Η μεταβλητότητα του καρδιακού και κινητικού ρυθμού σε ηλικιωμένα άτομα
Creators: name: Χατζηνικολάου, Παναγιώτης Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Μεταβλητότητα
Καρδιακή συχνότητα
Γήρανση
Variability
Heart rate
Aging

description: Τα οργανικά συστήματα και η ανθρώπινη κίνηση χαρακτηρίζονται από εγγενή μεταβλητότητα, η οποία θεωρείται πως αντικατοπτρίζει την ικανότητα προσαρμογής σε εσωτερικές και εξωτερικές διαταραχές. Η γήρανση χαρακτηρίζεται από σταδιακή μείωση της λειτουργικότητας των οργανικών συστημάτων. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση της επίδρασης της γήρανσης στην μεταβλητότητα και την πολυπλοκότητα του καρδιακού και του κινητικού ρυθμού κατά την εκούσια ρυθμική ταλάντωση στο οβελιαίο επίπεδο. Στην έρευνα συμμετείχαν 20 ηλικιωμένα και 16 νεαρά ενήλικα υγιή άτομα. Τα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν ένα σύστημα καταγραφής καρδιακού ρυθμού (Vision 5L Digital Holter Recorder) και ένα δυναμοδάπεδο (Balance plate 6501, Bertec, USA). Έγινε καταγραφή του καρδιακού ρυθμού στην ηρεμία για 6 λεπτά, και στη συνέχεια του καρδιακού και κινητικού ρυθμού σε δυο συνθήκες ρυθμικής ταλάντωσης (μη καθοδηγούμενη και καθοδηγούμενη από οπτικό στόχο) με τυχαία σειρά. Στην μη καθοδηγούμενη συνθήκη εμφανιζόταν στην οθόνη μια κίτρινη μπάλα που αντικατόπτριζε την κίνηση του κέντρου πίεσης. Στην συνθήκη καθοδήγησης, εμφανιζόταν και μια κόκκινη μπάλα (πολύπλοκος στόχος), και σκοπός ήταν ο ακριβέστερος συγχρονισμός της κίνησης της κόκκινης και της κίτρινης μπάλας. Κάθε προσπάθεια είχε διάρκεια 132 κύκλους ταλάντωσης οι οποίοι εκτελέστηκαν σε περίπου 6 λεπτά. Αναλύθηκε η μεταβλητότητα της καρδιακής συχνότητας, της διάρκειας κύκλου και του πλάτους ταλάντωσης με τον συντελεστή μεταβλητότητας και η πολυπλοκότητα των παραπάνω στοιχείων με τον εκθετικό δείκτη α. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως οι ηλικιωμένοι είχαν μικρότερο συντελεστή μεταβλητότητας, αλλά υψηλότερο δείκτη α καρδιακού ρυθμού συγκριτικά με τους νέους και κατά την ηρεμία και τις 2 συνθήκες ταλάντωσης. Ακόμη, εμφάνισαν μεγαλύτερο συντελεστή μεταβλητότητας στη διάρκεια κύκλου και στο πλάτος ταλάντωσης, αλλά μικρότερο δείκτη α πλάτους ταλάντωσης στις 2 συνθήκες ταλάντωσης, και μικρότερο δείκτη α διάρκειας κύκλου μόνο στην συνθήκη καθοδήγησης. Η καθοδήγηση από τον στόχο δεν τροποποίησε τον καρδιακό ρυθμό, αλλά αύξησε τον συντελεστή μεταβλητότητας της διάρκειας κύκλου και του πλάτους ταλάντωσης και στις δύο ηλικιακές ομάδες, και μείωσε τον δείκτη α του πλάτους ταλάντωσης στους νέους. Συμπερασματικά, η γήρανση φαίνεται να αυξάνει την πολυπλοκότητα του καρδιακού ρυθμού και να μειώνει την πολυπλοκότητα του κινητικού ρυθμού (πλάτους ταλάντωσης). Αυτές οι αλλαγές ενδέχεται να σχετίζονται με μειωμένη δυνατότητα ανταπόκρισης της καρδιακής λειτουργίας σε εσωτερικά και εξωτερικά ερεθίσματα, και με αυξημένο κίνδυνο πτώσεων αντίστοιχα. Επίσης, φάνηκε πως ένα οπτικό καθοδηγητικό ερέθισμα δεν προκαλεί κάποια προσαρμογή στην πολυπλοκότητα του καρδιακού ρυθμού, και επομένως θα πρέπει να αναζητηθούν άλλου είδους ερεθίσματα αν θέλουμε να επηρεάσουμε την μεταβλητότητα και των δυο ρυθμών ταυτόχρονα.
description: Physiological systems and human movement are characterized by inherent variability, which reflects the system’s capacity to adapt to internal and external perturbations. Biological aging results in a loss of dynamic range in physiologic function, and consequently in a reduced capacity to respond and adapt to stress. The purpose of this study was to investigate the effect of aging on the variability and complexity of the cardiac and anteroposterior voluntary sway rhythms. The magnitude and temporal structure (complexity) of cardiac and sway variability were evaluated in 20 older and 16 young healthy adults. The instruments used for the experiment were a Vision 5L Digital Holter Recorder, and a force platform (Balance Plate 6501, Bertec, USA). The heart rate was recorded for 6 minutes in a resting sitting position, and then the heart rate and reaction forces were recorded during two sway tasks in the antero-posterior direction, each lasting until the completion of 132 sway cycles (~6 minutes): a) spontaneous self-paced sway with provision of feedback of the center of pressure of anteroposterior movement (yellow dot) and b) postural sway guided by a complex (pink noise) visual moving target (red dot). The variability of heart rate, sway cycle duration and amplitude were analyzed with the coefficient of variation and Detrented Fluctuation Analysis (DFA). Older adults showed lower coefficient of heart rate variation, but higher scaling exponent α than the young adults, in the resting state and two sway conditions. The coefficient of variation of sway cycle duration and amplitude were higher in older compared to the young adults in both sway conditions. On the other hand, the scaling exponent α of sway amplitude was lower in old compared to young adults only in the guided condition. Sway guidance by the complex target had no effect on the heart rate variability, though it increased the coefficient of variation of sway amplitude and cycle duration in both age groups, and decreased the scaling exponent α of sway amplitude in young adults. Results confirm that aging may increase cardiac rhythm complexity and decrease sway amplitude complexity. These changes may lead to a reduced responsiveness of cardiac control to external and internal stimuli, and increase the risk of falls in older adults respectively. Moreover, the visual complex target didn’t affect the heart rate variability in the sway task, though it decreased the sway cycle duration complexity in young adults. Thus, other types of stimuli should be investigated if we want to simultaneously change the variability of cardiac and sway rhythm.