Como o sistema nervoso autônomo simpático regula os batimentos cardíacos?

    O Sistema Nervoso Aut�nomo (SNA) � uma por��o do sistema nervoso que regula a atividade de �rg�os viscerais, como gl�ndulas m�sculo liso e o m�sculo estriado card�aco. � atrav�s de suas divis�es antag�nicas que o organismo mant�m a homeostase, �assim, vari�veis como temperatura corporal, press�o arterial, pH do plasma, horm�nios circulantes, glicose, etc. estariam sob controle rigoroso� (Nishida, 2007, p. 156).

    O cora��o recebe, pelo mioc�rdio, termina��es simp�ticas (SNS) que controlam as situa��es de gasto energ�tico, preparando o organismo para a luta ou fuga. A estimula��o simp�tica culmina no aumento da freq��ncia card�aca e de sua for�a contr�til (Nishida, 2007). J� as termina��es parassimp�ticas, presentes no n�dulo sinusal, mioc�rdio atrial e n�dulo atrioventricular, controlam as situa��es de economia e obten��o de energia. De forma inversa, a a��o parassimp�tica (SNP) diminui a freq��ncia card�aca e a for�a contr�til do m�sculo card�aco.

    A atividade el�trica do cora��o � proveniente de uma desigualdade na quantidade relativa de �ons s�dio e pot�ssio, dentro e fora das c�lulas do mioc�rdio e esta atividade consiste de ondas caracter�sticas. A onda P est� relacionada � despolariza��o dos �trios, o complexo QRS � despolariza��o dos ventr�culos e a onda T � repolariza��o ventricular (Lopes et al, 2003). � atrav�s dos picos R que se estrutura a mensura��o da variabilidade da freq��ncia card�aca.

    Variabilidade da freq��ncia card�aca (VFC) � o nome dado �s oscila��es R-R expressas em milissegundos, ou, segundo Vanderlei, Pastre, Hoshi, Carvalho & Godoy (2009, p. 206): oscila��es dos intervalos entre batimentos card�acos consecutivos que est�o relacionadas �s influ�ncias do SNA sobre o n�dulo sinusal. Essas altera��es dizem respeito a como o cora��o lida e responde a est�mulos fisiol�gicos e ambientais, como respira��o, estresse, etc. e t�m modula��o efetuada pelo SNA.

    A VFC pode ser utilizada como mecanismo de verifica��o de eventos relacionados ao SNA em atletas, sujeitos saud�veis e enfermos. (Aubert, Seps & Beckers, 2003; Vanderlei et al, 2009). Por esta raz�o, a VFC tem sido amplamente investigada em rela��o � atividade cortical que, segundo Thayer et al (2009), modula a fun��o cardiovascular, atrav�s do sistema nervoso simp�tico e parassimp�tico.

    Alta VFC indica adaptabilidade do indiv�duo � situa��o, ou seja, h� efici�ncia do controle homeost�tico pelo SNA. N�veis baixos de variabilidade da freq��ncia card�aca est�o relacionados ao estresse e desempenho em atividades cognitivas prejudicadas, j� o inverso est� relacionado a n�veis baixos de ansiedade, melhor tempo de rea��o, precis�o e maior n�mero de respostas corretas em atividades cognitivas (Teixeira, 2008).

    O c�rtex pr�-frontal � respons�vel pela �lideran�a� do c�rebro e pelo manejo de informa��es dispon�veis. Ele participa ativamente do processo de estabelecimento de metas e objetivos e tamb�m do planejamento de estrat�gias para colocar estas metas em pr�tica. � tamb�m fun��o do c�rtex pr�-frontal selecionar e coordenar e seq�enciar as habilidades cognitivas necess�rias e apropriadas para a execu��o das metas propostas, e �finalmente, o c�rtex pr�-frontal � respons�vel pela avalia��o do sucesso ou do fracasso de nossas a��es em rela��o aos nossos objetivos� (Goldberg, 2002, p. 46).

    Quando o c�rtex pr�-frontal � desativado h� predomin�ncia do SNS (atua��o do Sistema L�mbico) associada com a desinibi��o de circuitos defensivos. Neste caso h� baixa VFC, hipoatividade pr�-frontal e pouca ativa��o do SNP. Quando isto ocorre, pode haver d�ficits nas fun��es cognitivas e instala��o de quadros depressivos e/ou ansiog�nicos. Segundo Weinberg e Gould (2001, p. 96) �a ansiedade � um estado emocional negativo caracterizado por nervosismo, preocupa��o e apreens�o e associado com ativa��o ou agita��o do corpo�. Ela pode ser dividida de duas maneiras diferentes, a primeira a divide em ansiedade som�tica e ansiedade cognitiva. A ansiedade som�tica refere-se � ativa��o f�sica do sujeito, j� a ansiedade cognitiva diz respeito ao pensamento, como, por exemplo, preocupa��es.

    A segunda maneira divide a ansiedade em: ansiedade-tra�o e ansiedade-estado. A ansiedade-tra�o � aquela presente na personalidade da pessoa, que como tudo que � relativo � personalidade �, constante e segue um determinado padr�o. J� a ansiedade-estado refere apenas ao momento, ou seja, � um estado de humor vari�vel (Weinberg e Gould, 2001). Relacionada a estes conceitos est� a ativa��o, que � uma prepara��o psicofisiol�gica de um sujeito em um dado momento, ou seja, o grau de prepara��o e envolvimento de um indiv�duo para a a��o (Weinberg & Gould, 2001). A ativa��o propicia melhor percep��o da situa��o e de suas demandas, assim como processamento mais r�pido da informa��o dispon�vel, o que possibilita a busca de solu��es plaus�veis e prepara o organismo para agir com rapidez e vigor.

    Tanto a ativa��o como a ansiedade podem afetar o desempenho de forma negativa e tamb�m positiva. Um modelo bastante difundido de explica��o para a influ�ncia da ativa��o � a Hip�tese do U invertido. De acordo com Weinberg e Gould (2001, p. 105) �na baixa ativa��o os n�veis de desempenho ficar�o abaixo do padr�o normal (...). � medida que a ativa��o aumenta, melhora o desempenho � at� um ponto ideal em que ocorre o desempenho desejado. Quando a ativa��o ultrapassa um determinado ponto ideal, o desempenho volta a ficar abaixo do padr�o normal.

    Segundo o modelo de Zonas individualizadas de desempenho ideal, os indiv�duos trabalham em zonas ideais de ansiedade-estado para obter um bom desempenho (Weinberg & Gould, 2001). A diferen�a deste modelo para a Hip�tese do U invertido � que o n�vel ideal n�o necessariamente est� no ponto m�dio, mas pode estar nas extremidades do processo de ativa��o. Ou seja, algumas pessoas se saem melhor em tarefas cognitivas e f�sicas com alta ansiedade-estado, j� outras com baixa ansiedade-estado.

    O objetivo deste artigo � mensurar e analisar o comportamento da variabilidade da freq��ncia card�aca e, por meio desta, do sistema nervoso aut�nomo para verificar se h� diferen�as durante a execu��o de um jogo em duas situa��es diferenciadas: com aux�lio grupal e sem aux�lio grupal.

Materiais e m�todos

    Sujeitos: Os dois participantes s�o do sexo feminino, com idade m�dia igual a 21,5 anos. Ambos s�o praticantes regulares de atividade (atletismo e triatlo respectivamente). A m�dia de horas de sono dos participantes foi igual a sete horas e ambos haviam assistido a aulas por aproximadamente uma hora antes da aplica��o do protocolo de pesquisa.

    A unidade transmissora, por sua vez, � conectada a uma cinta el�stica colocada na regi�o tor�cica. O software transforma os intervalos RR brutos em �ndices da variabilidade da freq��ncia card�aca expressos no dom�nio do tempo, da freq��ncia e n�o linear e � exibido em tempo real. Para posterior an�lise foi utilizado o software Kubios HRV�, que executa a transforma��o dos dados em �ndices da VFC. Tamb�m foi utilizado o software Windows Excel� para tabula��o dos dados e confec��o das tabelas.

    Jogo Reversi � � um jogo de tabuleiro para dois jogadores. Foi inspirado em um outro jogo de tabuleiro denominado go. Cada jogador usa uma cor, preta ou branca, e p�e uma pedra em um tabuleiro 10x10 de cada vez. Cada vez que uma pe�a do oponente fica presa entre duas pedras do jogador, este muda a pedra para a cor das suas pe�as (tanto vertical, horizontal ou diagonal). O objetivo � ter mais pe�as de sua cor ao final do jogo.

    Houve primeiramente tr�s minutos de aquisi��o de RR de linha de base em repouso, aplica��o do jogo e posteriormente mais tr�s minutos de p�s-atividade. Os dados da variabilidade da freq��ncia card�aca foram transferidos para o software Kubios HRV para que se obtivessem os �ndices lineares e n�o lineares para an�lise. O jogo �A� foi aplicado primeiramente com o sujeito 1 tendo ajuda do grupo de apoio (tr�s pessoas) e o sujeito 2 jogando sozinho, ambos monitorados. Posteriormente esta situa��o foi invertida, o sujeito 1 passa a jogar sozinho e o sujeito 2 tem aux�lio do grupo de apoio (jogo �B�).

Jogo A � sujeito 1 com aux�lio do grupo

    Durante a linha de base a m�dia dos intervalos RR foi igual a 945,4 ms e seu desvio-padr�o � de 50,6 ms. A freq��ncia card�aca m�dia situou-se em torno de 63,3 bpm e sua amplitude foi de 7bpm. Estes dados sugerem um estado de ativa��o relaxada. Os �ndices HF = 31,9% e LF/HF = 0,6%, ambos do dom�nio da freq��ncia, podem indicar uma a��o predominante do ramo parassimp�tico do sistema nervoso aut�nomo, aus�ncia de ansiedade-estado e estresse. H� menor express�o da atividade simp�tica, em compara��o com a atividade do ramo parassimp�tico, o que � mostrado pelo �ndice LF = 18%. O �ndice D2 = 3, 175 sugere que o sujeito est� confort�vel e adaptado � situa��o.

    Ao compararmos a linha de base com a situa��o de jogo podemos dizer que houve uma queda na m�dia de RR, mas uma compensa��o em seu desvio-padr�o que aumentou. Os dados da freq��ncia card�aca e o �ndice RMSSD n�o tiveram mudan�as consider�veis. LF sofreu um aumento de 66% e HF uma queda de 44%, o que sugere um predom�nio simp�tico e do comportamento de ativa��o do sistema nervoso aut�nomo. O �ndice n�o linear D2 permanece alto, o que sugere aus�ncia de estresse e de m� adapta��o.

    J� ao efetuarmos uma compara��o da situa��o de jogo com a de p�s-atividade, h� um aumento da m�dia e do desvio-padr�o de RR e ligeira diminui��o da FC. Ambos os �ndices do dom�nio da freq��ncia: LF e HF foram mais expressivos, e LF/HF se manteve em 1,6%. Estes dados mostram uma boa modula��o do sistema nervoso aut�nomo do participante que modificou sua express�o conforme a situa��o vivenciada. A diminui��o da freq��ncia card�aca no p�s-atividade � devido ao relaxamento, ao cessar da necessidade de concentra��o e aus�ncia da press�o exercida sobre o sujeito durante a atividade.

Tabela 1. Dados da VFC do jogador 1 na partida A

Jogo A � sujeito 2 sem aux�lio do grupo

    Durante a linha de base a m�dia de RR foi igual a 807,6 ms e seu desvio-padr�o de 53,4 ms. J� a freq��ncia card�aca m�dia foi 74,61 bpm e seu desvio-padr�o de aproximadamente 5 bpm. Os �ndices do dom�nio da freq��ncia LF = 66,1% e LF/HF = 4,3% sugerem presen�a de ansiedade pr�-jogo, mas, todavia, o sujeito encontra-se adaptado � situa��o segundo D2 = 3,132.

    Ao comparar os �ndices da linha de base com os do per�odo de jogo, nota-se uma queda na m�dia de RR. A freq��ncia card�aca se eleva discretamente. A express�o do ramo simp�tico se eleva ligeiramente durante o jogo, o que demonstra a mobiliza��o do jogador para a atividade. Essa eleva��o tamb�m � fruto da concentra��o necess�ria para realiza��o da tarefa.

    J� na situa��o de jogo em rela��o � p�s-atividade, h� uma manuten��o da m�dia de RR e aumento de 32% em seu desvio-padr�o. A freq��ncia card�aca tamb�m se mant�m, o que indica aumento da variabilidade da freq��ncia card�aca. Os �ndices do dom�nio do tempo RMSSD e pNN50 tiveram incremento de 97 e 147% respectivamente. No dom�nio da freq��ncia, verificou-se a maior express�o do sistema nervoso parassimp�tico que atua no sentido de promover o relaxamento e economia de energia. O �ndice LF/HF, pela maior atua��o do SNP se manteve em 2,4%.

Tabela 2. Dados da VFC do jogador 2 na partida A

Jogo B � sujeito 1 sem aux�lio do grupo

    De acordo com os dados pode-se dizer que durante a linha de base houve um predom�nio da atividade parassimp�tica, conforme expresso pelos �ndices LF/HF= 0,4% e HF = 58,9%, do dom�nio da freq��ncia. � poss�vel inferir que o sujeito esteve adaptado � situa��o (D2 = 3,576), relaxado, pois h� predomin�ncia do SNP e com aus�ncia de ansiedade-estado ou estresse.

    A m�dia de RR equivale, na linha de base, a 847,4 ms com desvio padr�o significativo igual a 77,2 ms. 21,4% dos intervalos entre RR foram significativos, superiores a 50 ms (pNN50). Quando se enfoca os �ndices do dom�nio do tempo: M�dia RR, Desvio padr�o RR, RMSSD e pNN50, pode-se sugerir uma maior variabilidade da freq��ncia card�aca do que na situa��o de jogo e no p�s-teste.

    Da situa��o de base para o jogo, pode-se observar uma queda nos �ndices relativos aos intervalos RR. Isto pode significar uma queda relevante da variabilidade da freq��ncia card�aca. O RMSSD apresentou queda, o que evidencia, juntamente com os outros �ndices, a queda da VFC. A m�dia da FC n�o teve um aumento significativo e seu desvio padr�o tamb�m n�o foi expressivo.

    Apesar da queda da variabilidade da freq��ncia card�aca, este per�odo foi marcado por um equil�brio simpato-vagal com leve predomin�ncia simp�tica (LF/HF = 1,3%). Este predom�nio pode estar ligado � necessidade de ativa��o proporcionada pelo SNS, pois o D2 se manteve alto, o que descarta uma poss�vel situa��o de ansiedade ou estresse. Ao efetuar a an�lise da situa��o de jogo em rela��o ao p�s-teste, nota-se a queda da variabilidade da freq��ncia card�aca. A mudan�a na freq��ncia card�aca n�o foi expressiva, mas pode-se dizer que houve uma dificuldade do organismo do sujeito em retornar � linha de base, durante a situa��o de repouso final.

    � evidente o aumento da atua��o do ramo simp�tico do sistema nervoso aut�nomo nas situa��es de jogo e p�s-teste. No p�s-teste o componente de baixa freq��ncia (atividade simp�tica) chega a atingir pot�ncia de 61,1% contra 22% do componente de alta freq��ncia (atividade parassimp�tica). O �ndice do dom�nio da freq��ncia LF/HF � de 2,8%, o que tamb�m corrobora a id�ia de predom�nio simp�tico. A variabilidade da freq��ncia card�aca continua mais baixa do que na linha de base anterior ao jogo cognitivo, com menor oscila��o da m�dia de RR e FC. Apesar de o componente de baixa freq��ncia estar alto, o sujeito continua adaptado � situa��o, de acordo com o �ndice n�o linear D2 = 3,895.

Tabela 3. Dados da VFC do jogador 1 na partida B

Jogo B � sujeito 2 com aux�lio do grupo

    Os dados sugerem que o ramo simp�tico � predominantemente atuante durante a linha de base, antes da aplica��o do est�mulo, conforme expresso pelos �ndices LF = 61,2% e LF/HF = 3,5. Apesar de haver ansiedade-estado pr�-jogo, que, de acordo com sua intensidade pode preparar o sujeito para o bom desempenho da atividade seguinte. O �ndice D2 = 3,274 sugere que o indiv�duo estava adaptado � situa��o e condi��es ambientais. A oscila��o de RR � relevante no per�odo de linha de base, o que pode indicar certa ativa��o (RRmin. = 759,1 ms/ RRm�x. = 891,9 ms). O batimento card�aco tem amplitude de apenas 11,9 bpm com FC Max. = 79,11 bpm.

    Comparando os �ndices da linha de base com aqueles referentes ao tempo de jogo (aplica��o do est�mulo), pode-se dizer que houve um aumento no desvio-padr�o de RR. Isto pode significar uma manuten��o da variabilidade da freq��ncia card�aca. Outros �ndices que corroboram esta hip�tese s�o a m�dia da freq��ncia card�aca e seu desvio-padr�o, que se mant�m semelhantes aos da situa��o de repouso da linha de base. O �ndice RMSSD tamb�m n�o apresentou queda significativa, mas o pNN50 mostrou queda de 30% aproximadamente.

    Segundo o �ndice LF, o ramo simp�tico do sistema nervoso aut�nomo continua igualmente expressivo e h� uma queda consider�vel de 50% do �ndice HF, o que sugere menor atua��o da por��o parassimp�tica. Estes n�meros, juntamente com o �ndice do dom�nio da freq��ncia LF/HF = 5,8% mostram intensa participa��o do sistema nervoso parassimp�tico, o que sugere que a situa��o trouxe ansiedade e estresse ao sujeito ao proporcionar ativa��o al�m de seu estado ideal. J� os �ndices n�o lineares SD1 E SD2 n�o apresentaram modifica��o consider�vel, mas segundo D2 = 4,013 o indiv�duo continua a mostrar adaptabilidade � situa��o (ascens�o de 22%).

    Da mesma forma, ao comparar a situa��o de jogo ao per�odo de p�s-atividade � poss�vel inferir que a oscila��o de RR continua igualmente expressiva, mas os valores se tornaram menores. A m�dia e o desvio-padr�o da FC tamb�m n�o mostraram grandes mudan�as. Outros �ndices do dom�nio do tempo como RMSSD (queda de apenas 8%) e pNN50 (manteve-se) n�o tiveram modifica��es expressivas.

    O �ndice LF que acusa a participa��o da por��o simp�tica do SNA se manteve, mas, ao contr�rio do esperado, HF caiu cerca de 50% (HF = 8,8%). Isto sugere uma alta contribui��o do sistema nervoso simp�tico, LF/HF = 11,3% (aumento de quase 100% em rela��o a este �ndice), o que nos faz pensar sobre a atua��o de alguma vari�vel interveniente, a presen�a de algum artefato ou at� mesmo � dificuldade do participante em retornar � situa��o inicial. SD1 E SD2 n�o foram significativos e D2 caiu cerca de 30%, mas se manteve acima de 2, o que sugere ainda adaptabilidade do sujeito.

Tabela 4. Dados da VFC do jogador 2 na partida B

    De acordo com os dados e teoria apresentados, pode-se dizer que o jogador 1 teve um melhor desempenho psicofisiol�gico na partida em que teve o aux�lio de um grupo. Isto pode ser verificado pela observa��o dos �ndices durante esta partida, em compara��o com a linha de base: FC que, durante a partida com aux�lio do grupo, se manteve menor; pNN50 foi maior na situa��o de aux�lio; HF teve uma queda menos expressiva. O �ndice do dom�nio da freq��ncia LF/HF posterior na situa��o de aux�lio � menor, e o mesmo �ndice na linha de base, jogo e p�s-atividade � similar � outra situa��o (sem a presen�a do grupo). O �ndice D2 se manteve semelhante nas duas situa��es.

    Com base na an�lise efetuada, infere-se que o jogador 1 se manteve adaptado em ambas as situa��es, mas esteve com a freq��ncia card�aca menor, mais ativado e com intervalos mais expressivos de RR na situa��o de aux�lio do grupo (coopera��o), bem como apenas leve predomin�ncia do sistema nervoso simp�tico (LF/HF = 1,7%). Isto pode se dever � caracter�stica individual do jogador 1, ao fato de o grupo fornecer apoio emocional e de confirma��o da realidade (Weinberg & Gould, 2001) e haver uma rela��o de empatia entre o jogador e os membros do grupo.

    O jogador 2, no per�odo do jogo, tamb�m teve melhor desempenho psicofisiol�gico em situa��o de coopera��o (presen�a do grupo). Pode-se inferi-lo com base em alguns �ndices como: RR teve uma queda menos brusca na situa��o de coopera��o, a FC foi ligeiramente menor (indica��o de concentra��o e aten��o); RMSSD, pNN50 e SD2 maiores na situa��o de aux�lio. O �ndice do dom�nio da freq��ncia LF/HF foi maior na situa��o apenas competitiva, sem o aux�lio do grupo, mas j� que o D2 ainda esteve alto, sugere que o sujeito esteve adaptado.

• Aubert, A. E; Seps, B. & Beckers, F. (2003). Heart rate variability in athletes. In: Sports Med. 33(12). 889-919.

• Goldberg, E. (2002). O c�rebro executivo: lobos frontais e a mente civilizada. Rio de Janeiro: Imago.

• Lopes, A. L. A. P.; Motta, F. L. T.; Abe, K. C.; Brand�o, L. C.; Bassaneze, V.; Nouailhetas, V. L. A. & Aboulafia, J. (2003). Eletrocardiograma. Dispon�vel em: http://www.virtual.epm.br/material/tis/curr-bio/trab2003/g5/ecgnormal.html. Acesso em 19 mai 2012.

• Nishida, S. M. (2007). Curso de Fisiologia: ciclo de neurofisiologia. Departamento de Fisiologia, IB UNESP. Botucatu, p. 516-165.

• Teixeira, L. B. (2008). Freq��ncia card�aca, variabilidade da freq��ncia card�aca e o desempenho em uma partida de xadrez. Disserta��o de Mestrado � Programa de P�s-gradua��o em Psicologia da Universidade Federal de Santa Catarina. Florian�polis. 141p.

• Thayer, J. F; Hansen, A. L; Saus-Rose, E. & Johnsen, B. H. (2009). Heart Rate Variability, Prefrontal Neural Function, and Cognitive Performance: The Neurovisceral Integration Perspective on Self-regulation, Adaptation, and Health. Annals of Behavioral Medicine. 37 (2) 141-153.

• Vanderlei, L.C.M.; Pastre, C.M.; Hoshi, R.A.; Carvalho, T.D. & Godoy, M. (2009). No��es b�sicas de variabilidade da freq��ncia card�aca e sua aplicabilidade cl�nica. Rev. Bras. Cir Cardiovasc., 24(2): 205-217.

• Weinberg, R. S. & Gould, D. (2001). Fundamentos da psicologia do esporte e do exerc�cio. 2. ed. Porto Alegre: Artmed.

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