El análisis de la variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) tiene dos raíces. En Occidente nació de la monitorización fetal y de la cardiología. En la Unión Soviética nació de la medicina espacial, donde Vasily Parin y Roman Baevsky usaron la variación de los intervalos entre latidos para valorar cómo afrontaban el estrés los cosmonautas (Baevsky y Chernikova, 2017). Las dos líneas empezaron por separado. Desde la década de 1990, equipos rusos, estadounidenses y alemanes estudiaron juntos a cosmonautas, y las revisiones rusas citan los principales artículos occidentales.
Gran parte de la historia soviética procede del propio Baevsky y de sus colegas, así que esta página indica quién afirma cada cosa.
Por qué los médicos espaciales vigilaban el latido
Los primeros vuelos espaciales plantearon una pregunta práctica: ¿cómo lo lleva ahora mismo la persona que va a bordo? Baevsky y Chernikova (2017) escriben que el análisis de la VFC «se desarrolló por primera vez en la medicina espacial». Los primeros vuelos tripulados necesitaban una forma rápida de valorar las reacciones de una persona y su capacidad para seguir trabajando bajo estrés.
Dos personas dirigieron los primeros trabajos.
- Vasily Parin fue un destacado especialista soviético en la fisiología de la circulación sanguínea. Una historia de 2013 de Grigoriev y Baevsky lo llama fundador de la cardiología espacial. Vincula su nombre con el uso del análisis de la VFC y de la sismocardiografía en el espacio, y con los primeros equipos médicos a bordo. Su libro de 1967, escrito con otros autores, Space cardiology (cardiología espacial), marcó el campo durante años.
- Roman Baevsky (1928-2020) empezó como cirujano de vuelo militar en la isla de Sajalín, de 1952 a 1957. Fue uno de los últimos doctorandos de Parin. Construyó los primeros aparatos rusos de balistocardiografía, que captan las diminutas fuerzas de cada latido mediante sensores colocados en el cuerpo (Tank y colaboradores, 2020).
De los primeros perros a Gagarin
Según su necrológica, escrita por colegas de Alemania y Rusia, Baevsky participó directamente en la preparación de los primeros vuelos espaciales con animales y con personas. Según ese texto, obtuvo registros de la frecuencia cardiaca de la perra Laika y tomó mediciones similares de Yuri Gagarin, la primera persona en el espacio (Tank y colaboradores, 2020). También publicó una evaluación de registros de sismocardiografía, que captan los movimientos mecánicos del corazón, de los vuelos del Vostok 5 y el Vostok 6.
Baevsky y Chernikova (2017) escriben que los animales en ingravidez mostraron grandes oscilaciones del latido y de la respiración. El electrocardiograma ECG Un registro de la actividad eléctrica del corazón, tomado con electrodos sobre la piel. Los intervalos RR obtenidos con un ECG son el patrón de referencia para medir la VFC. Más sobre ECG de Gagarin también mostró una variación marcada de los intervalos entre latidos durante su vuelo orbital. Interpretaron estos cambios como alteraciones en la retroalimentación del sistema de control autónomo del organismo, «donde el cerebro es el comandante».
Leer la regulación del organismo en el ritmo
A lo largo de la década de 1960, el grupo soviético convirtió estas observaciones en métodos. Baevsky y Chernikova (2017) enumeran los hitos:
- En 1966, en el primer simposio sobre análisis matemático del ritmo cardiaco, Parin presentó una amplia ponencia y dijo que el método procedía de la cardiología espacial.
- En 1967, Parin, Baevsky y Nikulina presentaron «Heart rate as an indicator of neuroendocrine regulation» (la frecuencia cardiaca como indicador de la regulación neuroendocrina) en el 18.º congreso de la Federación Astronáutica Internacional, en Belgrado.
- En 1968 se propuso un modelo de dos circuitos para el control de la frecuencia cardiaca: un circuito inferior y automático, que sigue la respiración, y un circuito superior y central, que interviene más en situaciones de estrés.
- A finales de la década de 1960, Nidekker y Baevsky propusieron el análisis espectral de la frecuencia cardiaca, para encontrar sus ritmos repetitivos.
Cuando el organismo está en calma, los intervalos entre latidos suben y bajan con cada respiración. Cuando el estrés pone en marcha los centros de control superiores, el ritmo se vuelve más estable y los intervalos se parecen más entre sí. Por eso un ritmo estable se interpretaba como señal de tensión. El índice de estrés de Baevsky lo cuantifica a partir de un histograma de los intervalos.
Índice de estrés de Baevsky: Un número, sin unidad, calculado a partir del histograma de los intervalos entre latidos. Sube cuando el ritmo se vuelve más estable y menos variable, algo que Baevsky interpretaba como tensión en la regulación del organismo. Más sobre Índice de estrés de Baevsky
En la Unión Soviética, la investigación sobre la VFC alcanzó su punto álgido en las décadas de 1970 y 1980 (Baevsky y Chernikova, 2017).
Entre la salud y la enfermedad: el diagnóstico prenosológico
La medicina espacial trata con personas sanas en condiciones extremas, así que su pregunta era cuánto esfuerzo hacía el organismo para mantenerse bien. Baevsky llamó «diagnóstico prenosológico» al estudio de esta zona intermedia, del griego nosos, enfermedad. El objetivo era detectar el paso de la salud hacia la enfermedad antes de que aparezcan los síntomas (Tank y colaboradores, 2020). Sus colegas escriben que sus libros sobre el tema influyeron en la medicina preventiva, deportiva y de rehabilitación en Rusia y en las políticas de salud del Ministerio de Sanidad ruso.
El equipo de Baevsky lo describió más tarde como un «semáforo de la salud». La zona amarilla queda entre la salud y la enfermedad: el organismo está sometido a tensión, pero no está enfermo, y la prevención todavía puede ayudar (Baevsky y colaboradores, 2015). Las medidas de VFC alimentaron puntuaciones de «riesgo de adaptación» para cada persona (Baevsky y Chernikova, 2016) y un índice de actividad de los sistemas reguladores que va de 1 a 10 (Baevsky y Chernikova, 2017).
Estas puntuaciones describen riesgo y tensión. No son diagnósticos, y se crearon para vigilar a personas en su trabajo, sobre todo en la medicina aeronáutica y espacial (Baevsky y Chernikova, 2016).
Vuelos largos, la Mir y la ISS
El trabajo continuó a medida que los vuelos se hicieron más largos.
- La Mir. En 1994, un equipo de la Facultad de Medicina de Harvard, el Centro Espacial Johnson de la NASA y el instituto de Baevsky en Moscú publicó un informe sobre la dinámica de la frecuencia cardiaca en cosmonautas en vuelos largos a bordo de la estación Mir (Goldberger y colaboradores, 1994).
- Un vuelo de 14 meses. El grupo de Baevsky siguió al médico y cosmonauta V. V. Polyakov durante un vuelo de 438 días, el más largo en el momento del informe. Con registros cardiacos de 24 horas y otros métodos, concluyeron que la adaptación a la ingravidez ocurre por etapas, y que los niveles superiores de control entran en juego con el tiempo (Baevsky y colaboradores, 1998).
- La ISS. Investigadores rusos, alemanes y estadounidenses registraron a ocho cosmonautas varones en vuelos de 162 a 196 días. La frecuencia cardiaca y la VFC se mantuvieron estables durante el vuelo, mientras que la presión arterial y la frecuencia respiratoria Frecuencia respiratoria Las respiraciones que haces por minuto. Hace variar la VFC por sí sola: respirar más despacio y más hondo aumenta la oscilación entre latidos, y por debajo de unas 9 por minuto esa oscilación pasa de la banda HF a la LF. Más sobre Frecuencia respiratoria bajaron. Los autores lo interpretaron como una adaptación sana. La VFC durante la respiración lenta y guiada bajó en seis de los ocho. Lo atribuyeron a una reserva menor de control vagal (« reposo y digestión Sistema nervioso parasimpático La rama de «reposo y digestión» del sistema nervioso autónomo. Frena el corazón, sobre todo a través del nervio vago, y produce la mayor parte de la variación latido a latido de la VFC. Más sobre Sistema nervioso parasimpático ») (Baevsky y colaboradores, 2007).
- Pneumocard. Este experimento de la ISS reunió a 25 miembros rusos de la tripulación y 226 sesiones de registro, 130 de ellas a bordo de la estación, con sensores de corazón, respiración y pulso. Los autores señalan que la influencia vagal solía aumentar al principio de una misión, y sostienen que el análisis de la VFC junto con la evaluación prenosológica podría respaldar la atención médica en misiones largas (Baevsky y colaboradores, 2014).
Cómo creció la línea occidental de investigación de la VFC
La línea occidental tiene su propia página, Breve historia de la VFC en Occidente, desde Hales y Ludwig hasta las normas de 1996 y los relojes y anillos actuales. En resumen: la revisión de Billman de 2011 sobre la historia de la VFC no menciona el programa espacial. Sitúa el primer uso clínico en 1965. Hon y Lee vieron que el sufrimiento fetal venía precedido de cambios en los intervalos entre latidos, antes de que cambiara la frecuencia cardiaca media RR medio El tiempo medio entre latidos en un registro, en milisegundos. La frecuencia cardiaca es el mismo valor al revés: 60.000 dividido entre el RR medio. Más sobre RR medio . En la década de 1970, la VFC se usó para detectar daño nervioso en personas con diabetes y se relacionó con la supervivencia tras un infarto (Billman, 2011).
En 1981, Akselrod y colaboradores usaron el análisis espectral para mostrar que los sistemas nerviosos simpático Sistema nervioso simpático La rama de «lucha o huida» del sistema nervioso autónomo. Acelera el corazón y hace que bombee con más fuerza, pero actúa demasiado despacio para producir los cambios de la VFC latido a latido. Más sobre Sistema nervioso simpático y parasimpático dejan cada uno su huella en frecuencias distintas de los cambios de la frecuencia cardiaca. Billman lo cuenta entre los estudios pioneros tras los cuales el campo creció con rapidez. En 1996, un grupo de trabajo (Task Force) europeo y norteamericano publicó normas comunes para medir la VFC, interpretarla y usarla en la clínica (Task Force, 1996). En 2001 siguieron las recomendaciones metodológicas rusas (Baevsky y Chernikova, 2017).
En qué se diferencian las dos líneas y en qué coinciden
| Medicina espacial soviética y rusa | Cardiología y fisiología occidentales | |
|---|---|---|
| Punto de partida | Cosmonautas sanos bajo estrés, principios de la década de 1960 | Sufrimiento fetal (1965), después pacientes con infarto y con diabetes |
| Pregunta principal | ¿Cuánta tensión soporta la regulación del organismo y cómo se adapta? | ¿Quién tiene más riesgo de enfermar o de morir? |
| Medidas típicas | Medidas basadas en histogramas, como el índice de estrés Índice de estrés de Baevsky Un número, sin unidad, calculado a partir del histograma de los intervalos entre latidos. Sube cuando el ritmo se vuelve más estable y menos variable, algo que Baevsky interpretaba como tensión en la regulación del organismo. Más sobre Índice de estrés de Baevsky , y análisis espectral | Medidas del dominio del tiempo, como el SDNN SDNN La desviación estándar de todos los intervalos NN de un registro, en milisegundos. Mide la variabilidad global, y su valor depende mucho de la duración del registro. Más sobre SDNN y el RMSSD RMSSD Raíz cuadrada de la media de los cuadrados de las diferencias sucesivas: medida de VFC basada en cuánto difiere cada intervalo entre latidos del siguiente, en milisegundos. Refleja sobre todo la actividad vagal. Más sobre RMSSD , y potencia espectral |
| Referencia principal | Los métodos de Baevsky y las recomendaciones rusas de 2001 | Las normas de la Task Force de 1996 |
Las dos líneas sí se nutrieron una de otra. Baevsky y Chernikova (2017) citan a Hon y Lee, a Akselrod y a la Task Force, y comparan su histograma con el « índice triangular Índice triangular de la VFC Número de intervalos NN de un registro dividido por la altura de la barra más alta de su histograma. Medida geométrica de la variabilidad global, sin unidad, que unos pocos latidos erróneos apenas alteran. Más sobre Índice triangular de la VFC » occidental, que también se construye a partir de un histograma de los intervalos entre latidos. Los estudios de la Mir y de la ISS fueron trabajos conjuntos de equipos rusos, alemanes y estadounidenses.
En este sitio puedes ver las dos tradiciones. La mayoría de los relojes y anillos dan el RMSSD, una medida de las normas occidentales (lee cómo se mide la VFC). La prueba de VFC con banda pectoral también muestra el índice de estrés de Baevsky cuando el registro es lo bastante largo.