Parkinson's disease effect on autonomic modulation: an analysis using geometric indices

Mileide Cristina Stoco-Oliveira; Ana Laura Ricci-Vitor; Laís Manata Vanzella; Heloisa Balotari Valente; Vitor Eduardo dos Santos Silva; Larissa Borba André; Augusto Cesinando de Carvalho; David Matthew Garner; Luiz Carlos Marques Vanderlei

doi:10.1590/0004-282X-anp-2020-0088

Arquivos de Neuro-Psiquiatria, Table of Contents

CC BY-NC-ND 4.0 · Arq Neuropsiquiatr 2021; 79(02): 114-121
DOI: 10.1590/0004-282X-anp-2020-0088

Article

Parkinson's disease effect on autonomic modulation: an analysis using geometric indices

Efeito da doença de Parkinson na modulação autonômica: análise por meio de índices geométricos

Authors

Mileide Cristina Stoco-Oliveira

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente, São Paulo, Brazil.
Ana Laura Ricci-Vitor

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente, São Paulo, Brazil.
Laís Manata Vanzella

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente, São Paulo, Brazil.
Heloisa Balotari Valente

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente, São Paulo, Brazil.
Vitor Eduardo dos Santos Silva

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente, São Paulo, Brazil.
Larissa Borba André

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente, São Paulo, Brazil.
Augusto Cesinando de Carvalho

¹Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Departamento de Fisioterapia, Presidente Prudente, São Paulo, Brazil.
David Matthew Garner

²Oxford Brookes University, Faculty of Health and Life Sciences, Department of Biological and Medical Sciences, Oxford, United Kingdom.
Luiz Carlos Marques Vanderlei

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

Abstract

ABSTRACT

Background: Parkinson's disease (PD) produces autonomic changes, indicating lower parasympathetic modulation and global variability, but these changes need further studying regarding geometric methods. Objective: To investigate the autonomic modulation in individuals with PD using heart rate variability (HRV) indices obtained through geometric methods. Methods: This is a cross-sectional study that assessed 50 individuals, split into two groups: PD group (PDG; n=26; 75.36±5.21 years) and control group (CG; n=24; 75.36±5.21 years). We evaluated the autonomic modulation by measuring the heart rate beat-to-beat for 30 min with the individual in supine rest using a heart rate monitor and assessed geometric indices (RRtri, TINN, SD1, SD2, SD1/SD2 ratio, and qualitative analysis of the Poincaré plot). Results: Significant reductions were found in RRtri, TINN, SD1, and SD2 indices among PDG compared to CG. Regarding the SD1/SD2 ratio, no significant changes were detected between the groups. The Poincaré plot demonstrated that individuals with PD had lower beat-to-beat dispersion in RR intervals, in addition to greater long-term dispersion of RR intervals compared to CG. Conclusions: The results suggest a reduction in the parasympathetic autonomic modulation and global variability in individuals with PD compared to controls, regardless of sex, age, and body mass index.

RESUMO

Introdução: A doença de Parkinson (DP) produz alterações autonômicas, que indicam menor modulação parassimpática e variabilidade global, mas que devem ser investigadas quanto aos métodos geométricos. Objetivo: Investigar a modulação autonômica em indivíduos com DP, por meio de índices de variabilidade da frequência cardíaca (VFC) obtidos pelos métodos geométricos. Métodos: Estudo transversal, no qualforam avaliados 50 voluntários, divididos em dois grupos: o grupo doença de Parkinson (GDP; n=26; 75,36±5,21 anos) e o grupo controle (GC; n=24; 75,36±5,21 anos). Para a avaliação da modulação autonômica a frequência cardíaca foi captada batimento a batimento por meio de um cardiofrequencímetro com os indivíduos em decúbito dorsal por 30 min e índices geométricos da VFC foram avaliados (RRtri, TINN, SD1, SD2 e plot de Poincaré). Resultados: Houve reduções nos índices RRtri, TINN, SD1 e SD2 para o GDP em comparação ao GC. Para a relação SD1/SD2, diferenças significantes não foram observadas entre os grupos. O plot de Poincaré mostrou que indivíduos com DP têm menor dispersão batimento a batimento dos intervalos RR, bem como maior dispersão dos intervalos RR a longo prazo em relação ao GC. Conclusão: Os resultados sugerem haver diminuição da modulação autonômica parassimpática e da variabilidade global em indivíduos com DP em relação a indivíduos sem a doença, as quais são independentes de sexo, idade e índice de massa corporal.

Keywords:

Parkinson Disease - Autonomic Nervous System - Primary Dysautonomias - Neurodegenerative Diseases

Palavras-chave:

Doença de Parkinson - Sistema Nervoso Autônomo - Disautonomias Primárias - Doenças Neurodegenerativas

Full Text

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