La Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca como indicador del sistema nervioso autónomo. Efecto del ejercicio físico en adultos
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Navarro Lomas, GinésEditorial
Universidad de Granada
Director
Amaro Gahete, Francisco JoséDepartamento
Universidad de Granada. Programa de Doctorado en BiomedicinaFecha
2023Fecha lectura
2022-11-24Referencia bibliográfica
Navarro Lomas, Ginés. La Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca como indicador del sistema nervioso autónomo. Efecto del ejercicio físico en adultos. Granada: Universidad de Granada, 2022. [https://hdl.handle.net/10481/79175]
Patrocinador
Tesis Univ. Granada.; FIT-AGEING, parcialmente financiado por la “Junta de Andalucía” (BCTS- 363-UGR18); BEER-HIIT, parcialmente financiado por el Centro de Información Cerveza y Salud (CICS, Madrid, Spain)Resumen
Antecedentes: La Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca (HRV, del inglés Heart
Rate Variability) analiza las diferencias entre sucesivos intervalos R-R en la
función cardíaca, siendo un fiel reflejo de la adaptabilidad cardíaca y,
especialmente, del estado del Sistema Nervioso Autónomo. Existe evidencia
científica de que una mayor HRV se asocia con un menor tono simpático y
niveles de estrés, mientras que una menor HRV se relaciona directamente con
una mayor morbi-mortalidad en humanos. Estudios previos han reportado que
el ejercicio físico incrementa HRV. Sin embargo, se desconoce si diferentes
metodologías de entrenamiento afectan de forma similar o no a HRV. Por tanto,
es de interés científico y clínico comprender el potencial de HRV como un
marcador de salud, y el efecto que distintos tipos de ejercicio físico tienen sobre
la misma.
Objetivo e hipótesis: El objetivo principal de la presente Tesis Doctoral es
analizar el efecto de distintos programas de ejercicio físico sobre la HRV en
adultos sedentarios. Se hipotetiza que (i) HRV mejorará tras la realización de
diferentes programas de ejercicio físico en adultos sedentarios de mediana
edad, especialmente en aquellos entrenamientos basados en la realización de
intervalos de alta intensidad; y que (ii) HRV se verá incrementada tras la
realización de un programa HIIT en adultos sedentarios jóvenes,
independientemente de la ingesta diaria moderada de alcohol.
Material y métodos: Un total de 156 adultos (74 mujeres) participaron en la
presente tesis doctoral incluyendo adultos de mediana edad (45-65 años;
participantes del proyecto FIT-AGEING) y adultos jóvenes (18-40 años;
participantes del proyecto BEER-HIIT). Los participantes del proyecto FITAGEING
fueron aleatorizados en 4 grupos: (i) grupo control, (ii) grupo de
entrenamiento PAR, (iii) grupo de entrenamiento HIIT, y (iv) grupo de
entrenamiento HIIT+EMS. Los participantes del proyecto BEER-HIIT
conformaron diferentes grupos que llevaron a cabo un programa de
entrenamiento HIIT combinado con la ingesta diaria moderada alcohol. HRV fue
analizada antes y después de cada intervención en condiciones de reposo, empleando el pulsómetro Polar RS800CX y el software HRV Kubios ®. Además,
se calcularon y validaron las variables Stress Score (SS) y Ratio Simpático/
Parasimpático (Ratio S/PS) como indicadores de la actividad simpática y del
balance autónomo ambas cohortes. Igualmente, se obtuvieron valores de
referencia segmentados por grupos de edad empleando intervalos de
aceptación de dichas variables.
Resultados: En adultos de mediana edad, parámetros de HRV relacionados con
incrementos de actividad del sistema nervioso parasimpático y reducción de
actividad del sistema nervioso simpático son modificados por igual en todos los
grupos de ejercicio físico (todas p<0.001). Además, los cambios observados en
los adultos de mediana edad tras la intervención en HRV se relacionan con los
cambios inducidos por el ejercicio físico en composición corporal (incluyendo el
índice de masa muscular, índice de masa grasa y tejido adiposo visceral) y
riesgo cardiometabólico (todas p<0.034). En adultos jóvenes, el entrenamiento
tipo HIIT no generó cambios significativos en los parámetros de HRV analizados
(todas p>0.380).
Conclusión: La presente tesis doctoral pone de manifiesto la importancia del
ejercicio físico en la mejora de HRV en adultos de mediana edad, una mejora
que a su vez se relaciona directamente con otros biomarcadores de salud tales
como la composición corporal y el riesgo cardiometabólico. Sin embargo, la
realización de un programa de entrenamiento HIIT basado en ejercicios con
autocargas no generó cambios en HRV en adultos jóvenes. Background: Heart Rate Variability (HRV) describes differences between
successive heartbeats. HRV reflects cardiac adaptability and the autonomic
nervous system status. Higher HRV has been related to reduced stress levels
and increased life expectancy, while a decreased HRV is usually associated with
superior rates of morbidity and mortality. Previous studies have reported that
physical exercise affects HRV. Nevertheless, it is currently unknown whether
different physical exercise methodologies similarly influence HRV or not. Hence,
understanding HRV´s role as a health indicator and the effects of different
training methodologies on their related parameters has scientific and clinical
relevance.
Aims and hypothesis: The principal aim of this Doctoral Thesis is to analyze the
effect of different training programs on HRV in sedentary adults. We hypothesize
that (i) physical exercise significantly will increase HRV in sedentary middleaged
adults, especially in those training programs based on high intensity
intervals; and that (ii) HRV will be improved in young adults after the HIIT
intervention independently of the daily ingestion of a moderate dose of alcohol.
Material and methods: 156 adults (74 women) participated in this study.
Participants were: (i) middle-aged adults (45–65 years old) from the FIT-AGEING
research project; or (ii) young adults (18–40 years old) from the BEER-HIIT
study. Participants from the FIT-AGEING study were randomly assigned to 4
groups: (a) a control group (no exercise), (b) a PAR group, (c) a HIIT group, and
(d) a HIIT + EMS group. Participants from the BEER-HIIT study were allocated to
different intervention groups that completed a HIIT training program combined
with a daily but moderate dose of alcohol. HRV was measured before and after
each intervention in resting conditions. HRV was recorded with Polar RS800CX
and analyzed with the software HRV Kubios ®. SS (i.e., a sympathetic related
HRV outcome) and S/PS Ratio (i.e., an autonomic balance index) were calculated
and validated, obtaining reference values for both variables in adults through
acceptance intervals. Results: Increases in vagal-related HRV parameters and decrements in HRV
parameters related to sympathetic activity were observed in all training groups
in middle-aged adults (all p<0.001). Moreover, exercise-induced changes were
related to changes in body composition (i.e., lean mass index, fat mass index,
and visceral adipose tissue) and cardiometabolic risk (all p<0.034). No changes
were observed in HRV parameters in young adults after the intervention
program (all p>0.380).
Conclusion: The results from this doctoral thesis suggest the relevance of
physical exercise aiming to improve HRV in middle-aged adults. These
enhancements are directly related to exercise-induced changes in other healthrelated
markers (i.e., body composition and cardiometabolic risk). Nevertheless,
a 10-week HIIT intervention based on weight-bearing exercises in a circuit form
did not have a significant impact on HRV parameters in healthy young adults.