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Coherencia cardiaca y variabilidad de la frecuencia cardiaca (Episodio n°1)

Dr Jean-Pierre Papart

Dernière mise à jour : 8 nov. 2024

Dr. Jean-Pierre Papart, psiquiatra / psicoterapeuta





El término «coherencia cardiaca» tiene dos significados. Por un lado, describe un estado fisiológico caracterizado por una simetría perfecta entre las fases de aumento y disminución de la frecuencia cardiaca en relación con la ventilación y la frecuencia respiratoria (Figura 1). Por otro lado, la coherencia cardiaca (CC) es una técnica de promoción de la salud y prevención de enfermedades (primaria, secundaria y terciaria) cuyo objetivo es aumentar la variación de la frecuencia cardiaca (VFC). En ausencia de CC, o mejor dicho aún de coherencia cardiorrespiratoria, es decir, en ausencia de coordinación entre los ritmos respiratorio y cardiaco (Fig. 1, parte superior), la VFC varía en este ejemplo entre 65 y 75 latidos por minuto (lpm). En presencia de CC (Fig. 1, sección inferior), esta variabilidad oscila entre 60 y 80, es decir, el doble de variación.

 

Figura n°1: Variabilidad de la FC en reposo (arriba) y durante la coherencia cardiaca (abajo).


En esta segunda situación, la parte ascendente de cada sinusoide se superpone a la inspiración y la parte descendente a la espiración. Queremos dejar claro desde el principio que la CC nunca ha prevenido ni curado ninguna patología por sí sola. Es simplemente una herramienta facilitadora, pero que ha demostrado su eficacia en muchas situaciones.



Variabilidad de la frecuencia cardíaca


El Trastorno de estrés postraumático (TEPT), como todos los trastornos de ansiedad, se caracteriza por un desequilibrio autonómico simpático-vagal a favor del simpático y en contra del parasimpático. Existe un indicador fisiológico del equilibrio autonómico, la VFC, que representa la fluctuación en el intervalo de tiempo entre dos latidos consecutivos. Si los intervalos entre latidos son todos iguales, entonces la VFC es cero. Una VFC nula o baja indica que el sistema nervioso autónomo (SNA) está demasiado mal adaptado a los factores estresantes internos o externos y es un factor de riesgo de enfermedad, en particular de enfermedad cardiovascular. La frecuencia cardiaca y la contracción miocárdica aumentan por la acción simpática (el acelerador) y disminuyen por la acción parasimpática vagal ventral (el freno). El tono vagal puede medirse por sus efectos: una disminución de la FC va acompañada de un aumento de la VFC. Una VFC elevada indica la adecuación de la acción parasimpática, favorecida por un entorno seguro en el que predominan las emociones positivas y/o provocadas de otro modo por el descanso y la relajación, el sueño de buena calidad, el deporte equilibrado, las relaciones intersubjetivas tranquilizadoras, la meditación, la ternura, la gratitud e incluso la oración[1], así como la práctica regular de la coherencia cardíaca. Lo ideal es, por tanto, mantener un buen equilibrio fisiológico entre las acciones simpáticas y parasimpáticas. Podríamos decir metafóricamente que, si el SNS es el brazo armado del SNA, el SNP es su brazo logístico. El predominio simpático da prioridad al gasto de recursos energéticos y el parasimpático a su reposición. Para garantizar el equilibrio autonómico y la vuelta a la homeostasis tras un momento de estrés, el objetivo es siempre restablecer el equilibrio simpático-parasimpático -ni más ni menos-, ya que una «victoria total» del parasimpático significaría la muerte por parada cardiaca (FC=0), una posibilidad afortunadamente rara mencionada en ciertos casos de congelación asociados a un colapso traumático.

 

Los receptores situados en la pared vascular de los tejidos aórtico y carotídeo desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento del equilibrio simpático/parasimpático. Se trata de los barorreceptores, que son receptores interoceptivos sensibles a la distensión de la pared vascular, medida por la presión arterial (PA), y receptores propioceptivos sensibles a los movimientos corporales. Proporcionan una retroalimentación negativa en presencia de una estimulación simpática inadecuada, cuando la PA aumenta sin necesidad fisiológica, o bien en presencia de una estimulación parasimpática inadecuada, cuando el cuerpo se mueve para hacer frente a un cambio en el entorno que requiere un aumento adecuado de la FC y la PA (por ejemplo, la aparición de un depredador que requiere una reacción corporal, en primer lugar para orientar el cuerpo para identificar mejor el peligro y, a continuación, para una posible reacción de huida/lucha).

 

Normalmente, en ausencia de hipertensión esencial (HTA), que indicaría una hiperactividad simpática inapropiada, cuando la PA distiende la pared vascular de los tejidos aórtico y carotídeo, sus barorreceptores se activan y descargan potenciales de acción. Esta información interoceptiva se envía al núcleo del tracto solitario (NTS) a través del IX nervio craneal (glosofaríngeo). Una vez activado, el NTS estimula el núcleo ambiguo (NA') directa e indirectamente a través de la sustancia gris periacueductal ventrolateral (PAG). El NA' es el núcleo motor común de los X, IX y XI ventrales. Las eferencias colinérgicas del X ventral proceden del NA'. Sus fibras son mielinizadas (es decir, rápidas) y alcanzan los receptores muscarínicos del nódulo sinoauricular (SA) del corazón (en la aurícula derecha) para imponer un ritmo cardíaco lento (alrededor de 70/min)[2]. El resultado es una acción rápida y de corta duración para reducir la frecuencia cardiaca. Estas fibras colinérgicas también reducen la fuerza de las contracciones ventriculares al descargar sobre los receptores muscarínicos del nódulo auriculoventricular (AV), lo que contribuye a reducir la PA.  En resumen, la estimulación del SNT estimulará el Vago (SNP) e inhibirá el centro vasomotor (SNS).


Ante cualquier cambio ambiental, el SNS se moviliza para dar a los músculos la energía que necesitan para mover el cuerpo. El movimiento del cuerpo estimula los barorreceptores en su función propioceptiva. La acción del SNS sobre el SV es adrenérgica. Estimula los receptores β1-adrenérgicos en el AS para aumentar la frecuencia cardíaca, y en el AV para aumentar la contracción miocárdica, aumentando así el gasto cardíaco y, secundariamente, la PA. La acción simpática es menos rápida (>5 s) que la parasimpática (<1 s), pero de mayor duración.

 

En ausencia de estrés, cuando la PA es normal-baja y existe un equilibrio perfecto entre la actividad simpática y parasimpática, la estimulación de los barorreceptores viene determinada casi exclusivamente por la variación de la presión intratorácica entre la inspiración (baja) y la espiración (alta). Durante la inspiración, la presión intratorácica desciende, provocando una caída momentánea de la tensión en las paredes vasculares y, por tanto, un descenso de la PA. Este descenso de la presión induce una retroalimentación de los barorreceptores, lo que facilita la movilización del centro cardiovascular (SNS), que inhibe temporalmente la actividad vagal, aumentando así la FC y, secundariamente, la PA durante la inspiración. Este descenso de la presión intratorácica también facilita el retorno venoso de la sangre al corazón, lo que también contribuye a aumentar la frecuencia cardiaca y el volumen de sangre bombeada por el corazón. La situación se invierte durante la espiración, con un aumento de la presión intratorácica que desencadena una retroalimentación de los barorreceptores, esta vez debida a un aumento de la PA, que reduce la FC y la PA a través de una descarga rápida de ACh, aumentando la actividad vagal desde el inicio de la espiración. Es la presencia de una VFC elevada la que garantiza la mejor calidad de captación de las variaciones de PA por los barorreceptores y su acción retroactiva (barorreflejo) asegurando el mejor equilibrio simpático/parasimpático, así como la optimización del intercambio gaseoso O2/CO2.



Medición de la variabilidad de la frecuencia cardíaca


Se han propuesto varios indicadores para estimar la VFC. Puede estimarse en función del tiempo o de la frecuencia. La estimación basada en el tiempo sólo proporciona una dimensión cuantitativa, a diferencia de la basada en la frecuencia, que permite evaluar varios niveles diferentes de frecuencia con significados fisiológicos muy distintos. Se han propuesto varios indicadores basados en el tiempo para estimar la VFC. Presentaré los dos más utilizados en las aplicaciones disponibles: el RMSSD y el SDNN.

 

El RMSSD (root mean square of successive differences) mide la raíz cuadrada de las medias de las diferencias sucesivas de la frecuencia cardiaca al cuadrado. Necesitamos un registro de la actividad cardiaca (Figura 2).


Figura n°2: Intervalos R-R medibles en un electrocardiograma (ECG)


Paso 1: Medir los intervalos entre latidos en milisegundos (ms).

Paso 2: Calcular las diferencias sucesivas entre intervalos R-R consecutivos.

Paso 3: Elevar al cuadrado cada una de las diferencias.

Paso 4: Calcular la media de los cuadrados de las diferencias sucesivas.

Paso 5: Calcular la raíz cuadrada de la media obtenida.

 

Ejemplo:

1.         Medición de intervalos: 750 ms / 800 ms / 850 ms / 800 ms / 750 ms

2.         Se calcula cada una de las diferencias sucesivas:

Para el 1er par: 800 - 750 = 50

Para el 2º par: 850 - 800 = 50

Para el 3er par: 800 - 850 = -50

Para el 4º par: 750 - 800 = -50

3.         Eleva al cuadrado cada una de las diferencias:

2

Para el 1er par: 50 = 2500


2

Para el 2º par: 50 = 2500


2

Para el 3er par: (-50) = 2500


2

Para el 4º par: (-50) = 2500


4.         Cálculo de la media de los cuadrados de las diferencias sucesivas:

Media = (2500 + 2500 + 2500 + 2500) / 4 = 10000 / 4 = 2500

5.         Cálculo de la raíz cuadrada de la media calculada en el paso anterior:

RMSSD = √2500 = 50 ms


Los valores normales de RMSSD en adultos sanos suelen estar entre 20 y 50 ms, pero pueden llegar a 75 ms, por ejemplo, en atletas de alto nivel.

 

La SDNN (desviación estándar de los intervalos NN) se calcula midiendo la desviación estándar de los intervalos entre N-N latidos (N-N con N de normal, ya que este indicador sólo tiene en cuenta los intervalos normales, no los desencadenados por una extrasístole, por ejemplo).

 

Así se calcula el scoring SNDD:

Paso 1: Medición de los intervalos entre latidos normales (N-N) durante un periodo determinado (por ejemplo, 5 minutos). Estos intervalos se miden en milisegundos (ms).

Paso 2: Cálculo de la media de los intervalos N-N sumando los intervalos y dividiendo esta suma por el número total de intervalos.

Paso 3: Cálculo de la desviación estándar de los intervalos N-N, que mide la dispersión de los intervalos N-N en relación con la media calculada en el paso anterior.

 

Ejemplo:

1.         Medición de intervalos: 750 ms / 800 ms / 850 ms / 800 ms / 750 ms

2.         Media: (750+800+850+800+750) / 5 = 790 ms

3a.       Cálculo de la desviación de la media para cada intervalo:

      Para 750: |750 - 790| = 40

      Para 800: |800 - 790| = 10

      Para 850: |850 - 790| = 60

      Para 800: |800 - 790| = 10

      Para 750: |750 - 790| = 40

3b.       Cálculo de la desviación típica (σ) de los intervalos N-N:

      2 2 2 2 2

SNDD = √[(40 + 10 + 60 + 10 + 40 )/5] = √[(1600+100+3600+100+1600)/5] = 37.42 ms

 

Aunque en nuestro ejemplo, RMSSD y SDNN se calculan a partir de los mismos datos, los resultados obtenidos son diferentes. Estos indicadores son estimaciones de la VFC y no miden exactamente lo mismo.

 

Para una evaluación cualitativa de la VFC, identificamos la distribución de bandas de frecuencias observables calculadas en hercios (1 Hz = 1 ciclo/segundo): la de frecuencias muy bajas (VLF entre 0,003 Hz y 0,04 Hz), la de frecuencias bajas (LF entre 0,05 Hz y 0,15 Hz) y la de frecuencias altas (HF entre 0,16 Hz y 0,40 Hz). Para ello, utilizamos un análisis espectral de los intervalos R-R mediante una transformada de Fourier. Este método cuantifica la energía espectral determinando el área bajo la curva medida en milisegundos al cuadrado (ms2) para una frecuencia dada. El método de la transformada de Fourier se utiliza para convertir los datos de la VFC del dominio temporal al dominio frecuencial, lo que permite calcular los componentes frecuenciales de la VFC. Este método requiere el uso de un oscilómetro. El indicador cualitativo de una buena VFC se mide entonces mediante la fórmula: LF/(VLF+LF+HF) en %.

 

La banda VLF (entre ±0,18 y ±2,4 ciclos por minuto) refleja una actividad simpática casi exclusiva. La banda LF (entre 3 y 9 ciclos por minuto) refleja un equilibrio entre la actividad simpática y la controlada por el X. La banda HF (entre >9 y 24 ciclos por minuto) refleja la actividad determinada casi exclusivamente por el X. Es en el centro de la banda LF, alrededor de 0,1 Hz - 6 ciclos por minuto - donde la coherencia entre la FC y la frecuencia respiratoria (FR) es máxima. En esta situación, las influencias simpática y parasimpática están perfectamente equilibradas. Es en esta situación cuando la relación LF/(VLF+LF+HF) es máxima y la FC está determinada casi exclusivamente por la acción de los barorreceptores, que dependen entonces únicamente de las variaciones de la presión intratorácica. A diferencia de la banda de frecuencia LF, en las bandas VLF y HF la FC y la FR son independientes. Durante el ejercicio físico, es la banda VLF la que predomina, desapareciendo prácticamente las bandas LF y HF. Contrariamente a lo que pensaban los científicos, la banda LF no se genera principalmente por la actividad simpática, como es el caso de la banda VLF, sino por la acción de los barorreceptores. Es en la banda LF donde la acción de los barorreceptores sobre la VFC es dominante. Si respiramos a la frecuencia de los barorreceptores (alrededor de 0,1 Hz), si estamos tranquilos y controlamos nuestro SNS realizando únicamente los movimientos torácicos necesarios para la respiración (para reducir la banda VLF a cero), entonces alcanzamos el equilibrio autonómico (igual acción del SNS y del SNP) cuando existe resonancia cardiorrespiratoria entre el ritmo respiratorio (0,1 Hz) y el ritmo LF de los barorreceptores (0,1 Hz).  

 

Los estímulos amenazantes desencadenan una actividad simpática generadora de VLF. La importancia de esta banda de frecuencia está sobrerrepresentada en el TD-TEPT, lo que puede explicarse por una retirada casi total del control del SNP sobre el corazón. Cuando un individuo con baja actividad parasimpática se encuentra con cambios ambientales, es probable que carezca de los recursos psicofisiológicos necesarios para afrontar estos cambios. Aquellos con mejor VFC serán más resistentes. En ausencia de estrés, con una sensación inconsciente de seguridad (emoción positiva) asociada a una respiración espontánea normal (en torno a 13-16 veces por minuto, mínimo 10, máximo 24), la banda HF prevalece cuando la FC depende principalmente de la actividad parasimpática.



La coherencia cardiaca como herramienta sanitaria

 

La acción consciente es impotente para modificar los efectos parasimpáticos sobre la FC, la PA, la digestión, la filtración renal, etc. Sin embargo, podemos modificar voluntariamente la frecuencia respiratoria (FR). La respiración es la única puerta de entrada consciente posible a nuestro SNA. Durante una inspiración profunda, la estimulación del X ventral es inhibida por una reducción de la presión intratorácica a través de la inhibición de los barorreceptores. El corazón vuelve entonces a su ritmo nominal (que es más elevado porque está privado de la acción parasimpática). Por el contrario, durante la espiración profunda, la presión intratorácica aumenta y activa los barorreceptores, estimulando el X ventral y ralentizando el ritmo cardíaco. El papel modulador de los barorreceptores hace que sean como un termostato de nuestro tono autonómico, manteniendo el mejor equilibrio entre las actividades simpática y parasimpática. Este resultado se consigue más fácilmente en posición sentada que en posición supina porque, por un lado, la posición supina ejerce una presión adicional hacia arriba sobre el tórax. En segundo lugar, los barorreceptores son más sensibles en posición sentada. De hecho, los barorreceptores son movilizados principalmente por dos tipos de interocepción, la ligada a las variaciones de tensión de la pared vascular a nivel del arco aórtico y del seno carotídeo, y la ligada a la propiocepción. Contrairement à la position couchée, la position assise nécessite davantage (mais pas trop contrairement à la position debout) de sens de la position – de proprioception – pour se maintenir. Cela implique une stimulation plus conséquente des barorécepteurs que celle nécessaire en position couchée. Dans les conditions de calme et tranquillité, le simple fait de bouger de la position couchée à la position assise augmente l’importance de la bande LF d’au moins 20%. La position debout est, elle aussi, moins favorable que la position assise. En effet, en position debout, le SNS est obligé de s’impliquer davantage pour réguler à la hausse la PA afin de compenser le transfert de sang vers le bas du corps en raison d’un effet majoré de la pesanteur dans cette position.

 

La estimulación vagal ventral es más adecuada en torno a una RF de 0,1 Hz (6 ciclos/minuto), es decir, un ciclo respiratorio de 10 segundos (5 segundos de inspiración y 5 segundos de espiración), aunque existen ligeras variaciones de una persona a otra, pero globalmente son insignificantes (la frecuencia de resonancia cardiorrespiratoria puede variar entre 4,5 y 6,5 ciclos/minuto según los individuos). Este tipo particular de respiración (ya que la respiración espontánea varía entre 9 y 20 ciclos por minuto) inhibe la influencia exteroceptiva sobre el sistema nervioso autónomo (SNA), que se pone en modo «off» mediante la inhibición recíproca entre el SNS y el SNP por la acción de los barorreceptores, con la consiguiente igualación de sus influencias. El estado de CC, identificable por la aparición de una única banda de LF, genera una sensación de «neutralidad tranquila» que viaja hasta el cerebro interoceptivo para, en última instancia, ejercer un efecto inhibidor sobre la amígdala cerebral. El cuerpo experimenta una sensación de desconexión del entorno, de estar apartado de las influencias externas.

 

Lo contrario de la CC es la adaptación permanente e instantánea de la frecuencia cardiaca a todos los cambios ambientales, que en sí misma es normal. Por tanto, no hay nada natural en el estado de CC, que sólo puede seleccionarse mediante una intención consciente. No ocurre lo mismo con la VFC, que puede intensificarse considerablemente en determinados momentos, sobre todo durante el sueño profundo.

 

La práctica regular de la CC, por ejemplo, tres veces al día de 5 a 8 minutos, teniendo en cuenta que su efecto sobre el SNA puede durar de 4 a 6 horas, es una recomendación de salud pública para promover la salud y prevenir numerosas patologías desde la evidencia de eficacia aportada por numerosos ensayos clínicos.

 

La CC describe un estado en el que la VFC muestra amplias oscilaciones (Fig. 1, sección inferior). Una consecuencia de este estado particular es la estimulación interoceptiva ascendente del corazón al cerebro. Esta estimulación ascendente puede mejorar considerablemente las funciones cerebrales ejecutivas. De este modo, la CC demuestra su capacidad para reeducar nuestro SNA. El uso regular de la CC mejora la memoria de trabajo y la capacidad de atención, inhibe las reacciones traumáticas y reduce el comportamiento impulsivo para contrarrestar más eficazmente la negatividad emocional inapropiada. En el ámbito de los trastornos cardiovasculares, la práctica de la CC ha demostrado su eficacia como complemento del tratamiento farmacológico de la hipertensión y para mejorar la saturación de O2 en pacientes que sufren insuficiencia cardíaca.



Notes :

[1] Recuerdo una anécdota de mi infancia. Cuando íbamos a visitar a mis abuelos paternos -que eran muy católicos- había un tiempo reservado para rezar el rosario. Eran las únicas veces que veía rezar a mi padre. Con la atención de mi infancia centrada en mi padre, podía oír lo rápido que recitaba el Ave María. Recordándolo hoy y midiendo el tiempo necesario para recitarlo al mismo ritmo que los demás miembros de la familia, pude medir que tardaba 10 segundos en recitarlo, 5 segundos de inhalación para pasar de la introducción a ... y bendito es el fruto de tu vientre Jesús y otros 5 segundos de exhalación para pasar de Santa María, Madre de Dios al amén final. En otras palabras, 5 segundos de inhalación seguidos de 5 segundos de exhalación ... de la CC.

[2] El efecto del SNP induce una FC de alrededor de 70/min, en comparación con alrededor de 100/min si el SA funcionara únicamente bajo la influencia del SNS.

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