HRV e HRA. Misure per la funzionalità cardiaca

Nell'era della digitalizzazione, si susseguono continue innovazioni in campo biomedico al fine di misurare in poco tempo segnali biologici a distanza, anche attraverso uno smartphone. Il progresso tecnologico ha infatti permesso di implementare in molte pratiche quotidiane la misurazione ripetuta di parametri vitali per valutare la risposta del singolo organismo a stimoli esterni (ambientali) o endogeni. Il sistema nervoso autonomo (SNA) controlla le funzioni viscerali, involontarie, e determina la reazione del corpo umano ad ogni singolo stimolo. L'aumento di battito cardiaco, pressione sanguigna assieme ad altri valori corporei, chiamati anche biofeedback, dipende dall'equilibrio dinamico tra le due branche del SNA: simpatico e parasimpatico.

La variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è oggi utilizzata come indicatore di buona funzionalità cardiaca e contemporaneamente descrive il rapporto tra sistema nervoso simpatico e parasimpatico nel regolare la frequenza e il periodo cardiaco. L'HRV, infatti, quantifica la variabilità degli intervalli tra battiti cardiaci successivi, partendo dal seguente assunto: il ritmo cardiaco è molto irregolare per natura e il tempo che intercorre tra un battito cardiaco e l'altro non è costante. Lo stesso indice restituisce una misura di irregolarità e asimmetria della frequenza cardiaca (HRA), spendibile in caso di quesito diagnostico patologico (aritmie, morte cardiaca improvvisa), per valutare lo stato emotivo e il benessere psico-fisico dell'individuo in un preciso istante temporale. Più è alta la variabilità e asimmetria cardiaca, maggiore è la capacità di adattamento dell'individuo sottoposto a stimolazioni esterne e interne. Un alto valore di HRV costituisce perciò un fattore protettivo rispetto a patologie cardiache e indica buon bilanciamento tra sistema simpatico e parasimpatico. 

Scopo, metodo e risultati della ricerca

Lo studio ha comparato dati su 12 soggetti praticanti meditazione e 25 non-meditatori, così articolati: 4 praticanti yoga tantrico con recitazione di un mantra per purificarsi, chiamato Kundalini yoga, e 8 meditazione Qigong, che rappresenta una disciplina meditativa e filosofica. I non-meditatori monitorati durante respirazione notturna spontanea (11) o in respirazione metronomica (14).

Sei sono state le modalità di misurazione dei parametri cardiaci: prima e durante la meditazione cinese e lo Yoga, durante respirazione metronomica e normale a diversi intervalli (da 1 a 6). I ricercatori hanno così delineato i gruppi di individui da cui estrapolare i dati sulla base di un'ipotesi e un assunto, rispettivamente:

- Gli effetti sul segnale cardiaco causati da meditazione yoga sarebbero diversi da quelli successivi a pratica cinese;

- La meditazione impatterebbe sui valori basali del parametro fisiologico rilevato e la variabilità cambierebbe da prima a durante l'esercizio.

I segnali derivati da misurazioni di ECG sono stati misurati per un lasso di tempo differente in base al braccio (sperimentale e di controllo): i gruppi Yoga e cinese rispettivamente con parametri registrati a mezzo Holter per 1 ora e 30 minuti, partendo dalla fase pre-meditazione e registrando poi la seduta in corso; i secondi, studenti laureati o post-dottorato, monitorati nell'arco di 10 ore, con una sessione di 1 ora di meditazione sotto la supervisione di un maestro che ripetendo un mantra incitava alla visualizzazione di un fiore di loto nel proprio stomaco. Nei gruppi di non-meditatori, si sono osservate respirazioni di notte normali e regolate da metronomo (rallentando frequenza cardiaca e di respirazione per infondere quiete volta a prendere sonno in poco tempo). Costruiti i Poincaré plot a vari intervalli per ogni gruppo, si è osservato il livello di HRA, attraverso la quantificazione di un indice matematico (il cui valore se compreso tra 49 e 51 è associato ad alta simmetria della frequenza cardiaca). Ne deriva che:

1. Utilizzando un intervallo pari a 1 come nel Poincaré plot classico, la maggior simmetria nella variabilità cardiaca, e di conseguenza la più bassa HRA, si è registrata nel gruppo a respirazione a metronomo.
2. Aumentando l'intervallo da 1 a 6 diminuisce la distanza tra il range di valori che determina simmetria cardiaca e l'indice matematico che descrive l'andamento nel grafico, negli stati di pre-Yoga, meditazione cinese, Metronomo e normale. In questi stati quindi aumentando l'intervallo, diminuisce l'asimmetria.
3. Valori più alti di HRA sono registrati invece durante gli esercizi di meditazione e specialmente nella fattispecie dello Yoga, ad intervalli superiori ad 1.

Lo studio ha verificato il diverso impatto inizialmente presunto tra meditazione yoga e cinese sul segnale cardiaco e sul prima e dopo l'esercizio meditativo, riconoscendo nei gruppi di meditazione maggior variabilità e in quello a respirazione metronomica, quindi controllata, HRA più basso.

Un ritmo cardiaco troppo simmetrico e privo di andamento tipicamente "ballerino" può indicare rischio di aritmie o altre patologie cardiache e squilibrio nella regolazione dei meccanismi fisiologici di risposta agli impulsi regolati dal SNA.

FONTI:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2225411019309952.