Caracterização da regulação cardiovascular : métodos variantes no tempo

Abstract

O sistema nervoso autônomo é um dos mecanismos responsáveis pela variação do batimento car- díaco e da pressão arterial. A contribuição do sistema nervoso autônomo sobre estas variáveis auxilia na estabilidade do organismo quando sujeito a perturbações. A variabilidade da frequên- cia cardíaca, intervalo de tempo entre as batídas do coração, é apontada em diversos estudos como

um marcador da atuação do sistema nervoso autônomo na dinâmica de regulação do organismo.

É estabelecido que indivíduos saudáveis possuem alta variabilidade da frequência cardíaca, re- fletindo a capacidade de adaptação no sistema cardiovascular. Os mecanismos barorreceptores, localizados nas artérias, são reponsáveis por fornecer informação sobre a estabilidade do organismo e a necessidade de uma ação de controle sobre o sistema cardiovascular para o sistema nervoso autônomo. Análises temporais e espectrais de componentes fisiológicos como a variabilidade da frequência cardíaca e a variabilidade da pressão arterial fornecem meios não invasivos de acesso a

mecanismos de regulação cardíaca como o sistema nervoso autônomo e os mecanismos barorrecep- tores arteriais. A análise no domínio da frequência, normalmente baseada em ferramentas como a

densidade do espectro de potência, fornece índices quantitativos que possibilitam a caracterização do comportamento esperado do sistema regulatório. A abordagem espectral, no entanto, devido a sua natureza univariável, possui limitações. Modelos multivariáveis no dominio do tempo, através de ferramentas como a estimação da resposta ao impulso fornecem, através de um abordagem multivariável alternativa, índices e características que podem ser analisadas por teoria de controle e identificação de sistemas. Considerando características presentes nas componentes fisiológicas analisadas, verifica-se que existem flutuações não-estacionárias, propriedade não considerada na análise invariante no tempo, assim uma abordagem variante no tempo é apresentada para uma melhor compreensão do comportamento de autorregulação do sistema cardíaco. O domínio da frequência aborda a característica variante no tempo presente na transformada de Fourier de curto termo. Utilizando-se de conhecimento geral sobre bandas de frequência que possam ser associadas à caracteristicas fisiológicas do sistema nervoso autônomo, é possível extrair índices de baixa-frequência (LF) e alta-frequência (HF) que forneçam informações sobre a reação do sistema à mudanças posturais passivas de baixa e alta velocidade. O domínio do tempo é analisado sob a mesma ótica de reação à aplicação de manobras posturais. Utilizando funções de base de Laguerre, são estimadas respostas ao impulso variantes no tempo como resposta associada à sensibilidade do barorreflexo. Através da combinação destes dois métodos é possível garantir a causalidade do sistema, atribuindo flutuações da variabilidade da frequência cardíaca às flutuações da pressão arterial. O sinais fisiológicos utilizados neste trabalho foram obtidos a partir da base de dados Physiologic Response to Changes in Posture, onde um conjunto de 10 voluntários foi submetido a mudanças posturais passivas (Upright-Tilt) variando de 0° a 75°.