Análisis no lineal y variante en el tiempo de la dinámica de la regulación autonómica del sistema cardiovascular durante el reto ortostático - Alvarado Álvarez, Norma Angélica (Universidad Autónoma Metropolitana, 2020)
La intolerancia ortostática (IO) es un síndrome que involucra el inadecuado funcionamiento de las ramas simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo (SNA). En general, la IO ocasiona una mala calidad de vida en mujeres jóvenes, con síntomas que van desde mareos hasta el desmayo. Con la finalidad de evaluar los problemas autonómicos que este síndrome puede provocar, comúnmente se realiza la prueba de la mesa inclinada o reto ortostático, el cual consiste en llevar al paciente desde la posición supina hasta la etapa de posición ortostática. Generalmente, a la persona se le somete a una inclinación de 70° hasta por 30 a 45 minutos. Entre estas dos etapas se encuentra la fase de transición mecánica, la cual consiste en el tiempo que tarda la mesa desde 0° hasta alcanzar los 70°. Fisiológicamente, la prueba de inclinación ocasiona cambios en la distribución del volumen y en la presión sanguínea, generando cambios en la sensibilidad a la regulación simpática y vagal al tejido cardiaco y vasculatura; los cambios producidos por el SNA intentan regular la presión arterial (PA) para asegurar la homeostasis. Es importante mencionar que durante la realización de la prueba el médico monitoriza las señales cardiovasculares como la frecuencia cardiaca (FC), a través del electrocardiograma, y, la presión arterial no invasiva, para obtener la presión sistólica (SIS) y diastólica (DIA). Tradicionalmente, para evaluar el control del SNA se ha realizado el cálculo de índices en el dominio del tiempo y la frecuencia, de la variabilidad de la frecuencia cardiaca (VRR), variabilidad de SIS (VSIS) y DIA (VDIA) en ciertas ventanas de tiempo, ya sea en posición supina o en la etapa ortostática.Sin embargo, recientemente se reconoció que la regulación por el SNA es un fenómeno que cambia con el tiempo, y, por lo tanto, se propuso un análisis por ventanas de tiempo a lo largo de toda la prueba, lo que ha aportado información valiosa. Sin embargo, en cada ventana se debe asumir un comportamiento estacionario de las señales para el cálculo de algunos índices. En consecuencia, este tipo de análisis resulta ser limitado para cuantificar la adaptación transitoria de los sistemas cardiovasculares. Es por ello que en este trabajo se ha planteado una alternativa metodológica con base en la literatura actual en el dominio tiempo-frecuencia para obtener la energía instantánea de la VRR y de la VSIS y VDIA en mujeres y hombres, controles (N=12, N=13) y pacientes con IO (N=18, N=6). El objetivo es obtener información sobre el comportamiento del fenómeno de la regulación autonómica en la salud y enfermedad, desde etapas tempranas en la prueba de la mesa inclinada, como son la fase supina, la transición mecánica y la fase ortostática temprana. En particular la etapa ortostática temprana se define en esta tesis como el primer minuto después del fin de la transición mecánica. El trabajo se realizó vía el análisis univariado con base en la representación tiempofrecuencia conocida como el espectro de Hilbert Huang (HHS). Para ello se requirieron modos de oscilación intrínsecos (IMF, por sus siglas en inglés) monocompontes que fueron obtenidos con la versión robusta de la descomposición de modo empírico, (Complete Ensemble EMD) con ruido adaptable. Se analizaron amplitudes y frecuencias instantáneas de cada IMF obtenido, así como índices instantáneos recientemente propuestos relacionados con el comportamiento de la rama simpática y vagal del SNA. Se analizaron los efectos del sexo en los grupos controles y pacientes con IO, así como el efecto del síndrome en el grupo femenino y masculino por separado. Los resultados del análisis visual de los HHS indican que los hombres y mujeres controles presentan un comportamiento diferente en la prueba de inclinación. Principalmente, en la VRR, desde la etapa de reposo hasta el final del análisis de la prueba. Es decir, las mujeres presentan mayor sensibilidad a la regulación de la actividad vagal del tejido cardiaco en comparación con los hombres. En el caso de VSIS y VDIA, las diferencias se limitan a la región de transición mecánica, donde, los hombres tienen mayor respuesta a la modulación simpática a la vasculatura en comparación con las mujeres. En términos de las frecuencias y amplitudes instantáneas, en el grupo control, hombres y mujeres responden estadísticamente diferente en la banda HF (altas frecuencias) de la VRR, durante la etapa supina e inmediatamente después de la etapa ortostática temprana. Por otro lado, en la comparación por la disautonomía en mujeres, las diferencias significativas radican en la banda de HF de la VRR, lo que se relaciona con una menor sensibilidad a la regulación vagal en pacientes en comparación con las mujeres controles. En el caso de VSIS y VDIA existen diferencias estadísticas relevantes en las amplitudes de la banda de HF y LF (bajas frecuencias) a lo largo de toda la prueba. Por otro lado, en el análisis de la proporción simpático-vagal, definido aquí como SIS_ILF/RR_IHF, donde SIS_ILF es el índice que representa las bajas frecuencias instantáneas de SIS y RR_IHF, las altas frecuencias instantáneas de la señal de intervalos RR, hombres y mujeres controles presentaron un comportamiento similar. Mientras que en los pacientes las diferencias se limitaron a la transición mecánica y la fase ortostática temprana. En las diferencias por la disautonomía en el grupo control femenino, SIS_IHF/RR_IHF provee evidencia con respecto al desfasamiento en tiempo en la influencia simpática comparando ambos grupos; es decir, las pacientes femeninas responden más rápidamente que las controles. El análisis del balance SIS_LF/RR_HF vía su representación 3D en las diferencias por sexo en el grupo control, sugiere que el balance en el grupo control femenino se realiza por cambios en el RR_IHF, mientras que, en el grupo control masculino, el balance es por cambios en SIS_ILF. De ahí que las mujeres mantienen la homeostasis a través de cambios en la sensibilidad a la regulación por el sistema vagal, y los hombres lo realizan mayormente en la sensibilidad del sistema simpático. Por otro lado, en las diferencias por el síndrome de la IO en mujeres, el grupo control femenino presenta la regulación autonómica a través de la respuesta del sistema parasimpático asociado al sistema cardiaco, mientras que, en las pacientes, por cambios en la modulación simpática a la vasculatura. En las diferencias por la IO en el grupo femenino, el índice de la sensibilidad del barorreflejo fue menor en las mujeres controles con respecto a las pacientes. Finalmente, al comparar por el síndrome de la IO en hombres y mujeres, los pacientes presentaron valores mayores en el índice de la frecuencia instantánea promedio en las bandas HF del RR. En conclusión, la metodología propuesta en esta investigación basada en el análisis no lineal y variante en el tiempo de la VRR, de la VSIS y VDIA vía HSS, sí permite identificar as diferencias en la regulación autonómica del sistema cardiovascular durante la prueba de inclinación desde etapas tempranas tanto por sexo en sujetos controles como por la influencia de la IO, esto es, por la disautonomía.