Più apnee e ipopnee sono associati con una maggiore ultra-breve termine HRV in apnea ostruttiva del sonno
Questo studio ha indagato se respiratorio evento modifiche relative intervalli RR e ultra-breve termine HRV sono modulati dal tipo e la durata dell’evento e se questi cambiamenti sono il sesso-specifici. Abbiamo ipotizzato che gli eventi respiratori più lunghi causino una maggiore HRV ultra-breve termine rispetto agli eventi più brevi e una diminuzione dell’intervallo RR dopo gli eventi., Abbiamo anche ipotizzato che questi cambiamenti siano maggiori nelle apnee e siano enfatizzati negli uomini. Coerentemente con le nostre ipotesi, abbiamo scoperto che gli eventi respiratori più lunghi causano una maggiore diminuzione dei valori dell’intervallo RR dopo gli eventi e generalmente causano una maggiore HRV ultra-breve termine rispetto agli eventi più brevi.
Come ipotizzato, eventi respiratori più lunghi sono stati associati a una maggiore differenza mediana tra intervalli RR entro e post – evento indipendentemente dal sesso o dal tipo di evento (Tabella 4)., Queste maggiori differenze sembravano essere causate da maggiori cambiamenti negli intervalli RR post-evento piuttosto che negli intervalli RR all’interno dell’evento, specialmente nelle apnee (Fig. 1 e 3), e questo fenomeno è stato più sottolineato negli uomini (Fig. 1 e 2). Guilleminault et al.23 hanno mostrato una variazione ciclica della frequenza cardiaca simile, cioè bradicardia durante e tachicardia dopo l’evento respiratorio. Le apnee più lunghe sono state correlate a bradicardia24 più grave e una maggiore differenza tra intervalli RR entro e post – evento rispetto alle apnee18 più brevi. Inoltre, Chouchou et al.,25 ha osservato, coerentemente con il nostro studio, che l’accorciamento dell’intervallo RR post-evento è maggiore con eventi respiratori più lunghi. Non è necessaria alcuna desaturazione dell’ossigeno per segnare un’apnea e l’ipopnea può essere valutata con desaturazione ≥ 3% o eccitazione correlata alla riduzione del flusso d’aria2. Pertanto, alcuni degli eventi respiratori analizzati non sono associati alla desaturazione. Tuttavia, poiché il 78% delle apnee e il 54% delle ipopnee causano desaturazione 26, il grado di desaturazione sembra essere la spiegazione più ovvia per le differenze negli intervalli RR. Questo è in linea con Kulkas et al.,19 segnalazione che eventi respiratori più lunghi sono correlati a desaturazioni più profonde che portano a una maggiore attivazione SNS11. Mentre alcuni studi18, 23, 24 non hanno considerato apnee e ipopneas separatamente, Chouchou et al.25 hanno dimostrato che il tipo e la durata degli eventi respiratori non influenzano significativamente la diminuzione degli intervalli RR dopo gli eventi respiratori. Questo risultato sembra controintuitivo ai dati che supportano le differenze tra apnee e ipopnee e può essere una conseguenza della piccola dimensione del campione (n = 16)., E ‘ chiaro, che la connessione tra HRV e desaturazioni merita ulteriori ricerche.
L’HRV ultra-breve termine era generalmente più alto con eventi respiratori più lunghi indipendentemente dal tipo di evento respiratorio, supportando le nostre ipotesi. Tuttavia, la differenza relativa tra i valori dei parametri HRV entro e post – evento è diminuita con l’aumentare della durata dell’evento respiratorio. L’ipossiemia intermittente a lungo termine aumenta la chemiosensibilità del corpo carotideo portando ad un aumento dell’attività simpatica e della frequenza cardiaca27 e, quindi, a una riduzione dell’HRV a lungo termine., Inoltre, gli eventi respiratori brevi riflettono una maggiore eccitazione che causa la frammentazione del sonno legata ad un’elevata mortalità in entrambi i sessi28,29. Inoltre, il rischio di aritmie è notevolmente aumentato nell’OSA12, specialmente immediatamente dopo gli eventi respiratori30. Queste rilevazioni12,15,27,28,29,30 implicano che considerare HRV insieme alle caratteristiche dell’evento respiratorio nella diagnosi di O potrebbe essere utile per valutare le conseguenze cardiache di O in modo più dettagliato., Tuttavia, i nostri risultati si basano su eventi respiratori raggruppati solo per la loro durata e non hanno considerato l’AHI o altri marcatori di gravità O nei pazienti. Poiché la regolazione dell’attività SNS e PNS è individuale, l’effetto combinato della durata dell’evento respiratorio e della gravità dell’O sull’HRV richiede ulteriori indagini.
Come ipotizzato, le apnee hanno causato maggiori differenze tra intervalli RR mediani all’interno e post – evento rispetto alle ipopnee sia negli uomini che nelle donne (Tabella 4). Allo stesso modo, l’HRV a brevissimo termine è stato anche maggiore nelle apnee rispetto alle ipopnee (Tabelle 2 e 3)., L’intervallo RR ha raggiunto il suo minimo dopo l’evento respiratorio più tardi nelle apnee (~ 7 s, Fichi. 1 e 3) che in ipopneas (~4 s, Fichi. 2 e 4). Le apnee causano desaturazioni di ossigeno più profonde rispetto alle ipopnea19 e le desaturazioni gravi sono un fattore di rischio significativo per le malattie cardiovascolari20,21. Nell’SA, la frequenza e la gravità degli eventi respiratori, in particolare le apnee, aumentano verso la mattina31 e la probabilità di morti improvvise cardiogeniche è elevata tra mezzanotte e le 6 del mattino 32., Inoltre, è stato dimostrato che il rischio di aritmia è notevolmente aumentato poco dopo un evento respiratorio30. Pressione intratoracica negativa, ipertensione polmonare indotta da ipossiemia e aumento del tono simpatico sono stati proposti per spiegare l’aumentata propensione alle aritmie nei pazienti con OSA33. In questo studio, l’HRV è stato misurato da un numero relativamente basso di battiti: le aritmie indotte da eventi respiratori possono anche manifestarsi come un aumento dei valori dei parametri HRV a brevissimo termine., Una maggiore HRV a breve termine potrebbe essere più dannosa a causa dell’aumento della variazione beat-to-beat in un tempo molto breve, sebbene la bassa HRV a lungo termine sia più comunemente associata a problemi di salute7,14. Insieme ad altre rilevazioni19,20,21,30,31,32,33, i nostri risultati indicano che apnee e ipopnee influenzano la regolazione cardiaca in modo diverso. L’analisi dettagliata di ECG e HRV potrebbe essere uno strumento utile in aggiunta all’AHI nella valutazione della gravità O, specialmente per i pazienti con malattie cardiovascolari, per aiutare a valutare il rischio di conseguenze cardiovascolari.,
È stato dimostrato che l’HRV a lungo termine è significativamente più basso nelle donne rispetto agli uomini ed è caratterizzato da una dominanza relativa dell’attività PNS nonostante intervalli RR più brevi22. Negli ipopnee, i valori di tutti i parametri HRV a brevissimo termine erano significativamente più alti negli uomini rispetto alle donne (Tabella 3). Tuttavia, ci sono state incongruenze nei valori dei parametri HRV relativi alle apnee (Tabella 2). Nelle apnee, i valori SD entro e post-evento erano maggiori negli uomini., I valori RMSSD e pRR50 delle donne erano generalmente uguali o superiori a quelli degli uomini, ma queste differenze non erano statisticamente significative. Inoltre, le differenze tra intervalli RR interni e post – evento erano generalmente maggiori negli uomini rispetto alle donne (Tabella 4). Gli eventi respiratori più lunghi causano desaturazioni più profonde e le apnee portano a desaturazioni più profonde rispetto alle ipopnea19. Non è chiaro se l’HRV a breve termine sia stato influenzato più dalla gravità dell’evento respiratorio o dal sesso poiché nelle apnee le differenze tra i sessi non erano coerenti., Tuttavia, gli uomini sono stati segnalati per avere eventi respiratori più lunghi e più profondi con desaturazioni di ossigeno rispetto alle donne34, 35. Gli uomini potrebbero essere esposti a variazioni cicliche della frequenza cardiaca più gravi a causa di desaturazioni intermittenti che causano maggiori differenze nell’intervallo RR medio rispetto alle donne, il che potrebbe parzialmente spiegare i nostri risultati. Sulla base della letteratura precedente e di questo studio, è evidente che uomini e donne dovrebbero essere studiati separatamente quando si analizza l’HRV dei pazienti O.,
La principale limitazione di questo studio è l’uso di soli parametri HRV nel dominio del tempo in quanto ciò vieta di valutare con precisione i toni vagali e simpatici di ANS o le variazioni spettrali di HRV. Tuttavia, i parametri HRV a dominio di frequenza richiedono un segmento di intervallo RR più lungo per l’analisi3 e sono quindi incompatibili con HRV a brevissimo termine. L’uso di misurazioni HRV a brevissimo termine e segmenti di intervallo RR invece di misurazioni e segmenti a breve termine è anche una limitazione del presente studio., Attualmente,non ci sono risultati normativi per l’HRV a brevissimo termine perché le misurazioni a breve e lungo termine sono più spesso usate3, 4,ma l’uso dell’analisi HRV a brevissimo termine ha dimostrato promise3, 5. Inoltre, sono stati suggeriti periodi minimi ultra-brevi di 30 s e 60 s per RMSSD e pRR50, rispettivamente, per i soggetti sani5. Nelle nostre analisi comprendenti pazienti O, sono stati utilizzati segmenti di intervallo RR ancora più brevi poiché la durata minima dell’evento respiratorio utilizzata per i segmenti all’interno dell’evento era di 10 secondi., Inoltre, la durata del segmento post-evento di 15 s è stata scelta per presentare in modo affidabile cambiamenti temporali negli intervalli RR e non escludere eccessivamente gli eventi respiratori. È importante sottolineare che l’HRV a brevissimo termine consente la valutazione dell’HRV durante e dopo i singoli eventi respiratori. Ciò non sarebbe possibile con periodi più lunghi a breve termine.
Sebbene il rilevamento automatico del picco R non riconosca i ritmi cardiaci irregolari36, che possono essere considerati come una limitazione, consente un’analisi efficace e riproducibile., Un’altra limitazione del nostro studio è l’esclusione di un numero sostanziale di eventi respiratori (n = 61.638, 62% di tutti gli eventi), i cui effetti non siamo stati in grado di studiare. Sono stati esclusi tutti gli eventi respiratori successivi con meno di 15 s tra di loro. Questa esclusione, tuttavia, ha consentito la valutazione del ripristino dell’intervallo RR post-evento al suo livello pre-evento senza che l’evento successivo interferisse con il ripristino. Inoltre, abbiamo incluso tutti e tre i tipi di eventi respiratori (ostruttivi, centrali e misti) e non li abbiamo differenziati., Questo può essere considerato come una limitazione a causa dei loro effetti potenzialmente diversi sulle attività SNS e PNS.
Inoltre, riconosciamo di includere i pazienti con una storia di multimorbidità, come ipertensione o diabete, come limitazione, poiché diverse comorbidità possono influenzare l’HRV ultra-breve termine oltre all’HR. Anche non considerare gli effetti delle fasi del sonno o degli arousals respiratori correlati agli eventi è una limitazione., È stato riportato che gli intervalli RR si accorciano in prossimità dell’eccitazione sia nei soggetti sani37 che nei pazientiSA38, e i nostri risultati mostrano un modello simile (Fig. 1, 2, 3, 4). Inoltre, diversi studi hanno mostrato un aumento dell’attività PNS e una maggiore HRV a breve termine durante il sonno con movimento oculare non rapido e una riduzione dell’HRV con un aumento dell’attività SNS nel sonno con movimento oculare rapido37,39, con stadi del sonno che modulano l’HRV in modo più forte rispetto all’OSA40. Pertanto, ulteriori studi che indagano simultaneamente l’effetto di arousals, stadi del sonno, desaturazioni, HRV e eventi respiratori sono giustificati.,
Per concludere, poiché i cambiamenti nell’intervallo RR e nell’HRV a brevissimo termine riflettono conseguenze fisiologiche immediate, questo studio fornisce preziose informazioni sullo stress cardiovascolare associato ad apnee e ipopnee. I nostri risultati mostrano che una maggiore HRV ultra-breve termine e una maggiore variazione tra intervalli RR entro e post – evento sono più fortemente correlati alla durata dell’evento respiratorio più lunga, alle apnee e al sesso maschile. Il tipo e la durata di un evento respiratorio influenzano la frequenza cardiaca e l’HRV., Questo studio dimostra che le caratteristiche degli eventi cardiaci e respiratori possono fornire informazioni preziose oltre all’AHI durante la diagnosi di apnea del sonno. Questi risultati e limitazioni evidenziano anche la necessità di ulteriori studi prospettici considerando la connessione tra gravità dell’evento respiratorio, desaturazioni e HRV.