Saá-Muñoz, Nicolas

Background: The Gini coefficient is a statistical tool generally used by economists to quantify income inequality. However, it can be applied to any kind of data with unequal distribution, including heart rate variability (HRV). Objectives: To assess the application of the Gini coefficient to measure inequality in power spectral density of RR intervals, and to use this application as a psychophysiological indicator of mental stress. Methods: Thirteen healthy subjects (19 ± 1.5 years) participated in this study, and their RR intervals were obtained by electrocardiogram during rest (five minutes) and during mental stress (arithmetic challenge; five minutes). These RR intervals were used to obtain the estimates of power spectral densities (PSD). The limits for the PSD bands were defined from 0.15 to 0.40 Hz for high frequency band (HF), from 0.04 to 0.15 Hz for low frequency band (LF), from 0.04 to 0.085 Hz for first low frequency sub-band (LF1) and from 0.085 to 0.15 Hz for second low frequency sub-band (LF2). The spectral Gini coefficient (SpG) was proposed to measure the inequality in the power distribution of the RR intervals in each of above-mentioned HRV bands. SpG from each band was compared with its respective traditional index of HRV during the conditions of rest and mental stress. All the differences were considered statistically significant for p < 0.05. Results: There was a significant decrease in HF power (p = 0.046), as well as significant increases in heart rate (p = 0.004), LF power (p = 0.033), LF2 power (p = 0.019) and LF/HF (p = 0.002) during mental stress. There was also a significant increase in SpG(LF) (p = 0.009) and SpG(LF2) (p = 0.033) during mental stress. Coefficient of variation showed SpG has more homogeneity compared to the traditional index of HRV during mental stress. Conclusions: This pilot study suggested that spectral inequality of Heart Rate Variability analyzed using the Gini coefficient seems to be an independent and homogeneous psychophysiological indicator of mental stress. Also, HR, LF/HF, SpG(LF) of HRV are possibly important, reliable and valid indicators of mental stress. (Arq Bras Cardiol. 2019; 113(4):725-733)

Introducción: La prueba del peso sostenido (PPS) es una exploración de ejercicio isométrico que tiene un gran valor práctico al realizar amplios estudios sobre hipertensión arterial; sin embargo, no se conoce bien la dinámica de la regulación autonómica cardíaca durante esta prueba. Objetivo: Determinar variaciones en la dinámica de la regulación autonómica cardíaca y en la respuesta hemodinámica durante la PPS en pacientes hipertensos. Método: Se realizó un estudio cuasi-experimental con 15 pacientes hipertensos de ambos sexos, comparados con 30 individuos normotensos, donde se midieron la presión arterial, la entropía espectral y la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) en tiempo-frecuencia, mediante la transformación continua de las ondulaciones tipo Morlet (CWT-Morlet, por sus siglas en inglés), a través de la señal electrocardiográfica del polígrafo AD Instruments en los estados funcionales de reposo y durante la PPS. Resultados: Se encontró un aumento significativo en la frecuencia cardíaca y la presión arterial, así como una disminución en la entropía espectral en los estados funcionales de los individuos normotensos e hipertensos. En los hipertensos, hubo un aumento del patrón de respuesta temprana con múltiples fluctuaciones durante la PPS en el análisis tiempo-frecuencia de la VFC mediante la CWT-Morlet. Conclusiones: La PPS produce un aumento de la presión arterial, que es más frecuente y evidente en los pacientes con hipertensión arterial. La regulación autonómica cardíaca durante la PPS aumenta el componente simpático y disminuye el parasimpático, lo que se manifiesta —en los pacientes hipertensos— con un patrón de desequilibrio en la regulación de la respuesta simpática y parasimpática.