Linea di Ricerca 1 - Fondazione Don Carlo Gnocchi

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verificare che la tossina induce una marcata inibizione della funzionalità barocettiva indipendentemente dalle variazioni di pressione arteriosa. • In collaborazione con l’U.O. di Cardiologia Riabilitativa FDG di Parma, si è giunti al termine delle analisi e alla stesura del lavoro finale (poi pubblicato nel gennaio 2011) di uno studio finalizzato a individuare indicatori di sodiosensibilità basati sulla sola analisi del livello medio di frequenza cardiaca e della caduta pressoria notturna. L’efficacia del metodo è stata studiata su 46 pazienti ipertesi confrontandone le stime con i risultati ottenuti attraverso la valutazione tradizionale di sodiosensibilità. I risultati hanno evidenziato che il 67% dei pazienti che hanno una caduta notturna di pressione arteriosa minore del 10% del valore pressorio medio registrato sulle 24 ore e una frequenza cardiaca media giornaliera maggiore di 70 battiti al minuto sono sodiosensibili. Questi dati suggeriscono l’uso del monitoraggio pressorio sulle 24 ore come strumento per identificare i pazienti a maggior rischio di sodio sensibilità, evitando così di dover sottoporre ai molto più impegnativi test tradizionali di sodiosensibilità circa la metà dei pazienti ipertesi. b) Approfondimenti di aspetti di fisiologia cardiovascolare • Si sono analizzati dati precedentemente raccolti in collaborazione con l’Aeronautica Militare Italiana sull’effetto sul sistema cardiorespiratorio di particolari manovre in volo caratterizzate da brusche variazioni gravitazionali (da −1 g a +5 g in 2-5 secondi) e atte a sollecitare il cosiddetto push-pull effect (PPE). In condizioni estreme, questo fenomeno può portare alla temporanea perdita della visione e coscienza del pilota. Un’indagine sugli aspetti fisiologici legati a queste manovre è quindi funzionale alla ottimizzazione di contromisure. Questo esperimento rappresenta la prima rilevazione del fenomeno durante voli reali (i dati finora disponibili sono stati raccolti in situazioni simulate in laboratorio attraverso l’uso di centrifughe). Tutte le registrazioni (15 voli) sono state effettuate utilizzando la maglietta MagIC. Abbiamo effettuato le prime analisi dei dati raccolti su 3 piloti, soffermandoci in particolare sugli effetti delle manovre sulla frequenza cardiaca. I risultati, presen- Linea di Ricerca 1 tati a congressi del settore, hanno documentato per la prima volta gli effetti del push-pull sul ritmo cardiaco durante situazioni di volo reale ed evidenziano un quadro di iperattivazione simpatica a +5 g quando la manovra è preceduta da una sollecitazione gravitazionale negativa. Le analisi sono in fase di completamento. Gli aspetti conoscitivi risultanti da questo studio sono attinenti alla comprensione dei meccanismi fisiopatologici sottostanti alle disfunzioni nel controllo cardiovascolare osservabili durante i cambi posturali in molte patologie. • Sono altresì proseguite le attività sperimentali relative allo studio degli effetti cardiorespiratori dell’ipossia in quota durante il sonno. La prima attività in questo settore si è focalizzata sull’analisi dei dati raccolti da 30 sistemi MagIC nella spedizione sul Monte Everest nel 2008. Inoltre, facendo uso della nuova metodica messa a punto dal Laboratorio di Tecniche Avanzate di Analisi e Trattamento dei Biosegnali per la valutazione del livello di complessità della dinamica dei segnali cardiovascolari, si è potuto evidenziare come l’effetto dell’ipossia nel sonno in alta quota (a 5400 m) non sia rilevabile utilizzando tecniche di analisi tradizionali ma possa invece essere esplorata attraverso lo studio delle componenti complesse e non lineari della variabilità cardiaca. La seconda attività in questo ambito riguarda la partecipazione, nel luglio 2010, a una nuova spedizione sul Monte Rosa (Capanna Margherita) nel corso della quale sono stati monitorati, sempre con il sistema MagIC, 25 soggetti durante il sonno a quota 4580 m. • Il nuovo algoritmo sopra citato è stato inoltre utilizzato in 9 volontari sani per valutare l’influenza del sistema nervoso autonomo sulle componenti complesse (autosomiglianza) della frequenza cardiaca e della pressione arteriosa. I dati sono stati raccolti presso l’Università di Lione. Nei soggetti, le registrazioni sono state effettuate durante una sequenza di blocchi autonomici farmacologici (blocco simpatico, vagale e doppio). Da questo studio è stato preparato un articolo accettato nel 2010 e pubblicato nel 2011. Con la stessa metodologia in 60 volontari sani si è inoltre studiato come la postura, l’attività fisica e il genere possano influenzare la struttura di autosomiglianza dei parametri Ricerca corrente 81
Ricerca corrente 82 Linea di Ricerca 1 cardiovascolari. I risultati di questi studi permettono di approfondire il correlato tra fattori biologici e variazioni nelle componenti complesse della variabilità cardiovascolare e fondano i presupposti per la creazione di nuovi indici non invasivi della funzionalità cardiaca utilizzabili sia in ambito sperimentale che clinico. Sviluppo di nuove metodiche per lo studio del baroriflesso • È stato inoltre sviluppato e proposto un aggiornamento della tecnica delle sequenze per la valutazione non invasiva della sensibilità del baroriflesso, da noi sviluppata nel passato. In particolare è stato messo a punto un modello che introducendo il concetto di punto di lavoro (set-point), valuta e aggrega in modo indipendente le risposte barocettive osservate quando il sistema cardiovascolare tende a convergere o a divergere dal punto di lavoro durante il comportamento spontaneo. PRODOTTI SCIENTIFICI – Porta A, Di Rienzo M, Wessel N, Kurths J. Addressing the complexity of cardiovascular regulation. Philos Transact A Math Phys Eng Sci. 2009 Apr 13;367(1892):1215-8. – Di Rienzo M, Parati G, Radaelli A, Castiglioni P. Baroreflex contribution to blood pressure and heart rate oscillations: time scales, time-variant characteristics and nonlinearities. Philos Transact A Math Phys Eng Sci. 2009 Apr 13;367(1892):1301-18. – Castiglioni P, Parati G, Civijian A, Quintin L, Di Rienzo M. Local scale exponents of blood pressure and heart rate variability by detrended fluctuation analysis: effects of posture, exercise, and aging. IEEE Trans Biomed Eng. 2009 Mar;56(3):675-84. – Parati G, Di Rienzo M, Coruzzi P, Castiglioni P. Chronic hypotension and modulation of autonomic cardiovascular regulation. Hypertens Res. 2009 Nov;32(11):931-3. – Di Rienzo M, Porta A. Cardiovascular Variability: Clinical applications of linear and nonlinear components. IEEE EMB Mag, 28(6): 16-17, 2009. – Radaelli A, Castiglioni P, Balestri G, Cesana F, De Carlini C, Soriano F, Azzellino A, Di Rienzo M, Paolini G, Ferrari AU, Mancia G. Increased pulse wave velocity and not reduced ejection fraction is associated with impaired baroreflex control of heart rate in congestive heart failure. J Hypertens. 2010, 28(9):1908-1912. – Castiglioni P, Parati G, Brambilla L, Brambilla V, Gualerzi M, Di Rienzo M, Coruzzi P. Detecting sodium-sensitivity in hypertensive patients: information from 24-hour ambulatory blood pressure monitoring. Hypertension. 2011; 57(2):180-5. – Castiglioni P, Parati G, Di Rienzo M, Carabalona R, Cividjian A, Quintin L. Scale exponents of blood pressure and heart rate during autonomic blockade as assessed by detrended fluctuation analysis. J Physiol. 2011, 15;589:355-69. – Castiglioni P, Caldara G, Di Rienzo M, Parati G. Where is the fractal component of heart rate spectra hiding? Anesth Analg. 2010 Jun;110(6):1752. – Di Rienzo M, Castiglioni P, Rizzo F, Faini A, Mazzoleni P, Lombardi C, Meriggi P, Parati G. Textile technology to investigate linear and fractal heart rate dynamics during sleep at high altitude. Methods of Information in Medicine. 2010 Jun 22;49:521-525. – Di Rienzo M, Meriggi P, Rizzo F, Castiglioni P, Lombardi C, Ferratini M, Parati G. Textile technology for the vital signs monitoring in telemedicine and extreme environments. IEEE Trans on Information Technology in BioMedicine. 14(3):711-717, 2010. Abstract e Atti di congresso: – Radaelli A, Castiglioni P, De Carlini C, Bonfadini S, Accorsi C, Soriano F, Balestri G, Di Rienzo M, Paolini G, Mancia G. Patients with coronary artery disease have a marked impairment of the baroreflex function even in absence of a myocardial infarction. 19 th European Meeting on Hypertension 2009, Abstract, p. S325. – Lombardi C, Meriggi P, Bartesaghi M, Caldara G, Styczkiewicz K, Bilo G, Giglio A, Colamartino E, Mazzoleni P, Savia G, Di Rienzo M, Mancia G, Parati G. High altitude hypoxia and periodic breathing during sleep: gender related differences. The highcare project. 19 th European Meeting on Hypertension 2009, Abstract, p. S333. – Lombardi C, Castiglioni P, Meriggi P, Di Rienzo M, Parati G. Sleep Disordered Breathing and High Altitude Hypoxia: gender related differences. The Highcare project.
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