Arquivos de Neuro-Psiquiatria, Table of Contents

CC BY-NC-ND 4.0 · Arq Neuropsiquiatr 2022; 80(06): 593-600
DOI: 10.1590/0004-282X-ANP-2021-0153

Article

Does length of time since diagnosis in Parkinson’s disease influence heart rate variability? A cross-sectional study

O tempo de diagnóstico na doença de Parkinson influencia a variabilidade da frequência cardíaca? Um estudo transversal

Mileide Cristina Stoco-Oliveira

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente SP, Brazil.

,

Heloisa Balotari Valente

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente SP, Brazil.

,

Laís Manata Vanzella

²University Health Network, Toronto Rehabilitation Institute, East York ON, Canada.

,

Larissa Borba André

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente SP, Brazil.

,

Mariana Viana Rodrigues

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente SP, Brazil.

,

Franciele Marques Vanderlei

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente SP, Brazil.

,

Augusto Cesinando de Carvalho

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente SP, Brazil.

,

Luiz Carlos Marques Vanderlei

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente SP, Brazil.

› Author Affiliations

ABSTRACT

Background: Intrinsic changes in Parkinson's disease (PD) affect the autonomic nervous system, and the disease course can aggravate the initial condition. Although the impact of time since disease onset on autonomic modulation has already been studied in other populations, this has not yet been investigated in PD. Objective: To investigate the impact of the length of time since diagnosis on the cardiac autonomic modulation of individuals with PD and compare with healthy individuals. Methods: Fifty participants were divided into three groups: a control group (CG; n = 24) and two groups with PD, divided according to the median length of time since diagnosis (median = 5.5 years): below the median (PG1; n = 13) and above the median (PG2; n = 13). To evaluate cardiac autonomic modulation, heart rate was obtained beat-to-beat in the supine position over a 30-min period, and heart rate variability (HRV) indices were calculated using linear methods in the time and frequency domains. Results: There were no significant differences in HRV indices between the PG groups, or between the three groups regarding Mean RR, LFun, HFun and LF/HF ratio. Significant reductions in the RMSSD, SDNN, pNN50, LFms² and HFms² indices were observed in PG1 and PG2, compared with CG. Conclusions: The cardiac autonomic modulation of individuals with PD was not influenced by the time since diagnosis. However, reduced parasympathetic and global modulation were observed in these individuals, compared with controls. These results emphasize the importance of aerobic exercise for improving autonomic modulation among individuals with PD.

RESUMO

Antecedentes: As alterações intrínsecas da doença de Parkinson (DP) afetam o sistema nervoso autônomo, e a evolução da doença pode agravar o quadro inicial. Em outras populações, o impacto do tempo desde o início da doença na modulação autonômica já foi estudado, mas na DP isso ainda não foi investigado. Objetivo: Investigar o impacto do tempo de diagnóstico na modulação autonômica cardíaca de indivíduos com DP e comparar os valores aos de indivíduos saudáveis. Métodos: Cinquenta participantes foram divididos em três grupos: grupo controle (GC; n=24) e dois grupos com DP, divididos de acordo com a mediana do tempo de diagnóstico (5,5 anos): abaixo (GP1; n=13) e acima da mediana (GP2; n=13). Para a avaliação da modulação autonômica cardíaca, a frequência cardíaca foi captada batimento a batimento em posição supina durante 30 minutos, e os índices de variabilidade da frequência cardíaca (VFC) foram calculados utilizando métodos lineares nos domínios do tempo e frequência. Resultados: Não houve diferenças significativas para os índices de VFC entre os grupos GP, ou entre os três grupos para Mean RR, LFun, HFun e relação LF/HF. Foram observadas reduções significativas em RMSSD, SDNN, pNN50, LFms² e HFms², para GP1 e GP2 em comparação ao GC. Conclusões: A modulação autonômica cardíaca de indivíduos com DP não foi influenciada pelo tempo de diagnóstico, contudo, foi observada redução da modulação parassimpática e global nesses indivíduos em relação aos controles. Esses resultados reforçam a importância do exercício aeróbio para a melhora da modulação autonômica de indivíduos com DP.

Keywords:

Keywords:

Parkinson Disease - Autonomic Nervous System Diseases - Neurodegenerative Diseases

Palavras-chave:

Palavras-chave:

Doença de Parkinson - Doenças do Sistema Nervoso Autônomo - Doenças Neurodegenerativas

References
1 Garcia-Garcia A, Zavala-Flores L, Rodriguez-Rocha H, Franco R. Thiol-redox signaling, dopaminergic cell death, and Parkinson's disease. Antioxid Redox Signal 2012; 17 (12) 1764-1784 https://doi.org/10.1089/ars.2011.4501
2 Schapira AHV. Neurobiology and treatment of Parkinson’s disease. Trends Pharmacol Sci 2009; 30 (01) 41-47 https://doi.org/10.1016/j.tips.2008.10.005
3 Dorsey ER, Constantinescu R, Thompson JP, Biglan KM, Holloway RG, Kieburtz K. et al. Projected number of people with Parkinson disease in the most populous nations, 2005 through 2030. Neurology 2007; 68 (05) 384-386 https://doi.org/10.1212/01.wnl.0000247740.47667.03
4 Balestrino R, Schapira AHV. Parkinson disease. Eur J Neurol 2020; 27 (01) 27-42 https://doi.org/10.1111/ene.14108
5 Kim JS, Ryu DW, Oh JH, Lee YH, Park SJ, Jeon K. et al. Cardiovascular autonomic dysfunction in patients with drug-induced parkinsonism. J Clin Neurol 2016; 13 (01) 15-20 https://doi.org/10.3988/jcn.2017.13.1.15
6 Poewe W, Seppi K, Tanner CM, Halliday GM, Brundin P, Volkmann J. et al. Parkinson disease. Nat Rev Dis Primers 2017; 3: 17013 https://doi.org/10.1038/nrdp.2017.13
7 Vanderlei LCM, Pastre CM, Hoshi RA, Carvalho TD, Godoy MF. Basic notions of heart rate variability and its clinical applicability. Rev Bras Cir Cardiovasc 2009; 24 (02) 205-217 https://doi.org/10.1590/s0102-76382009000200018
8 Stoco-Oliveira MC, Ricci-Vitor AL, Vanzella LM, Valente HB, Silva VES, André LB. et al. Parkinson’s disease effect on autonomic modulation: an analysis using geometric indices. Arq Neuropsiquiatr 2021; 79 (02) 114-121 https://doi.org/10.1590/0004-282X-anp-2020-0088
9 Brisinda D, Sorbo AR, Di Giacopo R, Venuti A, Bentivoglio AR, Fenici R. Cardiovascular autonomic nervous system evaluation in Parkinson disease and multiple system atrophy. J Neurol Sci 2014; 336 1-2 197-202 https://doi.org/10.1016/j.jns.2013.10.039
10 Rocha RSB, Rocha LSO, Pena ESM, Caldas LCP, Moreno MA. Analysis of autonomic modulation of heart rate in patients with Parkinson’s disease and elderly individuals submitted to game therapy training. Geriatr Gerontol Int 2018; 18 (01) 20-25 https://doi.org/10.1111/ggi.13130
11 Silva AKF, Christofaro DGD, Vanderlei FM, Barbosa MPCR, Garner DM, Vanderlei LCM. Association of cardiac autonomic modulation with physical and clinical features of young people with type 1 diabetes. Cardiol Young 2017; 27 (01) 37-45 https://doi.org/10.1017/S1047951116000044
12 Rastović M, Srdić-Galić B, Barak O, Stokić E. Association between anthropometric measures of regional fat mass and heart rate variability in obese women. Nutr Diet 2017; 74 (01) 51-60 https://doi.org/10.1111/1747-0080.12280
13 Paschoal MA, Volanti VM, Pires CS, Fernandes FC. Variabilidade da frequência cardíaca em diferentes faixas etárias. Braz J Phys Ther 2006; 10 (04) 413-419 https://doi.org/10.1590/S1413-35552006000400009
14 Ricci-Vitor AL, Vanderlei LCM, Santos AAS, Vanzella LM, Christofaro DGD, Abreu LC. et al. The exclusive presence of the chronic pulmonary disease could be more important in affecting autonomic cardiac modulation than the severity of airflow obstruction: analysis using heart rate variability. Biomed Signal Process Control 2018; 42: 101-106 https://doi.org/10.1016/j.bspc.2018.01.004
15 Niwa F, Kuriyama N, Nakagawa M, Imanishi J. Circadian rhythm of rest activity and autonomic nervous system activity at different stages in Parkinson’s disease. Auton Neurosci 2011; 165 (02) 195-200 https://doi.org/10.1016/j.autneu.2011.07.010
16 Umehara T, Nakahara A, Matsuno H, Toyoda C, Oka H. Body weight and dysautonomia in early Parkinson’s disease. Acta Neurol Scand 2017; 135 (05) 560-567 https://doi.org/10.1111/ane.12633
17 Devos D, Kroumova M, Bordet R, Vodougnon H, Guieu JD, Libersa C. et al. Heart rate variability and Parkinson’s disease severity. J Neural Transm (Vienna) 2003; 110 (09) 997-1011 https://doi.org/10.1007/s00702-003-0016-8
18 Capato TTC, Domingos JMM, Almeida LRS. Versão em português da diretriz europeia de fisioterapia para doença de Parkinson. 1. São Paulo (SP): Editora e Eventos Omnifarma; 2015. 202.
19 Hoehn MM, Yahr MD. Parkinsonism: onset, progression and mortality. Neurology 1967; 17 (05) 427-442 https://doi.org/10.1212/wnl.17.5.427
20 Brucki SMD, Nitrini R, Caramelli P, Bertolucci PHF, Okamoto IH. Sugestões para o uso do mini-exame do estado mental no Brasil. Arq Neuropsiquiatr 2003; 61(3B) 777-781 https://doi.org/10.1590/s0004-282x2003000500014
21 Carpenter MG, Allum JHJ, Honegger F, Adkin AL, Bloem BR. Postural abnormalities to multidirectional stance perturbations in Parkinson’s disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004; 75 (09) 1245-1254 https://doi.org/10.1136/jnnp.2003.021147
22 Boudreau P, Dumont G, Kin NMKNY, Walker C-D, Boivin DB. Correlation of heart rate variability and circadian markers in humans. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc 2011; 2011: 681-682 https://doi.org/10.1109/IEMBS.2011.6090153
23 Associação Brasileira para o Estudo da Obesidade e da Síndrome Metabólica. Diretrizes brasileiras de obesidade 2016. 4. São Paulo (SP): ABESO; 2016. 186.
24 Lukaski HC. Methods for the assessment of human body composition: traditional and new. Am J Clin Nutr 1987; 46 (04) 537-556 https://doi.org/10.1093/ajcn/46.4.537
25 Malachias MVB, Souza WKSB, Plavnik FL, Rodrigues CIS, Brandão AA, Neves MFT. et al. 7ª Diretriz Brasileira de Hipertensão Arterial. Arq Bras Cardiol 2016; 107 (3 Suppl 3): 1-83
26 Godoy MF, Takakura IT, Correa PR. Relevância da análise do comportamento dinâmico não-linear (Teoria do Caos) como elemento prognóstico de morbidade e mortalidade em pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica. Arq Ciênc Saúde 2005; 12 (04) 167-171
27 Niskanen J-P, Tarvainen MP, Ranta-Aho PO, Karjalainen PA. Software for advanced HRV analysis. Comput Methods Programs Biomed 2004; 76 (01) 73-81 https://doi.org/10.1016/j.cmpb.2004.03.004
28 Maher JM, Markey JC, Ebert-May D. The other half of the story: effect size analysis in quantitative research. CBE Life Sci Educ 2017; 12 (03) 345-351 https://doi.org/10.1187/cbe.13-04-0082
29 Hirsch L, Jette N, Frolkis A, Steeves T, Pringsheim T. The incidence of Parkinson’s disease: a systematic review and meta-analysis. Neuroepidemiology 2016; 46 (04) 292-300 https://doi.org/10.1159/000445751
30 Di Giovanni G, Di Matteo V, Esposito E. Birth, life and death of dopaminergic neurons in the substantia nigra. J Neural Transm Suppl 2009; (73) 1
31 Morales-Briceño H, Cervantes-Arriaga A, Rodríguez-Violante M, Calleja-Castillo J, Corona T. Overweight is more prevalent in patients with Parkinson’s disease. Arq Neuropsiquiatr 2012; 70 (11) 843-846 https://doi.org/10.1590/s0004-282x2012001100004
32 Mathus-Vliegen EMH. Obesity and the elderly. J Clin Gastroenterol 2012; 46 (07) 533-544 https://doi.org/10.1097/MCG.0b013e31825692ce
33 Hou L, Li Q, Jiang L, Qiu H, Geng C, Hong J-S. et al. Hypertension and diagnosis of Parkinson's disease: a meta-analysis of cohort studies. Front Neurol 2018; 9: 162 https://doi.org/10.3389/fneur.2018.00162
34 Vanderlei LCM, Pastre CM, Freitas Jr IF, Godoy MF. Índices geométricos de variabilidade da frequência cardíaca em crianças obesas e eutróficas. Arq Bras Cardiol 2010; 95 (01) 35-40 https://doi.org/10.1590/s0066-782x2010005000082
35 Amara AW, Memon AA. Effects of exercise on non-motor symptoms in Parkinson’s disease. Clin Ther 2018; 40 (01) 8-15 https://doi.org/10.1016/j.clinthera.2017.11.004
36 Chen Z, Li G, Liu J. Autonomic dysfunction in Parkinson’s disease: implications for pathophysiology, diagnosis, and treatment. Neurobiol Dis 2020; 134: 104700 https://doi.org/10.1016/j.nbd.2019.104700
37 Haapaniemi TH, Pursiainen V, Korpelainen JT, Huikuri HV, Sotaniemi KA, Myllylä VV. Ambulatory ECG and analysis of heart rate variability in Parkinson’s disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2001; 70 (03) 305-310 https://doi.org/10.1136/jnnp.70.3.305
38 Ke J-Q, Shao S-M, Zheng Y-Y, Fu F-W, Zheng G-Q, Liu C-F. Sympathetic skin response and heart rate variability in predicting autonomic disorders in patients with Parkinson disease. Medicine (Baltimore) 2017; 96 (18) e6523 https://doi.org/10.1097/MD.20210153202101536523
39 Soares FHR, Rebouças GM, Lopes PFF, Felipe TR, Bezerra JCL, Albuquerque Filho NJB. et al. Measures of heart rate variability in patients with idiopathic Parkinson’s disease. J Alzheimers Dis Parkinsonism 2013; 3: 130 https://doi.org/10.4172/2161-0460.1000130
40 Billman GE. The LF/HF ratio does not accurately measure cardiac sympatho-vagal balance. Front Physiol 2013; 4: 26 https://doi.org/10.3389/fphys.2013.00026