Complexity of autonomic nervous system function in individuals with COPD

Vanzella, Laís Manata; Bernardo, Aline Fernanda Barbosa; Carvalho, Tatiana Dias de; Vanderlei, Franciele Marques; Silva, Anne Kastelianne França da; Vanderlei, Luiz Carlos Marques

ABSTRACT Objective:

To evaluate autonomic modulation in individuals with COPD, compared with healthy controls, via recurrence plots (RPs) and linear heart rate variability (HRV) indices.

Methods:

We analyzed data on 74 volunteers, who were divided into two groups: COPD (n = 43) and control (n = 31). For calculation of HRV indices, heart rate was measured beat-by-beat during 30 min of supine rest using a heart-rate meter. We analyzed linear indices in the time and frequency domains, as well as indices derived from the RPs.

Results:

In comparison with the control group, the COPD group showed significant increases in the indices derived from the RPs, as well as significant reductions in the linear indices in the time and frequency domains. No significant differences were observed in the linear indices in the frequency domains expressed in normalized units or in the low frequency/high frequency ratio.

Conclusions:

Individuals with COPD show a reduction in both sympathetic and parasympathetic activity, associated with decreased complexity of autonomic nervous system function, as identified by RPs, which provide important complementary information in the detection of autonomic changes in this population.

RESUMO Objetivo:

Avaliar a modulação autonômica de indivíduos com DPOC, comparados com um grupo controle saudável, por meio do plot de recorrência (PR) associado a métodos lineares da variabilidade da frequência cardíaca (VFC).

Métodos:

Foram avaliados dados de 74 voluntários, os quais foram divididos em grupos DPOC (n = 43) e controle (n = 31). Para a análise dos índices de VFC, a frequência cardíaca dos voluntários foi registrada, batimento a batimento, por meio de um cardiofrequencímetro com os voluntários em repouso na posição supina por 30 min. Foram avaliados índices lineares nos domínios de tempo e de frequência, assim como índices obtidos por meio do PR.

Resultados:

No grupo DPOC, em comparação com o grupo controle, houve aumentos significativos em índices obtidos do PR, assim como houve reduções significativas nos índices lineares nos domínios de tempo e de frequência. Não foram observadas diferenças significativas nos índices lineares nos domínios de frequência em unidades normalizadas e na relação entre os componentes de alta e baixa frequência.

Conclusões:

Indivíduos com DPOC apresentam uma diminuição tanto da atividade simpática quanto da parassimpática, associada a uma redução da complexidade do sistema nervoso autônomo, identificada pelo PR, que fornece informações complementares importantes na detecção de alterações autonômicas nessa população.