Bezprostřední vliv Schultzova autogenního tréninku na autonomní nervový systém, hodnocený ukazateli spektrální a časové analýzy variability srdeční frekvence u zdravých probandů

Souhrn

Záměrem studie bylo zhodnotit bezprostřední vliv Schultzova autogenního tréninku na vybrané ukazatele variability srdeční frekvence. Výsledky studie prokázaly pozitivní vliv Schultzova autogenního tréninku na autonomní nervový systém.

Klíčová slova:

autonomní nervový systém – variabilita srdeční frekvence – spektrální analýza – Schultzův autogenní trénink

Úvod

V současnosti lze poruchy autonomního nervového systému (ANS) objektivně hodnotit, ale náročnějším úkolem je tyto poruchy pozitivně ovlivnit. U nemalého množství diagnóz, se kterými se setkávají rehabilitační lékaři i fyzioterapeuté, je významný psychosomatický podklad. Recentní studie prokazují i korelaci mezi sympatovagální dysbalancí a výskytem deprese [1,2].

Jednou z metod, která má pozitivní vliv na ANS, je Schultzův autogenní trénink. Na rozdíl od Jacobsonovy progresivní svalové relaxace je pro jeho účinnou aplikaci třeba delšího systematického nácviku. Autogenní trénink (AT) je relaxační a autoregulační metodou, kterou vypracoval německý lékař, psychiatr a neurolog Johannes Heinrich Schultz ve 20. letech 20. století. Metoda AT byla poprvé publikována v roce 1932 [3]. AT je založen na autosugesci a vzájemné provázanosti fyzické a psychické stránky člověka, který dosahuje relaxace v obou těchto oblastech prostřednictvím navozování pocitů uvolnění, tíhy, tepla, chladu, klidného dechu a srdečního tepu. Studie navazuje na předchozí výzkumy, které posuzovaly relaxační vliv canisterapie, audiovizuální stimulace a Jacobsonovy pozitivní relaxace na ANS [4–6] s využitím metody spektrální analýzy (SA) variability srdeční frekvence (VSF).

Metodika

V této charakterem komparativní studii bylo úvodem vyšetřeno celkem 20 zdravých probandů v období rané dospělosti.

Ti byli losem rozděleni do dvou skupin (výzkumné a kontrolní). Postupně, z důvodu časové náročnosti výzkumu absolvovala kompletní měření pouze část probandů. Výzkumný soubor tak tvořilo pět mužů a čtyři ženy (věkový průměr 24,56 ± 1,85 let) a kontrolní soubor tvořily čtyři ženy a tři muži (věkový průměr 24,86 ± 1,27 let).

U výzkumného souboru byla aplikována nahrávka Schultzova autogenního tréninku [7]. U kontrolního souboru byla použita emočně neutrální nahrávka ve španělském jazyce.

Při prvním měření byla u výzkumného souboru aplikována nahrávka prvního kroku AT (prvek uvolnění). Poté byly probandům výzkumného souboru poskytnuty nahrávky AT a probandi byli instruováni o domácí přípravě, která zahrnovala nácvik AT. Nácvik byl dle instrukcí prováděn 2× denně po dobu 13 týdnů. Délka AT se tak s rostoucím počtem jeho prvků prodlužovala. Druhá aplikovaná nahrávka zahrnovala tři prvky AT (uvolnění, tíha, teplo) a měření při její aplikaci proběhlo 6 týdnů od měření prvního. Třetí aplikovanou nahrávkou byl kompletní AT s prvky „uvolnění, tíha, teplo, dech, tep, břicho, hlava“ a měření při její aplikaci proběhlo 7 týdnů od druhého měření.

U probandů kontrolního souboru neprobíhala domácí příprava. Emočně neutrální nahrávka byla aplikována ve stejné délce jako nahrávky AT u výzkumného souboru, tj. při prvním měření byla délka nahrávky 5 min, při druhém měření 9 min a při třetím měření 14 min.

Domácí příprava byla průběžně kontrolována a probandi měli možnost kdykoli případné vzniklé obtíže při nácviku AT konzultovat.

Vyšetření metodou SAVSF probandů probíhalo standardně v dopoledních hodinách. Všichni probandi splnili podmínky pro standardizaci měření metodou SAVSF, dechová frekvence nebyla < 9 dechů/min [8]. Byla využita standardní zkouška leh-stoj-leh před každou nahrávkou a po ní [9].

Variabilita srdeční frekvence byla hodnocena ve frekvenční i časové oblasti [10]. Pro měření byl použit diagnostický systém VarCor PF7 [11], který umožňuje přenášet naměřená data do PC pomocí USB portu. EKG signál byl snímán pomocí pásu s elektrodami (systém POLAR) umístěnými na hrudníku. Signál ze snímacího pásu byl tranformován do UHF přijímače, následně zpracován v PC s využitím speciálního softwaru pro tento diagnostický systém. Pro výpočet spektrálních ukazatelů ve frekvenční oblasti byla využita rychlá Fourierova transformace s částečně upravenými procedurami (CGSA – coarse graining spectral analysis) [11]. Vyšetření byla prováděna v krátkodobých záznamech v jednotlivých polohách, vždy přibližně 300 tepů (resp. 5 min)/pozice.

Metoda SAVSF byla zvolena pro hodnocení regulací ANS z důvodu její citlivosti a neinvazivity. Oblasti kmitočtového spektra, které tato metoda využívá, se dělí v krátkodobých záznamech do tří hlavních komponent:

1. komponenta VLF (velmi nízká frekvence, 20–50 mHz), jejíž regulační mechanizmy nejsou dosud jednoznačně objasněny;

2. komponenta LF (nízká frekvence, 50–150 mHz) je interpretována především jako odraz arteriální baroreceptorové sympatické aktivity, zvyšující se ve stoji;

3. komponenta HF (vysoká frekvence, 150–400 mHz) představuje vagovou aktivitu spojenou s dýcháním [12].

Z ukazatelů v časové oblasti (doméně) byly použity ukazatele:

– R-R intervaly;

– bezpečnostní list materiálu (MSSD – material safety data sheet).

Z ukazatelů ve frekvenční oblasti (doméně) byly v naší studii sledovány a hodnoceny ukazatele:

– výkon velmi nízkofrekvenční složky (Power VLF) v ms²;

– výkon nízkofrekvenční složky (Power LF) v ms²;

– výkon vysokofrekvenční složky (Power HF) v ms²;

– celkový spektrální výkon (Total power) – součet spektrálních výkonů VLF, LF a HF složek v ms²;

– relativní poměry zastoupení komponent LF a HF (Rel. LF a Rel. HF);

– poměr LF/HF.

Ukazatele frekvenční a časové domény VSF byly mezi sebou vzájemně porovnány u výzkumné skupiny v pozici lehu 2, stejně tak u skupiny kontrolní vždy před nahrávkou a po ní. Výzkum byl u probandů doplněn dotazníkem na autonomní funkce (DAF). Dotazník DAF podává orientační informace o vyváženosti poměru odpovědí na projevy sympatiku a parasympatiku. Celkem obsahuje 16 otázek. Vyhodnocuje se podle počtu odpovědí, které jsou rozděleny do skupiny sympatiku, parasympatiku a indiferentní. Vyšší četnost odpovědí ze sloupce sympatikus představuje relativní převahu sympatiku a naopak [9].

Pro porovnání zjištěných hodnot ukazatelů VSF ve vybraných pozicích byl použit Wilcoxonův párový neparametrický test. Za statisticky významné jsme považovali změny sledovaných hodnot ukazatelů p < 0,05 (hladina statistické významnosti byla stanovena na úrovni 0,05).

Hlavními limity výzkumu byla ochota probandů vykonávat domácí přípravu a velikost hodnocených souborů (obr. 1).

Výsledky

Výsledný poměr DAF u výzkumného souboru byl 5,11 (± 1,53) : 6,44 (± 1,88). Výsledný poměr DAF u kontrolního souboru byl 5,29 (± 1,65) : 7,14 (± 1,71). Tento výsledek svědčí o vstupní vyváženosti projevů funkcí sympatiku a parasympatiku u zkoumaných probandů, s mírnou převahou parasympatiku.

Při porovnání hodnot naměřených v pozici leh 2 po prvním měření došlo při porovnání s hodnotami před prvním měřením u výzkumného souboru ke statisticky významnému zvýšení hodnot časového ukazatele MSSD (tab. 1).

Při porovnání hodnot naměřených v pozici leh 2 po druhém měření došlo při porovnání s hodnotami před druhým měřením u výzkumného souboru ke statisticky významnému zvýšení hodnot vybraných frekvenčních ukazatelů VSF (Power HF, Rel. HF, Total power) a časových ukazatelů (R-R, MSSD) a ke statisticky významnému snížení hodnot vybraných frekvenčních ukazatelů VSF (Rel. LF, LF/HF) (tab. 2)

Při porovnání hodnot naměřených v pozici leh 2 po třetím měření došlo při porovnání s hodnotami před třetím měřením u výzkumného souboru ke statisticky významnému zvýšení hodnot vybraných frekvenčních ukazatelů VSF (Power HF, Total power) a časového ukazatele MSSD (tab. 3).

Při porovnání hodnot naměřených v pozici leh 2 po prvním měření došlo při porovnání s hodnotami před prvním měřením u kontrolního souboru ke statisticky významnému zvýšení hodnot frekvenčního ukazatele Rel. HF a časového ukazatele R-R (tab. 4).

Při porovnání hodnot naměřených v pozici leh 2 po druhém měření nedošlo při porovnání s hodnotami před druhým měřením u kontrolního souboru ke statisticky významné změně vybraných frekvenčních a časových ukazatelů VSF (tab. 5).

Při porovnání hodnot naměřených v pozici leh 2 po třetím měření došlo při porovnání s hodnotami před třetím měřením u kontrolního souboru ke statisticky významnému zvýšení hodnot vybraných frekvenčních ukazatelů VSF (Power LF a Total power) (tab. 6).

Při porovnání vybraných frekvenčních a časových ukazatelů VSF naměřených před jednotlivými intervencemi a po nich byly u výzkumného souboru nalezeny statisticky významné změny. Při první intervenci došlo ke statisticky významnému zvýšení ukazatele MSSD. Při druhé intervenci bylo nalezeno statisticky významné zvýšení hodnot frekvenčních ukazatelů Power HF, Rel. HF, Total power a časových ukazatelů R-R a MSSD. Ke statisticky významnému snížení došlo u frekvenčních ukazatelů LF/HF a Rel. LF. Při třetí intervenci bylo nalezeno statisticky významné zvýšení hodnot frekvenčních ukazatelů Power HF, Total power a časového ukazatele MSSD.

Při porovnání vybraných frekvenčních a časových ukazatelů VSF naměřených před jednotlivými intervencemi a po nich byly u kontrolního souboru nalezeny následující statisticky významné změny. Při první intervenci došlo ke statisticky významnému zvýšení hodnot frekvenčního ukazatele Rel. HF a časového ukazatele R-R. Při druhé intervenci nebyla nalezena statisticky významná změna žádného z vybraných ukazatelů VSF. Při třetí intervenci došlo ke statisticky významnému zvýšení hodnot frekvenčních ukazatelů Power LF a Total power.

Výsledky u výzkumného souboru ukazují posun sympatovagální balance směrem k parasympatiku a zvýšení VSF, přičemž největší změny byly nalezeny u druhého měření. V porovnání s kontrolním souborem bylo zjištěno, že při prvním měření nebyly rozdíly výrazné.Rozdíly se začínají projevovat až v následných měřeních.

Diskuze

Autonomní nervový systém udržuje dynamickou rovnováhu vnitřního prostředí organizmu. Tato funkce je zajišťována automaticky a mimovolně. Některými z mnoha funkcí, které zajišťuje ANS, jsou srdeční činnost, dýchání, pocení, regulace krevního tlaku, trávení živin či vylučování. Činnost ANS zprostředkovávající zejména rychlé a krátce trvající reakce je koordinována s endokrinním systémem, jehož účinky jsou pomalejší a déle trvající [13]. Přestože je většina funkcí řízených ANS vůlí neovlivnitelná, existují mechanizmy, kterými může člověk dosáhnout určité regulace těchto funkcí s dopadem na aktivitu jednotlivých subsystémů ANS – sympatiku a parasympatiku. Jedním z mechanizmů, jak ovlivnit ANS, je dýchání. Dýchání je řízeno autonomními centry ve ventrolaterální části prodloužené míchy i v sousední ventrolaterální retropontinní oblasti [14], ale zároveň je vůlí ovlivnitelné. V praxi tak lze využít určitých dechových technik (např. jógových) při snaze o ovlivnění sympatovagální balance [15]. Studie Steffen et al. [16] dokazuje vliv řízeného prohloubeného dýchání o malé frekvenci (6/min) na zvýšení VSF.

Prof. Schultz [17] uváděl u AT účinky jako sebeovládání, uklidnění, sebepoznání, podpora regenerace, růst výkonnosti, zkvalitnění koncentrace, odstranění bolesti, zkvalitnění spánku a snadnější usínání. Efekty AT dosahují i na úroveň srdce, cév a vnitřních orgánů. Autory, kteří na prof. Schultze navázali, jsou prezentovány účinky jako pokles srdeční frekvence, redukce spotřeby kyslíku, zpomalení dechové frekvence, snížení svalového tonu a změny frekvence vln na EEG [3,18]. Dle Geista [18] byly také prokázány účinky AT u onemocnění jako astma, u poruch srdečního rytmu, u hypertenze i u onemocnění gastrointestinálního traktu.

Studie autorů Álvarez-Melcón et al. [19] se zabývala vlivem AT na tenzní bolest hlavy. Výzkum zahrnoval dvě skupiny probandů. U všech probandů byla dle kritérií Mezinárodní společnosti pro bolesti hlavy [20] diagnostikována tenzní bolest hlavy. Jedna skupina probandů absolvovala AT, druhá AT v kombinaci s kinezioterapií zaměřenou na oblast krční páteře a posturální korekcí. Hodnoticím kritériem byla bolest a její parametry (frekvence, intenzita, délka trvání). Ke snížení všech tří parametrů došlo u obou sledovaných skupin, ale u skupiny s kombinací více přístupů byly pozorovány výraznější změny frekvence a intenzity bolesti. Účinek AT je dle výsledků této studie potencován kombinací s dalšími přístupy. Bolesti hlavy mají pouze v minimálním počtu případů patomorfologickou příčinu. U migrén a tenzních bolestí hlavy je hlavním vyvolávajícím faktorem psychická zátěž, proto se u těchto bolestí jeví AT jako jedna z možných a vhodných terapií [21]. Efekt AT u tenzních bolestí hlavy byl prokázán také dalšími autory [22].

Jiná studie se věnovala vlivu AT na depresi, úzkost a míru stresu. AT zde byl aplikován jako součást 2. fáze kardiorehabilitačního programu v osmi cvičebních jednotkách. Kardiorehabilitace zahrnovala 40 min intervalového aerobního tréninku na bicyklovém ergometru a 15 min silového tréninku. Celkem 10 min po kardiorehabilitační intervenci byla aplikována 20minutová nahrávka AT. U druhé skupiny byla ke shodnému kardiorehabilitačnímu programu namísto nahrávky AT přidána intervence ve virtuální realitě. Prostřednictvím brýlí a sluchátek byly probandům aplikovány uklidňující a relaxační vizuální a akustické vjemy, jako kdyby se probandi nacházeli v zahradě. Míra deprese, úzkosti a stresu byla hodnocena dotazníky (Hospital Anxiety and Depression Scale, Stress Questionnaire). Větší efekt byl prokázán u skupiny, kde byla aplikována virtuální realita [23].

Efekty AT na biochemické a biofyzikální krevní parametry u dopělých jedinců trpících úzkostnou poruchou prokazuje studie Jojić et al. [24]. Měřenými ukazateli byl systolický a diastolický arteriální tlak, tepová frekvence na arteria radialis a koncentrace kortizolu, cholesterolu a glukózy v krvi. Indikátory adaptační poruchy byly měřeny ve třech fázích: před začátkem, bezprostředně po začátku a 6 měsíců po ukončení AT. Výsledek studie potvrdil snížení arteriálního krevního tlaku, tepové frekvence i koncentrace cholesterolu a kortizolu v krvi po aplikaci AT. Koncentrace zmíněných biochemických parametrů vykazovaly nižší hodnoty i 6 měsíců po ukončení AT. AT byl jedinou intervencí.

Pozitivní efekt na úzkosti studentů vzniklé v souvislosti s izolací v důsledku onemocnění covid-19 byl prokázán výzkumem autorů Ozamiz-Etxebarria et al. [25]. Snížení míry úzkosti bylo pozorováno v dotazníku Generalized Anxiety Disorder-7. Byl prokázán signifikantní účinek AT, Jacobsonovy progresivní svalové relaxace a dechových technik na snížení míry úzkosti. Tyto techniky se jeví jako vhodná alternativa farmakoterapie, s výhodou absence vedlejších nežádoucích účinků farmak.

Studiem vlivu AT na frekvenci a amplitudu mozkových vln se zabývala studie autorů Mikicin et al. [26]. Po intervenci, která zahrnovala Schultzův autogenní trénink v kombinaci s audiovizuální stimulací, bylo pozorováno zvýšení amplitudy mozkových vln alfa.

Vliv AT na tinitus byl zkoumán u 42 pacientů trpících chronickým tinitem [27]. Efekt terapie byl hodnocen pomocí vizuální analogové škály. Bylo zjištěno snížení hlasitosti a nepříjemnosti tinitu.

Autoři studie Shinozaki et al. [28] se zabývali zkoumáním vlivu AT na syndrom dráždivého tračníku. U výzkumného souboru probandů, kteří absolvovali 8× AT v průběhu 8 týdnů, došlo v porovnání s kontrolním souborem k subjektivnímu ústupu symptomů. Výsledky byly hodnoceny subjektivně prostřednictvím dotazníků.

V této práci byl hodnocen vliv Schultzova autogenního tréninku na stav ANS, který byl hodnocen vybranými frekvenčními i časovými ukazateli VSF. Porovnávanou pozicí byl leh 2 ve zkoušce leh-stoj-leh. VSF byla měřena před audionahrávkami a po nich, které byly aplikovány 3× u každého souboru v průběhu 13 týdnů. U výzkumného souboru byla aplikována nahrávka Schutzova autogenního tréninku, u kontrolního souboru emočně neutrální španělská nahrávka. U výzkumného souboru došlo při porovnání vybraných frekvenčních a časových ukazatelů VSF naměřených před jednotlivými intervencemi a po nich ke statisticky významným změnám indikujícím zvýšení aktivity parasympatické větve ANS po jednotlivých nahrávkách (zvýšení hodnot parametrů Power HF, Rel. HF, R-R intervaly, MSSD, Total Power, snížení hodnot parametrů Rel. LF a LF/HF). U kontrolního souboru byly pozorovány méně významné změny. Při první intervenci došlo ke statisticky významnému zvýšení hodnot ukazatelů Rel. HF a R-R intervaly. Při druhé intervenci nedošlo ke statisticky významným změnám vybraných ukazatelů VSF. Při třetí intervenci došlo ke statisticky významnému zvýšení hodnot ukazatelů Power LF a Total power.

Z výsledků u výzkumného souboru vyplývá posun sympatovagální balance směrem k parasympatiku a zvýšení VSF.

Výsledky prvního měření u kontrolního souboru poukazují na podobný trend (zvýšení parametrů Rel. HF a R-R jako projev parasympatické převahy), ale při druhé intervenci nebyly pozorovány žádné signifikantní změny. Výsledky třetí intervence nelze z hlediska sympatovagální balance jednoznačně interpretovat, protože bylo pozorováno zvýšení Power LF a Total Power. Dechová frekvence byla 12/min a vyšší, a generovala tak frekvence vyšší než 0,15 Hz, které spadají do pásma HF.

Z dlouhodobého hlediska lze u probandů výzkumného souboru pozorovat zvyšující se hodnoty Power HF, MSSD a Total power při porovnání 1., 2. a 3. intervence. Z toho lze usuzovat, že probandi domácí přípravu, o které byli instruováni, skutečně prováděli a efekt AT měl vzestupnou tendenci. Zároveň ale nelze konstatovat, že s rostoucí délkou nahrávky či se zvyšujícím se počtem prvků AT roste jeho účinnost, protože při 3. intervenci byly u výzkumného souboru pozorovány méně významné změny (změna parametrů Power HF, MSSD, Total power) než při 2. intervenci (změna parametrů Power HF, LF/HF, R-R, Rel. LF, Rel. HF, MSSD, Total power). Dle výsledků této studie se jeví jako nejvhodnější nahrávka AT použitá při druhé intervenci (délka 9 min).

U kontrolního souboru nebylo pozorováno toto dlouhodobé zvýšení vybraných ukazatelů VSF v porovnání 1., 2. a 3. intervence. U parametrů Power HF a MSSD došlo naopak ke snížení hodnot, ale statisticky nevýznamných.

Závěr

Efekt Schultzova autogenního tréninku na lidský organizmus byl objektivně prokázán metodou SA VSF. Z výsledků studie vyplývá, že Schultzův autogenní trénink má vliv na zvýšení VSF a posun sympatovagální balance směrem k parasympatiku.

Zajímavým zjištěním bylo, že u výzkumného souboru došlo k největší změně vybraných ukazatelů VSF při druhé intervenci. V případě potvrzení tohoto zjištění u rozsáhlejšího vzorku probandů by mohla být doba nácviku Schultzova autogenního tréninku zkrácena a mohla by být optimalizována jeho délka.

Při porovnání s kontrolní skupinou je patrné, že při měření, tj. v době po nácviku počátečního prvku Schultzova autogenního tréninku (uvolnění), nebyly patrné výraznější rozdíly v porovnání s měřeními následnými.

Doručeno/Submitted: 20. 1. 2023

Přijato/Accepted: 6. 4. 2023

Korespondenční autor:

PhDr. Petr Uhlíř, Ph.D.

Katedra fyzioterapie FTK UP v Olomouci

Třída Míru 117

771 11 Olomouc

e-mail: petr.uhlir@upol.cz