Efeito agudo de um protocolo de respiração na variabilidade da freqüência cardíaca


	Efeito agudo de um protocolo de respiração na variabilidade da freqüência cardíaca Efecto agudo de un protocolo de la respiración en la variabilidad de la frecuencia cardíaca Acute effect of breathing protocol in heart rate variability
	Acadêmico do curso de Psicologia pela Universidade Federal de Santa Catarina *Mestre em Psicologia pela Universidade Federal de Santa Catarina Graduada em Educação Física pela Universidade do Estado de Santa Catarina (Brasil)	Hiago Murilo de Melo* Joana Bastos Matos** Lucas Martins do Nascimento* hmurilodemelo@gmail.com
	Resumo A aplicação de técnicas de controle da respiração é utilizada há muito tempo em tradições médicas remotas, vinculadas ao aumento da capacidade de enfrentamento durante situações aversivas. Esta prática tem relação com a regulação homeostática do organismo, influenciando na modulação do sistema nervoso autônomo (SNA). Dentre as principais ferramentas para a avaliação do SNA está a variabilidade da freqüência cardíaca (VFC), freqüentemente utilizada pela sua praticidade não-invasiva, representando um bom marcador de alterações autonômicas quantitativas. A partir da falta de evidências experimentais sobre as bases psicofisiológicas a cerca da utilização de técnicas de respiração, o experimento foi realizado com 18 sujeitos saudáveis com idade média de 16,9 anos. Através da coleta da linha basal e a aplicação do protocolo de respiração controlada (6 respirações por minuto), durante uma sessão de 5 min., investigou-se as alterações na VFC durante a atividade de respiração. Os dados da VFC foram registrados com a cinta Transmissora Wearlink da Polar através do software Biomind e analisados com o software Kubios. O Teste T de Student de amostras pareadas foi utilizado para comparar os índices da VFC antes e durante a atividade de respiração controlada. A partir da análise dos dados fornecidos pela VFC, nos domínios do tempo e freqüência, foram encontradas diferenças significativas entre a linha de base e condição experimental nos índices: SDNN, t (df = 18) = -16,7, p <0,001; RMSSD, t (df = 18) = -11,562, p<0,001; pNN50, t (df = 18) = -8,87, p<0,001, LF, t (df = 18) e LF/HF, t (df=18) = -2,462, p<0,05. Os resultados sugerem que mesmo a atividade de respiração controlada por um curto período de tempo tem efeito significativo na alteração dos índices da VFC, abrindo possibilidades no desenvolvimento de protocolos para a aprendizagem da autoregulação autonômica com curta duração. Unitermos: Respiração. Psicofisiologia. Variabilidade da freqüência cardíaca. Abstract The application of breath control techniques has been used for a long time in remote medical traditions, linked to increased coping skills during aversive situations. This practice is related to the homeostatic regulation of the body, influencing the modulation of the autonomic nervous system (ANS). Among the main tools for assessing the SNA is the heart rate variability (HRV), often used because it is non-invasive , representing a good marker of quantitative autonomic changes. From the lack of experimental evidence for the psychophysiological bases about the use of breathing techniques, the experiment was conducted with 18 healthy subjects with an average age of 16.9 years. Was recorded baseline and the application of controlled breathing protocol (6 breaths per minute) during a 5 min session, investigated whether changes in HRV during respiration activity. HRV data were recorded with the Polar Wearlink Transmitter through Biomind software and analyzed with the software Kubios. The Student's t test for paired samples was used to compare the HRV indices before and during the controlled breathing activity. From the analysis of data provided by HRV in the domains of time and frequency, significant differences were found between the baseline and experimental condition in rates: SDNN, t (df = 18) = -16,7, p <0,001; RMSSD, t (df = 18) = -11,562, p<0,001; pNN50, t (df = 18) = -8,87, p<0,001, LF, t (df = 18) e LF/HF, t (df=18) = -2,462, p<0,05. The results suggest that the same controlled breathing activity for a short period of time has a significant effect on the change in the HRV, enabling the development of short protocols for learning autonomic autoregulation. Keywords: Breathing. Psychophysiology. Heart rate variability. Recepção: 15/03/2015 - Aceitação: 02/08/2015
	EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 20, Nº 209, Octubre de 2015. http://www.efdeportes.com/

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1.     Introdução

    Apesar de o número de mortes por doenças cardiovasculares estar sofrendo uma redução progressiva, as doenças cardiovasculares ainda são as principais causas de morte no Brasil. A intensificação do controle dos fatores de risco deve ser feita à população em geral, principalmente a quem procura os serviços de saúde, pois seria possível a criação de um espaço importante para a promoção de saúde vinculada doenças cardiovasculares (Mansur & Favarato, 2012).

    Na busca de um tratamento mais eficaz, pesquisadores buscam recursos terapêuticos complementares para o tratamento farmacológico tradicional (Pinheiro et al., 2007). Uma forma de intervenção complementar de baixo custo, simples e sem contra-indicações é a manutenção do equilibrio autonômico e a regulação da frequência cardíaca (FC) através de técnicas de respiração voluntárias (Kulur, 2009).

    A utilização de técnicas voluntárias de controle de respiração já é utilizada há muito tempo em tradições médicas remotas. Atualmente, a utilização dessas práticas está vinculada ao aumento da capacidade de enfrentamento de situações aversivas de diversos contextos, e acabam por ocasionar melhorias em situações como redução de estresse e ansiedade (Hernandes, 2008; Neto, 2011; Neto, Silva, & Frerè, 2012; Santos, Lopes, & Lopes, 2008).

    A capacidade de enfrentamento de situações aversivas tem relação com a regulação homeostática do organismo, onde a homeostase tem um papel importante na adaptação humana, pois serve como ferramenta para detectar condições normais e patológicas. Esta regulação é influenciada pela modulação do sistema nervoso autônomo (SNA) que altera-se de acordo com as condições ambientais as quais o sujeito está exposto (Vanderlei, Pastre, Hoshi, Carvalho, & Godoy, 2009).

    Este sistema é responsável pela regulação homeostática através do equilíbrio entre o sistema nervoso simpático (SNS) e o parassimpático (SNP) (Bernardi et al., 2000). Quando há uma situação de ameaça ou perigo, o SNS é acionado e mobiliza o corpo para reagir. Porém, quando esta ativação se torna excessiva, ocorre um desequilíbrio do SNA, podendo afetar a imunidade, aumentando o risco de doenças infecciosas (Thayer & Lane, 2000).

    Dentre as principais técnicas para a avaliação do SNA está a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) (Pomeranz et al., 1985). O coração não possui a precisão de um relógio, sua frequência é irregular e através da variação de suas batidas, que pode-se compreender como o SNA responde aos estímulos ambientais (Acharya et al., 2006). Esta ferramenta tem sido frequentemente utilizada pela sua praticidade não-invasiva e pela sua sensibilidade a determinantes regulatórios como a respiração, pressão arterial, hormônios e emoções (Kristal et al., 1995). Além disto, representa um bom marcador das alterações autonômicas quantitativas, tornando-se uma ferramenta fácil e acessível para propósitos de treinamento ou avaliações cientificas produzidas em laboratórios (Achten & Jeukendrup, 2003).

    A VFC é resultado da interação entre o SNS e SNP, seu valor é mensurado através da variância dos intervalos entre batimentos cardíacos consecutivos denominados intervalos R-R. Sugere-se que, quanto maior a VFC, melhor as condições de um individuo enfrentar determinada situação. Neste sentido, os índice da VFC podem ser indicadores de adaptabilidade, já que há uma eficiência do controle homeostático pelo sistema nervoso autônomo (Lopes et al., 2014).

    A análise da VFC pode ser realizada através de métodos lineares, em função do domínio do tempo e da frequência. Os índices do domínio do tempo são calculados através da variação de duração dos intervalos RR normais, tendo como índices principais: SDNN, RMSSD e pNN50. O domínio da frequência transforma o tempo em frequência através do algoritmo da Transformada Rápida de Fourrier e separa os dados em diferentes faixas de frequências correspondentes a atividade do SNS e SNP, tem como componentes principais: LF, HF e LF/HF (Task Force, 1996).

    Para Lin, Tai e Fan (2014) a utilização de técnicas de respiração padronizadas está associada a um aumento na variabilidade da frequência cardíaca, pois a arritmia sinusal respiratória influencia a ativação do SNP. Sendo assim, a aprendizagem de auto-regulação através da respiração parece ser uma técnica complementar interessante para restaurar o equilíbrio do sistema nervoso autônomo.

    De acordo com Neto (2011) as técnicas de respiração ainda carecem de estudos que as associem evidências fisiológicas, pois a maioria dos trabalhos volta-se para o registro de dados qualitativos. Neste sentido, o objetivo deste artigo é verificar a significância de uma intervenção aguda utilizando um protocolo de respiração pré-estabelecido, com seis respirações por minuto, sob um ponto de vista fisiológico, através da variabilidade da frequência cardíaca.

2.     Método

2.1.     Participantes

    Para a realização do estudo participaram 18 sujeitos com idade entre 15 e 21 anos, tendo como idade média 16,9 anos. Os critérios de inclusão foram: praticar esporte ao menos duas vezes durante a semana, sem histórico de patologia cardiovascular, renal e cerebral, ou fatores de risco como hipertensão, tabagismo, diabetes, obesidade e colesterol.

    Os participantes da amostra foram informados antecipadamente sobre o protocolo de pesquisa e tiveram orientação prévia para não ingerir nenhuma substância que pudesse alterar a frequência cardíaca, como bebidas alcoólicas, cafeína, energéticos, medicamentos, dentre outros. Da mesma forma, foi pedido para que os sujeitos não realizassem nenhuma atividade física intensa antes do monitoramento.

2.2.     Materiais e procedimento de coleta

    Para a coleta de dados foi utilizada uma cinta de monitoramento da Polar, modelo RS800, para registro dos dados o software Biomind (Takase & Schmaedech, 2012) e o pacer EZ-air para controlar os tempos de inspiração e expiração.

    Antes do procedimento experimental, o sujeito foi orientado a permanecer por cinco minutos em repouso na posição ortostática para estabelecer suas condições basais. Após os cinco minutos, era posicionada a cinta de monitoramento, em seguida, o sujeito era informado para permanecer em repouso durante três minutos a fim de coletar os dados referentes a sua linha basal da variabilidade da frequência cardíaca. Após os três minutos, o experimentador ligava o pacer com o ritmo de 6 respirações por minuto (3 segundos de inspiração e 6 segundos de expiração) e pedia para que o sujeito seguisse o ritmo respiratório durante 3 minutos. Após o fim da sessão o equipamento era retirado e se encerrava o procedimento experimental.

2.3.     Procedimento de análise de dados

    Os registros dos RR foram importados para o software de análise da variabilidade da frequência cardíaca Kubius-HRV (Tarvainen, Niskanen, Lipponen, Ranta-Aho, & Karjalainen, 2014), onde foram feitas análises no domínio linear no domínio do tempo e da frequência.

    Foram extraídos os índices: SDNN, RMSSD, pNN50, LF, HF e LF/HF, após a tabulação dos índices, estes foram transferidos para o software SPSS versão 21.0 a fim de realizar o procedimento estatístico. Foi utilizado o teste paramétrico Teste T de Student de amostras pareadas, com intervalo de confiança de 95%, para verificar a significância da diferença dos índices psicofisiológicos antes e durante a intervenção com respiração controlada.

3.     Resultados

    Para compreender melhor a separação dos índices em cada situação experimental, foram nomeados os índices análisados durante a linha basal com o sufixo “A” e durante a atividade de respiração com o sufixo “B”. Após a análise dos dados foram extraídos as médias e os desvios padrão dos índices nas duas situações, como pode-se observar na Tabela 1.

Tabela 1. Médias dos índices da VFC durante a linha de base (A) e durante a atividade de respiração controlada (B)

Fonte: Dados da pesquisa.

    Ao comparar os resultados obtidos durante as situações, como pode-se verificar na Tabela 2, observa-se que houve diferença significativa entre os índices SDNN, RMSSD, pNN50, LF com p<0,01, no índice LF/HF com p<0,05 e não houve diferença significativa em HF.

Tabela 2. Resultado do Teste T de Student para amostras pareadas

Fonte: Dados da pesquisa

4.     Discussão

    O presente estudo teve o objetivo de verificar a ocorrência da manutenção do sistema nervoso autônomo durante uma intervenção aguda utilizando um protocolo de respiração pré-estabelecido, com seis ciclos respiratórios por minuto, através da análise da variabilidade da frequência cardíaca.

    Os dados obtidos nesta pesquisa sugerem que mesmo por um curto período de tempo existem alterações significativas nos índices da VFC quando comparados à condição de repouso, fortalecendo a compreensão de que um protocolo de respiração fornece efeitos neurofisiológicos agudos ao organismo. Na análise do domínio do tempo, encontramos diferenças nos índices: SDNN, RMSSD e pNN50.

    O desvio padrão de todos os intervalos RR normais expresso em milisegundos, dá origem ao índice SDNN (TaskForce, 1996). Este índice tem uma relação direta com a variabilidade da frequência cardíaca, pois o aumento do seu valor favorece a dispersão dos batimentos cardíacos do valor médio. Segundo Fronso et al. (2013), o aumento variação dos intervalos RR está vinculado a uma boa adaptabilidade do sujeito em relação ao ambiente em que está inserido.

    Em relação a este índice, foi observado efeito semelhante na pesquisa realizada por Pinheiro et al. (2007), onde realizou-se um protocolo experimental que visava verificar as alterações nos sistemas cardiovascular e respiratório por meio de uma técnica de respiração lenta e controlada. Os resultados da presente pesquisa corroboram com os de Pinheiro et al. (2007), tendo em vista que em ambas pesquisas a técnica de respiração lenta e controlada demonstrou um aumento na variabilidade da frequência cardíaca indicado pelo índice SDNN e pelo aumento dos intervalos RR. O mesmo indicativo se reproduziu em pesquisas de Joseph et al. (2005) e Bernadi et al. (2002).

    Referente ao RMSSD, raíz quadrada da média dos quadrados das diferenças entre intervalos RR normais sucessivos, Barth & Vecchio (2014) realizaram um experimento para verificar o efeito de diferentes frequências ventilatórias nos índices da variabilidade da frequência cardíaca. Na faixa de 6 ciclos respiratórios por minuto, os pesquisadores encontraram resultado semelhante, onde o valor do RMSSD durante a fase de intervenção (M=78,15) teve um aumento significativo em relação ao valor do índice adquirido na fase pré intervenção (M=45,49, p<0,001) e pós intervenção (M=42,81, p<0,01). Este resultado sugere que mudanças no ritmo ventilatório proporcionam alterações na atividade parassimpática.

    De acordo com Mietus et al. (2002), o índice pNN50 demonstra-se eficiente para análise na avaliação da atividade vagal, seu valor se dá através do percentual de intervalos RR normais que diferem mais que 50 milessegundos de seu adjacente. A atuação do sistema nervoso parassimpático demonstra-se essêncial na regulação da homeostase do organismo na medida em que sua ativação inibe a atividade simpática, que em proporções excessivas pode causar prejuízo a saúde (Thayer & Lane, 2009). Observa-se que houve um aumento neste índice durante a atividade de respiração controlada (M= 19,405) quando comparada ao estado de repouso (M=5,153) com p<0,0001.

    Em relação ao domínio da frequência, foram utilizados os índices: LF, HF e LF/HF. Não foram encontradas alterações significativas, com intervalo de confiança de 5%, no índice HF comparando-o em condição basal e durante a atividade de respiração. Quanto aos índices LF (p<0,0001) e LF/HF (p<0,05) foram observadas diferenças significativas.

    Na pesquisa de Barth & Vecchio (2014), observou-se o efeito de diferentes ritmos respiratórios na VFC. Durante a intervenção com 6 ciclos por segundo, como utilizados em nosso experiemento, o pesquisador encontrou um diminuição significativa no índice LF. No protocolo da presente pesquisa, com uma frequência respiratória equivalente, constatou-se o aumento deste índice (M=83,537), quando comparado à linha basal (M=35,932).

    Indo ao encontro dos resultados obtidos neste estudo, Macêdo et. al. (2010) encontraram um efeito semelhante no índice LF, sugerindo que o efeito agudo da respiração induz a um predomínio simpático. Ainda corroborando com os achados do experimento, Brown et al. (1993) observaram um aumento significativo na banda de baixa frequência (LF) durante o ciclo de seis respirações por minuto. Os pesquisadores também encontraram um deslocamento deste pico à banda de alta frequência (HF) com uma frequência ventilatória a partir de quinze ciclos por minutos (cpm).

    No presente estudo, observou-se que a prática de respiração controlada com 6 cpm, mesmo por um curto período de tempo, provoca alterações em diversos índices da VFC, tais como: RMSSD, SDNN, pNN50, LF, LF/HF. Sendo assim, a prática de respiração controlada pode servir para a elaboração de estratégias paralelas no tratamento de doenças como insuficiencia cardíaca, pós infarto do miocárdio, doença pulmonar obstrutiva cronica, saude mental, estresse, dentre outros (Paschoal, Petreluzi & Gonçalves, 2002).

5.     Conclusão

    Verificou-se no presente estudo que a atividade de respiração controlada atua na modulação dos índices da variabilidade da frequência cardíaca, mesmo quando praticada por um curto período de tempo. Neste sentido, conclui-se que a respiração controlada oferece adaptações imediatas evidentes no aumento da atividade autonômica. Entretanto, como limitação da pesquisa, não foram realizadas coletas longitudinais que comprovassem a adaptacão crônica a esta situacão. Ainda assim, a técnica de respiração controlada pode servir como medida interventiva para reduçao de patologias e melhora da qualidade de vida.

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