Disfunzione del Sistema nervoso Autonomo. HRV

Disfunzione del Sistema Nervoso Autonomo (Disautonomia) e HRV

Richiami di anatomia e fisiologia del Sistema Nervoso Autonomo:

Il Sistema Nervoso Autonomo è una componente del Sistema Nervoso Periferico che gestisce le funzioni non coscienti, relative agli organi interni e agisce mantenendo nel tempo, entro i limiti fisiologici, parametri quali pressione arteriosa, gittata cardiaca, respirazione, temperatura corporea, equilibrio acido-base, metabolismo, sudorazione, minzione, defecazione, eccitazione sessuale e altri processi fisiologici, agendo da regolatore.

Il Sistema Nervoso Autonomo riceve input dalle regioni del sistema nervoso centrale che elaborano e integrano fra loro gli stimoli provenienti dal corpo e dall'ambiente esterno, soprattutto gli indizi che riguardano la sicurezza, il pericolo e le minacce provenienti dal nostro corpo, dall'ambiente circostante e dalle nostre connessioni con gli altri individui (Neurocezione), il tutto avviene al di fuori della soglia di consapevolezza. Queste regioni encefaliche comprendono l'ipotalamo, il nucleo del tratto solitario, la formazione reticolare, l'amigdala, l'ippocampo e la corteccia olfattoria.  Il Sistema Nervoso Autonomo è composto a sua volta da due sistemi:

• Il sistema ortosimpatico, che agisce tramite la catena del midollo spinale, per lo più con funzioni di accelerazione delle funzioni regolatorie inconsce.  È situato nelle zone lombari e toraciche del midollo spinale.

• Il sistema Parasimpatico, che agisce tramite il nervo Vago, con azione per lo più di rallentamento delle funzioni inconsce. Si trova nella regione sacrale del midollo spinale e nel midollo allungato del tronco encefalico.

 Nella gran parte delle condizioni fisiologiche inconsce, la normale omeostasi dipende dal giusto ed armonico bilanciamento dell’azione tra i due sistemi nelle varie situazioni di vita, dato che l’aumento dell’azione di uno comporta la parziale inibizione dell’altro. È quindi importante che vi sia un corretto equilibrio, senza il quale uno dei due sistemi finirebbe con influenzare negativamente il nostro stato di salute. La diversità tra le funzioni dei due sistemi viene di solito definita in questo modo: dal sistema simpatico dipende la condizione di “attacco e fuga” mentre dal sistema parasimpatico dipende la condizione di “sazietà e riposo”. Quindi il sistema Simpatico sarebbe normalmente più attivo di giorno e soprattutto nelle situazioni di pericolo, accelerando le nostre funzioni fisiologiche e mettendoci in grado di fronteggiare fisicamente e mentalmente un pericolo, mentre il sistema Parasimpatico sarebbe più attivo di notte e, oltre ad agire sulla motilità e secrezione gastrointestinale, metterebbe il nostro organismo nella condizione di consumare meno energie e di rigenerarsi.

I segnali del Sistema Nervoso Autonomo vengono veicolati principalmente da due neurotrasmettitori: l’acetilcolina e la noradrenalina. Le sinapsi delle fibre pre gangliari rilasciano acetilcolina per entrambi i sistemi mentre quelle delle fibre post gangliari rilasciano acetilcolina per il sistema parasimpatico e noradrenalina per quello simpatico.

Oltre ai due sistemi che lavorano in contrapposizione c’è il sistema Enterico che, pur comunicando con gli altri due, regola in autonomia le funzioni muscolo viscerali enteriche. È un sistema complesso e filogeneticamente più antico, considerato un secondo cervello, con una propria autonomia.

La teoria della “Sindrome Generale di Adattamento” di Hans Selye riguardo le situazioni di Stress, mette in contrapposizione, nelle situazioni di pericolo, il Sistema Simpatico, con azione prevalente e ben studiata, al Sistema Parasimpatico le cui funzioni in questo frangente non sono ben chiare.

Negli ultimi anni, a cura del neurofisiologo americano Prof. Stephen Porges, è stata elaborata la Teoria polivagale che cerca di spiegare meglio la funzione del Sistema Parasimpatico mediata dal nervo Vago. Partendo dall’osservazione tra le differenze di risposta allo Stress degli animali, si è visto che gli esseri più evoluti, come i mammiferi, sono dotati anche di circuiti più evoluti del sistema nervoso, che inibiscono i circuiti più primitivi. Secondo questa teoria solo quando i circuiti evoluti falliscono, allora intervengono i più primitivi. Anche il nostro sistema nervoso utilizza quindi dapprima le risposte adattive che vengono dai gradini più recenti della nostra evoluzione, ma quando queste non servono più a metterci al sicuro, utilizza via via le risposte più primitive, seguendo a ritroso la storia evolutiva della nostra specie. Quindi, secondo la Teoria Polivagale esistono due principali branche del sistema parasimpatico appartenenti a periodi diversi della nostra storia filogenetica: un circuito vagale più recente e con fibre nervose mielinizzate detto “ventrovagale”, che ha fibre verso gli organi sopra-diaframmatici e che guida i muscoli del volto, della faringe, dei polmoni, del cuore e determina la nostra capacità di esprimere le emozioni con il volto, la voce, e il respiro e costituisce un sistema di coinvolgimento sociale al di fuori della soglia della consapevolezza, il Social Engagement System, , che utilizza lo sguardo, l’espressione del viso, il tono della voce, i movimenti della testa e la gestualità per creare connessioni sicure con gli altri. C’è poi un circuito vagale più antico detto “dorsovagale”, che ha fibre verso gli organi sotto-diaframmatici e che ha un ruolo importante del mantenere l’omeostasi e il controllo delle funzioni viscerali di base (stomaco, intestino tenue, colon e vescica). In condizioni di pericolo il circuito “ventrovagale” ha un effetto calmante sul cuore, riduce la reattività simpatica e promuove comportamenti di coinvolgimento sociale mentre, al contrario, il circuito “dorsovagale”, più antico, in condizioni di pericolo, sotto l’effetto della paura, ha una diversa risposta difensiva da mettere in campo: l’immobilizzazione fino al collasso, risposta che abbiamo ereditato dai rettili (animali più primitivi rispetto ai mammiferi), che di fronte al pericolo si paralizzano fingendosi morti. Quindi in caso di percezione di un possibile pericolo si attiverebbe prima, ove possibile, il sistema ventrovagale con un comportamento sociale emozionale orientato a stabilire connessioni con le altre persone, dato che queste connessioni possono generare sicurezza e questo stato di sicurezza può stabilizzare la nostra condizione neurofisiologica. Se l’ambiente, attraverso questa modalità, viene percepito come sicuro, le risposte di difesa vengono inibite e la condizione di sicurezza che deriva dalla relazione sociale si riflette sulle sensazioni viscerali: in particolare il battito cardiaco rallenta, il respiro diventa più lento e profondo, i muscoli dell’orecchio medio si modulano migliorando la capacità di ascolto e comprensione e si possono osservare movimenti armonici del collo e della testa. Se invece questo stato di sicurezza viene a mancare si attiva subito la risposta del sistema simpatico “attacca o fuggi”, con tutte le alterazioni neurofisiologiche ad esso correlate (vedi il capitolo Salute, ambiente e stress). A questo punto, se il pericolo viene meno, la persona ritorna gradualmente ad uno stato di normale regolazione neurofisiologica. Se invece il pericolo persiste o aumenta si attiva una prevalenza parasimpatica dorsovagale, di solito associata a pericoli estremi, con uno stato di immobilizzazione, dovuto inizialmente alla contemporanea stimolazione del simpatico e quella del parasimpatico. L’immobilizzazione è un’esperienza di molte persone, soprattutto in caso di stupri, una specie di blocco vigile, caratterizzato da completa cessazione del movimento ad eccezione della respirazione e dei movimenti oculari con frequenza cardiaca aumentata e muscolatura tesa, accompagnata da acutezza sensoriale. Si tratta di uno stato di congelamento vigile, dominato dalla paura, in cui si comincia a dissociarsi dalle sensazioni corporee, per ridurre la sofferenza emotiva. La completa prevalenza del sistema dorsovagale porta infine al collasso con lo svenimento. L’intero percorso è un continuum che va dalla sicurezza all’immobilizzazione, fino al collasso. Fare il cammino inverso, cioè dalla reazione del sistema dorsovagale allo stato di sicurezza del sistema ventrovagale è molto difficile e può essere causa di disregolazione del sistema autonomo e della comparsa di sintomatologie caratterizzate spesso da ansia e depressione e da sintomi vari, come avviene nella Sindrome post traumatica. La moderna psicoterapia dovrebbe tenere in considerazione questa teoria polivagale per aiutare il paziente a ripercorrere il cammino inverso, necessario per riacquistare l’equilibrio psicofisico, dato che l’evento traumatico può aver fatto perdere la capacità di interpretare correttamente i segnali inconsci di sicurezza provenienti dell’ambiente e portare il soggetto a vivere come pericolose anche situazioni normali. Quando il nostro Sistema Nervoso Autonomo è continuamente impegnato in attività difensive, come può accadere in situazioni traumatiche o di stress prolungato, queste stesse possono diventare potenzialmente dannose per la nostra salute fisica e mentale poiché viene a mancare in modo cronico l’equilibrio tra le diverse branche del sistema nervoso autonomo. (l’intera spiegazione della teoria polivagale è tratta  dal sito https://www.stateofmind.it/teoria-polivagale/ alla quale ho apportato solo qualche semplificazione). Inoltre, sempre riguardo la funzione del nervo Vago e quindi del sistema parasimpatico, una scoperta recente ha rivelato una via metabolica che inibisce la produzione di citochine da parte dei macrofagi. Il sistema nervoso autonomo percepisce la presenza di stimoli infiammatori e modula la produzione di citochine. I segnali afferenti al cervello, trasmessi attraverso il nervo Vago, culminano con una risposta efferente mediata sempre dal Vago, definita “via metabolica colinergica anti-infiammatoria”, costituita dal rilascio di acetilcolina in prossimità dei macrofagi a livello del sistema reticolo-endoteliale, portando alla disattivazione cellulare e all’inibizione del rilascio di citochine. C’è quindi un’attività antiinfiammatoria del sistema Parasimpatico che potrebbe essere inibita dalla disregolazione del sistema autonomo. Ciò potrebbe interessare molte malattie croniche con componente infiammatoria. (C. J. CZURA & K. J. TRACEY, North Shore-LIJ Research Institute, Center for Patient Oriented Research, Manhasset, NY, USA).

Le patologie collegate a Disautonomia:

Molte patologie con Disautonomia sono facilmente individuabili dalla storia del paziente che ha subito un evento traumatizzante in un dato momento della vita e vengono catalogate come “Sindrome da Stress Post traumatico”. La parola Trauma in questo caso viene ad assumere l’accezione più ampia possibile, dai traumi fisici, anche localizzati, a quelli emozionali, come quelli conseguenti a vere e proprie situazioni di pericolo di vita, fino a situazioni di vessazione o umiliazione, specialmente se inaspettata e ripetuta. Più difficile è invece individuare tutte le patologie collegate a stress persistenti, dipendenti da situazioni ambientali, familiari, lavorative o da malattie croniche e invecchiamento. La neuroinfiammazione è poi un elemento molto importante, innescato da molteplici situazioni esogene ed endogene, e comporta sempre un errato funzionamento del sistema nervoso, mediato da alterazioni del sistema immunitario di varia natura. Esistono delle patologie, non frequenti, nelle quali gli studi hanno riscontrato questa disautonomia, ma con una etiologia multifattoriale di difficile comprensione.

Elenco delle malattie (Brarly M et al. Postural orthostatic Tachicardia Syndrome: JACC Focus Seminari J Am Coll Cardiol. 2019):

Sindrome della fatica cronica.

Fibromialgia 

Neuropatia a piccole fibre. È una patologia rara che colpisce il sistema nervoso periferico e che danneggia le piccole fibre nervose periferiche presenti in muscoli, pelle, organi interni risparmiando grandi nervi. È spesso associata ad alcune malattie come il diabete mellito, l’amiloidosi, la malattia di Fabry, la sindrome di Sjögren, la sarcoidosi, la malattia di Lyme e il lupus eritematoso sistemico. È possibile che sia in causa un’alterazione nei canali del sodio dovuta a una mutazione genetica. Sono fibre che interessano la conduzione di stimoli dolorosi o termici, non gli stimoli vibratori. Questa neuropatia, che può essere responsabile di iperalgesia, è presente in alcuni pazienti con Fibromialgia.

POTS (Postural Orthostatic Tachicardia Syndrome). È una disfunzione caratterizzata da un forte aumento della frequenza cardiaca che compare quando si assume la stazione eretta in assenza di alterazioni della pressione arteriosa.

IBS o sindrome del colon irritabile. È una forma di colite funzionale caratterizzata principalmente da dolore addominale cronico di tipo crampiforme e alterazioni dell'alvo, che è variabile tra diarrea e stitichezza con periodi di alternanza.

Sindrome di EHLERS-DANLOS. È una rara patologia ereditaria del tessuto connettivo, causata dal difetto in uno dei vari geni che controllano la produzione del tessuto connettivo e che determina un'insolita ipermobilità delle articolazioni, pelle molto elastica e fragilità dei tessuti. I sintomi tipici includono articolazioni esageratamente flessibili, cifosi, piedi piatti e cute poco elastica.

In tutte le situazioni è importante avere dei test di riferimento per poter diagnosticare la Disfunzione del Sistema Nervoso autonomo, possibilmente anche in situazioni sub cliniche, ed oggi il test più usato è l’HRV (Heart Rate Variability).

L’HRV (Heart Rate Variability)

L'HRV è semplicemente una stima delle variazioni che intercorrono tra un battito e l'altro (variabilità RR all’ECG) del nostro cuore misurato in millisecondi (ms.) a riposo. 

Si tratta di micro variazioni influenzate dal sistema nervoso autonomo (simpatico e parasimpatico).

A parità di condizioni del nostro corpo, l’intervallo RR tra 2 battiti, confrontato in situazioni di riposo con quelli successivi, varia di pochi millisecondi. Normalmente le differenze che intercorrono, in condizioni di riposo stazionarie, tra un battito ed un altro sono di 20 – 40 msec.

Queste variazioni sono fisiologiche e ciò significa che il corpo risponde in modo flessibile alle micro variazioni interne. Le donne ed i giovani hanno più variabilità rispetto agli uomini o gli anziani.

Un battito cardiaco che non ha micro variazioni, differentemente da ciò che si è portati a pensare, è indice di un corpo è affaticato.

l’HRV si misura in relazione ad un preciso parametro: l’rMSSD., ovvero la radice quadrata media delle differenze temporali successive tra battiti cardiaci normali per una determinata serie di dati cardiaci.

Come si legge l'indice HRV? L'indice HRV è espresso da un valore compreso tra 1 e 100, che indica lo stato attuale di sforzo fisico e mentale del nostro sistema nervoso. Più alto è il valore, più il nostro corpo è rilassato.

Teniamo presente quindi che, in generale, un indice HRV elevato indica che il sistema nervoso parasimpatico è attivo e, quindi, che il corpo si trova in uno stato di rilassamento; se, al contrario, è il sistema nervoso simpatico a essere attivo, significa che il corpo è in uno stato di tensione, di eccitazione o di affaticamento.

·         Meno varia l’HRV e più sei stressato, affaticato.

·         Più varia l’HRV (nei range fisiologici) e più il corpo è rilassato, flessibile e pronto a rispondere agli stimoli esterni

Linee guida per interpretare il valore del vostro indice HRV:

·         81-100: estremamente rilassati o in rapido recupero.

·         51-80: livello di stress fisico e mentale basso.

·         21-50: livello di stress fisico e mentale moderato.

·         1-20: livello di stress fisico e mentale alto.

Misurare l’indice HRV permette quindi di valutare in modo pratico e accurato lo stato del sistema nervoso autonomo, che è costituito da due componenti: il sistema nervoso simpatico, che regola le reazioni di attacco e di fuga, e il sistema nervoso parasimpatico, che attiva le reazioni di riposo e digestione. Queste due componenti si influenzano l’una con l’altra e si differenziano per l’impatto complessivo che hanno sul sistema nervoso autonomo.

Da un punto di vista pratico, un basso rMSSD (e di conseguenza un basso HRV) comporta:

• Scarsa capacità di recupero dopo uno sforzo fisico.

• Difficoltà nel fronteggiare una situazione ad elevato stress emotivo.

• Aumentata glicemia a digiuno.

• Aumento del cortisolo urinario notturno.

• Aumento delle citochine pro-infiammatorie.

Mentre un alto rMSSD comporta:

• Maggiore resilienza allo stress

• Buona salute cardiovascolare

• Efficiente riposo e recupero energetico

• Buona salute generale

Bisogna tenere presente che il valore dell’HRV è però influenzato da un gran numero di fattori esterni, legati allo stile di vita, alla genetica, all’allenamento fisico, come ad esempio lo stress muscolare e mentale, la dieta, l’assunzione di caffeina, lo stato di salute, l’uso di droghe... e quindi non può essere considerato attendibile in senso assoluto, ma solo come un aiuto inserito in una valutazione globale del paziente che tenga presenti altri indicatori importanti di Distress come il sonno (in ore e la sua qualità), l’appetito, la Cortisolemia, la presenza ambientale di fattori ansiogeni e lo stato d’animo del paziente.

Consigli su come misurare l’HRV:

·         Se possibile, effettuare la misurazione al risveglio mattutino, a letto, oppure, sempre nella prima parte del mattino, dopo essere rimasti seduti tranquilli per circa 5 minuti.

·         Evitare di effettuare la misurazione subito dopo aver compiuto qualsiasi attività, sia fisica che mentale.

·         Cercare di effettuare la misurazione più o meno alla stessa ora e nella stessa posizione; in questo modo potremo confrontare i risultati giorno dopo giorno. L’indice HRV è influenzato dai ritmi biologici e oscilla moltissimo nel corso della giornata: confrontare indici misurati in momenti diversi o dopo aver compiuto attività diverse è inutile.

·         Evitate di trarre conclusioni da una unica misurazione preferendo la ripetizione della misurazione per almeno 3-7 giorni consecutivi.

Approfondimento

Il parametro rMSSD è stato scelto ed inserito nella maggior parte delle applicazioni perché è un parametro di misurazione della HRV semplice da utilizzare clinicamente, economico e non invasivo per valutare lo stato fisico ed emotivo di una persona, ma esistono misurazioni più accurate ed attendibili.                        In pratica, senza scendere troppo in particolari inutili al medico pratico, la HRV può essere studiata secondo il Dominio del tempo, come fa rMSSD, o secondo il dominio della frequenza, cioè, non c’è un singolo indicatore, ce ne sono molti (rMSSD, AVNN, SDNN, pNN50, pNN20 UVLF, VLF, LF, HF). Attualmente questi indicatori sono molto utilizzati in medicina sportiva e dai preparatori atletici per ottimizzare la preparazione degli atleti, dato che lo sforzo fisico al quale il soggetto è sottoposto deve essere equilibrato e non causare uno stress fisico. In base alla conoscenza ed al confronto tra questi parametri è possibile ottimizzare il lavoro di preparazione diradando le sedute più impegnative in caso di segnali di stress. Naturalmente stiamo parlando di atleti molto allenati e quindi sottoposti a carichi di addestramento particolari che li espongono ad un possibile rischio di sovrallenamento.

Infine l’HRV è anche oggetto di ricerca, soprattutto come possibile predittore per rilevare il rischio di morte per cause cardiovascolari o di altra natura (Sen e McGill, 2017).

Riequilibrio del Sistema Nervoso Autonomo

I metodi più efficaci per riequilibrare la sinergia tra sistema ortosimpatico e parasimpatico, verificabili attraverso il miglioramento del HRV, sono:

·         Biofeedback: procedimento basato sull’uso di app per smartfone (es. Elite HRV o Inner Balance di Heartmath) collegate a sensori della frequenza cardiaca (es. fascia Polar H10) attraverso le quali possiamo imparare a controllare e influenzare le nostre risposte fisiologiche per lo più con l’ausilio di esercizi di respirazione.

• L'attività fisica: l’esercizio aerobico, come la corsa, è un ottimo modo per migliorare l’HRV. L’attività aerobica moderata consente al cuore di lavorare a un ritmo costante e moderato, migliorando la capacità di utilizzare l’ossigeno e la produzione di energia attraverso l’utilizzo dei grassi. L’attività aerobica riduce lo stress e migliora il recupero, favorendo quindi l’aumento dell’HRV. Un’attività esagerata, soprattutto in persone non adeguatamente allenate, può ottenere l’effetto contrario con calo dell’HRV.

• La meditazione, la respirazione profonda e lo yoga favoriscono il rilassamento e quindi l’attività del sistema parasimpatico. Esiste una evidenza scientifica riguardo l’ascolto della sonata K 448 di Mozart per i suoi poteri sul nostro cervello : ha incrementato in modo significativo il tono parasimpatico in bambini soggetti a epilessia (Lung-Chang Lin et al.2013). La musica e il canto quindi sono probabilmente in grado di influenzare positivamente il nostro sistema nervoso e l’HRV.

• La termogenesi indotta dal freddo: un’esposizione controllata e graduale all’acqua fredda è in grado di migliorare l’equilibrio del sistema nervoso autonomo. Dunque, in assenza di controindicazioni mediche, possono essere utili delle docce fredde.

• Infine sono importanti una dieta equilibrata, ricca di frutta, verdura e grassi sani e sonno regolare.

Naturalmente alcune situazioni patologiche, come per esempio la Fibromialgia, la Sindrome da fatica cronica e la Sindrome da Stress Post Traumatico possono trarre giovamento dalla Psicoterapia, soprattutto la Psicoterapia Cognitivo Comportamentale, che agirebbe quindi in vario modo contribuendo anche alla spontanea resincronizzazione del Sistema Nervoso Autonomo.

Esiste anche un presidio medico di elettroterapia che attua una stimolazione di alcuni rami del nervo Vago agendo su un punto auricolare. Riguardo la Fibromialgia il Prof. Raffaello Furlan, professore ordinario di Medicina Interna della Humanitas University, ha studiato l’iperreattività del sistema simpatico presente in questi pazienti in condizioni di riposo. Ha riscontrato però che, pur con meccanismi periferici dei barocettori funzionanti, c’era una ridotta capacità di aumentare la risposta simpatica quando il paziente assumeva la stazione eretta, come invece avviene nei soggetti sani. In pratica nel paziente Fibromialgico c’è una ridotta capacità di aumentare l’attività simpatica sui vasi sanguigni e di contrastare l’azione del parasimpatico a livello cardiaco, con ripercussioni sulla P.A. e sulla F.C.. Quando assumono la stazione eretta compaiono i sintomi che caratterizzano la cosiddetta intolleranza ortostatica (vedi il capitolo sulla sindrome della stanchezza cronica). Il Prof. Furlan ha poi dimostrato che questo profilo autonomico alterato è in qualche modo correlato con l’intensità del dolore. Ha infine testato, su alcune pazienti affette da POTS ed anche da Fibromialgia, un dispositivo medico, il tVNS® Stimolatore Transcutaneo del Nervo Vago. Il tVNS® stimola il ramo del nervo vago nel padiglione auricolare, nella zona della conca dell’orecchio dx, attraverso la pelle con impulsi elettrici a bassa intensità (larghezza d’onda 200 µs, frequenza 25 Hz, ciclo on-of di 30 s.) per 4 ore al giorno, per 14 giorni. I segnali vengono trasmessi al cervello tramite speciali fibre nervose: prima nel tronco cerebrale e poi nei centri superiori. I risultati dei test confermano una notevole riduzione della stimolazione simpatica a riposo dopo il trattamento, con miglioramento della sintomatologia e riequilibrio della disautonomia.

Infine vi sono tecniche di medicina complementare come l’Agopuntura, la Neuralterapia e manovre di Osteopatia che possono contribuire a curare la Disautonomia.

Immagine tratta da https://www.msdmanuals.com/it/professionale/malattie-neurologiche/sistema-nervoso-autonomo/panoramica-sul-sistema-nervoso-autonomo