Dinámica no lineal de la regulación autonómica cardiovascular durante la prueba del peso sostenido en pacientes con diabetes mellitus tipo 2 / Nonlinear dynamics of cardiovascular autonomic regulation during the sustained weight test in patients with type 2 diabetes mellitus

Resumen Introducción: La dinámica no lineal de la regulación autonómica cardiovascular a partir de la variabilidad de la frecuencia cardiaca no ha sido previamente estudiada en pacientes con diabetes mellitus tipo 2 mediante la prueba del peso sostenido como inductor de hiperreactividad cardiovascular. Objetivo: Determinar las variaciones en la dinámica no lineal de la regulación autonómica cardiovascular durante la prueba del peso sostenido en pacientes con diabetes mellitus tipo 2. Método: Estudio cuasiexperimental, antes-después, con grupo control, realizado en junio-agosto de 2018 en la Facultad No. 1 de Medicina de Santiago de Cuba. Se trabajó con 15 pacientes que padecían diabetes mellitus tipo 2 sin otra enfermedad asociada y 15 sujetos sanos, a quienes se les aplicó la prueba del peso sostenido. Resultados: En los pacientes con diabetes mellitus, al realizar la prueba del peso sostenido se produjo un aumento significativo en la presión arterial sistólica, diastólica y media, y en la frecuencia cardiaca. En la entropía muestral, parámetro que evalúa la adaptabilidad de los sistemas, se produjo una disminución significativa (2.28 ± 0.33 vs. 1.83 ± 0.47 ms; p = 0.003143). El valor del estadístico C de la entropía muestral en estado basal quedó establecido en 0.973, siendo la variable con mayor capacidad predictiva. Conclusiones: Durante la prueba del peso sostenido en los pacientes con diabetes mellitus tipo 2 se produjo una disminución de la complejidad de la regulación autonómica cardiovascular; la entropía muestral basal constituyó el indicador de mayor eficacia en la identificación de alteraciones autonómicas cardiovasculares.

Abstract Introduction: The analysis of non-linear dynamics of cardiovascular autonomic regulation based on heart rate variability has not been previously studied in patients with type 2 diabetes mellitus using the sustained weight test as an inducer of cardiovascular hyperreactivity. Objective: To determine the variations in the non-linear dynamics of cardiovascular autonomic regulation during the sustained weight test in patients with type 2 diabetes mellitus. Method: A quasi-experimental, before-after study with a control group, from June-August 2018, at the No. 1 School of Medicine in Santiago de Cuba. We worked with 15 patients suffering from type 2 diabetes mellitus without other associated disease and 15 healthy subjects, to whom the sustained weight test was applied. Results: In patients with diabetes mellitus, when performing the sustained weight test, there was a significant increase in the hemodynamic parameters TAS, TAD, TAM and FC. In the sample entropy, a parameter that evaluates the adaptability of the systems, there is a significant decrease (2.28 ± 0.33 vs. 1.83 ± 0.47 ms; p = 0.003143). The value of the C statistic of the sample entropy at baseline was established at 0.973, being the variable with the highest predictive capacity. Conclusions: In patients with type 2 diabetes mellitus during the sustained weight test, there was a decrease in the complexity of cardiovascular autonomic regulation, the basal sample entropy was the indicator of greater efficacy in the identification of cardiovascular autonomic alterations.

Dynamics of cardiac autonomic regulation during isometric sustained weight test in hypertensive patients

Background: The Sustained Weight Test (SWT) is an isometric exercise test that has great practical value for carrying out massive studies on hypertension, however, is insufficient knowledge of the dynamics of cardiac autonomic regulation during this test. The aim of this study was to determine variations in the dynamics of cardiac autonomic regulation and in hemodynamic response during SWT in hypertensive subjects. Methods: A quasi-experimental study was conducted on 15 hypertensive patients of both sexes, paired with 30 normotensive individuals, measuring arterial blood pressure, entropy sample and the Heart Rate Variability (HRV) in time-frequency with the Continuous Wavelet Transform Morlet-type (CWT  morlet) through the electrocardiographic signal of the polygraph AD Instruments in the functional states of Rest and SWT. Results: A significant increase in heart rate and blood pressure was found, as well as a decrease in sample entropy in the functional states of normotensive and hypertensive patients. In hypertensive patients, an early response pattern increased with multiple fluctuations during SWT in the time-frequency analysis of HRV with the CWT morlet. Conclusions: SWT produces an increase in blood pressure, which is more frequent and evident in hypertensive subjects. Cardiac autonomic regulation during SWT increases the sympathetic and decreases the parasympathetic components, manifesting itself in hypertensive patients with a pattern of imbalance in the regulation of both sympathetic and parasympathetic response.

Regulación autonómica cardiovascular durante la prueba del peso sostenido en pacientes sanos y diabéticos tipo 2 / Autonomic cardiovascular regulation during the sustained weight test in healthy subjects and type 2 diabetic patients

Introducción: En la actualidad se hace imprescindible el estudio de la diabetes mellitus tipo 2 a partir de técnicas poco costosas en función de la carga sanitaria que representa, es entonces donde la prueba del peso sostenido gana valor como ejercicio isométrico estático cubano en el estudio de la variabilidad de la frecuencia cardíaca. Objetivo: Determinar las respuestas electrofisiológicas autonómicas y hemodinámicas en estado basal y durante la prueba del peso sostenido en pacientes sanos y con diabetes tipo 2. Métodos: Se realizó un estudio en la Universidad de Ciencias Médicas de Santiago de Cuba, no observacional, cuasi-experimental, de tipo antes-después con grupo control de 60 pacientes (30 sanos y 60 con diabetes mellitus tipo 2). Resultados: Los diabéticos presentaron mayor IMC (p = 0,004). En estado basal se experimentaron diferencias significativas entre pacientes sanos y diabéticos. En la mayoría, los parámetros de la variabilidad de la frecuencia cardíaca analizados y durante la prueba del peso sostenido, solo se observaron diferencias significativas en las variables TAS (p = 0,022), BF (p = 0,001) y AF (p = 0,015). Al realizar la prueba del peso sostenido se encontraron variaciones muy significativas (p < 0,001) de los parámetros hemodinámicos, y variaciones significativas de AF (p = 0,023) y BF/AF (p = 0,046) en pacientes sanos; y en diabéticos, diferencias significativas de las variables hemodinámicas. Conclusiones: Se determinó una menor respuesta en pacientes diabéticos con respecto a los sanos del sistema nervioso autónomo, lo que expresa un deterioro de este y una disminución de la actividad simpática y parasimpática(AU)

Introduction: At present it is indispensable to study type 2 diabetes mellitus with low-cost techniques due to the health load it represents. In this context the sustained weight test acquires great value as a Cuban static isometric exercise for the study of heart rate variability. Objective: Determine autonomic and hemodynamic electrophysiological responses at baseline state and during the sustained weight test in healthy subjects and type 2 diabetic patients. Methods: A non-observational quasi-experimental before-after study was conducted at the University of Medical Sciences of Santiago de Cuba based on a control group of 60 patients (30 healthy and 30 with type 2 diabetes mellitus). Results: Diabetics had a higher BMI (p = 0.004). At baseline state significant differences were found between healthy subjects and diabetic patients. In most of the heart rate variability parameters analyzed and during the sustained weight tests, the only variables that showed significant differences were SBP (p = 0.022), FB (p = 0.001) and FA (p = 0.015). The results obtained from the sustained weight test were the following: very significant variations of hemodynamic parameters (p < 0.001), significant FA (p = 0.023) and FB/FA (p = 0.046) variations in healthy subjects, and significant differences in hemodynamic variables in diabetic patients. Conclusions: A lower response by the autonomic nervous system was determined in diabetic patients versus healthy subjects, signaling deterioration of that system and reduced sympathetic and parasympathetic activity(AU)

Respuesta autonómica cardiovascular durante la prueba isométrica cubana del peso sostenido / Cardiovascular autonomic response during the Cuban dynamic weight-bearing test

RESUMEN Introducción: La prueba del peso sostenido (PPS) es un ejercicio isométrico cubano, similar a la de handgrip, de mucha utilidad para inducir modificaciones hemodinámicas que permiten identificar la hiperreactividad cardiovascular en poblaciones de riesgo. Sin embargo, los cambios en la respuesta autonómica cardiovascular durante la PPS no se encuentran totalmente dilucidados. Objetivo: Determinar la respuesta autonómica cardiovascular durante la prueba isométrica cubana del peso sostenido. Método: Estudio cuasi-experimental (crossover) con 16 sujetos sanos, donde se evaluaron la presión arterial y la variabilidad de la frecuencia cardíaca, 5 minutos antes (reposo) y durante la PPS (2 minutos de maniobra y 3 minutos de recuperación), a través del análisis frecuencial (Fourier) y en tiempo-frecuencia (wavelet) de las bandas de altas (HF: 0,15-0,4 Hz) y bajas frecuencias (LF: 0,04-0,15 Hz), así como el análisis temporal y no-lineal (entropía de Shannon) de la serie de intervalos RR. Resultados: Aunque no existieron diferencias significativas (p>0,05) en los indicadores temporales (SDNN, RMSSD, pNN50), ni en los frecuenciales (LF, HF, LF/HF), se encontraron incrementos (p<0,05) de la presión arterial y una disminución significativa (p<0,05) de la complejidad (entropía) en la PPS con respecto al reposo, asociados con un pico en la LF y la relación LF/HF alrededor de los 2 minutos reflejados con los métodos en tiempo-frecuencia. Conclusiones: Existió un incremento dinámico en la respuesta simpática cardiovascular durante la PPS que se asocian a una disminución de la complejidad de este proceso fisiológico, lo que no es evidente con los métodos lineales tradicionales de la variabilidad de la frecuencia cardíaca.

ABSTRACT Introduction: The dynamic weight-bearing test (WBT) is a Cuban isometric exercise, similar to the hand grip test, which is very useful to induce hemodynamic modifications to identify cardiovascular hyperreactivity in at-risk populations. However, changes in the cardiovascular autonomic response during weight-bearing test are poorly understood. Objective: To determine the cardiovascular autonomic response during the Cuban dynamic WBT. Method: Quasi-experimental crossover trial with 16 healthy subjects; blood pressure and heart rate variability were assessed, 5 minutes before (rest) and during the WBT (2 minutes for maneuver and 3 minutes for recovery), through the frequency (Fourier) and time-frequency (Wavelet) analysis of high-frequency (HF: 0.15-0.4 Hz) and low-frequency (LF: 0.04-0.15 Hz) bands, as well as temporal and non-linear analysis (Shannon entropy) of the RR interval series. Results: Although temporal indicators (SDNN, RMSSD, pNN50) showed no significant differences (p>0.05) nor the frequencies (LF, HF, LF/HF); we found an increase (p<0.05) in blood pressure and a significant decrease (p<0.05) in complexity (entropy) in the WBT with respect to rest, associated with an HF peak and LF/HF ratio at nearly 2 minutes reflected with the time-frequency methods. Conclusions: There was a dynamic increase in the cardiovascular sympathetic response during the WBT associated with a decrease in the complexity of this physiological process, which is not evident with the traditional linear methods of heart rate variability.