Studio dell Arousal autonomico mediante analisi spettrale tempo-variante della HRV Giovanna Calandra Buonaura Dipartimento di Scienze Neurologiche Università di Bologna
AROUSAL MicroArousal (MA) is defined as a rapid modification in EEG frequency, which can include theta and alpha activity, and/or frequencies higher than 16 Hz but not spindles ( A m e r i c a n S l e e p D i s o r d e r s Association 1992). Phase of transitory activation (PAT) an acceleration of the background EEG activity with appearance of alpha or beta activity, associated with a concomitant increase in EMG signal amplitude, muscular artifacts and tachycardia. Subcortical Arousal characterized by evidence of vegetative or behavioral activation associated with an EEG pattern different from conventional arousal.
AROUSAL L arousal durante il sonno può essere spontaneo o indotto L arousal durante il sonno può associarsi a movimento (es. gross body movements, movimenti periodici durante il sonno-plms) o a un disturbo respiratorio (es. sindrome delle apnee ostruttive) Arousal Autonomico: una attivazione autonomica che compare durante il sonno anche in assenza di una concomitante modificazione EEG.
Variazioni della FC correlate all arousal EEG Sforza et al., Clinical Neurophysiology 2000
Variazioni HRV correlate a PAT
METODI: VIDEO-POLISONNOGRAFIA
METODI 1) Registrazione video-polisonnografica notturna (dalle 23 alle 7) di 10 controlli [Connex EEG Sleep-XLTEK Software 5.4 (sampling rate 256 Hz) and Nihon Kohden EEG-1200 (sampling rate 500 Hz)]; 2) Stadiazione delle VPSG secondo i criteri internazionali; 3) Conferma VPSG di una normale efficienza del sonno ( 85%), una normale struttura del sonno, l assenza di disturbi respiratori o di
METODI: CRITERI di SELEZIONE DEGLI AROUSAL 1) Arousal con caratteristiche di PAT 2) PAT con inizio motorio coincidente con la prima variazione EEG 3) PAT separati da almeno 90 secondi da un precedente MA, PAT o fenomeno motorio.
METODI: CALCOLO RRi 1) Definizione di AO; 2) Calcolo intervallo RR per un periodo di 10 minuti prima e 10 minuti dopo l AO attraverso il programma Vision Analyser software version 1.05-Brain Products; AO 3) Ispezione visiva delle onde R individuate dal programma per correggere errori e sostituire battiti ectopici; 4) Ricampionamento dell intervallo RR a 10 Hz.
METODI: ANALISI WAVELET 1) Mother wavelet Daubechies-16, Bande = 9, Filtro = α 0.1 2) HF: 0.15-0.42; LF: 0.04-0.15; VLF: 0.01-0.04 RRi
METODI: PERIODI DI ANALISI preao AO BASALE AO
RISULTATI
RISULTATI Tempo (s)
Variazioni HRV correlate a PLMS
Variazioni HRV correlate a PLMS
PLM + MA PLM PLM + Arousal Sottocorticale Sforza et al., Clinical Neurophysiology 2002
Variazioni HRV correlate ai PLMS Guggisberg et al., Sleep 2007
Arousal autonomico da stimolazione nocicettiva Arousal corticale viene riferito allo stimolo entro 15 secondi dall inizio dello stimolo. Stimolo nocicettivo da calore radiante tramite laser ND:YAP Analisi Wavelet della HRV: Daubechies 4 ANOVA a misure ripetute a due facori: tempo (pre- post semolo) e la presenza o meno di reagvità corecale Chouchou et al., European Journal of Pain 2010
Arousal autonomico da stimolazione nocicettiva Aumento LF con inizio 2 s dopo l inizio dello semolo, raggiungendo un picco dopo 5 secondi e conenua fino a 10 secondi dopo lo semolo. Chouchou et al., European Journal of Pain 2010
Arousal autonomico da stimolazione nocicettiva Chouchou et al., European Journal of Pain 2010
Apnea ostruttiva e modificazioni autonomiche
Apnea ostruttiva e modificazioni HRV Roche et al., Eur Resp J 2003 Registrazioni nocurne di soggeg di controllo e OSAS con AHI maggiore di 10. Per ogni registrazione l analisi Wavelet viene condoca su 512 intervalli RR. Livelli: 2-4- 8 HF; Livelli: 16-32 LF; Livelli 64-128 VLF
UTILITA DELLO STUDIO DELL AROUSAL AUTONOMICO Risposta autonomica dell arousal in condizioni fisiologiche e patologiche (es malattie associate a disautonomia) Studio dell arousal autonomico come indice di frammentazione del sonno Studio dell arousal autonomico come indice di uno specifico disturbo del sonno (es. apnea ostruttiva) Correlazione fra arousal autonomico e sonnolenza diurna
AROUSAL AUTONOMICO: Questioni aperte (Bonnet et al., 2007) Eterogeneità delle metodiche usate per lo studio dell arousal autonomico (HRV, variazioni della PA, pulse transit time, peripheral arterial tone) e mancanza di studi di confronto Alta sensibilità di alcune misure di arousal autonomico (es. variazioni LF/HF) come indice di frammentazione del sonno ma bassa specificità per patologia (Sforza et al., 2006) Dati discordanti sulla corrispondenza fra arousal autonomico e sonnolenza diurna
Dipartimento di Scienze Neurologiche, Università di Bologna Pietro Cortelli Federica Provini Sezione di Fisica Medica, Facoltà di Medicina, Università di Roma"Tor Vergata", Roma Nicola Toschi Maria Guerrisi Pietro Guaraldi Daniela Grimaldi Giorgio Barletta Annagrazia Cecere Dipartimento Cardiovascolare Università di Bologna, Bologna Ivan Corazza