La frequenza cardiaca a riposo come biomarcatore della salute cardiorespiratoria. Lo studio

In un recente studio pubblicato sulla rivista PLOS ONE, i ricercatori hanno determinato le associazioni tra frequenza cardiaca a riposo (RHR) e fitness cardiorespiratorio. 

Premessa

L'assunzione massima di ossigeno (VO2max) è considerata il gold standard per la valutazione dell'idoneità cardiorespiratoria, con livelli di VO2max maggiori correlati a tassi di incidenza inferiori di disturbi cardiovascolari, diabete, neoplasie e morte.
Tuttavia, il VO2max non viene utilizzato regolarmente per le valutazioni a livello di popolazione, per le quali la RHR potrebbe probabilmente essere un sostituto fattibile.
Nonostante la relativa facilità di misurazione, i valori della RHR potrebbero variare a seconda dello stato fisiologico dell'individuo e della postura del corpo al momento della misurazione; tuttavia, i dati sulle variazioni della RHR in base alla posizione e agli stati di riposo come il sonno sono limitati.
Inoltre, l'influenza dell'esercizio fisico e dell'obesità sull'associazione tra RHR e fitness cardiorespiratorio non è chiara.

Lo studio
Nel presente studio, i ricercatori hanno esaminato se la RHR potesse essere utilizzata come biomarcatore per l'idoneità cardiorespiratoria. Inoltre, hanno esplorato i fattori che influenzano le associazioni.
Lo studio su larga scala del Regno Unito (UK), basato sulla popolazione del distretto del Fenland, con una popolazione di circa 120.000 abitnti, ha incluso 5.143 e 5.722 uomini e donne, rispettivamente, di età compresa tra 29,0 e 65,0 anni. Il team ha misurato la frequenza cardiaca a riposo (battiti al minuto, bpm) in posizione seduta e supina.
Inoltre, i valori RHR sono stati determinati quando i partecipanti dormivano. La forma fisica è stata valutata in base ai livelli di VO2max (ml al minuto e kg) ottenuti con test su tapis roulant.

La relazione tra la frequenza cardiaca a riposo e l'idoneità cardiorespiratoria è stata determinata con aggiustamenti dei dati per l'età, il sesso, l'esercizio fisico e l'obesità dei partecipanti.
Per l'analisi longitudinale, che comprendeva 6.589 partecipanti, la frequenza cardiaca a riposo e i livelli di fitness cardiorespiratorio sono stati rivalutati dopo sei anni (mediana). Inoltre, il team ha valutato la relazione tra l'idoneità cardiorespiratoria e le variazioni intra-individuali della RHR.
Durante l'epidemia di sindrome respiratoria acuta grave da coronavirus 2 (SARS-CoV-2), il team ha utilizzato un'applicazione telefonica per misurare la frequenza cardiaca a riposo di 1.914 persone a distanza tra l'agosto 2020 e l'aprile dell'anno successivo. Hanno anche valutato le differenze tra le frequenze cardiache a riposo ottenute durante i periodi pre-pandemici.
Sono stati esclusi dall'analisi i soggetti diabetici, le donne in gravidanza o in allattamento, i soggetti con difficoltà di deambulazione, i soggetti affetti da psicosi e quelli con malattie terminali. L'obesità è stata valutata utilizzando l'indice di massa grassa (FMI) e l'indice di massa corporea (BMI).
I dati sociodemografici relativi all'etnia, all'assunzione di alcol e all'abitudine al fumo sono stati ottenuti tramite questionari. Per l'analisi è stata eseguita una modellazione di regressione lineare. I partecipanti sono stati reclutati tra il 2005 e il 2015.

Risultati
Al basale sono stati analizzati 12.435 individui (tasso di risposta del 27%), di cui 10.865 sono stati considerati per la presente analisi dopo aver escluso 315 individui che consumavano beta-bloccanti e 28, 846, 373 e 8 individui con dati mancanti su RHR, fitness, esercizio fisico e obesità, rispettivamente.
I valori medi della RHR da seduti, della RHR da supini e della RHR durante il sonno erano rispettivamente di 68, 64,0 e 57,0 battiti al minuto. I partecipanti con RHR più elevata avevano livelli di grasso corporeo e BMI maggiori, livelli di VO2max più bassi e un minor numero di attività fisiche. La durata mediana del tapis roulant per uomini e donne è stata rispettivamente di 16 e 15 minuti.
In media, gli RHR erano più alti di tre battiti al minuto e i valori stimati di VO2max erano inferiori di otto ml di O2 al minuto per kg di massa corporea totale tra le donne rispetto agli uomini.

Sono stati ottenuti coefficienti beta di -0,3, -0,3 e -0,2 ml per kg per battito per le relazioni aggiustate per età tra le frequenze cardiache a riposo e i livelli di fitness cardiorespiratorio tra donne e uomini.
A livello longitudinale, un aumento di 1,0 battiti al minuto della frequenza cardiaca a riposo in posizione supina era correlato a una riduzione di 0,2 ml al minuto per kg di fitness cardiorespiratorio. Durante la malattia da coronavirus del 2019 (COVID-19), i valori di RHR sono aumentati tra gli individui con una bassa forma fisica pre-pandemica, ma sono rimasti stabili tra gli altri.
Gli aggiustamenti per età hanno mostrato che i valori di RHR erano significativamente correlati ai valori stimati di VO2max tra gli uomini e le donne, e la relazione è rimasta significativa dopo l'aggiustamento per l'assunzione di alcol, l'etnia e l'abitudine al fumo.
Tuttavia, gli aggiustamenti per il dispendio energetico dell'attività fisica (PAEE) e l'obesità hanno ridotto l'associazione tra frequenza cardiaca a riposo e idoneità cardiorespiratoria rispettivamente del 50% e del 10%.

Conclusioni
Nel complesso, i risultati dello studio hanno dimostrato che la RHR potrebbe essere utilizzata come biomarcatore dell'idoneità cardiorespiratoria a livello di popolazione in contesti di salute pubblica ed epidemiologici per lo screening, la sorveglianza e il monitoraggio dei cambiamenti in risposta agli interventi politici.
I fattori che influenzano la RHR sono paralleli ai cambiamenti dei fattori che influenzano l'idoneità cardiorespiratoria. Il monitoraggio della frequenza cardiaca a riposo potrebbe essere particolarmente utile per il monitoraggio remoto della popolazione tramite smartphone.
I risultati dell'analisi trasversale hanno mostrato correlazioni inverse tra la RHR e la forma fisica cardiorespiratoria, che persistono tra le varie modalità di misurazione della RHR e le convenzioni di normalizzazione della forma fisica (in base alla massa grassa e alla massa corporea totale).
La relazione era in parte spiegata dall'obesità, ma in gran parte dall'esercizio fisico. Nell'analisi longitudinale, le variazioni intra-individuali della RHR sono state correlate a variazioni intra-individuali della forma fisica cardiorespiratoria, di entità paragonabile all'associazione trasversale.