Efeitos da Ventilação Educada Sobre o Padrão Médio da Arritmia

Efeitos da Ventilação Educada Sobre o Padrão Médio da Arritmia Sinusal
Respiratória
Paulo Cesar Nayfeld Granja Filho, orientador: Antonio Giannella Neto, Dissertação
de Mestrado, Programa de Engenharia Biomédica/COPPE/UFRJ, Outubro/2007.
Sabe-se que os padrões ventilatórios podem modificar a arritmia sinusal respiratória
(ASR), através de alterações no controle autonômico cardíaco. Analisaram-se os efeitos
de diferentes relações entre tempos inspiratório e expiratório (TI:TE) sobre o padrão
médio da ASR. Participaram da pesquisa 18 voluntários (nove mulheres), adultos jovens
e saudáveis. Foram empregados seis padrões ventilatórios: duas TI:TE (de 1:1 e de 1:2)
para cada freqüência respiratória fixa (FRf) de 6, 12 e 20 ipm. Um volume corrente
(VC) alvo foi calculado para cada FRf, visando aproximar a pressão de dióxido de
carbono ao final da expiração (PETCO2) dos valores espontâneos. Os voluntários foram
selecionados, segundo critérios de qualidade, a fim de formarem grupos pareados
homogêneos. A amplitude (AASR) e fase (FASR) da ASR, os intervalos R-R mínimo
(IRRmin), médio (IRRm) e máximo (IRRmax) foram obtidos a partir do padrão médio
da ASR. A AASR e o IRRmin medidos foram estatisticamente diferentes na FRf de 6
ipm (AASR foi maior e IRRmin menor na TI:TE de 1:2). A distribuição das FASR
mostrou uma concentração entre 1,827 e 3,847 rad (de 30 a 60 % do ciclo). A FASR foi
estatisticamente diferente somente na FRf de 12 ipm, sendo mais próxima do início da
inspiração na TI:TE de 1:2. Conclui-se que os efeitos da TI:TE sobre a ASR são
dependentes da FR, e que são mais fortes nas FR baixas e intermediárias. Os resultados
sugerem, a partir da literatura corrente, que estes efeitos são causados por alterações no
controle autonômico cardíaco decorrentes da redução da atividade vagal durante a
inspiração. Palavras-chave: 1. Fisiologia Respiratória, 2. Fisiologia Cardiovascular,
3. Interações Cardio-Respiratórias, 4. Arritmia Sinusal Respiratória
EFFECTS OF THE EDUCATED VENTILATION ON THE MEAN PATTERN
OF THE RESPIRATORY SINUS ARRHYTHMIA
It is known that the ventilatory patterns can modify the respiratory sinus arrhythmia
(RSA), through changes in the cardiac autonomic control. Two different inspiratory to
expiratory time ratio (TI:TE) and their effects on the mean pattern of the RSA were
analyzed. Eighteen volunteers took part in this research (nine women), all of them were
young health adults. Six ventilatory patterns were implemented: two TI:TE (1:1 and
1:2) for each fixed respiratory rate (RRf) of 6, 12 and 20 bpm. A tidal volume (VT)
target was calculated for each RRf, in order to mantain the end-tidal carbon dioxide
pressure (PETCO2) close to the spontaneous values. The volunteers were selected,
following a quality criteria, in order to create homogeneous paired groups. The RSA
amplitude (ARSA) and phase (PRSA), the minimum R-R intervals (IRRmin), mean
(IRRm) and maximum (IRRmax) were obtained based on the mean pattern of RSA. The
measured ARSA and IRRmin resulted statistically differents for the RRf of 6 bpm
(ARSA were higher and the IRRmin was lower in the TI:TE of 1:2). The PRSA was
concentrated between 1,827 and 3,847 rad (from 30 up to 60% of the cycle). The PRSA
was statistically different only for the RRf of 12 rpm, being closer to the beginning of
the inspiration for TI:TE of 1:2. It can be concluded that the effects of TI:TE on the
RSA depend on the RR, and they are stronger for low and intermediate RR. The results
suggest, according to the current literature, that these effects are caused by changes in
the cardiac autonomic control, due to the vagal activity reduction during inspiration.