tal
decomposição considerando sinais simulados com determinadas freqüências:
16
Figura 3 - A: três ritmos distintos: alta freqüência em verde (15 ciclos/min ou 0,25 Hz), baixa freqüência, em amarelo (6 ciclos/min ou 0,1 Hz) e muito baixa freqüência, em vermelho (1 ciclo/min ou 0,016 Hz). B: sinal complexo resultante da combinação dos fenômenos ondulatórios representados em 3A (equivalente à série temporal de iNN). C: resultado da análise espectral da série temporal representada em 3B, com identificação das 3 faixas de freqüências (0,016 Hz, 0,1 Hz e 0,25 Hz).Fonte: www.cardios.com.br/Jornais/jornal-20/metodos%20diagnosticos.htm
A decomposição da série temporal de iNN em suas componentes de freqüência dá
origem a função densidade espectral de potência ou espectro de potência, conforme ilustrado
na Figura 4.
Figura 4 - Ilustração de um sinal de eletrocardiograma com extração dos intervalos entre as ondas R para construção da série temporal de iNN; a estimativa da função densidade espectral de potência (análise espectral) pode ser calculada utilizando-se métodos paramétrico (modelo autoregressivo) ou não paramétrico (transformada rápida de Fourier – FFT).Fonte: www.cardios.com.br/Jornais/jornal-20/metodos%20diagnosticos.htm
A B C
17
A partir da função densidade espectral de potência são estimadas quatro bandas de
freqüência, conforme descrito na Figura 5 e na Tabela 1.
Figura 5 - Análise espectral da VFC: componentes, bandas, nervos eferentes e moduladores fisiológicos. Fonte: www.cardios.com.br/Jornais/jornal-20/metodos%20diagnosticos.htm
Tabela 1 - Bandas de freqüência presentes na função densidade espectral estimada a partir da série temporal de iNN.Fonte: Modificado de Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Eur Heart J 1996;17:354-81.
POTÊNCIA TOTAL
ULF (ms2)
(Ultra Low Frequency)
VLF (ms2)
(Very Low Frequency)
LF (ms2)
(Low Frequency)
HF (ms2)
(High Frequency)
≤ 0,003 Hz 0,003 - 0,04 Hz 0,04 - 0,15 Hz 0,15 - 0,4 Hz≤ 0,2 ciclos/min 0,2 - 2,4 ciclos/min 2,4 – 9 ciclos/min 9 – 25 ciclos/min
Para a análise da VFC são consideradas duas bandas de freqüência: a de baixa
freqüência (LF), relacionada à mecanismos barorreflexos e indicadora de predomínio
simpático; e a de alta freqüência (HF), relacionada à respiração e, portanto, à atividade vagal
(CENSI; CALCAGNINI; CERUTTI, 2002; PAGANI et al., 1986; RADHAKRISHNA;
NARAYANA; YERAGANI, 2000). O cálculo da razão LF/HF caracteriza o balanço
simpático-vagal (PAGANI et al., 1986).
18
A relevância clínica dos estudos sobre a VFC está relacionada, principalmente, à
possibilidade de prevenir morbidades e diminuir a mortalidade em pacientes portadores de
doenças cardíacas, considerando-se que a ocorrência de morte súbita e a instalação de doenças
cardiovasculares estão intimamente relacionadas a baixos valores de VFC (BONNEMEIER et
al., 2003; BRITTON et al., 2007; MOULOPOULOS, 2005; TASK FORCE, 1996;
UMETANI et al., 1998; YERAGANI et al., 1997).
1.3 - O envelhecimento e a variabilidade da freqüência cardíaca
Nos últimos anos ocorreu um aumento da expectativa de vida da população
mundial decorrente de avanços tecnológicos, como o advento de novos medicamentos,
modernização dos métodos diagnósticos e o desenvolvimento de técnicas cirúrgicas mais
eficientes, permitindo a otimização do controle de doenças infecto-contagiosas e crônico-
degenerativas, tendo como conseqüência o aumento do tempo de vida do homem
(NÓBREGA et al., 1999).
O envelhecimento é um processo progressivo e contínuo, durante o qual ocorre
um declínio das funções fisiológicas. Trata-se de um processo fisiológico e não de uma
patologia. Este processo traz conseqüências para todo o organismo, ocasionando mudanças
em todos os sistemas, dentre eles o sistema cardiovascular (MATSUDO, S.M.; MATSUDO,
V.K.R.; NETO, T.L.B., 2000; NÓBREGA et al., 1999). Porém, a manutenção de um estilo de
vida ativo e saudável parece retardar as alterações morfofuncionais que ocorrem com o
avanço da idade (NÓBREGA et al., 1999).
O envelhecimento causa, progressivamente, um aumento da atividade simpática e
redução da atividade vagal. A concentração plasmática de noradrenalina, assim como, a
condução nervosa simpática eferente para o músculo esquelético, mensurada pela técnica de
microneurografia, aumentam proporcionalmente com a idade (CHOI et al., 2006). Por outro
lado, estudos têm mostrado que tais mudanças são acompanhadas por uma diminuição do
número e da responsividade dos receptores beta-adrenérgicos do coração (FERRARI;
RADAELLI; CENTOLA, 2003).
Observa-se, portanto, que o envelhecimento leva a uma degeneração da função
autonômica cardíaca, o que implica num aumento do ritmo cardíaco e diminuição da VFC
(BRITTON et al., 2007). Ritmos cardíacos elevados e VFC diminuída associam-se ao
19
aumento do risco de mortalidade por causas diversas e àquela relacionada à morte súbita. Para
determinados autores a redução da VFC comporta-se como um marcador de diversas
condições patológicas, com aumento da mortalidade (BONNEMEIER et al., 2003; BRITTON
et al., 2007; UMETANI et al., 1998; YERAGANI et al., 1997).
Waddington, MacCulloch e Sambrooks (1979) estudaram a VFC de 14 homens
sadios com idades entre 22 e 63 anos. Este estudo pioneiro mostrou que a VFC diminuiu
linearmente com o aumento da idade, evidenciando uma relação inversa entre idade e VFC.
Dekker et al. (1997) estudaram a VFC a partir dos registros eletrocardiográficos
de 878 homens de meia-idade e idosos, acompanhados de 1960 a 1985 pelo Zutphen Study e
de 1985 a 1990 pelos autores. Eles observaram que, com o aumento da idade, a proporção de
homens com baixa VFC aumentou de 17% para 47%, a proporção de homens com alta VFC
diminuiu de 28% para 10% e a mortalidade tanto por doença arterial coronariana quanto por
outras causas foi maior nos voluntários com baixa VFC.
Kuo et al. (1999) estudaram os efeitos do envelhecimento sobre a VFC e a
influência do gênero em 598 mulheres e 472 homens com idades entre 40 e 79 anos. Este
estudo foi realizado com sinais eletrocardiográficos de curta duração e os parâmetros de VFC
foram calculados apenas no domínio da freqüência. Seus resultados mostraram uma
correlação negativa entre as medidas de VFC e a idade, mais evidente nas mulheres.
Paschoal et al. (2006), utilizando séries temporais de iNN de curta duração,
estudaram 40 indivíduos com idades entre 20 e 60 anos, de ambos os gêneros, divididos em
quatro faixas etárias. Os autores encontraram menores valores de VFC no grupo de maior
idade (51 a 60 anos), porém não fizeram distinção em relação ao gênero. Stein, Kleiger e
Rottman (1997). estudaram 60 indivíduos divididos em dois grupos, sendo um grupo de
sujeitos com média de idade de 33 ± 4 anos e outro grupo de sujeitos com média de idade de
67 ± 3 anos. A partir da análise das séries temporais de iNN de longa duração os autores
encontraram menores valores de VFC no grupo de maior faixa etária. Entretanto estes dois
estudos não apontaram se existe uma faixa etária específica na qual existe uma redução da
VFC de maior significância.
Bonnemeier et al. (2003) estudaram a VFC, a partir de séries temporais de iNN de
longa duração, em 166 indivíduos com idades entre 20 e 70 anos divididos em cinco faixas
etárias. Os pesquisadores encontraram um decréscimo da VFC com o aumento da idade, que
ocorre de maneira mais acentuada entre a terceira e quarta décadas de vida. Antelmi et al.
(2004) estudaram 653 indivíduos com idades entre 14 e 82 anos, divididos em seis faixas
etárias, utilizando séries temporais de iNN de longa duração. Os autores constataram que um
20
percentual significativo dos índices da VFC reduziu-se com o aumento da idade e que esta
redução mostrou-se significativa até a quarta década de vida, não ocorrendo reduções após
essa faixa etária.
Observa-se que a prática regular de exercícios físicos, principalmente os do tipo
aeróbio, leva a um aumento da VFC em indivíduos de todas as faixas etárias. Num estudo
longitudinal realizado por Kasch et al. (1999), avaliaram-se os efeitos do envelhecimento
sobre o sistema cardiovascular em homens de meia-idade (33 a 56 anos), que ao longo de 33
anos praticaram exercícios físicos aeróbios como nadar, correr, pedalar e caminhar durante 60
a 70 min, a uma intensidade de moderada a forte, três a quatro vezes por semana. Os
resultados desse estudo mostraram uma redução discreta do consumo máximo de oxigênio ao
longo dos anos, acompanhada de estabilidade da pressão arterial de repouso e do percentual
de gordura corporal, indicando assim que a prática regular dos exercícios aeróbios reduziu os
efeitos do envelhecimento sobre a função cardiovascular.
Apesar destas observações e do aumento crescente da expectativa de vida humana
a nível mundial, nota-se uma escassez de estudos que analisaram a influência da idade e de
sua relação com a atuação do SNA sobre o sistema cardiovascular ao longo do
envelhecimento, por meio de estudos com acompanhamento longitudinal ou com divisão da
amostra em décadas de vida (PASCHOAL et al., 2006).
Nesse cenário, o presente estudo pretende investigar a relação entre o ritmo de
redução da VFC e o avançar da idade apontando a faixa etária em que a alteração da
modulação autonômica cardíaca se torna significativa, assim como, se níveis mais elevados de
atividade física habitual podem minimizar tal prejuízo em homens sadios. Consequentemente,
os resultados alcançados poderão fornecer informações para o estabelecimento de valores de
referência para os índices de VFC em cada faixa etária, contribuindo de maneira relevante
para a aplicação clínica desta ferramenta.
21
2. OBJETIVOS
2.1 – Geral
Estudar o ritmo de redução da VFC em homens sadios, segundo faixas etárias
crescentes, dos 20 aos 80 anos de idade.
2.2 – Específicos
1) Investigar se o ritmo de redução da VFC é mais evidente em determinada faixa
etária.
2) Observar a influência da prática habitual de atividades físicas sobre a redução
da VFC com o avançar da idade.
22
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 – Amostra
Participaram do estudo cinqüenta e dois voluntários do gênero masculino com
idades entre 20 e 74 anos, sadios e não fumantes, os quais foram distribuídos em seis faixas
etárias (Tabela 2). Mulheres não foram incluídas no estudo a fim de prevenir interferências de
efeitos neuro-humorais sobre a VFC, que podem ocorrer na faixa etária dos 40 aos 60 anos
em decorrência da menopausa. Além disso, sabe-se que a VFC difere em relação ao gênero e
no estudo proposto não houve interesse em explorar tais diferenças. Foram excluídos
indivíduos sob tratamento farmacológico com drogas que pudessem influenciar a modulação
do SNA sobre o coração ou que evidenciaram sinais de alterações no funcionamento do
sistema cardiovascular durante o protocolo experimental descrito adiante.
Todos os voluntários foram esclarecidos e orientados a respeito de suas
participações e quanto aos procedimentos utilizados para a investigação e, após concordarem,
assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido elaborado de acordo com a resolução
no. 196/96 do Conselho Nacional de Saúde (Anexo 1) e aprovado pelo Comitê de Ética em
Pesquisa da UFJF (Anexo 2).
Tabela 2 - Caracterização da amostra no que diz respeito ao número de sujeitos (N), idade, estatura, massa corporal e índice de massa corporal (IMC) nas seis faixas etárias estudadas. Valores descritos como média ± desvio padrão.
Grupos NIdade(anos)
Estatura(m)
Massa Corporal (kg)
IMC(kg/m2)
Faix
as E
tária
s 20 – 29 anos 18 23,44 ± 2,59 1,77 ± 0,10 77,09 ± 12,98 24,59 ± 6,0030 – 39 anos 7 35,71 ± 3,45 1,70 ± 0,05 73,59 ± 8,93 25,47 ± 2,6340 – 49 anos 7 46,14 ± 2,73 1,72 ± 0,06 72,84 ± 12,14 24,62 ± 3,6650 – 59 anos 10 54,50 ± 2,37 1,74 ± 0,07 75,44 ± 8,42 24,88 ± 2,6660 – 69 anos 8 65,00 ± 2,88 1,66 ± 0,07 66,19 ± 13,44 23,97 ± 3,3470 – 79 anos 2 72,50 ± 2,12 1,58 ± 0,13 60,25 ± 17,75 23,87 ± 3,16
3.2 – Protocolo experimental e análise da VFC
A fim de minimizar interferências externas sobre a modulação autonômica
cardíaca, todos os voluntários foram orientados a ingerir uma refeição leve pelo menos uma
23
hora antes da coleta dos batimentos cardíacos, a não beber café ou bebidas alcoólicas e a não
praticar atividade física vigorosa nas 24 horas que antecederam os experimentos (DIETRICH
et al., 2006). Antes da coleta foi questionado se o voluntário teve um sono reparador na noite
anterior e, quando a resposta foi negativa o experimento foi agendado para uma nova data.
Foi realizada uma entrevista e um exame físico direcionado, conforme descrito no
Anexo 3, para investigação de hábitos de vida, história de doenças, presença de fatores de
risco para doenças do sistema cardiovascular e medida da pressão arterial em repouso. A
pressão arterial foi aferida pelo método auscultatório, utilizando-se um esfigmomanômetro de
coluna de mercúrio calibrado (Takaoka) e um estetoscópio duo sonic (Littmann), no braço
direito e com o voluntário na posição supina. Foram realizadas duas aferições: uma antes e
outra após a coleta dos batimentos cardíacos; e o valor da média aritmética das medidas
obtidas nestas duas aferições foi considerado como a pressão arterial de repouso. Todos os
voluntários responderam também a um questionário para investigação de seus níveis de
atividade física habitual (AFH), (Anexo 4) (FLORINDO; LATORRE, 2003).
Os batimentos cardíacos foram coletados durante dez minutos, com o voluntário
em repouso e na posição supina, no mesmo período do dia, no Ambulatório de Fisioterapia do
Centro de Atenção à Saúde da Universidade Federal de Juiz de Fora – HU/CAS. Optou-se
pelo estudo de séries temporais de curta duração devido à indisponibilidade de equipamento
para a aquisição de séries temporais de longa duração, à maior facilidade de obtenção destes
em relação às séries de longa duração e ao menor número de estudos descritos na literatura
com a utilização destes em comparação às séries temporais de 24 horas.
Os valores pontuais de cada batimento cardíaco (freqüência cardíaca instantânea)
e o intervalo entre eles (iRR) foram colhidos por meio de um monitor de freqüência cardíaca
(Polar, modelo S810i) e direcionados a um microcomputador, pela transmissão de dados do
receptor de pulso para o software Polar Precision Performance, utilizando-se uma interface
de emissão de sinais infravermelhos. Optou-se pela utilização do monitor de freqüência
cardíaca ao invés do monitor de eletrocardiograma considerando-se que Vanderlei et al.
(2008) não observaram diferença significativa entre os batimentos cardíacos adquiridos por
estes dois equipamentos, indicando que as séries temporais coletadas pelo monitor cardíaco
Polar S810i é tão confiável quanto aquelas obtidas pelo monitor de eletrocardiograma.
Em seguida esses dados foram processados utilizando-se rotinas implementadas
no software Matlab (versão 6.0) para um estudo anterior (LOPES et al., 2007), cujos passos
estão descritos adiante. Na presença de intervalos oriundos de batimentos cardíacos
prematuros, estes foram excluídos e substituídos por uma interpolação linear a fim de garantir
24
que a série temporal de iRR contivesse apenas batimentos cardíacos considerados normais
(iNN). Além disso, tendo em vista a ausência de estacionariedades no sinal coletado durante
dez minutos e a orientação das Sociedades Européia e Americana de Cardiologia (TASK
FORCE, 1996) com respeito à utilização de sinais com duração de cinco minutos, quando se
trata de séries temporais de curta duração, foram selecionados automaticamente apenas o
trecho de cinco minutos ininterruptos da série temporal de iNN que apresentaram a menor
variância para a análise da VFC (Figura 6).
Figura 6 - A: Série temporal de iRR coletada durante 10 minutos. B: Série temporal de iNN nos 5 minutos ininterruptos de menor variância selecionados automaticamente e que foram considerados para cálculo das variáveis utilizadas para análise da VFC.
25
Para o estudo da VFC no domínio do tempo foram calculadas, por meio de rotinas
implementadas no software Matlab (versão 6.0), as seguintes variáveis: MNN, SDNN,
RMSSD, NN50 e pNN50 (LOPES et al., 2007).
Para o estudo da VFC no domínio da freqüência as séries temporais de iNN foram
transferidas para o Advanced Heart Rate Variability Analysis (NISKANEN et al., 2004;
RANTA-AHO et al., 2001), com permissão. Este software estimou a função densidade
espectral de potência pela transformada rápida de Fourier, utilizando uma freqüência de
interpolação (spline cúbica) de 4Hz para cada série temporal de iNN. A partir da função
densidade espectral de potência foram consideradas as bandas de baixa (LF; 0,04-0,15 Hz) e
alta freqüência (HF; 0,15-0,4 Hz) e a razão LF/HF (Figura 7).
Figura 7 - Função densidade espectral de potência (PSD), estimada pela transformada rápida de Fourier para uma série temporal de iNN. As bandas de muito baixa freqüência (VLF), baixa freqüência (LF) e alta freqüência (HF) da PSD estão delimitadas por diferentes tonalidades de cinza.
26
3.3. Análise estatística
Antes da análise estatística todos os dados foram submetidos a uma análise
exploratória por meio de boxplots.
Foi estabelecido um nível de significância de α = 0,05 para todos os testes
estatísticos utilizados. Para a comparação de médias entre as diferentes faixas etárias
investigadas (20 – 29, 30 – 39, 40 – 49, 50 – 59 e 60 – 69) foi utilizada a análise de variância
(ANOVA), seguida do teste post-hoc de Scheffe. As variáveis de VFC foram correlacionadas
com os níveis de atividade física habitual em cada faixa etária investigada. Os dados da faixa
etária dos 70 aos 79 anos não foram considerados para estas análises devido ao tamanho
reduzido da amostra.
Foram estimadas curvas para a representação do comportamento das variáveis de
VFC em função do aumento da idade, sendo escolhida aquela que apresentou o maior R2 e
que, concomitantemente, pudesse representar um comportamento fisiologicamente viável.
As análises estatísticas foram realizadas utilizando os softwares SPSS (versão 10)
e Matlab (versão 6.0).
27
4. RESULTADOS
A pressão arterial sistólica não foi significativamente diferente entre as faixas
etárias investigadas (Figura 8 e Tabela 3), assim como o nível de atividade física habitual
(Tabela 3) e a duração média dos intervalos entre os batimentos cardíacos (MNN) (Figura 9 e
Tabela 4) na amostra considerada. A pressão arterial diastólica foi mais elevada na faixa etária
dos 40 aos 49 anos em comparação às demais (Figura 8), porém é muito provável que tal
diferença tenha sido estatisticamente significativa (Tabela 3) devido ao tamanho desigual da
amostra em cada faixa etária e reduzido na maioria delas.
Figura 8 - Boxplots dos valores da pressão arterial diastólica (PAD) e sistólica (PAS) de repouso em cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa e os outliers representados por uma cruz.
28
Tabela 3 - Comparação dos níveis da pressão arterial diastólica (PAD), da pressão arterial sistólica (PAS) e dos escores de atividade física habitual (AFH) entre as faixas etárias investigadas. Valores descritos como média ± desvio padrão.
Grupos N PAD (mmHg) PAS (mmHg) Escores de AFH
Faix
as E
tária
s 20 – 29 anos 18 70,83 ± 6,24 117,00 ± 10,52 8,39 ± 1,5430 – 39 anos 7 79,00 ± 9,68 125,86 ± 11,64 8,45 ± 1,1540 – 49 anos 7 82,71 ± 9,53* 125,14 ± 6,44 7,79 ± 0,9250 – 59 anos 10 77,30 ± 5,69 121,60 ± 15,23 8,64 ± 1,3960 – 69 anos 8 75,50 ± 9,79 123,63 ± 17,76 7,88 ± 1,4970 – 79 anos 2 79,50 ± 0,71 149,50 ± 2,12 6,81 ± 0,97
Valor de p (ANOVA) p < 0,01 0,42 0,62* Diferença estatisticamente significativa em relação ao grupo 20 – 29 anos (p = 0,023).
As variáveis de VFC calculadas no domínio do tempo apresentaram valores
significativamente menores a partir da faixa etária dos 40 aos 49 anos em comparação a faixa
etária dos 20 aos 29 anos (Figuras 10 a 12 e Tabela 4).
No domínio da freqüência houve uma redução significativa da potência total das
componentes pertencentes às bandas de baixa (LF) e alta freqüência (HF), em potência
absoluta, a partir da faixa etária dos 50 aos 59 anos em comparação a faixa etária dos 20 aos
29 anos (Figuras 13 a 14 e Tabela 5). Por outro lado, para os dados da potência total das
componentes pertencentes às bandas de baixa (LF) e alta freqüência (HF), em potência
normalizada, tal diferença só foi significativa entre as faixas etárias de 50 a 59 anos e 20 a 29
anos, com aumento da LF e redução da HF (Figuras 15 a 16 e Tabela 5). A razão entre a
potência total das componentes pertencentes à banda de baixa e de alta freqüência (LF/HF) foi
significativamente maior na faixa etária dos 60 aos 69 anos em comparação a faixa etária dos
20 aos 29 anos (Figura 17 e Tabela 5).
Considerando-se que não houve uma correlação significativa entre os escores de
atividade física habitual (AFH) e as variáveis de VFC, calculadas tanto no domínio do tempo
quanto da freqüência, estes dados não foram estratificados quanto ao nível de AFH (Tabelas 6
e 7).
29
Figura 9 - Boxplots da variável MNN em cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa e os outliers representados por uma cruz.
Figura 10 - Boxplots da variável SDNN em cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa.
30
Figura 11 - Boxplots da variável RMSSD em cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa.
Figura 12 - Boxplots da variável pNN50 em cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa e os outliers representados por uma cruz.
31
Tabela 4 - Comparação dos valores obtidos para as variáveis de VFC no domínio do tempo entre as faixas etárias investigadas. Valores descritos como média ± desvio padrão.
Domínio do TempoGrupos MNN (ms) SDNN (ms) RMSSD (ms) pNN50 (%)
Faix
as E
tária
s 20 – 29 anos 938,79 ± 109,70 73,69 ± 30,93 77,66 ± 47,59 39,67 ± 24,76
30 – 39 anos 973,85 ± 60,23 57,61 ± 19,81 53,49 ± 17,41 29,91 ± 17,36
40 – 49 anos 927,46 ± 143,97
39,28 ± 12,27*
32,46 ± 12,96*
8,84 ±
10,26*50 – 59 anos 994,22 ±
105,97
35,86 ±
9,30*
22,00±
7,10*
3,03 ±
2,61*60 – 69 anos 878,60 ±
122,9331,55 ± 12,45*
20,24 ± 13,95*
5,12 ±
11,01*70 – 79 anos 913,90 ±
73,13
32,71 ±
7,20
17,72 ±
7,69
1,43 ±
1,62Valor de p (ANOVA) 0,25 p < 0,01 p < 0,01 p < 0,01
* Diferença estatisticamente significativa em relação ao grupo 20 – 29 anos (p ≤ 0,044).
Figura 13 - Boxplots da potência total das componentes pertencentes à banda de baixa freqüência (LF), descritas em potência absoluta (ms2), para cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa.
32
Figura 14 - Boxplots da potência total das componentes pertencentes à banda de alta freqüência (HF), descritas em potência absoluta (ms2), para cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa e os outliers representados por uma cruz.
Figura 15 - Boxplots da potência total das componentes pertencentes à banda de baixa freqüência (LF), descritas em potência normalizada, para cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa.
33
Figura 16 - Boxplots da potência total das componentes pertencentes à banda de alta freqüência (HF), descritas em potência normalizada, para cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa.
Figura 17 - Boxplots dos valores obtidos pela razão entre a potência total das
componentes pertencentes à banda de baixa e de alta freqüência (LF/HF) para cada faixa etária estudada. Cada caixa representa os valores mínimo, 1o. e 3o. quartis e máximo, com a mediana ilustrada pela linha horizontal mais espessa no interior da caixa.
Tabela 5 - Comparação dos valores obtidos para as variáveis de VFC no domínio da freqüência entre as faixas etárias investigadas. Valores descritos como média ± desvio padrão.
34
Domínio da FreqüênciaGrupos LF (ms2) HF (ms2) LF (u.n.) HF (u.n.) LF/HF
Faix
as E
tária
s 20 – 29 anos 755,03 ± 544,00
1504,03 ± 1519,88
41,11 ± 17,67
58,89 ± 17,67
0,87 ± 0,61
30 – 39 anos 725,67 ± 650,28
550,94 ± 386,18
50,64 ± 14,44
49,36 ± 14,44
1,18 ± 0,61
40 – 49 anos 216,33 ± 155,85
161,45 ± 127,05 #
55,74 ± 16,10
44,26 ± 16,10
1,58 ± 1,04
50 – 59 anos 192,09 ± 124,87*
102,74 ± 82,02*
65,63 ± 11,09*
34,37 ± 11,09*
2,17 ± 0,93
60 – 69 anos 165,19 ± 170,27*
64,26 ± 59,09*
62,49 ± 27,25
37,51 ± 27,25
2,92 ± 2,23*
70 – 79 anos 146,65 ± 60,79
46,63 ± 37,62
77,98 ± 8,25
22,02 ± 8,25
3,88 ± 1,83
Valor de p (ANOVA) p < 0,01 p < 0,01 p < 0,01 p < 0,01 0,01
* Diferença estatisticamente significativa em relação ao grupo 20 – 29 anos (p ≤ 0,043); # valor de p = 0,053.
35
Tabela 6 - Correlação entre os escores de atividade física habitual e os valores obtidos para as variáveis de VFC no domínio do tempo nas faixas etárias investigadas. Valores dos escores descritos como média ± desvio padrão.
Coeficientes de Correlação entre
Escore de AFH e VFCGrupos Escores de
AFHMNN
(ms)
SDNN
(ms)
RMSSD
(ms)
pNN50
(%)
Faix
as E
tária
s 20 – 29 anos 8,388 ± 1,542 -0,004
p = 0,987
-0,050
p = 0,844
-0,107
p = 0,672
-0,059
p = 0,81630 – 39 anos 8,446 ± 1,145 0,356
p = 0,433
0,103
p = 0,826
0,014
p = 0,976
-0,015
p = 0,97540 – 49 anos 7,786 ± 0,923 0,255
p = 0,582
-0,382
p = 0,397
-0,431
p = 0,334
-0,189
p = 0,68450 – 59 anos 8,638 ± 1,389 -0,037
p = 0,919
-0,109
p = 0,764
-0,178
p = 0,621
-0,038
p = 0,91760 – 69 anos 7,875 ± 1,488 -0,169
p = 0,689
-0,005
p = 0,990
-0,074
p = 0,860
0,142
p = 0,73770 – 79 anos 6,813 ± 0,972 ___ ___ ___ ___
Todos 8,245 ± 1,358 0,073
p = 0,603
0,056
p = 0,693
0,013
p = 0,926
0,070
p = 0,622
36
Tabela 7 - Correlação entre os escores de atividade física habitual e os valores obtidos para as variáveis de VFC no domínio da freqüência nas faixas etárias investigadas. Valores dos escores descritos como média ± desvio padrão.
O comportamento das variáveis SDNN, RMSSD e da potência total das
componentes pertencentes às bandas LF e HF (potência absoluta) em função da idade foi
melhor representado por uma função exponencial, cujos parâmetros indicaram uma queda
mais acentuada da variável RMSSD e da potência total das componentes pertencentes à banda
HF com o avanço da idade (Figuras 18 a 21).
Coeficientes de Correlação entre
Escore de AFH e VFCGrupos Escores de
AFHLF
(ms2)HF
(ms2)LF
(u.n.)HF
(u.n.)LF/HF
Faix
as E
tária
s 20 – 29 anos 8,388 ± 1,542 0,108
p = 0,670
-0,160
p = 0,526
0,331
p = 0,179
-0,331
p = 0,179
0,394
p = 0,10530 – 39 anos 8,446 ± 1,145 - 0,433
p = 0,331
-0,206
p = 0,657
-0,586
p = 0,166
0,586
p = 0,166
-0,591
p = 0,16240 – 49 anos 7,786 ± 0,923 -0,076
p = 0,871
-0,264
p = 0,567
0,450
p = 0,311
- 0,450
p = 0,311
0,432
p = 0,33250 – 59 anos 8,638 ± 1,389 -0,098
p = 0,788
-0,064
p = 0,859
-0,231
p = 0,519
0,231
p = 0,519
-0,303
p = 0,39460 – 69 anos 7,875 ± 1,488 -0,244
p = 0,599
-0,182
p = 0,665
-0,056
p = 0,895
0,056
p = 0,895
0,156
p = 0,71370 – 79 anos 6,813 ± 0,972 ___ ___ ___ ___ ___
Todos 8,245 ± 1,358 0,053
p = 0,711
-0,018
p = 0,901
-0,010
p = 0,945
0,010
p = 0,945
-0,034
p = 0,810
37
O comportamento da potência total das componentes pertencentes às bandas LF e
HF (potência normalizada) em função da idade foi melhor representado por uma função
linear, cujos parâmetros indicaram uma relação inversamente proporcional com o avanço da
idade, mostrando aumento da potência total das componentes pertencentes à banda LF e
redução da potência total das componentes pertencentes à banda HF (Figuras 22 a 23).
Consequentemente, houve um crescimento da razão LF/HF com o aumento da idade, que
também foi melhor representado por uma função linear (Figura 24).
Figura 18 - Representação do comportamento da variável SDNN com o aumento da idade por uma função exponencial. R2 = 0,437; β0 = 106,15 ms; β1 = -0,02; F = 38,84; significância F < 0,01.
38
Figura 19 - Representação do comportamento da variável RMSSD com o aumento da idade por uma função exponencial. R2 = 0,489; β0 = 122,62 ms; β1 = -0,03; F = 47,89; significância F < 0,01.
Figura 20 - Representação do comportamento da potência total das componentes pertencentes à banda de baixa freqüência (LF), descritas em potência absoluta (ms2), com o aumento da idade por uma função exponencial. R2 = 0,361; β0 = 1652,78 ms; β1 = -0,05; F = 28,28; significância F < 0,01.
39
Figura 21 - Representação do comportamento da potência total das componentes pertencentes à banda de alta freqüência (HF), descritas em potência absoluta (ms2), com o aumento da idade por uma função exponencial. R2 = 0,628; β0 = 4713,07 ms; β1 = -0,07; F = 84,47; significância F < 0,01.
Figura 22 - Representação do comportamento da potência total das componentes pertencentes à banda de baixa freqüência (LF), descritas em potência normalizada, com o aumento da idade por uma função linear. R2 = 0,271; β0 = 27,67 ms; β1 = 0,62; F = 18,61; significância F < 0,01.
40
Figura 23 - Representação do comportamento da potência total das componentes pertencentes à banda de alta freqüência (HF), descritas em potência normalizada, com o aumento da idade por uma função linear. R2 = 0,271; β0 = 72,33 ms; β1 = -0,62; F = 18,61; significância F < 0,01.
Figura 24 - Representação do comportamento da razão entre a potência total das componentes pertencentes à banda de baixa e de alta freqüência (LF/HF) com o aumento da idade por uma função linear. R2 = 0,252; β0 = - 0,03 ms; β1 = 0,04; F = 16,81; significância F < 0,01.
41
5. DISCUSSÃO
Analisando a variável SDNN, observou-se uma redução progressiva da
contribuição de todos os componentes rítmicos responsáveis pela variabilidade ao longo das
faixas etárias estudadas, caracterizando um desequilíbrio na modulação autonômica com o
aumento da idade. Tal redução foi mais acentuada entre as faixas etárias de 20 – 29 anos e 40
- 49 anos, sendo que, após o decréscimo acentuado, esta variável apresentou uma redução
relativamente menor.
Por outro lado, a variável MNN comportou-se de maneira aleatória entre as faixas
etárias estudadas. Possivelmente, este achado tenha ocorrido devido à influência de fatores
externos não controlados no presente estudo (ex.: prática regular de atividade física, estado
emocional, etc.) e pelo tamanho reduzido da amostra, divergindo dos resultados encontrados
por Antelmi et al. (2004) e Umetani et al. (1998), que mostraram elevação gradual dos
intervalos entre os batimentos cardíacos com o avanço da idade em séries temporais de longa
duração.
Houve uma redução progressiva das variáveis RMSSD e pNN50, significativa
entre as faixas etárias de 20-29 e 40-49 anos, indicando uma redução da influência vagal
sobre o ritmo cardíaco com o envelhecimento. A variável pNN50 apresentou uma redução
mais acentuada entre estas faixas etárias em comparação à RMSSD, de modo semelhante ao
estudo de Umetani et al. (1998) que justificou o ocorrido considerando a definição dessas
variáveis: a pNN50 não reflete a VFC entre batimentos menores do que 50ms, enquanto que a
RMSSD não apresenta tal limitação, sendo esperado um declínio mais gradual desta variável.
Os mesmos autores encontraram redução significativa da pNN50 somente a partir da sexta
década de vida, contrariando os achados do presente estudo.
No domínio da freqüência, houve uma redução em potência absoluta, tanto da
potência total das componentes pertencentes à banda LF quanto HF, o que demonstra uma
diminuição global da modulação autonômica no decorrer da idade. Essa diminuição foi
significativa a partir da faixa etária de 50 a 59 anos, em comparação à de 20 a 29 anos,
indicando a modulação autonômica vem sendo deteriorada desde a faixa etária dos 30 aos 39
anos, porém tais alterações tornam-se de fato evidentes entre os 50 e 59 anos. A partir daí,
essa deterioração não é significativa. A potência total das componentes pertencentes à banda
HF apresentou um declínio mais evidente em comparação à LF, confirmando que ao decorrer
42
da idade o declínio da modulação vagal ocorre mais acentuadamente em relação ao declínio
da atuação simpática.
Analisando-se a potência total das componentes pertencentes às bandas de LF e
HF em potência normalizada, verificou-se um comportamento inverso entre as variáveis
citadas, caracterizado pelo aumento proporcional da atuação simpática em relação à redução
da atuação vagal. Esse achado é corroborado pelo aumento linear do balanço simpático-vagal,
representado pela razão LF/HF, que evidenciou um maior incremento significativo desta
variável entre os 60 e 69 anos em comparação à faixa etária mais jovem.
Considerando-se os resultados encontrados no presente estudo pode-se constatar
uma mudança progressiva na modulação autonômica cardíaca, retratada por uma diminuição
da modulação vagal e simpática e um desajuste no balanço simpático-vagal. Apesar desse
decréscimo na atuação de ambos os ramos autonômicos, a atuação vagal apresenta uma queda
mais acentuada quando comparada à simpática, o que é mostrado pela análise da potência
total das componentes pertencentes às bandas de LF e HF em potência normalizada e da razão
LF/HF. Esse maior declínio vagal, pode ser parcialmente justificado pela diminuição no
número de células do nódulo sinusal com o envelhecimento (FERRARI; RADAELLI;
CENTOLA, 2003).
No presente estudo, houve uma divergência entre os resultados encontrados no
domínio do tempo e no domínio da freqüência em relação à faixa etária de maior redução da
VFC com o envelhecimento, sendo encontrada uma redução significativa entre a terceira e
quinta década de vida no domínio do tempo, enquanto no domínio da freqüência, essa redução
ocorreu entre a terceira e sexta década, possivelmente devido ao tamanho reduzido da
amostra. O comportamento apresentado pelas variáveis calculadas no domínio do tempo foi
similar ao observado por Bonnemier et al. (2003), que constatou uma maior redução da VFC
entre a terceira e quarta décadas de vida, devido a uma deterioração da função autonômica
cardíaca, que ocorre por uma menor resposta barorreceptora, diminuição da condução neural
aferente e eferente e da responsividade do nódulo sinusal. Entretanto, este estudo foi realizado
com séries temporais coletadas durante 24hs e analisou a VFC em indivíduos sadios de ambos
os sexos.
Paschoal et al. (2006) analisaram a VFC em indivíduos de 20 a 60 anos, divididos
em décadas de vida, utilizando uma metodologia semelhante à do presente estudo. Estes
autores observaram uma diferença significativa dos valores das variáveis pNN50, RMSSD, no
domínio do tempo, e HF e LF, no domínio da freqüência, entre os grupos de 20 a 30, 31 a 40
e 41 a 50 anos quando comparados ao grupo de 51 a 60 anos. Embora este estudo tenha
43
mostrado uma redução da VFC com o envelhecimento, não indicou em qual faixa etária
ocorre um maior decréscimo.
Um estudo pioneiro realizado por Waddington, MacCulloch e Sambrooks (1979),
postulou que o decréscimo da VFC com o avançar da idade ocorre de maneira linear,
diferindo do comportamento da maioria das variáveis investigadas no presente estudo, cuja
redução ocorreu de maneira exponencial, mostrando a existência de um maior decréscimo
entre as faixas etárias de 20 a 29 e 40 a 49 anos.
Antelmi et al. (2004), utilizando séries temporais de longa duração, constataram
que a maior parte dos índices de VFC diminuiu significativamente com o aumento da idade e
que esta diminuição foi significativa até a quarta década de vida, não ocorrendo reduções após
essa faixa etária. Esse resultado difere dos encontrados no presente estudo, que mostrou uma
redução significativa até a quinta década de vida.
As divergências entre os resultados encontrados pelos diversos estudos que
associaram VFC e envelhecimento devem estar relacionadas principalmente a diferenças
étnicas, de sexo e de estilo de vida dos participantes, número de sujeitos em cada faixa etária e
métodos de análise da VFC.
O presente estudo apresentou como limitações: 1) o tamanho reduzido da amostra
na maioria das faixas etárias estudadas, o que influenciou a análise dos dados de VFC; 2)
pôde-se observar que o questionário de atividade física habitual de Baecke (FLORINDO;
LATORRE, 2003), foi uma ferramenta subjetiva para avaliação dos níveis de atividade física,
inviabilizando uma possível associação entre os escores de atividade física habitual e as
variáveis de VFC. Investigações futuras com um número maior de participantes e o emprego
de uma ferramenta mais fidedigna para avaliação dos níveis de atividade física devem ser
conduzidas a fim de esclarecer a relação entre o nível de atividade física habitual e a redução
da VFC com o envelhecimento.
6. CONCLUSÃO
De acordo com os resultados do presente estudo, a redução da VFC foi mais
acentuada antes dos 50 anos e não sofreu influência do nível de atividade física habitual,
avaliado de forma indireta.
44
7. REFERÊNCIAS
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47
8. ANEXOS
8.1 - ANEXO 1
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
Titulo da pesquisa: Estudo da variabilidade da freqüência cardíaca em homens sadios com idades entre 20 e 80 anos.
Responsáveis: Profa Lilian Pinto da Silva (orientadora) Acadêmicos: Camillo Dias Zaidem
Camilla Alves Miranda
Comitê de Ética: Universidade Federal de Juiz de Fora, Pró-reitoria de Pesquisa, Campus Universitário s/n. Tel: 3229.3788. E-mail: [email protected]: http://www.propesq.ufjf.br/comites/humanos/envia_comite/comite.htm
Endereços e telefones dos pesquisadores:Prof a Lilian Pinto da Silva Rua Min. Amarílio Lopes Salgado, 50 / apto 102, Cascatinha. Tels. (32) 3217.9493 / 9103.5053
Camillo Dias ZaidemRua São José, 248, Vitorino Braga.Tels: (32)3217.4300 / 8845.6808
Camilla Alves MirandaAv. Dr. Paulo Japiassu Coelho, 320 / apto 301 , Cascatinha. Tels. (32) 3263.1959 / 9125.1475
Informações ao participante:
1. O presente termo tem por finalidade esclarecer que você fará parte de um projeto de pesquisa
destinado à execução do trabalho de conclusão de curso (TCC) dos acadêmicos acima citados.
2. A pesquisa será baseada numa entrevista para conhecer alguns dos seus hábitos de vida
e história de doenças que você apresenta ou já apresentou. Além disso, será realizada uma
breve avaliação física com verificação do seu peso e estatura corporal e a coleta dos seus
batimentos cardíacos para o estudo indireto da atuação do sistema nervoso sobre o seu
coração. Todos estes procedimentos serão realizados uma única vez no Laboratório de
Avaliação Motora da Faculdade de Educação Física na UFJF ou no Ambulatório de
Fisioterapia do Centro de Atenção à Saúde do HU/CAS.
3. A coleta dos batimentos cardíacos será realizada por meio do uso de uma cinta torácica que emite
dados para um relógio de pulso que funciona como receptor (monitor de freqüência cardíaca). Estes
dados serão coletados em repouso, na posição deitada, durante aproximadamente trinta minutos, num
horário a ser combinado previamente com os pesquisadores.
48
4. A sua participação não implicará em receber bônus, como também não terá ônus. Caso o tenha, se
comprovado for, será ressarcido pelos pesquisadores.
5. Você poderá perguntar aos pesquisadores todas as dúvidas que tiver a respeito da pesquisa e dos
procedimentos aos quais será submetido. As suas dúvidas serão prontamente esclarecidas pelos
mesmos.
6. Você pode desistir de participar da pesquisa em qualquer momento, não havendo penalizações para
tal.
7. Os dados obtidos na pesquisa serão armazenados em total sigilo, sua identidade não será revelada
em hipótese alguma e os dados coletados serão de uso exclusivo dos pesquisadores para a divulgação
científica dos resultados da pesquisa.
Eu, ________________________________________________________, portador do RG
nº ____________________________, residente à_________________________________
__________________________________na cidade de _____________________ - ______,
tel:__________________ certifico que, tendo lido as informações prévias e sido
suficientemente esclarecido pelos responsáveis sobre todos os itens, estou plenamente de
acordo com a realização do estudo, autorizando a minha participação no mesmo, como
voluntário.
Juiz de Fora, ______ de ______________ de ________.
__________________________________________________
Voluntário
_________________________________________________
Acadêmico / Camillo Dias Zaidem
___________________________________________________
Acadêmica/ Camilla Alves Miranda
_________________________________________________
Pesquisadora responsável / Profa. Lilian Pinto da Silva
1ª via – voluntário da pesquisa / 2ª via – arquivamento com os pesquisadores
49
8.2 – ANEXO 2
50
51
8.3 - ANEXO 3
ENTREVISTA E AVALIAÇÃO FÍSICA
Projeto de Pesquisa: "ESTUDO DA VARIABILIDADE DA FREQÜÊNCIA CARDÍACA EM
HOMENS SADIOS COM IDADES ENTRE 20 E 80 ANOS".
Data: ____/____/____
1) Identificação:
Nome: _____________________________________________ Data nascimento: ____/____/____
Endereço:
______________________________________________________________________
Bairro: _______________________________ Telefone(s):
_______________________________
Profissão: _____________________________________
2) Hábitos de Vida
Sono: ( ) Reparador ( ) Não Reparador
( ) Não fumante ( ) Ex – fumante: há quanto tempo parou de fumar?
_____________________
Etilista: ( ) Sim ( ) Não Qual(is) bebida(s) faz uso:
________________________________
Quantidade semanal: ______________________ Bebe café ou chá: ______
xícaras/dia
Já foi atleta? Sim ( ) Não ( ) Há quanto tempo: _____________ Modalidade:
____________
3) Fatores de Risco para Doença Aterosclerótica Coronariana
Hipertensão arterial: Sim ( ) Não ( )
Diabetes: Sim ( ) Não ( )
Obesidade: Sim ( ) Não ( )
Dislipidemia: Sim ( ) Não ( )
Estresse: Sim ( ) Não ( )
4) Sinais e Sintomas Relacionados com Alterações do Sistema Cardiovascular
Lipotímia: ( ) Sim ( ) Não Há quanto tempo: ______________________________
Síncope: ( ) Sim ( ) Não Há quanto tempo:
______________________________
Palpitação: ( ) Sim ( ) Não Há quanto tempo: ______________________________
52
Dor Precordial: ( ) Sim ( ) Não Há quanto tempo: ______________________________
Dispnéia: ( ) Sim ( ) Não Há quanto tempo: _____________________________
5) Doenças Cardiovasculares: ( ) Sim ( ) Não
Qual (is)
________________________________________________________________________
6) História Patológica Pregressa:
__________________________________________________________________________
______________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________
7) Medicações em uso
Descrição Concentração Posologia
8) Avaliação física
Massa corporal: ________Kg Estatura: ________m IMC: ____________ kg/m2
PA1: _______ / ______ mmHg PA2: _______ / ______ mmHg
9) O voluntário está apto para participar do estudo? ( ) Sim ( ) Não
Justificativa: _____________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________
Aluno (a)
_______________________________________________
Profa Lilian Pinto da Silva – Orientadora
53
8.4 - ANEXO 4
54
55
56
