FUNDAMENTO: A diminuição da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) está associada com um prognóstico desfavorável em pacientes com doença cardíaca isquêmica (DCI) e diabete. Ainda não foi provado em definitivo se a mudança no padrão respiratório pode modificar o fator de risco nesses pacientes. OBJETIVO: Avaliar o efeito da respiração diafragmática sobre a VFC em pacientes diabéticos com DCI. MÉTODOS: A população do estudo consistiu em 145 pacientes do sexo masculino selecionados ao acaso, dos quais 45 apresentavam DCI, 52 apresentavam DCI e diabete (DCI-DM) e 48 apresentavam DCI e neuropatia diabética (DCI-ND). A VFC foi avaliada através de ECG de 5 minutos usando o método de domínio de tempo. O grupo de intervenção foi dividido em grupo aderente e não-aderente e o seguimento foi registrado após três meses e um ano. RESULTADOS:A avaliação basal mostrou uma diminuição significante em VFC nos pacientes com doença cardíaca isquêmica com ou sem diabete (p<0,01). Os pacientes com DCI apresentavam VFC mais alta do que os pacientes com DCI-DM (p<0,01) e DCI-ND (p<0,01). Um aumento na VFC foi observado em pacientes que praticaram respiração diafragmática por três meses (DCI-DM: p<0,01; DCI-ND: p<0,05) e por um ano (DCI-DM: p<0,01; DCI-ND: p<0,01). A VFC diminuiu significantemente após um ano em pacientes não-aderentes. A prática regular de respiração diafragmática também melhorou o índice glicêmico nesses pacientes. CONCLUSÃO: A prática regular de respiração diafragmática melhora de forma significante a VFC em uma direção prognosticamente favorável em pacientes com DCI e diabete. Esses efeitos parecem ser potencialmente benéficos no manejo desses pacientes.
ARTIGO ORIGINAL
ELETROCARDIOGRAFIA
Efeito da respiração diafragmática sobre a variabilidade da frequência cardíaca na doença cardíaca isquêmica com diabete
IFaculty of Medicine, University College of Sedaya International, Kuala Lumpur, Malaysia
IISchool of Medicine, International Medical University, Kuala Lumpur, Malaysia
IIIFaculty of Medicine, Kasturba Medical College, Mangalore - Índia
A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) é a natural elevação e diminuição da frequência cardíaca em resposta à respiração, pressão arterial, hormônios e emoções1. Ela é vista como sendo refletiva e preditiva da saúde e da doença psicológica em geral. AVFC representa uma dos marcadores mais promissores da atividade autonômica2. Uma VFC deficiente tem sido observada em muitos quadros clínicos, incluindo a neuropatia autonômica, transplante cardíaco, insuficiência cardíaca congestiva, infarto do miocárdio e outras doenças cardíacas e não-cardíacas3. Vários estudos têm demonstrado redução na VFC em pacientes com doença cardíaca isquêmica (DCI)4,5. O mecanismo da redução da VFC na doença cardíaca isquêmica não é conhecido5,6. Isquemia crônica ou intermitente pode ter um papel importante, já que foi demonstrado que episódios isquêmicos estão associados com tônus vagal reduzido de forma aguda7.
A neuropatia autonômica diabética afeta aproximadamente 40% de todos os pacientes diabéticos e em sua forma grave, oferece um prognóstico ruim8. Como a VFC reflete o grau de controle autonômico do coração, ela é amplamente utilizada para o diagnóstico das disfunções autonômicas em doenças não-cardíacas, considerando-se que, se tal disfunção cardíaca for identificada, é um sinal de uma neuropatia autonômica mais generalizada, afetando todos os órgãos9. Tem sido observado que a neuropatia autonômica diabética cardiovascular está associada com a perda da variabilidade da frequência cardíaca. Na neuropatia associada com
Devido ao fato de a diminuição da VFC estar associada com um resultado adverso, os pesquisadores concluíram que o aumento na VFC aumentaria também as taxas de sobrevivência.
Muitas das intervenções associadas com a diminuição da mortalidade, como prática de exercícios, abandono do hábito de fumar, terapia medicamentosa, também estão associadas com o aumento da VFC10-12. Sabe-se que a atividade respiratória influencia a frequência cardíaca através de mecanismos fisiológicos e anatômicos13.
O refreamento respiratório através da técnica de respiração lenta é uma terapia adjunta útil para o controle cardiorrespiratório14. De acordo com Chacko e cols.15 a respiração lenta a 6 ciclos por minuto aumenta a sensibilidade barorreflexa em indivíduos normais e em pacientes com insuficiência cardíaca15. Sabe-se que a respiração abdominal lenta diminui a atividade do sistema nervoso simpático16 e tem sido demonstrado que a respiração abdominal reduz a recorrência de eventos coronarianos em indivíduos que já sofreram um infarto. Sabe-se que esse tipo de respiração reduz a tensão no músculo respiratório, reduz a sintomatologia funcional e reduz a ansiedade e promove sensação de relaxamento17. Evidências recentes sugerem que a respiração lenta diminui a pressão arterial em pacientes com hipertensão leve e moderada e em pacientes com hipertensão resistente, sem mudanças na medicação18.
Há poucos estudos sobre o efeito das manobras de respiração diafragmática sobre a VFC em pacientes com
O grupo de estudo consistiu em 145 indivíduos do sexo masculino, selecionados ao acaso, no Kasturba Medical College Hospital, da Universidade Manipal, Índia, cuja idade variava de 40 -70 anos. O grupo de pacientes tinha 45 pacientes com DCI sem diabete, 52 pacientes com DCI e
Pacientes diagnosticados com angina, infarto do miocárdio ou infarto do miocárdio com insuficiência cardíaca e diabete foram incluídos no grupo de estudo. Os critérios de exclusão foram os seguintes: pacientes com doença cardíaca valvular, doença pulmonar obstrutiva, asma, cardiomiopatias, fibrilação atrial e bloqueio de ramo. O diagnóstico da DCI foi documentado por evidência de ECG de infarto do miocárdio prévio, evidência de ECG de depressão do segmento ST, dor torácica no teste de esforço nos últimos seis meses, angiografia coronária mostrando > 60% de estenose em uma artéria coronária principal. Pacientes com
I) medida batimento-a-batimento da variação da frequência cardíaca durante ventilação medida,
II) resposta postural da frequência cardíaca (razão 30:15),
III) variação da frequência cardíaca durante uma manobra de Valsalva padronizada e
IV) resposta hemodinâmica à postura ereta. Sessenta indivíduos saudáveis pareados para idade foram usados como grupo controle. Eles não apresentavam sintomas de nenhuma doença, não utilizavam medicamentos e apresentaram resultados normais ao eletrocardiograma de repouso.
Os grupos de estudo eram bem balanceados em relação aos dados demográficos e tratamento farmacológico. Todos os indivíduos foram instruídos sobre o protocolo e deram seu consentimento livre e informado para participar do estudo. O estudo foi aprovado pelo Comitê Institucional de Ética e o mesmo está de acordo com os princípios postulados na Declaração de Helsinki de 1983.
O teste de frequência cardíaca durante respiração profunda21-23 foi conduzido com o indivíduo em posição supina durante o registro eletrocardiográfico padrão. Os indivíduos foram ensinados a respirar a uma taxa de 6 ciclos respiratórios por minuto; 5s para cada inalação e 5s para cada exalação. O ECG foi registrado de forma contínua a 25 mm/segundo por 5 minutos enquanto os pacientes respiravam de acordo com as instruções recebidas. As alterações batimento-a-batimento na frequência cardíaca foram avaliadas pelo método de domínio de tempo. O intervalo R-R foi mensurado em cada ciclo respiratório e um intervalo R-R médio foi considerado para a mensuração da VFC. A variabilidade da frequência cardíaca foi calculada como a diferença entre os intervalos R-R mais curto e mais longo. O teste de frequência cardíaca durante respiração profunda foi escolhido como um teste curto à beira do leito, baseado na experiência alcançada no teste de controle nervoso autonômico do coração em pacientes com DM. O resultado do teste foi pré-especificado como normal se houvesse diferença de 10 batimentos ou mais por minuto entre a frequência mais lenta e a mais rápida.
A respiração diafragmática (respiração abdominal) foi ensinada aos pacientes e controles por um fisioterapeuta do hospital. Foi pedido aos indivíduos que realizassem a respiração diafragmática na posição supina. Foi pedido aos indivíduos que inalassem lenta e profundamente através do nariz até o fundo dos pulmões, isto é, enviando o ar tão profundamente para baixo nos pulmões quanto possível. O tórax move-se levemente enquanto o abdômen se expande. O diafragma move-se para baixo. Após uma respiração profunda, era pedido ao paciente que segurasse a respiração por um momento e então exalasse lentamente através de expiração controlada.
O grupo de intervenção de exercício respiratório foi dividido prospectivamente entre aqueles que estavam dispostos a fazer os exercícios regularmente (grupo aderente: 80 pacientes e 32 controles) e aqueles que não estavam dispostos (grupo não-aderente: 65 pacientes e 28 controles). Os pacientes e controles no grupo aderente foram encorajados a executar o exercício respiratório diafragmático completo 10 vezes de cada vez na posição supina com intervalos de 30 s a 1 minuto de descanso e então, começar de novo. Eles foram aconselhados a praticar a respiração diafragmática por 10-15 minutos, duas vezes ao dia (de manhã e à noite), durante um ano e então voltar para observação. Os pacientes e os controles foram acompanhados ambulatorialmente por um período de 12 meses, com visitas a intervalos de 30 dias. Durante a visita, o fisioterapeuta entrevistava os indivíduos e registrava os detalhes do regime de exercícios respiratórios. Eles foram regularmente motivados a continuar com os exercícios respiratórios. Os indivíduos foram orientados no hospital por um médico sobre o manejo da doença isquêmica cardíaca e DM tipo 2 e o papel dos exercícios respiratórios no manejo das doenças. Cada indivíduo recebeu um caderno com instruções e benefícios dos exercícios respiratórios e ilustrações da respiração abdominal. Os indivíduos foram orientados a tomar notas sobre o tratamento medicamentoso, dieta e outras atividades físicas durante o período do estudo. Durante os 12 meses de seguimento, todos os indivíduos incluídos no estudo foram supervisionados de perto por um médico e um fisioterapeuta. Os resultados de ambos os grupos aderente e não-aderente foram gravados para o registro do seguimento. Durante o período de seguimento de 3 e 12 meses, a VFC, glicemia de jejum, peso corporal e níveis de hemoglobina glicada foram registrados. As atividades físicas dos indivíduos, peso corporal, terapia medicamentosa, dietas etc., foram verificadas e quaisquer problemas encontrados durante os exercícios respiratórios foram discutidos.
Todos os resultados foram expressos como média ± erro padrão da média ou números e porcentagens. O pacote estatístico para ciências sociais SPSS versão 11 foi utilizado para todas as análises estatísticas. O teste U de Mann-Whitney foi usado para comparar vários parâmetros entre diferentes grupos. O Teste de Postos com Sinais (
As características clínicas dos pacientes são apresentadas na
Como visto na
A prática regular da respiração diafragmática aumentou a VFC nos indivíduos controle também após um ano (p<0,01) (
Quando a VFC foi comparada entre os grupos aderente e não-aderente após um ano de seguimento, um aumento mais significante foi registrado em todos os grupos, incluindo os controles (p<0,01) (
A análise de regressão múltipla indicou que a respiração, isoladamente, foi responsável por 58,8% (R=0,588) da variação na VFC após um ano de seguimento. Quando outras variáveis preditivas foram incluídas, a contribuição da respiração aumentou para 72% (R=0,725). A respiração diafragmática, isoladamente, mostrou uma maior contribuição para as mudanças observadas na VFC. O coeficiente da respiração diafragmática foi o maior, mostrando o máximo de contribuição em comparação a outros preditores, tais como medicação, duração da diabete, idade, etc.
O presente estudo mostrou que houve uma diminuição significante na VFC em pacientes com doença cardíaca isquêmica e pacientes com doença cardíaca isquêmica e
No presente estudo, a prática da respiração abdominal melhorou as medidas da VFC. O presente estudo mostrou que a variação da frequência cardíaca melhorou em pacientes com DCI sem diabete e em pacientes com DCI e diabete que praticaram regularmente exercícios de respiração. Houve um aumento significante na VFC em controles normais que praticaram a respiração diafragmática por um ano. A melhora observada na VFC com a técnica modificada de respiração pode ser devida ao efeito direto da respiração sobre o sistema nervoso autonômico controlando o coração30. No corpo humano, a maioria dos parâmetros de função cardíaca parece estar ligada ao modo respiração. A respiração adequada pode influenciar até mesmo parâmetros cardíacos sutis, como a fração de ejeção, pressão aórtica e pressão arterial pulmonar, pré e pós-carga, e até mesmo a oxigenação dos tecidos31,32. A respiração diafragmática pode reduzir a atividade simpática ao aumentar o ritmo inibitório central33. Devido ao aumento do volume tidal durante a respiração diafragmática profunda, há uma ativação do reflexo de Hering-Breuer34, o qual reduz a sensibilidade quimiorreflexa e pode aumentar o barorreflexo e reduzir a atividade simpática34-36. Parece que a respiração profunda induz a uma diminuição generalizada nas vias excitatórias que regulam o sistema respiratório e cardiovascular. Os sistemas respiratório e cardiovascular compartilham mecanismos de controle similares e uma alteração em um dos sistemas irá modificar o funcionamento do outro15,35. Na doença cardíaca isquêmica, há um aumento na ativação simpática e quimiorreflexa e a respiração diafragmática induziu a uma diminuição na ativação simpática, o que pode ter aumentado a VFC. Houve uma melhora importante nos parâmetros metabólicos estudados após a prática regular de respiração diafragmática no presente estudo. A diminuição na HbA1C está de acordo com estudos prévios37,38. A diminuição na hemoglobina glicada e glicose sanguínea registrada em pacientes com DCI e diabete e em pacientes com DCI e neuropatia diabética indica que os exercícios regulares com respiração prolongada pode significantemente melhorar a homeostase da glicose e o tão necessário controle glicêmico nesses pacientes. A hiperglicemia e suas consequências metabólicas relacionadas levam à patogênese da neuropatia autonômica na
O estresse pode ter efeitos negativos na saúde e o fato de que pacientes com DM tipo 2 possam apresentar risco aumentado de experimentar estresse está associado com a liberação de hormônios contra-regulatórios que resultarão na elevação dos níveis de glicemia41. Além disso, o estresse pode interferir com o controle da diabete indiretamente através de efeitos na dieta, exercício e outros comportamentos de auto-cuidado. O estresse pode ser gerenciado através do uso de programas comportamentais de gerenciamento de estresse ou através de medicamentos. Ambos os tipos de intervenção tem se mostrado eficazes na melhora do controle glicêmico em pacientes com
A atividade física, como uma intervenção não-farmacológica, é muito importante em pacientes com síndromes metabólicas em quem a ocorrência simultânea de diabete é acompanhada por um aumento na atividade do sistema nervoso simpático. Assim, o efeito da respiração diafragmática na VFC é principalmente devido à alteração no equilíbrio entre a atividade do sistema nervoso simpático e parassimpático sobre o coração. A prática de longo prazo da respiração diafragmática leva a modificações estáveis no controle autonômico do coração e resulta no aumento da VFC. Sabe-se que a respiração abdominal traz calma interior, relaxamento e aquecimento periférico. A respiração diafragmática é considerada a forma mais saudável de respiração e é uma das formas mais simples, embora a mais efetiva, das técnicas de gerenciamento de estresse16,32. A respiração diafragmática tenta reverter o equilíbrio autonômico em favor do estímulo parassimpático a partir do estimulo simpático em pacientes diabéticos, reduzindo a sintomatologia funcional e promovendo um impacto positivo na saúde dos indivíduos40. O estudo claramente indica uma melhora no grupo de intervenção. Isso prova que a respiração abdominal é muito mais benéfica aos pacientes com DCI, DCI com diabete e DCI com neuropatia autonômica diabética.
Há várias limitações no estudo. A ausência de dados metabólicos, a falta de medidas cardiovasculares adicionais, o efeito de diferentes composições de alimentos sobre a VFC, a medida da capacidade de exercício (VO2 pico) e a ausência de dados ecocardiográficos são as maiores limitações. Uma das dificuldades enfrentadas pelo nosso grupo de pesquisa é a falta de análise da VFC no domínio de frequência. Nosso laboratório não estava especificamente equipado para esse propósito, portanto, não pudemos conduzir a análise de VFC por análise espectral, que tem maior sensibilidade e especificidade. Entretanto, a utilidade clínica dos achados da VFC a partir dos registros do eletrocardiograma de curta duração é bem estabelecida46,47. A influência do tratamento medicamentoso e sua descontinuação sobre a VFC deveriam ser consideradas cuidadosamente. Por razões éticas, nós não descontinuamos o tratamento por um período de tempo extenso.
Em conclusão, o estudo confirma que a VFC diminui em pacientes com DCI que tem diabete e que essa diminuição da VFC é maior em pacientes com neuropatia diabética, indicando um grave desequilíbrio autonômico. A prática regular de respiração diafragmática aumenta a VFC em controles normais e em pacientes com DCI e DM. Os dados observados deveriam encorajar a prática regular de respiração diafragmática como terapia não-farmacológica em pacientes com doença cardíaca isquêmica com ou sem diabete e neuropatia diabética, junto com o tratamento usual. O objetivo da abordagem seria manter um excelente equilíbrio do sistema nervoso autonômico e regulação fisiológica da frequência cardíaca. Já que a respiração diafragmática é uma atividade física fácil, segura e psicologicamente aceitável, consideramos este um achado valioso e como os perfis sociodemográficos dos pacientes no presente estudo foram similares aos de outros estudos internacionais, consideramos que o resultado do presente estudo pode ser aplicado a outras populações. Estudos futuros podem ser necessários para estabelecer os benefícios a longo-prazo da respiração diafragmática sobre outros métodos estabelecidos de mensuração da VFC em amostras maiores.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
Nagaraja H S School of Medicine, International Medical University Plaza Komanwel, Bukit Jalil 57000 Kuala Lumpur - Malaysia E-mail:
Artigo recebido em 13/01/08; revisado recebido em 26/04/08; aceito em 08/05/08.
BACKGROUND: Reduced heart rate variability is associated with an unfavorable prognosis in patients with ischemic heart disease and diabetes. Whether change in breathing pattern can modify the risk factor in these patients has not been definitely proved. OBJECTIVE: To evaluate the effect of diaphragmatic breathing on heart rate variability (HRV) in ischemic heart disease patients with diabetes. METHODS: Study population consisted of 145 randomly selected male patients of which 45 had ischemic heart disease (IHD), 52 had IHD and diabetes (IHD-DM) and the remaining 48 had IHD and diabetic neuropathy (IHD-DN). HRV was assessed by 5 minute-electrocardiogram using the time domain method. The intervention group was divided into compliant and non-compliant groups and follow-up recording was carried out after three months and one year. RESULTS: Baseline recordings showed a significant decrease in HRV in ischemic heart disease (IHD) patients with or without diabetes (p<0.01). IHD patients had higher HRV than IHD patients with diabetes (p<0.01) or diabetic neuropathy (p<0.01). Increase in HRV was observed in patients who practiced diaphragmatic breathing for three months (IHD-DM: p<0.01; IHD-DN: p<0.05) and for one year (IHD-DM: p<0.01; IHD-DN: p<0.01). The HRV significantly decreased after one year in non-compliant patients. The regular practice of diaphragmatic breathing also improved the glycemic index in these patients. CONCLUSION: The regular practice of diaphragmatic breathing significantly improves heart rate variability with a favorable prognostic picture in ischemic heart disease patients who have diabetes. These effects seem to be potentially beneficial in the management of IHD patients with diabetes.
IFaculty of Medicine, University College of Sedaya International, Kuala Lumpur, Malaysia
IISchool of Medicine, International Medical University, Kuala Lumpur, Malaysia
IIIFaculty of Medicine, Kasturba Medical College, Mangalore - India
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Heart rate variability (HRV) is the natural rise and fall of the heart rate in response to breathing, blood pressure, hormones and emotions1. It is seen as reflective and predictive of general health and overall psychological illness. HRV represents one of the most promising markers of autonomic activity2. HRV impairment has been observed in many clinical scenarios, including autonomic neuropathy, heart transplantation, congestive heart failure, myocardial infarction and other cardiac and non-cardiac diseases3. Several studies have demonstrated reduced heart rate variability in patients with ischemic heart disease4,5. The mechanism of HRV reduction in ischemic heart disease is not known5,6. Intermittent or chronic ischemia may play an important role, as it has been demonstrated that ischemic episodes are associated with acutely reduced vagal tone7.
Diabetic autonomic neuropathy affects about 40% of all diabetic patients and in its severe form offers a very poor prognosis8. As HRV reflects the degree of autonomic control of the heart, it is widely used for the diagnosis of the autonomic dysfunctions in non-cardiac diseases on the assumption that, if such a dysfunction in the heart is identified, it is a sign of a more widespread autonomic neuropathy affecting all organs9. It has been observed that cardiovascular autonomic diabetic neuropathy is associated with the loss of heart rate variability. In diabetes mellitus-associated neuropathy, characterized by the alteration of the small nerve fibers, a reduction in time domain parameters of the HRV seems not only to carry a negative prognostic value, but also to precede the clinical expression of autonomic neuropathy10,11.
Because decreased HRV is associated with an adverse outcome, researchers thought that increasing HRV would improve survival rates. Many of the interventions associated with decreased mortality such as exercise practice, cessation of smoking and drug therapy are also associated with increased HRV10-12. Respiratory activity is known to influence heart rate through both anatomical and physiological mechanisms13. Respiratory restraining using the slow-breathing technique is a useful adjunct therapy for cardiorespiratory control14. According to Chacko et al15, slow breathing at 6 cycles per minute increases the baroreflex sensitivity in normal subjects and patients with heart failure15. Slow abdominal breathing is known to decrease the sympathetic nervous system activity16. Abdominal breathing has been shown to reduce the occurrence of coronary events in individuals that have already suffered a heart attack. This type of breathing is known to reduce the tension in the respiratory muscle, to decrease functional symptomatology and to reduce anxiety and promote a feeling of relaxation17. Recent evidence suggests that slow breathing lowers blood pressure in patients with mild and moderate hypertension and those with resistant hypertension, without changes in medication18.There have been hardly any studies on the effect of diaphragmatic breathing maneuvers on heart rate variability in diabetic patients. Hence, the aim of this study was to determine the HRV in ischemic heart disease patients who have diabetes with or without autonomic neuropathy. Our research hypothesis was that the regular practice of diaphragmatic breathing would improve heart rate variability in ischemic heart disease patients with type 2 diabetes mellitus.
The study group consisted of 145 randomly selected male subjects from Kasturba Medical College Hospital, of Manipal University, India, with an age range of 40 -70 years. The patients' group consisted of 45 ischemic heart disease patients without diabetes, 52 patients with IHD and type 2 diabetes mellitus and the remaining 48 patients with IHD and diabetic autonomic neuropathy. After the inclusion and exclusion criteria were applied, patients were interviewed and general physical examination was carried out and the subjects' data on the clinical profile, pharmacological treatment and epidemiological profile were collected. Height, weight, waist-hip ratio, blood pressure, heart rate, respiratory rate and complete systemic examination were performed. A 12-lead electrocardiogram (ECG) was recorded and the findings were recorded. The glucose dehydrogenase method was used to measured glucose levels in the fasting blood samples. Glycosylated hemoglobin (HbA1C) was measured by the immunoturbidimetric method.
Patients diagnosed with angina, myocardial infarction or myocardial infarctions with cardiac failure that had diabetes mellitus were included in the study group. Exclusion criteria were the following; patients with valvular heart disease, obstructive lung disease, asthma, cardiomyopathies, atrial fibrillation, and bundle branch block. The diagnosis of ischemic heart disease was documented by; ECG evidence of prior myocardial infarction, ECG evidence of ST-depression, chest pain on a treadmill test within the past six months, coronary angiography showing >60% stenosis of one major coronary artery. Diabetes mellitus patients were classified as having diabetes on the basis of history, regardless of disease duration or need for anti-diabetic agents. Diabetes was defined as fasting glucose
I) beat-to-beat measurement of heart rate variation during timed ventilation,
II) postural heart rate response (30:15 ratio),
III) heart rate variation during a standardized Valsalva maneuver and
IV) hemodynamic response to assumption of upright posture. Sixty age-matched healthy subjects were used as the control group. They had no symptoms of any disease, were drug-free and had normal electrocardiogram results at rest. All the study groups were well balanced with regard to the demographic data and pharmacological treatment. All the subjects were instructed about the protocol and gave their informed consent to participate in the study. The study was approved by the Institutional Ethical Committee and complies with all the principles postulated in the Declaration of Helsinki in 1983.
Deep breathing heart rate test21-23 was conducted with the subject in the supine position during standard electrocardiogram recording. The subjects were taught to breathe at a rate of 6 respiratory cycles per minute; 5s for each inhalation and 5s for each exhalation. The electrocardiogram was recorded continuously at 25mm/second for five minutes while the patients breathed as instructed. Beat-to-beat alterations in heart rate were evaluated by the time-domain method. The R-R interval was measured in each respiratory cycle and an average R-R interval was considered for the measurement of HRV. The variability in the heart rate was calculated as the difference between the shortest and the longest R-R intervals. Deep breathing HRV test was chosen as a short bedside test based on the experience achieved in testing autonomic nervous control of the heart in patients with diabetes mellitus. A test result was pre-specified as normal if there was a difference of ten beats or more per minute between the slowest and the fastest heart rate.
Patients and the control subjects were taught diaphragmatic breathing (abdominal breathing) by a hospital physiotherapist. They were asked to perform abdominal breathing while lying in the supine position. They were asked to inhale slowly and deeply through the nose into the bottom of the lungs, i.e., sending the air, as deep into the lungs as possible. The chest moves slightly while the abdomen expands and the diaphragm moves downwards. After taking a full breath, the patients were asked to hold it for a moment and then to exhale slowly through controlled expiration.
The breathing exercise intervention group was divided prospectively into those that were willing to do the exercises regularly (compliant group; 80 patients and 32 controls) and those that were not (non-compliant group; 65 patients and 28 controls). Patients and controls in the compliant group were urged to perform ten slow full diaphragmatic breathing exercises at a time while lying supine with a rest interval of 30 s to one minute and then start up again. They were advised to practice the diaphragmatic breathing for 10-15 min, twice daily (in the morning and in the evenings). Subjects were asked to practice this breathing technique for one year and report for observations. Patients and the control subjects were followed on an outpatient basis for a period of 12 months, with visits at one-month intervals. During the visit, the physiotherapist interviewed the subjects and recorded the details about their breathing exercise regimen. They were regularly motivated to continue the breathing exercise. The subjects were instructed at the hospital by a clinician on the management of ischemic heart disease and type 2 diabetes mellitus and the role of breathing exercises in the management of diseases. Each subject received a notebook with instructions and benefits of breathing exercises and illustrations of abdominal breathing. Subjects were advised to note down their drug therapy, diet and other physical activities during the study period. During the entire 12 months of follow up period all the subjects included in the study were closely supervised by a clinician and a physiotherapist. Both compliant and non-compliant group subjects were reported for the follow up recordings. During the follow-up period of three months and twelve months, heart rate variability, fasting blood glucose, body weight and glycated hemoglobin data were recorded. The subjects' physical activities, body weight, drug therapy, diets etc., were checked and any problems observed during the breathing exercises were discussed.
All the results were expressed as mean ± standard error of mean or numbers and percentages. The statistical package for social sciences (SPSS, version 11) was used for the statistical analysis. The Mann-Whitney U test was used to compare various parameters between different groups. The Wilcoxon signed-rank test was employed to compare the results between baseline and follow-up recordings. To study whether the diaphragmatic breathing alone influenced HRV, a stepwise multiple regression test was used. P values less than 0.05 were considered significant in all the statistical analysis.
Clinical characteristics of the patients are shown in
As shown in
When heart rate variability was compared between the compliant and non-compliant groups after one-year follow-up, a more significant increase was recorded in all the groups including controls (p<0.01) (
Multiple regression analysis indicated that breathing alone accounted for a 58.8% (R=0.588) variation in HRV after one year follow-up. When other predictive variables were included, the contribution of breathing increased to 72% (R=0.725). Diaphragmatic breathing alone showed the greater contribution for the observed changes in HRV. The coefficient of diaphragmatic breathing was the highest, showing the maximum contribution when compared to other predictors such as medication, duration of diabetes, age etc.
The present study showed that there was a significant decrease in heart rate variability in ischemic heart disease patients and IHD patients who had diabetes. Few studies have reported the reduction of HRV in diabetes. In diabetic patients without evidence of autonomic neuropathy, the reduction in heart rate variability during controlled conditions has also been reported11,24,25. Abnormal heart rate variability in diabetes represents an increased risk for ventricular arrhythmias, as well as total cardiovascular morbidity and mortality12. The decrease in HRV in IHD patients with diabetes reflects the reductions in both sympathetic and parasympathetic modulation of the heart. The observed decrease in heart rate variability in IHD patients could be due to the autonomic dysfunction as a result of ischemia. Imbalanced regulation of the cardiac autonomic nervous system is one of the important pathophysiological changes in IHD26,27. There was a more significant decrease in HRV in IHD patients with neuropathy than the patients without neuropathy. The heart rate variability may be diminished in patients with diabetes due to cardiovascular autonomic neuropathy. It has been observed that in adult patients with diabetes, there is dysfunction of the autonomic nervous system with the long duration of the disease26-29. Diabetic autonomic neuropathy is accompanied at first by disorders of the parasympathetic and later, of the sympathetic system28. Our assessment of the HRV changes supports the view that there is a decrease in autonomic function early in the development of diabetes and that diabetes leads to a progressive decline in autonomic function and that heart rate variability may be an efficient method for early detection of diabetic autonomic neuropathy.
In this study, the practice of abdominal breathing improved the heart rate variability measures. The present study showed that HRV improved in non-DM IHD patients and DM –IHD patients who practiced regular breathing exercises. There was a significant increase in HRV in normal control subjects who practiced diaphragmatic breathing for one year. The observed improvement in HRV with the modified breathing technique could be due to the direct effect of breathing on the autonomic nervous system controlling the heart30. In the human body, most parameters of the cardiac function have been shown to be mode-locked to breathing. Proper breathing could influence even subtle cardiac parameters such as ejection fraction, aortic pressure, and pulmonary arterial pressure, preload and afterload and even tissue oxygenation31,32. Diaphragmatic breathing may reduce sympathetic activity by enhancing central inhibitory rhythm33. Due to increased tidal volume during deep diaphragmatic breathing, there is the activation of the Hering-Breur reflex34 which reduces the chemoreflex sensitivity and might enhance the baroreflex and reduce the sympathetic activity34-36. It seems that deep breathing induces generalized decrease in the excitatory pathways regulating respiratory and cardiovascular system. The respiratory and cardiovascular systems share similar control mechanisms and alterations in one system will modify the functioning of the other15,35. In ischemic heart disease, there is increased sympathetic and chemoreflex activation and diaphragmatic breathing induced a reduction in the sympathetic activation, which might have increased the HRV. There was a significant improvement in the metabolic parameters studied after the regular practice of diaphragmatic breathing in the present study. The decrease in HbA1C is in agreement with the earlier reports37,38. The decrease in glycated hemoglobin and blood glucose recorded in IHD patients with diabetes and diabetic neuropathy indicates that regular prolonged breathing exercises can significantly improve the blood glucose homeostasis and the much-needed glycemic control among these patients. Hyperglycemia and its related metabolic consequences leads to the pathogenesis of autonomic neuropathy in diabetes11,24. The observed improvement in metabolic parameters could be attributed to the autonomic changes brought about by diaphragmatic breathing, which decreased the sympathetic activity15,35,39,40.
Stress may have negative effects on health and the fact that patients with type 2 diabetes may be at increased risk for the experience of stress is associated with the release of counter-regulatory hormones that will result in elevated blood glucose levels41. In addition, stress can disrupt diabetes control indirectly through effects on diet, exercise, and other self-care behaviors. Stress can be managed through the use of behavioral stress management programs or through medication use. Both types of interventions have been reported to improve glycemic control in patients with type 2 diabetes38,42,43. Stress management training typically includes progressive muscle relaxation with or without electromyography biofeedback, mental imagery, diaphragmatic breathing, yoga and instructions on how to modify the physiological, cognitive and behavioral responses to stress. Reports from researchers investigating the effect of stress management on glycemic control have been inconsistent44,45, but several of these studies were underpowered, and others had design problems. Our study supports the view that that intervention in the form of deep diaphragmatic breathing practice would improve the glycemic control and also decrease the cardiac autonomic impairment in IHD patients with diabetes mellitus.
Physical activity, as a non-pharmacological intervention, is very important in patients with the metabolic syndromes in whom the simultaneous occurrence of diabetes is accompanied by an increased activity in the sympathetic nervous system. Thus, the effect of diaphragmatic breathing on the heart rate variability is mainly due to the alteration in the balance between the sympathetic and parasympathetic nervous systems activity on the heart. Long-term practice of diaphragmatic breathing lead to stable modifications in the autonomic control of the heart and resulted in increased heart rate variability. Abdominal breathing is known to evoke internal quieting, relaxation and peripheral warming. Diaphragmatic breathing is considered as the healthiest form of breathing and it is one of the simplest, yet most powerful, stress management techniques16,32. Diaphragmatic breathing tries to reverse the autonomic balance in favor of the parasympathetic stimulation from the sympathetic stimulation in diabetic patients, reducing the functional symptomatology and promoting a positive impact on individual health40. The study clearly indicates a positive improvement in the intervention group. This proves that abdominal breathing is much more beneficial to the patients with ischemic heart disease and IHD patients with diabetes and diabetes autonomic neuropathy.
There are several limitations in this study. The absence of metabolic data, lack of accompanying cardiovascular measures, the effect of different meal compositions on HRV, measurement of exercise capacity (peak VO2), and absence of echocardiographic data are the major limitations. One of the difficulties faced by our research group is the lack of frequency-domain HRV analysis. Our laboratory was not specifically equipped for this purpose; hence, we could not conduct the HRV analysis by spectral analysis, which has higher sensitivity and specificity. However, the clinical usefulness of the heart rate variability findings from short-term ECG recordings is well-established46,48. The influence of drug treatment and its withdrawal on heart rate variability should be carefully considered. For ethical reasons, we did not discontinue the treatment for an extended period of time.
In conclusion, the study confirms that heart rate variability decreases in patients with ischemic heart disease who have diabetes and that this decrease is higher in patients with diabetic neuropathy, indicating severe autonomic imbalance. The regular practice of diaphragmatic breathing increases heart rate variability in normal control subjects and in ischemic heart disease patients with diabetes. The observed data should encourage the regular practice of diaphragmatic breathing as a non-pharmacological therapy in patients with ischemic heart disease with or without diabetes and diabetic neuropathy, along with the regular treatment. The aim of the approach would be to maintain an optimal autonomic nervous system balance and physiological heart rate regulation. As the diaphragmatic breathing is an easy, safe and psychologically acceptable physical activity, we consider this as a valuable finding and considering that the socio-demographic profile of the patients in this study were similar to other international studies, we believe the results of the present study can be applied to other populations. Further studies may be required to establish the long-term benefits of diaphragmatic breathing on other established methods of HRV measurements in larger populations.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This study is not associated with any post-graduation program.
FUNDAMENTO: La disminución de la variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) está asociada a un pronóstico desfavorable en pacientes con enfermedades cardiaca isquémica (DCI) y diabetes. Todavía no se aprobó en definitivo si el cambio en el estándar respiratorio puede modificar el factor de riesgo en esos pacientes. OBJETIVO: Evaluar el efecto de la respiración diafragmática sobre la VFC en pacientes diabéticos con DCI. MÉTODOS: La población del estudio consistió en 145 pacientes del sexo masculino seleccionados al azar, de los cuales 45 presentaban DCI, 52 presentaban DCI y diabetes (DCI-DM) y 48 presentaban DCI y neuropatía diabética (DCI-ND). La VFC se evaluó a través de ECG de 5 minutos con el empleo del método de dominio de tiempo. El grupo de intervención se dividió en grupo adherente y no-adherente y se registró el seguimiento tras tres meses y un año. RESULTADOS: La evaluación basal reveló una disminución significante en VFC en los pacientes con enfermedades cardiaca isquémica con o sin diabetes (p<0,01). Los pacientes con DCI presentaban VFC más alta que los pacientes con DCI-DM (p<0,01) y DCI-ND (p<0,01). Un aumento en la VFC se observó en pacientes que practicaron respiración diafragmática por tres meses (DCI-DM: p<0,01; DCI-ND: p<0,05) y por un año (DCI-DM: p<0,01; DCI-ND: p<0,01). La VFC disminuyó significantemente tras un año en pacientes no-adherentes. La práctica regular de respiración diafragmática también mejoró el índice glucémico en esos pacientes. CONCLUSIÓN: La práctica regular de respiración diafragmática mejora de forma significante la VFC en una dirección pronósticamente favorable en pacientes con DCI y diabetes. Esos efectos parecen ser potencialmente benéficos en el manejo de esos pacientes.
IFaculty of Medicine, University College of Sedaya International, Kuala Lumpur, Malaysia
IISchool of Medicine, International Medical University, Kuala Lumpur, Malaysia
IIIFaculty of Medicine, Kasturba Medical College, Mangalore, Índia
Correspondencia
La variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) es la natural elevación y disminución de la frecuencia cardiaca en respuesta a la respiración, presión arterial, hormonas y emociones1. Se la ve como un indicador reflectivo y predictivo de la salud y de la enfermedad psicológica en general. La VFC representa un de los marcadores más promisorio de la actividad autonómica2. Se ha observado una VFC deficiente en muchos cuadros clínicos, incluyendo la neuropatía autonómica, transplante cardíaco, insuficiencia cardiaca congestiva, infarto de miocardio y otras enfermedades cardiacas y no-cardiacas3. Varios estudios han demostrado reducción en la VFC en pacientes con enfermedad cardiaca isquémica (DCI)4,5. Sin embargo, no se conoce aún el mecanismo de la reducción de la VFC en la enfermedad cardiaca isquémica5,6. La isquemia crónica o intermitente puede tener un rol importante, ya que se evidenció que episodios isquémicos están asociados al tono vagal reducido de forma aguda7.
La neuropatía autonómica diabética afecta aproximadamente el 40% de todos los pacientes diabéticos y en su forma severa, ofrece un pronóstico malo8. Como la VFC refleja el grado de control autonómico del corazón, se la utiliza ampliamente para el diagnóstico de las disfunciones autonómicas en enfermedades no-cardiacas, considerándose que, si dicha disfunción cardiaca fuera identificada, es un signo de una neuropatía autonómica más generalizada, afectando todos los órganos9. Se ha observado que la neuropatía autonómica diabética cardiovascular está asociada a la pérdida de la variabilidad de la frecuencia cardiaca. En la neuropatía asociada a la diabetes mellitus, caracterizada por la alteración de las pequeñas fibras nerviosas, una reducción en los parámetros del dominio de tiempo de la VFC parece no sólo tener un valor pronóstico negativo, sino también preceder la expresión clínica de la neuropatía autonómica10,11.
Debido al hecho de la disminución de la VFC estar asociada a un resultado adverso, los investigadores concluyeron que el aumento en la VFC aumentaría también las tasas de supervivencia.
Muchas de las intervenciones asociadas a la disminución de la mortalidad, como práctica de ejercicios, abandono del hábito de fumar, terapia medicamentosa, también están asociadas al aumento de la VFC10-12. Se sabe que la actividad respiratoria influencia la frecuencia cardiaca a través de mecanismos fisiológicos y anatómicos13.
Refrenar la respiración por medio de la técnica de respiración lenta es una terapia adjunta útil para el control cardiorrespiratório14. De acuerdo con Chacko et al15 la respiración lenta a 6 ciclos por minuto aumenta la sensibilidad barorrefleja en individuos normales y en pacientes con insuficiencia cardiaca15. Se sabe que la respiración abdominal lenta disminuye la actividad del sistema nervioso simpático16 y se ha evidenciado que la respiración abdominal reduce la recurrencia de eventos coronarios en individuos que ya sufrieron un infarto. Se sabe que ese tipo de respiración reduce la tensión en el músculo respiratorio, la sintomatología funcional y la ansiedad, además de promover una sensación de relajación17. Evidencias recientes sugieren que la respiración lenta disminuye la presión arterial en pacientes con hipertensión leve y moderada y en pacientes con hipertensión resistente, sin cambios en la medicación18.
Hay pocos estudios sobre el efecto de las maniobras de respiración diafragmática sobre la VFC en pacientes con diabetes mellitus. De esa manera, el presente estudio se llevó a cabo con el principal objetivo de determinar la VFC en pacientes con DCI y diabetes, con o sin neuropatía autonómica. Nuestra hipótesis de estudio fue que la práctica regular de respiración diafragmática mejora la VFC en pacientes con DCI y diabetes.
El grupo de estudio estaba conformado por 145 individuos del sexo masculino, seleccionados al acaso, en el Kasturba Medical College Hospital, de la Universidad Manipal, Índia, cuya edad variaba de 40 a 70 años. El grupo de pacientes tenía 45 pacientes con DCI sin diabetes, 52 pacientes con DCI y diabetes mellitus tipo 2 y 48 pacientes remanentes con DCI y neuropatía autonómica diabética. Tras aplicarse los criterios de inclusión y exclusión, se entrevistaron a los pacientes y se los sometieron a examen físico general. Se recolectaron los datos de los individuos sobre el perfil clínico, tratamiento farmacológico y perfil epidemiológico. Se obtuvieron altura, peso, razón cintura-cadera, presión arterial, frecuencia cardiaca y frecuencia respiratoria, y se llevó a cabo un estudio sistémico completo. Un electrocardiograma (ECG) de 12 derivaciones se llevó a cabo y los hallazgos se registraron. Se midió la glucemia de ayuno en la muestra de sangre por medio del método de glucosa deshidrogenasa. La hemoglobina glicosilada (HbA1C) se midió con el método inmunoturbidimétrico.
Pacientes diagnosticados con angina, infarto de miocardio o infarto de miocardio con insuficiencia cardiaca y diabetes se incluyeron en el grupo de estudio. Los criterios de exclusión fueron los que siguen: pacientes con enfermedad cardiaca valvular, enfermedad pulmonar obstructiva, asma, cardiomiopatías, fibrilación atrial y bloqueo de rama. El diagnóstico de la DCI fue documentado por evidencia de ECG de infarto del miocardio previo, evidencia de ECG de depresión del segmento ST, dolor torácico en la prueba de esfuerzo en los últimos seis meses, angiografía coronaria con > 60% de estenosis en una arteria coronaria principal. Se clasificaron a pacientes con diabetes mellitus (DM) como portadores de diabetes con base en el histórico, independientemente de la duración de la enfermedad o necesidad de uso de agentes antidiabéticos. La DM se definió como glucemia de ayuno
La prueba de frecuencia cardiaca durante respiración profunda21-23 se la condujo con el individuo en posición supina durante el registro electrocardiográfico estándar. Se enseñaron a los individuos a respirar a una tasa de 6 ciclos respiratorios por minuto; 5s para cada inhalación y 5s para cada exhalación. Se registró el ECG de forma continua a 25 mm/segundo por 5 minutos mientras que los pacientes respiraban de acuerdo con las instrucciones recibidas. Las alteraciones latido-a-latido en la frecuencia cardiaca se evaluaron por el método de dominio de tiempo. Se calculó el intervalo R-R en cada ciclo respiratorio y se tuvo en cuenta un intervalo R-R promedio para el cálculo de la VFC. La variabilidad de la frecuencia cardiaca se calculó como la diferencia entre los intervalos R-R más corto y más largo. La prueba de frecuencia cardiaca durante respiración profunda se eligió como un test corto a la cabecera del paciente, basado en la experiencia alcanzada en la prueba de control nervioso autonómico del corazón en pacientes con DM. El resultado de la prueba fue preespecificado como normal si hubiera diferencia de 10 latidos o más por minuto entre la frecuencia más corta y más rápida.
Un fisioterapeuta del hospital enseñó la respiración diafragmática (respiración abdominal) y controles a los pacientes. Se les solicitó a los individuos que realizaran la respiración diafragmática en la posición supina. Se les pidió que inhalaran lenta y profundamente por la nariz hasta el fundo de los pulmones, de modo que enviaran el aire a los pulmones, tan profundamente hacia abajo, lo más posible. El tórax se mueve levemente mientras que el abdomen se expande. El diafragma se mueve hacia abajo. Tras una respiración profunda, se le pedía al paciente que prendiera la respiración por un momento y tras ello exhalara lentamente por medio de expiración controlada.
El grupo de intervención de ejercicio respiratorio se dividió prospectivamente entre aquellos que estaban dispuestos a realizar los ejercicios regularmente (grupo adherente: 80 pacientes y 32 controles) y aquellos que no estaban dispuestos (grupo no-adherente: 65 pacientes y 28 controles). Los pacientes y controles en el grupo adherente fueron incentivados a ejecutar el ejercicio respiratorio diafragmático completo 10 veces de cada vez en la posición supina con intervalos de 30s a 1 minuto de descanso y entonces, empezar de nuevo. Se les recomendaron a practicar la respiración diafragmática por 10 a 15 minutos, dos veces al día (por la mañana y por la noche), durante un año y después volver a la observación. Los pacientes y los controles se siguieron en el ambulatorio por un período de 12 meses, con visitas en intervalos de 30 días. Durante la visita, el fisioterapeuta entrevistaba los individuos y registraba los detalles del régimen de ejercicios respiratorios. Se les motivaron a continuar con los ejercicios respiratorios de modo regular. En el hospital, un médico orientó a los individuos sobre el manejo de la enfermedad isquémica cardiaca y DM tipo 2 y el rol de los ejercicios respiratorios en el manejo de las enfermedades. Cada individuo recibió un cuaderno con instrucciones y beneficios de los ejercicios respiratorios e ilustraciones de la respiración abdominal. Los individuos fueron orientados a tomar nota sobre el tratamiento medicamentoso, dieta y otras actividades físicas durante el período del estudio. Durante los 12 meses de seguimiento, un médico y un fisioterapeuta hicieron la supervisión de todos los individuos incluidos en el estudio. Los resultados de ambos grupos adherente y no-adherente se grabaron para registro del seguimiento. Durante el período de seguimiento de 3 y 12 meses, se registraron la VFC, glucemia de ayuno, peso corporal y niveles de hemoglobina glicosilada. Las actividades físicas de los individuos, peso corporal, terapia medicamentosa, dietas, etc., se verificaron y cualesquiera problemas encontrados durante los ejercicios respiratorios se discutieron.
Todos los resultados fueron expresados como promedio ± error estándar del promedio o números y porcentajes. Se empleó el paquete estadístico para ciencias sociales SPSS versión 11 para todos los análisis estadísticos. La prueba U de Mann-Whitney se utilizó para comparar varios parámetros entre diferentes grupos. Se empleó la prueba de rangos con signos (
Las características clínicas de los pacientes están detalladas en la
Como se pudo ver en la
La práctica regular de la respiración diafragmática aumentó la VFC en los individuos control también luego de un año (p<0,01) (
Cuando se comparó la VFC entre los grupos adherente y no-adherente luego de un año de seguimiento, un aumento más significante se registró en todos los grupos, incluyendo los controles (p<0,01) (
El análisis de regresión múltiple indicó que la respiración, aisladamente, fue responsable de un 58,8% (R=0,588) de la variación en la VFC luego de un año de seguimiento. Cuando otras variables predictivas se incluyeron, la contribución de la respiración aumentó para el 72% (R=0,725). La respiración diafragmática, aisladamente, mostró un aporte para los cambios observados en la VFC. El coeficiente de la respiración diafragmática fue el mayor, mostrando el máximo de aporte en comparación a otros predictores, tales como medicación, duración de la diabetes, edad, etc.
El presente estudio reveló que hubo una disminución significante en la VFC en pacientes con enfermedad cardiaca isquémica y pacientes con enfermedad cardiaca isquémica y diabetes mellitus. Pocos estudios relataron la reducción de la VFC en pacientes con diabetes. En pacientes diabéticos sin evidencia de neuropatía autonómica, la reducción en la VFC durante condiciones controladas también ha sido relatada11,24,25. La VFC anormal en pacientes diabéticos representa un aumento de riesgo para arritmias ventriculares, así como morbilidad y mortalidad cardiovascular total12. La disminución en la VFC en pacientes con DCI y diabetes refleja las reducciones en las modulaciones simpática y parasimpática del corazón. La disminución observada en la VFC en pacientes con DCI podría ser debida a la disfunción autonómica como un resultado de la isquemia. Una regulación desbalanceada del sistema nervoso autonómico cardiaco es una de las alteraciones patofisiológicas importantes en la DCI26,27. Hubo una disminución más significante en la VFC de pacientes con DCI y neuropatía que en pacientes sin neuropatía. La VFC puede estar disminuida en pacientes con diabetes debido a la neuropatía autonómica cardiovascular. Se ha observado que en pacientes adultos con diabetes, hay una disfunción del sistema nervioso autonómico con la larga duración de la enfermedad26-29. La neuropatía autonómica diabética es seguida inicialmente por disturbios del sistema parasimpático y, posteriormente, del sistema simpático28. Nuestra evaluación de las alteraciones en la VFC apoya la idea de que hay una disminución en la función autonómica en el inicio del desarrollo de la diabetes y que la diabetes conlleva un descenso progresivo en la función autonómica y que la VFC puede ser un método eficiente de detección precoz de la neuropatía autonómica diabética.
En el presente estudio, la práctica de la respiración abdominal mejoró las mediciones de la VFC. El presente estudio evidenció que la variación de la frecuencia cardiaca mejoró en pacientes con DCI sin diabetes y en pacientes con DCI y diabetes que practicaron regularmente ejercicios de respiración. Hubo un aumento significante en la VFC en controles normales que practicaron la respiración diafragmática por un año. La mejora observada en la VFC con la técnica modificada de respiración puede ser debida al efecto directo de la respiración sobre el sistema nervioso autonómico controlando el corazón30. En el cuerpo humano, la mayoría de los parámetros de función cardiaca parece estar relacionada al modo respiración. La respiración adecuada puede influenciar hasta aun parámetros cardiacos sutiles, como la fracción de eyección, presión aórtica y presión arterial pulmonar, pre y post-carga, y hasta aun la oxigenación de los tejidos31,32. La respiración diafragmática puede reducir la actividad simpática al aumentar el ritmo inhibitorio central33. Debido al aumento del volumen tidal durante la respiración diafragmática profunda, hay una activación del reflejo de Hering-Breuer34, lo que reduce la sensibilidad quimiorrefleja y puede aumentar el barorreflejo y reducir la actividad simpática34-36. Parece que la respiración profunda induce a una disminución generalizada en las vías excitatorias que regulan el sistema respiratorio y cardiovascular. Los sistemas respiratorio y cardiovascular comparten mecanismos de control similares y una alteración en uno de los sistemas modificará el funcionamiento del otro15,35. En la enfermedad cardiaca isquémica, hay un aumento en la activación simpática y quimiorrefleja y la respiración diafragmática indujo a una disminución en la activación simpática, lo que puede haber aumentado la VFC. Hubo una mejora importante en los parámetros metabólicos estudiados tras la práctica regular de respiración diafragmática en el presente estudio. La disminución en la HbA1C está de acuerdo con los estudios previos37,38. La disminución en la hemoglobina glicosilada y la glucosa sanguínea registrada en pacientes con DCI y diabetes y en pacientes con DCI y neuropatía diabética indica que los ejercicios regulares con respiración prolongada puede significantemente mejorar la homeostasis de la glucosa y el tan necesario control glucémico en esos pacientes. La hiperglicemia y sus consecuencias metabólicas relacionadas conllevan la patogénesis de la neuropatía autonómica en la diabetes mellitus11,24. La mejora observada en los parámetros metabólicos se podría atribuir a los cambios autonómicos causados por la respiración diafragmática, la cual disminuyó la actividad simpática15,35,39,40.
El estrés puede tener efectos negativos en la salud y el hecho de que pacientes con DM tipo 2 puedan presentar riesgo aumentado de experimentar estrés está asociado a la liberación de hormonas contraregulatorias que resultarán en la elevación de los niveles de glucemía41. Además de ello, el estrés puede interferir con el control de la diabetes indirectamente, por medio de efectos en la dieta, ejercicio y otros comportamientos de autocuidado. Se puede gestionar el estrés por medio del empleo de programas comportamentales de gestión de estrés o con medicamentos. Ambos tipos de intervención se han mostrado eficaces en la mejora del control glucémico en pacientes con diabetes mellitus tipo 238,42,43. El entrenamiento de la gestión de estrés incluye típicamente relajación muscular progresiva con o sin bioretroalimentación de electromiografía, imágenes mentales, respiración diafragmática, yoga e instrucciones sobre como modificar las respuestas fisiológicas, cognitivas y comportamentales al estrés. Relatos de investigadores al estudiar el efecto de la gestión de estrés sobre el control glucémico han sido inconsistentes44,45, sin embargo, diversos de esos estudios tenían un bajo poder y otros tenían problemas de proyecto. Nuestro estudio apoya la idea de que la intervención en forma de práctica de respiración diafragmática profunda conllevaría una mejora en el control glucémico y también reduciría la insuficiencia autonómica cardiaca en pacientes con DCI y diabetes mellitus.
La actividad física, como una intervención no-farmacológica, es muy importante en pacientes con síndromes metabólicos en quien la ocurrencia simultánea de diabetes está seguida de un aumento en la actividad del sistema nervioso simpático. Así, el efecto de la respiración diafragmática en la VFC se debe principalmente a la alteración en el equilibrio entre la actividad del sistema nervioso simpático y parasimpático sobre el corazón. La práctica de largo plazo de la respiración diafragmática conlleva cambios estables en el control autonómico del corazón y resulta en el aumento de la VFC. Se sabe que la respiración abdominal trae calma interior, relajación y calentamiento periférico. Se considera la respiración diafragmática como la forma más sana de respiración, además de ser ella una de las formas más sencillas, aunque la más efectiva, de las técnicas de gestión de estrés16,32. La respiración diafragmática intenta revertir el equilibrio autonómico en favor del estímulo parasimpático desde el estímulo simpático en pacientes diabéticos, reduciendo la sintomatología funcional y promoviendo un impacto positivo en la salud de los indivíduos40. El estudio claramente indica una mejora en el grupo de intervención. Eso prueba que la respiración abdominal es mucho más benéfica a los pacientes con DCI, DCI con diabetes y DCI con neuropatía autonómica diabética.
Hay varias limitaciones en el estudio. La ausencia de datos metabólicos, la falta de medidas cardiovasculares adicionales, el efecto de diferentes composiciones de alimentos sobre la VFC, la medida de la capacidad de ejercicio (VO2 pico) y la ausencia de datos ecocardiográficos son las mayores limitaciones. Una de las dificultades enfrentadas por nuestro grupo de investigación es la falta de análisis de la VFC en el dominio de frecuencia. Nuestro laboratorio no estaba específicamente equipado para ese propósito, por tanto, no pudimos conducir el análisis de VFC por análisis espectral, que tiene mayor sensibilidad y especificidad. Sin embargo, la utilidad clínica de los hallazgos de la VFC desde los registros del electrocardiograma de corta duración es bien establecida46,47. La influencia del entrenamiento medicamentoso y su discontinuidad sobre la VFC se deberían tener en cuenta cuidadosamente. Por razones éticas, no descontinuamos el tratamiento por un período de tiempo extenso.
En conclusión, el estudio confirma que la VFC se reduce en pacientes con DCI que tienen diabetes y que esa disminución de la VFC es mayor en pacientes con neuropatía diabética, indicando un severo desequilibrio autonómico. La práctica regular de respiración diafragmática aumenta la VFC en controles normales y en pacientes con DCI y DM. Los datos observados deberían incentivar la práctica regular de respiración diafragmática como terapia no-farmacológica en pacientes con enfermedad cardiaca isquémica con o sin diabetes y neuropatía diabética, junto con el tratamiento usual. El objetivo del abordaje sería mantener un excelente equilibrio del sistema nervioso autonómico y regulación fisiológica de la frecuencia cardiaca. Ya que la respiración diafragmática es una actividad física fácil, segura y psicológicamente aceptable, consideramos este un hallazgo valioso y como los perfiles sociodemográficos de los pacientes en el presente estudio se asemejaron a los de otros estudios internacionales, consideramos que el resultado del presente estudio se puede aplicar a otras poblaciones. Estudios futuros pueden ser necesarios para establecer los beneficios, a largo-plazo, de la respiración diafragmática sobre otros métodos establecidos de medición de la VFC en muestras mayores.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio no tuvo fuentes de financiamiento externas.
No hay vínculo de este estudio a programas de post grado.