Comparison of the Polar S810i monitor and the ECG for the analysis of heart rate variability in the time and frequency domains

The aim of the present study was to compare heart rate variability (HRV) at rest and during exercise using a temporal series obtained with the Polar S810i monitor and a signal from a LYNX® signal conditioner (BIO EMG 1000 model) with a channel configured for the acquisition of ECG signals. Fifteen healthy subjects aged 20.9 ± 1.4 years were analyzed. The subjects remained at rest for 20 min and performed exercise for another 20 min with the workload selected to achieve 60% of submaximal heart rate. RR series were obtained for each individual with a Polar S810i instrument and with an ECG analyzed with a biological signal conditioner. The HRV indices (rMSSD, pNN50, LFnu, HFnu, and LF/HF) were calculated after signal processing and analysis. The unpaired Student t-test and intraclass correlation coefficient were used for data analysis. No statistically significant differences were observed when comparing the values analyzed by means of the two devices for HRV at rest and during exercise. The intraclass correlation coefficient demonstrated satisfactory correlation between the values obtained by the devices at rest (pNN50 = 0.994; rMSSD = 0.995; LFnu = 0.978; HFnu = 0.978; LF/HF = 0.982) and during exercise (pNN50 = 0.869; rMSSD = 0.929; LFnu = 0.973; HFnu = 0.973; LF/HF = 0.942). The calculation of HRV values by means of temporal series obtained from the Polar S810i instrument appears to be as reliable as those obtained by processing the ECG signal captured with a signal conditioner.

Critical analysis of autoregressive and fast Fourier transform markers of cardiovascular variability in rats and humans

The autonomic nervous system plays an important role in physiological and pathological conditions, and has been extensively evaluated by parametric and non-parametric spectral analysis. To compare the results obtained with fast Fourier transform (FFT) and the autoregressive (AR) method, we performed a comprehensive comparative study using data from humans and rats during pharmacological blockade (in rats), a postural test (in humans), and in the hypertensive state (in both humans and rats). Although postural hypotension in humans induced an increase in normalized low-frequency (LFnu) of systolic blood pressure, the increase in the ratio was detected only by AR. In rats, AR and FFT analysis did not agree for LFnu and high frequency (HFnu) under basal conditions and after vagal blockade. The increase in the LF/HF ratio of the pulse interval, induced by methylatropine, was detected only by FFT. In hypertensive patients, changes in LF and HF for systolic blood pressure were observed only by AR; FFT was able to detect the reduction in both blood pressure variance and total power. In hypertensive rats, AR presented different values of variance and total power for systolic blood pressure. Moreover, AR and FFT presented discordant results for LF, LFnu, HF, LF/HF ratio, and total power for pulse interval. We provide evidence for disagreement in 23% of the indices of blood pressure and heart rate variability in humans and 67% discordance in rats when these variables are evaluated by AR and FFT under physiological and pathological conditions. The overall disagreement between AR and FFT in this study was 43%.

Acute electrophysiologic consequences of pyridostigmine inhibition of cholinesterase in humans

The cardiovascular electrophysiologic basis for the action of pyridostigmine, an acetylcholinesterase inhibitor, has not been investigated. The objective of the present study was to determine the cardiac electrophysiologic effects of a single dose of pyridostigmine bromide in an open-label, quasi-experimental protocol. Fifteen patients who had been indicated for diagnostic cardiac electrophysiologic study underwent two studies just before and 90-120 min after the oral administration of pyridostigmine (45 mg). Pyridostigmine was well tolerated by all patients. Wenckebach nodal anterograde atrioventricular point and basic cycle were not altered by pyridostigmine. Sinus recovery time (ms) was shorter during a 500-ms cycle stimulation (pre: 326 ± 45 vs post: 235 ± 47; P = 0.003) but not during 400-ms (pre: 275 ± 28 vs post: 248 ± 32; P = 0.490) or 600-ms (pre: 252 ± 42 vs post: 179 ± 26; P = 0.080) cycle stimulation. Pyridostigmine increased the ventricular refractory period (ms) during the 400-ms cycle stimulation (pre: 238 ± 7 vs post: 245 ± 9; P = 0.028) but not during the 500-ms (pre: 248 ± 7 vs post: 253 ± 9; P = 0.150) or 600-ms (pre: 254 ± 8 vs post: 259 ± 8; P = 0.255) cycle stimulation. We conclude that pyridostigmine did not produce conduction disturbances and, indeed, increased the ventricular refractory period at higher heart rates. While the effect explains previous results showing the anti-arrhythmic action of pyridostigmine, the clinical impact on long-term outcomes requires further investigation.

Reproducibility of heart rate variability parameters measured in healthy subjects at rest and after a postural change maneuver

Heart rate variability (HRV) provides important information about cardiac autonomic modulation. Since it is a noninvasive and inexpensive method, HRV has been used to evaluate several parameters of cardiovascular health. However, the internal reproducibility of this method has been challenged in some studies. Our aim was to determine the intra-individual reproducibility of HRV parameters in short-term recordings obtained in supine and orthostatic positions. Electrocardiographic (ECG) recordings were obtained from 30 healthy subjects (20-49 years, 14 men) using a digital apparatus (sampling ratio = 250 Hz). ECG was recorded for 10 min in the supine position and for 10 min in the orthostatic position. The procedure was repeated 2-3 h later. Time and frequency domain analyses were performed. Frequency domain included low (LF, 0.04-0.15 Hz) and high frequency (HF, 0.15-0.4 Hz) bands. Power spectral analysis was performed by the autoregressive method and model order was set at 16. Intra-subject agreement was assessed by linear regression analysis, test of difference in variances and limits of agreement. Most HRV measures (pNN50, RMSSD, LF, HF, and LF/HF ratio) were reproducible independent of body position. Better correlation indexes (r > 0.6) were obtained in the orthostatic position. Bland-Altman plots revealed that most values were inside the agreement limits, indicating concordance between measures. Only SDNN and NNv in the supine position were not reproducible. Our results showed reproducibility of HRV parameters when recorded in the same individual with a short time between two exams. The increased sympathetic activity occurring in the orthostatic position probably facilitates reproducibility of the HRV indexes.

Effects of different levels of positive airway pressure on breathing pattern and heart rate variability after coronary artery bypass grafting surgery

The application of continuous positive airway pressure (CPAP) produces important hemodynamic alterations, which can influence breathing pattern (BP) and heart rate variability (HRV). The aim of this study was to evaluate the effects of different levels of CPAP on postoperative BP and HRV after coronary artery bypass grafting (CABG) surgery and the impact of CABG surgery on these variables. Eighteen patients undergoing CABG were evaluated postoperatively during spontaneous breathing (SB) and application of four levels of CPAP applied in random order: sham (3 cmH2O), 5 cmH2O, 8 cmH2O, and 12 cmH2O. HRV was analyzed in time and frequency domains and by nonlinear methods and BP was analyzed in different variables (breathing frequency, inspiratory tidal volume, inspiratory and expiratory time, total breath time, fractional inspiratory time, percent rib cage inspiratory contribution to tidal volume, phase relation during inspiration, phase relation during expiration). There was significant postoperative impairment in HRV and BP after CABG surgery compared to the preoperative period and improvement of DFAα1, DFAα2 and SD2 indexes, and ventilatory variables during postoperative CPAP application, with a greater effect when 8 and 12 cmH2O were applied. A positive correlation (P < 0.05 and r = 0.64; Spearman) was found between DFAα1 and inspiratory time to the delta of 12 cmH2O and SB of HRV and respiratory values. Acute application of CPAP was able to alter cardiac autonomic nervous system control and BP of patients undergoing CABG surgery and 8 and 12 cmH2O of CPAP provided the best performance of pulmonary and cardiac autonomic functions.

Linear and nonlinear analysis of heart rate variability in healthy subjects and after acute myocardial infarction in patients

The objectives of this study were to evaluate and compare the use of linear and nonlinear methods for analysis of heart rate variability (HRV) in healthy subjects and in patients after acute myocardial infarction (AMI). Heart rate (HR) was recorded for 15 min in the supine position in 10 patients with AMI taking β-blockers (aged 57 ± 9 years) and in 11 healthy subjects (aged 53 ± 4 years). HRV was analyzed in the time domain (RMSSD and RMSM), the frequency domain using low- and high-frequency bands in normalized units (nu; LFnu and HFnu) and the LF/HF ratio and approximate entropy (ApEn) were determined. There was a correlation (P < 0.05) of RMSSD, RMSM, LFnu, HFnu, and the LF/HF ratio index with the ApEn of the AMI group on the 2nd (r = 0.87, 0.65, 0.72, 0.72, and 0.64) and 7th day (r = 0.88, 0.70, 0.69, 0.69, and 0.87) and of the healthy group (r = 0.63, 0.71, 0.63, 0.63, and 0.74), respectively. The median HRV indexes of the AMI group on the 2nd and 7th day differed from the healthy group (P < 0.05): RMSSD = 10.37, 19.95, 24.81; RMSM = 23.47, 31.96, 43.79; LFnu = 0.79, 0.79, 0.62; HFnu = 0.20, 0.20, 0.37; LF/HF ratio = 3.87, 3.94, 1.65; ApEn = 1.01, 1.24, 1.31, respectively. There was agreement between the methods, suggesting that these have the same power to evaluate autonomic modulation of HR in both AMI patients and healthy subjects. AMI contributed to a reduction in cardiac signal irregularity, higher sympathetic modulation and lower vagal modulation.

Influence of exercise modality on agreement between gas exchange and heart rate variability thresholds

The main purpose of this study was to investigate the level of agreement between the gas exchange threshold (GET) and heart rate variability threshold (HRVT) during maximal cardiopulmonary exercise testing (CPET) using three different exercise modalities. A further aim was to establish whether there was a 1:1 relationship between the percentage heart rate reserve (%HRR) and percentage oxygen uptake reserve (%V˙O2R) at intensities corresponding to GET and HRVT. Sixteen apparently healthy men 17 to 28 years of age performed three maximal CPETs (cycling, walking, and running). Mean heart rate and V˙O2 at GET and HRVT were 16 bpm (P<0.001) and 5.2 mL·kg-1·min-1 (P=0.001) higher in running than cycling, but no significant differences were observed between running and walking, or cycling and walking (P>0.05). There was a strong relationship between GET and HRVT, with R2 ranging from 0.69 to 0.90. A 1:1 relationship between %HRR and %V˙O2R was not observed at GET and HRVT. The %HRR was higher during cycling (GET mean difference=7%; HRVT mean difference=11%; both P<0.001), walking (GET mean difference=13%; HRVT mean difference=13%; both P<0.001), or running (GET mean difference=11%; HRVT mean difference=10%; both P<0.001). Therefore, using HRVT to prescribe aerobic exercise intensity appears to be valid. However, to assume a 1:1 relationship between %HRR and %V˙O2R at HRVT would probably result in overestimation of the energy expenditure during the bout of exercise.

Correlation between heart rate variability and pulmonary function adjusted by confounding factors in healthy adults

The autonomic nervous system maintains homeostasis, which is the state of balance in the body. That balance can be determined simply and noninvasively by evaluating heart rate variability (HRV). However, independently of autonomic control of the heart, HRV can be influenced by other factors, such as respiratory parameters. Little is known about the relationship between HRV and spirometric indices. In this study, our objective was to determine whether HRV correlates with spirometric indices in adults without cardiopulmonary disease, considering the main confounders (e.g., smoking and physical inactivity). In a sample of 119 asymptomatic adults (age 20-80 years), we evaluated forced vital capacity (FVC) and forced expiratory volume in 1 s (FEV1). We evaluated resting HRV indices within a 5-min window in the middle of a 10-min recording period, thereafter analyzing time and frequency domains. To evaluate daily physical activity, we instructed participants to use a triaxial accelerometer for 7 days. Physical inactivity was defined as <150 min/week of moderate to intense physical activity. We found that FVC and FEV1, respectively, correlated significantly with the following aspects of the RR interval: standard deviation of the RR intervals (r =0.31 and 0.35), low-frequency component (r =0.38 and 0.40), and Poincaré plot SD2 (r =0.34 and 0.36). Multivariate regression analysis, adjusted for age, sex, smoking, physical inactivity, and cardiovascular risk, identified the SD2 and dyslipidemia as independent predictors of FVC and FEV1 (R2=0.125 and 0.180, respectively, for both). We conclude that pulmonary function is influenced by autonomic control of cardiovascular function, independently of the main confounders.

The validation of heart rate variability in individuals with spinal cord injury

The current classification system for spinal cord injury (SCI) considers only somatic information and neglects autonomic damage after injiuy. Heart rate variability (HRV) has the potential to be a valuable measure of cardiac autonomic control after (SCI). Five individuals with tetraplegia and four able-bodied controls underwent 1 min continuous ECG recordings during rest, after Metoprolol administration (max dose=3x5mg) and after Atropine administration (0.02mg/kg) in both supine and 40° head-up tilt. After Metoprolol administration there was a 61.8% decrease in the LF:HF ratio in the SCI participants suggesting that the LF:HF ratio is a reflection of cardiac sympathetic outflow. After Atropine administration there was a 99.1% decrease in the HF power in the SCI participants suggesting that HF power is highly representative of cardiac parasympathetic outflow. There were no significant differences between the SCI and able-bodied participants. Thus, HRV measures are a valid index of cardiac autonomic control after SCI.

Étude de la sensibilité baroréceptive en sommeil et à l’éveil dans l’insomnie primaire chronique

L’insomnie, une condition fréquemment retrouvée dans la population, se caractérise d’abord par une difficulté à initier ou à maintenir le sommeil et/ou par des éveils précoces le matin ou encore par un sommeil non-réparateur. Lorsqu’elle n’est pas accompagnée par des troubles psychiatriques ou médicaux ou un autre trouble de sommeil et qu’elle perdure plus de 6 mois on parle alors d’insomnie primaire chronique. Selon certains, cette condition serait associée à un état d’hyperéveil caractérisé par une augmentation de l’activité autonome sympathique durant le sommeil et l’éveil. Le baroréflexe est un important mécanisme de contrôle à court terme des fluctuations de la tension artérielle (TA) et de la fréquence cardiaque agissant sur le cœur et les vaisseaux sanguins par l’entremise du système nerveux autonome. On appelle sensibilité baroréceptive (SBR) la capacité du baroréflexe de réagir et de contrôler les fluctuations de TA en modulant le rythme cardiaque. De manière générale, la SBR serait augmentée durant la nuit par rapport à la journée. Aussi, il semblerait que le baroréflexe soit impliqué dans le phénomène de baisse physiologique de la TA pendant la nuit. Or, des données de notre laboratoire ont démontré une augmentation de la TA systolique au cours de la nuit ainsi qu’une atténuation de la baisse nocturne de TA systolique chez des sujets avec insomnie primaire chronique comparé à des témoins bons dormeurs. De plus, il a été démontré que le baroréflexe était altéré de façon précoce dans plusieurs troubles cardiovasculaires et dans l’hypertension artérielle. Or, il semblerait que l’insomnie soit accompagnée d’un risque accru de développement de l’hypertension artérielle. Ces études semblent aller dans le sens d’une altération des mécanismes de régulation de la TA dans l’insomnie. Par ailleurs, une réduction de la SBR serait aussi impliquée dans des états associés à une augmentation de l’activité autonome sympathique. Ainsi, nous nous sommes demandé si le baroréflexe pouvait constituer un des mécanismes de contrôle de la TA qui serait altéré dans l’insomnie et pourrait être impliqué dans l’augmentation de l’activité sympathique qui semble accompagner l’insomnie. Jusqu’à présent, le baroréflexe reste inexploré dans l’insomnie. L’objectif principal de ce mémoire était d’évaluer de façon non-invasive la SBR à l’éveil et en sommeil chez 11 sujets atteints d’insomnie primaire chronique comparé à 11 témoins bons dormeurs. L’évaluation du baroréflexe a été effectuée de façon spontanée par la méthode de l’analyse en séquence et par le calcul du coefficient alpha obtenu par l’analyse spectrale croisée de l’intervalle RR et de la TA systolique. De façon concomitante, les paramètres de la variabilité de l’intervalle RR en sommeil et à l’éveil ont aussi été comparés chez ces mêmes sujets. Aucune différence significative n’a été notée au niveau des index de la SBR entre le groupe d’insomniaques et celui des bons dormeurs, à l’éveil ou en sommeil. Cependant, on observe des valeurs légèrement plus faibles de la SBR chez les insomniaques ayant mal dormi (efficacité de sommeil (ES) < 85%) comparés aux insomniaques ayant bien dormi (ES≥ 85%) à la nuit expérimentale durant l’éveil et en sommeil. Par ailleurs, aucune différence n’a été notée entre le groupe d’insomniaques et celui des bons dormeurs au niveau des paramètres de la variabilité RR considérés (intervalle RR, PNN50, LF et HF en valeurs normalisées). En effet, les insomniaques tout comme les bons dormeurs semblent présenter une variation normale de l’activité autonome en sommeil, telle que représentée par les paramètres de la variabilité RR. Ces résultats préliminaires semblent suggérer que les mécanismes du baroréflexe sont préservés chez les sujets atteints d’insomnie primaire chronique tels que diagnostiqués de manière subjective. Cependant, il est possible qu’une altération des mécanismes du baroréflexe ne se révèle chez les insomniaques que lorsque les critères objectifs d’une mauvaise nuit de sommeil sont présents.

Evaluation du systeme nerveux autonome dans l'hypertension arterielle essentielle

L’analyse spectrale de la fréquence cardiaque, de la pression artérielle systolique, de la pression artérielle diastolique ainsi que de la respiration par la transformée de Fourier rapide, est considérée comme une technique non invasive pour la détermination de l’activité du système nerveux autonome (SNA). Dans une population de sujets normaux volontaires, nous avons obtenu à l’état basal, des oscillations de basses fréquences (0,05-0,15Hz) reliées au système nerveux sympathique autonome et des oscillations de hautes fréquences (0,2Hz) représentant sur les intervalles entre chaque ondes R de l’électrocardiogramme (RR), l’arythmie sinusale respiratoire correspondant à une activité vagale. Nous avons comparé les tests de stimulation du système nerveux sympathique autonome déclenché par le passage de la position de repos (en décubitus dorsal), à la position orthostatique volontaire et le passage de la position de repos à la position orthostatique avec la table basculante à 60o. Nous avons également comparé un groupe normotendu à un groupe hypertendu qui a été soumis au passage du repos à l’orthostation volontaire et pour lesquels nous avons évalué la sensibilité du baroréflexe et la réponse sympathique par la mesure des catécholamines circulantes. Dans un groupe de sujets ayant une hypertension artérielle essentielle, nous avons évalué l’effet de la thérapie hypotensive, par le Trandolapril qui est un Inhibiteur de l’enzyme de conversion (IEC) de l`angiotensine. Dans ce groupe hypertendu, nous avons procédé, en plus de la stimulation sympathique par l’orthostation volontaire, à un exercice isométrique de trois minutes à 30 % de la force maximale. Nous avons également complété notre évaluation par la mesure de la densité de récepteurs ß2 adrénergiques sur lymphocytes et par la mesure des indices de contractilité à l’aide de l’échocardiographie en M mode. Les résultats ont montré, dans les groupes normaux volontaires, dans les deux types de stimulation du système nerveux sympathique par la position orthostatique, une augmentation significative des catécholamines plasmatiques avec une augmentation de la fréquence cardiaque et des basses fréquences de RR, confirmant ainsi que l’on est en état de stimulation sympathique. On observe en même temps une diminution significative des hautes fréquences de RR, suggérant un retrait vagal lors de cette stimulation. On a observé au test de la table basculante six cas d’hypotension orthostatique. On a comparé la position orthostatique volontaire entre le groupe de sujets normaux et le groupe de sujets hypertendus. L’analyse spectrale croisée de RR et de la pression artérielle systolique a permis d’évaluer dans l’hypertension artérielle (HTA), essentielle une sensibilité du baroréflexe atténuée, accompagnée d’une réactivité vagale réduite en présence d’une activité et d’une réactivité sympathique augmentées suggérant une altération sympathovagale dans l’HTA. Dans le groupe de sujets hypertendus traités (Trandolapril 2mg/jour), nous avons identifié un groupe de répondeurs au traitement par le Trandolapril et un groupe de non répondeurs à ce type de thérapie anti-hypertensive. Le groupe répondeur avait un profil hyper-adrénergique avec une hyper-réactivité sympathique, une fréquence cardiaque et des pressions artérielles diastolique et systolique plus élevées au repos. Dans le groupe total traité au Trandolapril, la densité des récepteurs ß2 adrénergiques a doublé, après thérapie, alors que la réactivité des basses fréquences obtenues à l’analyse spectrale a augmenté. Nous avons montré dans notre étude qu’un IECA a pu inhiber le mécanisme facilitateur de l’angII sur les terminaisons nerveuses sympathiques et a permis ainsi de réduire l’hyperactivité sympathique et le mécanisme de « down regulation » des récepteurs ß2 adrénergiques rendant ainsi l’expression de l’influence du SNA post synaptique plus efficace. Dans l’ensemble de nos protocoles cliniques, par l’utilisation de l’analyse spectrale des signaux RR, de la pression artérielle systolique,de la pression artérielle diastolique et de la respiration, nous avons montré que cette technique non invasive permet de décrire et de mieux comprendre les mécanismes physiologiques, physiopathologiques et pharmacologiques reliés au système nerveux autonome et à l’hypertension artérielle essentielle.

Étude de la fonction vasculaire et du remodelage cardiaque avant l’établissement de l’obésité et de la dyslipidémie chez les rats femelles Sprague-Dawley recevant une diète riche en gras

Des lacunes existent au niveau des connaissances concernant les modifications cardiovasculaires manifestées avant l’établissement d’obésité et en absence d’hyperlipidémie. Dans cette optique, la présente étude a testé l'hypothèse générale qui stipule que l’administration d’une diète riche en gras pour une période de 8 semaines chez les rats femelles influence négativement la fonction et le remodelage cardiaque, avant le développement de l’obésité et en absence d’hyperlipidémie et d’hyperglycémie. Afin de répondre à cette problématique, des rats femelles Sprague-Dawley ont été assignés à une diète standard (SD; 12,5% lipides, kcal) ou riche en gras (HF; 42% lipides, kcal) pour une période de 8 semaines. Cette durée était insuffisante pour induire le développement d’une dyslipidémie ou une augmentation significative de la masse corporelle chez les animaux HF(329±14g) comparativement aux rates SD (300±10g). Toutefois, une hypertension artérielle s’est développée chez les rates HF (130±4 vs 108±6 mmHg, p<0,05), accompagnée d’une altération des relaxations aortiques dépendantes de l’endothélium (relaxation maximale : 22±5% versus 53±8%, pour les animaux HF et SD respectivement, p<0,05). L’administration orale chronique de l’antioxydant resvératrol (RES; 20 mg·kg-1·jr-1) a prévenu le développement de ces altérations pathologiques, attestant d’une implication du stress oxydant. Au niveau cardiaque, le RES n’a toutefois pas inhibé le développement de fibrose périvasculaire secondaire à l’administration de la diète riche en gras. Suite à une insulte d’ischémie-reperfusion, la taille (SD : 0,29±0,09 versus HF : 0,32±0,13 cm), l’épaisseur (SD : 0,05±0,02 versus HF : 0,06±0,01 cm) et le contenu en collagène α1 type 1 (SD : 0,21±0,04 versus HF : 0,20±0,04 unités arbitraires/mm2) de la cicatrice du coeur infarci des rats HF étaient comparables au coeur infarci des rats SD. Malgré ces similitudes, le taux de décès était significativement (p<0,05) plus élevé chez les rats HF (56%) comparativement aux rats SD (5%). L’approche par électrophysiologie a démontré que l’administration de la diète riche en gras était associée à une augmentation (p<0,05) du nombre d’extrasystoles ventriculaires induites. Cette élévation de l’incidence était associé à une hyperinnervation sympathique fonctionnelle, tel que démontré par une élévation (p<0,05) de la densité des fibres neurofilament-M (HF : 2830±250 versus SD : 2020±260 μm2/mm2) et de la protéine de l’hydroxylase de la tyrosine. La fonctionnalité des jonctions intercellulaires était également atteinte, caractérisée par une latéralisation et internalisation de connexine 43 ainsi qu’une diminution de l’expression de connexine 40 au niveau des disques intercalaires. Ainsi, avant l’établissement de l’obésité et d’une dyslipidémie, les rats femelles modestement hypertendus présentent un phénotype arythmogénique cardiaque en partie dû à une hyperinnervation sympathique et une expression altérée concomitante de la distribution et de l’expression des jonctions intercellulaires. L’absence de symptômes cliniques d’obésité dans la présente étude ne fournit aucun indice au clinicien quant à la susceptibilité accrue aux arythmies ventriculaires. Ainsi, en présence d’une hypertension artérielle modérée chez un patient non-obèse, une mesure de l’activité sympathique par la quantification des niveaux circulants de catécholamines pourrait être bénéfique afin de détecter les patients à risque de mort subite.

Prévalence et signification fonctionnelle des mouvements périodiques des jambes

Les mouvements périodiques des jambes sont de courts mouvements involontaires qui surviennent de façon périodique au cours du sommeil ou de l’éveil. Ils sont présents dans certains troubles du sommeil, mais également chez des sujets sans plainte reliée au sommeil. Le premier objectif de cette thèse visait une meilleure description de la prévalence de ces mouvements. Nous avons montré que chez les sujets sans plainte de sommeil, la prévalence des mouvements périodiques des jambes en sommeil augmentait de façon importante à partir d’environ 40 ans, tandis que l’index des mouvements périodiques des jambes à l’éveil évoluait avec l’âge selon une courbe en U. Chez les sujets atteints de narcolepsie, on retrouvait davantage de mouvements périodiques des jambes que chez les sujets témoins, mais leur patron d’évolution avec l’âge était similaire. Le deuxième objectif de cette thèse visait l’étude des mouvements périodiques des jambes en relation avec le système nerveux autonome cardiovasculaire. Nous avons non seulement confirmé la présence d’une tachycardie suivie d’une bradycardie lors des mouvements périodiques des jambes durant le sommeil chez les patients atteints du syndrome d’impatiences musculaires à l’éveil et chez les sujets sans plainte de sommeil, mais nous avons également décrit ces mêmes changements de la fréquence cardiaque, quoiqu’avec une plus faible amplitude, chez les sujets atteints de narcolepsie. Finalement, nous avons montré pour la première fois que les mouvements périodiques des jambes en sommeil des sujets atteints du syndrome d’impatiences musculaires à l’éveil et des sujets sans plainte de sommeil étaient aussi associés à des augmentations importantes et significatives de la pression artérielle.

The left atrial ganglionated plexus : its function and pathways relative to atrial fibrillation surgery

Le système nerveux autonome cardiaque est devenu une cible dans les thérapies ablatives de la fibrillation auriculaire. Nous avons étudié les voies de communication et la fonction des plexus ganglionnaires (PG) de l'oreillette gauche (PGOG) afin de clarifier la validité physiopathologique des méthodes de détection et des thérapies impliquant ces groupes de neuronnes. Méthodes: Vingt-deux chiens ont subi une double thoracotomie et ont été instrumentés avec des plaques auriculaires épidcardiques de multiélectrodes. Une stimulation électrique (2 mA, 15 Hz) des PGOG a été réalisée à l'état basal et successivement après: 1) une décentralisation vagale, 2) l'ablation par radiofréquence des plexus péri-aortiques et de la veine cave supérieure (Ao/VCS) et 3) l'ablation du PG de l'oreillette droite (PGOD). Ces procédures de dénervation ont été réalisées suivant une séquence antérograde (n = 17) ou rétrograde (n = 5). Résultats: Chez 17 des 22 animaux, la stimulation des PGOG a induit une bradycardie sinusale (149 ± 34 bpm vs 136 ± 28 bpm, p < 0.002) et des changements de repolarization (ΔREPOL) auriculaires isointégrales. Dans le groupe des ablations antérogrades, les réponses aux stimulations vagales ont été supprimées suite à la décentralisation vagale chez un seul animal, par l'ablation des plexus Ao/VCS dans 4 cas et par l'ablation du PGOG dans 5 autres animaux. Des changements ont persisté tout au long chez 2 chiens. La valeur de surface des ΔREPOL a diminué avec les dénervations séquentielles, passant de 365 ± 252 mm2 en basale à 53 ± 106 mm2 après l'ablation du PGOD (p < 0.03). Dans le groupe de dénervation rétrograde, les changements de repolarisation et chronotropiques ont été supprimés suite à l'ablation du PGOD chez deux chiens et suite à l'ablation Ao/VCS chez trois. La valeur de surface du ΔREPOL a aussi diminué après l'ablation du PGOD (269±144mm2 vs 124±158mm2, p<0.05). Conclusion: Les PGOD sont identifiables en préablation par la réponse bradycardique à la stimulation directe dans la plupart des cas. Le PGOD semble former la principale, mais non la seule, voie de communication avec le nœud sinusal. Ces résultats pourraient avoir des implications dans le traitement de la FA par méthodes ablatives.

Mécanismes de neuromodulation impliqués dans les arythmies auriculaires

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.