Utilizarea realităţii virtuale în explorarea interacţiunii dintre sistemul nervos autonom şi comportamentul alimentar indus de stres
Using virtual reality in exploring the interaction between autonomous nervous system and eating stress disorder
Abstract
Knowledge of the factors influencing dietary intake is crucial to understanding energy balance and obesity. There is a positive association between stress and obesity. One of the challenges underlying education is food choice in stressful environments. Thus, new tools are needed to understand eating behavior in diverse contexts. Heart Rate Variability (HRV) – a measure of fluctuations from one heart rate to another – can provide valuable information about the general state of the autonomic nervous system (ANS) and the body’s reactions to stress, relaxation and eating. These measurements could play a significant role in modulating diet, especially in the context of eating disorders (EDs) and the relationship between food, stress and metabolic health.Keywords
stressdietautonomous nervous systemmetabolismRezumat
Cunoaşterea factorilor ce influenţează aportul alimentar este crucială pentru o bună înţelegere a echilibrului energetic şi obezităţii. Există o asociere pozitivă între stres şi obezitate, una dintre provocările ce stau la baza educaţiei privind alegerea alimentelor în condiţii de mediu stresante. Astfel, sunt necesare noi instrumente care permit înţelegerea comportamentului alimentar în contexte diverse. Variabilitatea ritmului cardiac (Heart Rate Variability; HRV) – măsura fluctuaţiilor de la un ritm cardiac la altul – poate oferi informaţii valoroase despre starea generală a sistemului nervos autonom (SNA) şi reacţiile organismului la stres, relaxare şi alimentaţie. Aceste măsurători ar putea juca un rol semnificativ în modularea dietei, mai ales în contextul tulburărilor de comportament alimentar (TCA) şi al relaţiei dintre mâncare, stres şi sănătatea metabolică.Cuvinte Cheie
stresdietăsistem nervos autonommetabolismIntroducere
Obezitatea este unul dintre factorii ce determină instalarea unor multiple patologii, iar educaţia nutriţională ajută la dezvoltarea unor comportamente alimentare sănătoase. Educarea eficientă în ceea ce priveşte alegerile alimentare este una dintre componentele necesare pentru terapia nutriţională. Există o asociere pozitivă între stres şi obezitate(1), una dintre provocările ce stau la baza educaţiei privind alegerea alimentelor în condiţii de mediu stresante. Astfel, sunt necesare noi instrumente ce permit înţelegerea comportamentului alimentar în contexte diverse.
Realitatea virtuală (Virtual Reality; VR) reprezintă un instrument inovator în studierea comportamentului alimentar, oferind posibilitatea de a crea medii simulate, precum restaurante, supermarketuri sau mese festive, unde participanţii pot face alegeri alimentare ca în viaţa reală, dar într-un mediu controlat. Prin intermediul acestui instrument, cercetătorii pot monitoriza reacţiile şi emoţiile participanţilor, observând cum diferiţi factori influenţează preferinţele şi impulsivitatea alimentară; în acelaşi timp, pot testa mesaje motivaţionale şi intervenţii personalizate pentru a modifica unele comportamente alimentare. Această tehnologie facilitează nu doar observarea, ci şi crearea de scenarii care să ajute la schimbarea obiceiurilor nesănătoase, făcând astfel un pas important în combaterea problemelor alimentare printr-o abordare sigură, repetabilă şi personalizabilă(2). Prin personalizarea şi adaptarea intervenţiilor, tehnologia virtuală permite dezvoltarea unor medii variate şi ajustabile, ce pot fi utilizate pentru diferite categorii populaţionale. Aceste medii ajustabile îmbunătăţesc eficienţa intervenţiilor, fiind adaptate la răspunsurile individuale(3).
În prezent, cercetările se concentrează pe utilizarea realităţii virtuale pentru a simula alegerile alimentare într-un mediu controlat, dar realist. Astfel, cercetătorii pot observa preferinţele alimentare şi factorii care influenţează deciziile legate de alimentaţie, precum etichetele nutriţionale sau dimensiunea porţiilor. Studiile au arătat că realitatea virtuală poate influenţa alegerile alimentare într-un mod comparabil cu realitatea(4). Un alt aspect esenţial este evaluarea emoţiilor şi impulsivităţii în diferite contexte alimentare, posibilă prin simularea unor situaţii emoţionale diverse, aşa cum sunt inducerea stresului sau relaxarea. Această tehnologie poate recrea medii stresante, unde se observă o creştere a preferinţei pentru alimentele hipercalorice, demonstrând influenţa emoţiilor asupra comportamentului alimentar. Utilizarea în terapia comportamentului alimentar poate include exerciţii de alimentaţie conştientă, ajutând dezvoltarea atenţiei asupra senzaţiilor de foame şi saţietate. În cazul tulburărilor alimentare, realitatea virtuală permite, de asemenea, expunerea controlată la alimente, reducând fricile şi comportamentale nesănătoase(3).
O altă aplicaţie este în neuroştiinţe, unde realitatea virtuală, combinată cu imagistica cerebrală, permite măsurarea activităţii cerebrale în timpul expunerii la alimente în medii virtuale, identificând circuitele neuronale implicate în comportamentul alimentar(5). Cu toate că realitatea virtuală prezintă un potenţial semnificativ, provocările rămân, precum costurile echipamentelor şi complexitatea software-ului. Studiile pe termen lung sunt necesare pentru a confirma eficienţa intervenţiilor realităţii virtuale în schimbarea comportamentului alimentar(6).
Controlul aportului de alimente
În mod tradiţional, aportul alimentar a fost cercetat în cadrul abordării homeostatice a sistemelor fiziologice, deoarece mâncatul este o formă a comportamentului alimentar prin care poate fi reglată greutatea corporală. Totuşi, modificările compensatorii în fiziologia şi comportamentul homeostatic al balanţei energetice sunt mai pronunţate ca răspuns la balanţele energetice negative, decât la cele pozitive. Mai mult, aportul de energie este determinat de comportamentul alimentar, care în sine poate fi determinat de o serie de factori fiziologici, de mediu, sociali şi culturali complecşi.
Cunoaşterea factorilor care influenţează aportul alimentar este crucială pentru o bună înţelegere a echilibrului energetic şi obezităţii. Potrivit modelelor clasice de feedback fiziologic, comportamentul alimentar este stimulat şi inhibat de sistemele de semnalizare interne (pentru impulsionarea şi, respectiv, suprimarea alimentaţiei) pentru a menţine stabilitatea mediului intern (de obicei, depozitele de energie sau nutrienţi).
Cu toate acestea, aportul alimentar de zi cu zi implică interacţiuni complexe ale inputurilor interne şi externe coordonate prin procese homeostatice, hedonice şi cognitive din creier. Indicii şi factorii declanşatori din mediul extern sunt în mare măsură responsabili pentru creşterea aportului de alimente, care stau la baza epidemiei obezităţii. Într-un mediu alimentar bogat în energie alimentară disponibilă, accesibilă şi uşor asimilată („mediu obezogen”), aportul alimentar în exces este cauza unei reglări homeostatice ineficiente în condiţiile unor balanţe energetice pozitive(7).
Reglarea comportamentului alimentar în mediile alimentare moderne
Dacă reglarea echilibrului energetic este asimetrică, iar mediile moderne sunt bogate în alimente cu densitate energetică, a fost sugerat că mulţi dintre factorii care modelează comportamentul alimentar şi aportul de energie se datorează influenţelor mediului, precum indicii senzoriali şi de mediu. Unii autori susţin că, în mediile care limitează resursele în care am evoluat, sistemele hedonice şi homeostatice au funcţionat într-o manieră sincronizată pentru a facilita consumul excesiv în perioadele relativ scurte de abundenţă de hrană. Într-un mediu în care resursele alimentare sunt imprevizibile şi finite, supraconsumul ar fi fost un comportament adaptativ limitat (capacitate, oportunitate) de incertitudinea mediului. Selecţia naturală ar favoriza astfel de comportamente. Mediile moderne s-au schimbat foarte rapid şi radical în raport cu mediul, modelând reglarea echilibrului energetic. Prin urmare, pentru a înţelege modul în care mecanismele homeostatice şi hedonice pot influenţa aportul alimentar în mediile moderne, este nevoie de o înţelegere a asimetriei reglării echilibrului energetic, în condiţiile schimbării foarte rapide a mediului alimentar modern(8). Acest lucru este important deoarece reglarea echilibrului energetic pare asimetrică, existând modificări compensatorii ale fiziologiei şi comportamentului mai pronunţate ca răspuns la balanţele energetice negative, decât la cele pozitive.
Studiul comportamentului alimentar utilizând realitatea virtuală
Tehnologia VR este un instrument inovator, ce poate oferi beneficii semnificative în rândul persoanelor cu normopondere şi suprapondere. Proprietatea de bază a realităţii virtuale este, astfel, crearea unei iluzii complexe ce permite o interacţiune directă a subiecţilor cu mediul virtual. Această iluzie complexă poate fi asemănată cu iluzia optică. Totodată, în realitatea virtuală apare implicarea unui număr crescut de stimuli cu o intensitate ce poate fi modificată. În mediul virtual se pot alege, de asemenea, atât indicii contextuali (locul acţiunii), cât şi indicii senzoriali (miros, sunet), ceea ce conduce la o interacţiune cu stimulii reîntâlniţi în viaţa reală. Astfel, o persoană expusă mediului virtual emite aceleaşi răspunsuri comportamentale, cognitive şi fiziologice care sunt regăsite în situaţii reale. O posibilă explicaţie pentru acest efect este asemănarea mecanismului realităţii virtuale cu creierul uman, realitatea virtuală folosindu-se însă de tehnologia computerizată.
Realitatea virtuală permite crearea de medii ecologice care ar putea fi utilizate pentru promovarea unui stil de viaţă sănătos. În comparaţie cu metodele tradiţionale de terapie cognitiv-comportamentală, tehnologia virtuală imersivă se poate dovedi a fi mai eficientă pentru copii şi adolescenţi pentru a învăţa despre alimentaţia sănătoasă decât abordările tradiţionale, deoarece le oferă o oportunitate de a explora liber un mediu, de a se imersa şi de a interacţiona cu acesta. Mediile virtuale sunt modele 3D generate de computer pe care participanţii le pot experimenta şi cu care pot interacţiona intuitiv în timp real. Interacţionând cu mediile virtuale, copiii şi adolescenţii explorează lumea, descoperă noi competenţe şi îşi construiesc încrederea în sine. Astfel, utilizarea realităţii virtuale imersive poate fi o metodă eficientă pentru educaţia nutriţională, mai ales în rândul adolescenţilor(9).
Utilizarea mediilor virtuale pentru normalizarea tiparelor alimentare în tulburările/dezordinile de comportament alimentar
Tulburările de comportament alimentar (TCA), denumite în engleză „eating disorders”, sunt afecţiuni complexe de sănătate mintală care implică relaţii nesănătoase cu mâncarea, exerciţiile fizice şi imaginea corporală. Aceste tulburări pot afecta oameni de toate vârstele, indiferent de sex sau de mediul sociocultural, şi pot avea consecinţe severe atât asupra sănătăţii fizice, cât şi asupra celei mintale. Cele mai frecvente tipuri de TCA includ: anorexia nervoasă, bulimia nervoasă, tulburarea de alimentaţie compulsivă (Binge Eating Disorder; BED), tulburarea de evitare/restricţionare a alimentaţiei (Avoidant/Restrictive Food Intake Disorder; ARFID) şi tulburări de comportament alimentar nespecificate.
Dezordinile alimentare, cunoscute în engleză ca „disordered eating”, reprezintă comportamente alimentare nesănătoase sau neregulate, care nu îndeplinesc criteriile stricte pentru tulburările de comportament alimentar (precum anorexia sau bulimia), dar care pot afecta în mod negativ sănătatea fizică şi mintală. Aceste comportamente sunt adesea influenţate de dorinţa de a slăbi, de a avea un anumit tip de corp sau de a controla aportul alimentar. Exemple comune de dezordine alimentară sunt mâncatul emoţional, mâncatul compulsiv ocazional (în engleză, „binge eating“), restricţia alimentară neregulată, dieta yo-yo sau mâncatul ciclic, preocuparea excesivă pentru mâncare sănătoasă (ortorexia).
Mai mult, a devenit din ce în ce mai important să se considere TCA şi obezitatea ca doi poli pe acelaşi continuum de probleme legate de alimentaţie şi greutate. Aceste două afecţiuni includ o mare varietate de tipuri de alimentaţie dezordonată, întrucât, fără a îndeplini toate criteriile, ele reprezintă modele de funcţionare anormale, cu cifre epidemiologice alarmante.
În prezent, are loc o mare expansiune a tehnologiilor computerizate şi, în special, a tehnologiilor de realitate virtuală, în multe domenii medicale (tulburări şi probleme psihologice, schimbări în obiceiuri şi reabilitare). În ultimii 15 ani, interesul pentru tehnicile de expunere concepute şi dezvoltate în realitatea virtuală a crescut. Spre deosebire de expunerea folosind imaginaţia, pacienţii sunt implicaţi de mai multe simţuri, sporind realismul contextului. Spre deosebire de expunerea „in vivo”, pacienţii se află într-un loc sigur, cu terapeutul în control complet. În cele din urmă, este mult mai dificil să controlezi variabilele în situaţii din viaţa reală decât în mediile virtuale.
Tehnologia VR a fost folosită pentru prima dată în domeniul TCA în tratamentul modificărilor imaginii corporale într-un grup de participanţi subclinici cu preocupări anormale legate de hrană şi aspectul fizic. Utilizarea mediilor virtuale s-a extins şi la alte modificări ale comportamentului alimentar, fiind folosită împreună cu terapia cognitivo-comportamentală, în tratarea tulburărilor de imagine corporală la pacienţii cu tulburare de alimentaţie excesivă şi obezitate. Rezultatele au arătat că pacienţii trataţi cu CBT şi realitatea virtuală au prezentat o îmbunătăţire semnificativ mai mare, nu numai în ceea ce priveşte imaginea corporală, ci şi a indicilor psihopatologici.
Un alt element de tratament necesar, atât în TCA, cât şi în obezitate, este normalizarea tiparului alimentar. Pacienţii cu TCA manifestă anxietate atunci când consumă alimente bogate în calorii şi în situaţiile în care corpul lor este afişat sau intră în contact cu alte persoane. Aceste indicii legate de aversiunea alimentară (în special alimente bogate în calorii) sunt incluse în majoritatea instrumentelor de evaluare a TCA şi programele de terapie.
În ultimii ani, studiile au arătat că expunerea la hrana virtuală produce aceleaşi senzaţii ca şi expunerea la hrana reală, folosind atât medii neimersive, cât şi medii imersive. Având în vedere avantajele şi provocările pe care realitatea virtuală le prezintă ca instrument terapeutic, realitatea virtuală poate ajuta la tratarea unor aspecte ale alimentaţiei greu de inclus în sesiunile terapeutice, cum ar fi expunerea la alimente sau consumul anumitor alimente „interzise” de către pacienţi(8,10-13).
Relaţia dintre variabilitatea ritmului cardiac şi tulburările de comportament alimentar
Sistemul nervos autonom şi răspunsul la stres
Modificările fiziologice apar ca răspuns la schimbările sau ameninţările de mediu, reale sau imaginare(14), ajutând organismul să se adapteze şi să depăşească factorii de stres. Ca răspuns la un factor de stres, creierul activează sistemul nervos autonom (SNA) (care duce la creşterea alfa-amilazei salivare, a Ig A secretoare, a tensiunii arteriale şi a frecvenţei cardiace) şi a axei hipotalamo-hipofizo-suprarenale (HPA) (ceea ce are ca rezultat creşterea cortizolului salivar)(15). Sistemul nervos simpatic este activat în timpul stresului, declanşând răspunsul de „fight or flight”. Această activare duce la creşterea frecvenţei cardiace şi a tensiunii arteriale, rezultând o scădere a variabilităţii ritmului cardiac, adesea asociat cu niveluri crescute de stres şi o predominanţă a activităţii simpatice, reflectând o stare autonomă mai puţin adaptabilă(16). În contrast, sistemul nervos parasimpatic promovează o stare de relaxare şi recuperare, implicând procesele de „odihnă şi digestie”(17). Cercetările demonstrează că persoanele cu sistemul nervos autonom echilibrat pot face faţă stresului şi pot face alegeri alimentare mai sănătoase(18).
Evenimentele stresante au fost asociate atât cu creşterea, cât şi cu scăderea aportului de alimente(19,20), iar mecanismul biologic implică interacţiuni dintre glucocorticoizi, hormoni legaţi de apetit (de exemplu, grelină, leptină, insulină) şi sistemul de recompensă dopaminergică al creierului(21).
Variabilitatea ritmului cardiac (Heart Rate Variability; HRV) poate oferi informaţii valoroase despre starea generală a sistemului nervos autonom (SNA) şi reacţiile organismului la stres, alimentaţie şi odihnă. Aceste măsurători ar putea juca un rol semnificativ în modularea dietei, mai ales în contextul tulburărilor de comportament alimentar (TCA) şi al relaţiei dintre mâncare, stres şi sănătatea metabolică.
Variabilitatea ritmului cardiac (Heart Rate Variability; HRV) este direct legată de echilibrul dintre ramura simpatică (activare, răspuns la stres) şi parasimpatică (relaxare) ale sistemului nervos autonom (SNA). O variabilitate a ritmului cardiac ridicat indică, în general, o capacitate mai mare de adaptare şi un echilibru între stările de stres şi de relaxare, sugerând o sănătate cardiovasculară şi metabolică mai bună. La polul opus, valorile scăzute pot fi un semn de stres cronic, anxietate şi inflamaţie, frecvent întâlnite în cazul persoanelor cu tulburări de comportament alimentar (TCA).
Studiile arată că intervenţiile destinate să crească variabilitatea ritmului cardiac, cum ar fi exerciţiile de respiraţie şi activitatea fizică, pot reduce impactul fiziologic al stresului(22). În plus, stresul cronic poate duce la o activare simpatică susţinută, scăzând variabilitatea ritmului cardiac şi crescând riscul instalării bolilor cardiovasculare(23).
Aşadar, interacţiunea dintre sistemele simpatic şi parasimpatic este esenţială pentru înţelegerea modului în care stresul afectează variabilitatea ritmului cardiac, având implicaţii pentru starea de sănătate(24).
Variabilitatea ritmului cardiac şi tulburările de comportament alimentar
O analiză recentă a concluzionat că majoritatea studiilor care au investigat variabilitatea ritmului cardiac (Heart Rate Variability; HRV) la cei cu anorexie nervoasă au găsit dominanţă parasimpatică. De asemenea, la pacienţii cu bulimie nervoasă există o activitate vagală mai mare. Într-un lot de indivizi sănătoşi, s-a constatat că pacienţii cu restricţie alimentară pentru a preveni creşterea în greutate sau pentru a promova pierderea în greutate au asociat un control vagal cardiac scăzut. Cercetătorii au ajuns la concluzia că un control vagal cardiac a reflectat puterea autoreglării, astfel încât persoanele care au urmat cu succes dieta pentru scăderea în greutate s-au caracterizat printr-un control vagal cardiac mai ridicat, corelat pozitiv cu componenta de înaltă frecvenţă a variabilităţii ritmului cardiac (High-Frequency Heart Rate Variability; HF-HRV). Aceste constatări sunt în concordanţă cu cele din alte studii care au arătat că variabilitatea şi complexitatea ritmului cardiac (Heart Rate; HR) sunt mai reduse la cei cu o tendinţă de a consuma alimente în exces sau în contextul altor stimuli dezinhibitori, precum stresul emoţional.
Variabilitatea ritmului cardiac (Heart Rate Variability; HRV) ar putea indica diferenţele individuale în capacitatea de a se autoregla în faţa poftelor. Persoanele cu restricţie alimentară intenţionată au avut variabilitatea ritmului cardiac mediat vagal mai mare (RMSSD) în timpul expunerii la alimente. Un semnal de alarmă este că restricţia calorică şi postul intermitent, comportamente observate frecvent la cei cu restricţie alimentară, s-au dovedit că pot creşte oscilaţia de înaltă frecvenţă a variabilităţii ritmului cardiac (High-Frequency Heart Rate Variability; HF-HRV). Astfel, HF-HRV mai mare observată la această populaţie se poate datora stilului de viaţă decât diferenţelor în capacitatea de autoreglare(25).
Dispozitive utilizate pentru măsurarea variabilităţii ritmului cardiac
Pentru diagnosticul precis al variaţiilor ritmului cardiac, electrocardiograma (ECG) oferă o acurateţe ridicată comparativ cu a altor dispozitive şi este utilizată frecvent în domeniul medical(17). Alte dispozitive medicale specializate, precum holterul, permit monitorizarea continuă a activităţii cardiace pe perioade îndelungate şi sunt folosite pentru evaluarea variabilităţii ritmului cardiac în condiţii naturale şi în timpul activităţilor cotidiene(26).
În ultimii ani, dispozitivele portabile, precum ceasurile inteligente şi brăţările fitness, au devenit populare datorită accesibilităţii şi confortului pe care le oferă utilizatorilor. Studii recente arată faptul că aceste dispozitive pot oferi estimări fiabile ale variabilităţii ritmului cardiac, deşi acurateţea lor este inferioară celei a electrocardiogramei(27).
Dezvoltarea aplicaţiilor mobile şi a platformelor digitale pentru analizarea acestor date le-a permis utilizatorilor monitorizarea propriei stări de sănătate într-un mod eficient şi personalizat. Cu toate acestea, în comparaţie cu echipamentele medicale, aceste dispozitive pot fi afectate de factori externi, ceea ce poate reduce precizia măsurătorilor(16).
Printre dispozitivele inteligente accesibile se numără dispozitivul WIWE, centurile toracice, ceasurile inteligente şi brăţările fitness.
Dispozitivul WIWE este un instrument portabil compact, destinat monitorizării activităţii cardiace, care permite evaluarea rapidă şi eficientă a stării de sănătate cardiovasculare. Acest dispozitiv nu necesită echipamente complexe, în schimb foloseşte doi electrozi pe care utilizatorul îi atinge cu degetele pentru a înregistra un semnal ECG scurt, de obicei de aproximativ 30 de secunde. Analizează şi furnizează date în timp real despre frecvenţa cardiacă şi variabilitatea acesteia.
Oferă, de asemenea, informaţii despre saturaţia de oxigen din sânge. Cu toate acestea, dispozitivul oferă o durată scurtă a măsurătorilor, spre deosebire de dispozitivele clasice, fiind nevoie de o înregistrare mai detaliată.
Centurile toracice sunt, de asemenea, dispozitive utile pentru măsurarea variabilităţii ritmului cardiac, datorită senzorilor de pe aceste centuri, care sunt în contact direct cu pielea. Plasarea în apropierea inimii permite captarea semnalelor electrice ale inimii într-un mod similar cu ECG-ul(28).
Ceasurile inteligente şi brăţările fitness sunt dispozitive portabile care utilizează fotopletismografia (Photoplethysmography; PPG) pentru a estima variabilitatea ritmului cardiac. Aceste dispozitive sunt populare datorită accesibilităţii, dar au limitări legate de acurateţea datelor(29). Aceste dispozitive sunt eficiente în monitorizarea generală a sănătăţii şi a stresului zilnic, dar mai puţin precise decât ECG-ul.
Sistemul BIOPAC şi măsurarea variabilităţii ritmului cardiac. Sistemul BIOPAC este un software util pentru măsurarea fiziologică, utilizat pe scară largă în psihofiziologie, neuroştiinţe şi cercetarea biomedicală pentru înregistrarea şi analiza semnalelor fiziologice, precum variabilitatea frecvenţei cardiace, activitatea electrodermală, electromiografia şi rata respiratorie. Sistemul permite integrarea mai multor senzori şi este conceput pentru a integra date în timp real, permiţând cercetătorilor să desfăşoare experimente în medii controlate, precum laboratoare, facilitând înregistrări simultane, oferind măsurători precise şi de înaltă rezoluţie, esenţiale pentru examinarea funcţiilor sistemului nervos autonom şi a răspunsurilor emoţionale sau la stres(16,30).
Software-ul AcqKnowledge al BIOPAC oferă instrumente de analiză a datelor, permiţând înregistrarea avansată a variabilităţii ritmului cardiac, ceea ce îl face un instrument pentru studiul stresului, anxietăţii şi al altor probleme de sănătate mintală(17). Aplicaţiile sale se extind la biofeedback, cercetarea cognitivă şi studiile psihofiziologice, unde permite proiectarea de protocoale personalizate adaptate cerinţelor specifice ale cercetării(31). În plus, compatibilitatea sa cu dispozitivele portabile îi extinde utilitatea, susţinând cercetarea şi în alte medii pe lângă laboratoarele specializate(24). Astfel, complexitatea sistemului BIOPAC îl face indispensabil pentru cercetătorii care explorează interacţiunile complexe dintre procesele fiziologice şi cele psihologice.
Sistemul BIOPAC este, de asemenea, utilizat pe scară largă pentru a studia variabilitatea ritmului cardiac ca marker al stresului asociat deciziilor comportamentului alimentar. Variabilitatea frecvenţei cardiace reflectă echilibrul dintre activitatea sistemului nervos simpatic şi parasimpatic, care variază în funcţie de stările emoţionale şi fiziologice, inclusiv stresul şi alegerile alimentare(17). O variabilitate mai scăzută este asociată cu stres crescut şi comportamente impulsive în alegerile alimentare(16).
Capacităţile de înregistrare ECG în timp real ale BIOPAC permit evaluarea răspunsurilor variabilităţii cardiace în scenarii ce implică alegeri alimentare. Studiile au arătat faptul că schimbările ritmului cardiac induse de stres sunt predictive pentru consumul crescut de alimente bogate în zahăr sau grăsimi, evidenţiind legătura dintre funcţia autonomă şi preferinţele alimentare.
Cercetările arată faptul că alimentaţia conştientă, care sporeşte activitatea parasimpatică, este asociată cu variabilitatea cardiacă crescută, existând o corelaţie cu alegerile alimentare mai sănătoase, reducând probabilitatea consumului alimentar emoţional datorat stresului(32).
Astfel, capacitatea sistemului BIOPAC de a măsura variabilitatea ritmului cardiac oferă perspective semnificative asupra relaţiilor complexe dintre stres, funcţia autonomă şi comportamentele alimentare. Multiple studii susţin utilizarea variabilităţii cardiace ca biomarker pentru alegerile alimentare în situaţii de stres(24).
Moduri de utilizare a variabilităţii ritmului cardiac în ajustarea dietei
Monitorizarea variabilităţii ritmului cardiac (HRV) poate fi utilă în gestionarea stresului şi a reacţiilor la alimente pentru persoanele cu tulburări de comportament alimentar (TCA). Valorile scăzute ale ritmului cardiac pot indica un răspuns de stres fiziologic la anumite alimente, iar urmărirea acestuia poate ajuta la identificarea şi evitarea alimentelor care generează stres. De asemenea, variabilitatea cardiacă poate oferi informaţii despre momentele optime pentru consumul meselor, deoarece în perioadele de stres ridicat, când variabilitatea ritmului cardiac este scăzut, procesul de digestie este încetinit, fiind influenţat de starea de „luptă sau fugi” („fight or flight”) a organismului. Astfel, evitarea meselor în aceste perioade poate susţine o mai bună digestie şi absorbţie a nutrienţilor.
Variabilitatea ritmului cardiac poate fi folosită pentru a monitoriza progresul, indicând un echilibru îmbunătăţit între sistemele nervoase simpatic şi parasimpatic, reducând nivelul de stres. Valorile crescute pot semnala o recuperare sănătoasă a persoanelor cu tulburări alimentare, în special în timpul tranziţiei către o alimentaţie normalizată.
Monitorizarea variabilităţii ritmului cardiac poate ajuta la reducerea comportamentelor compensatorii şi a tendinţelor de restricţie alimentară, prin adaptarea dietei către una sănătoasă pe termen lung. Cercetările indică faptul că o dietă bogată în antioxidanţi, acizi graşi omega-3 şi fibre poate îmbunătăţi valorile ritmului cardiac; în schimb, alimentele procesate şi cele bogate în zahăr şi grăsimi nesănătoase tind să fie asociate cu valori scăzute, sugerând un nivel ridicat de stres şi o sănătate cardiovasculară redusă.
Variabilitatea ritmului cardiac poate contribui la o mai bună conştientizare, ajutând persoanele să recunoască modul în care stresul emoţional afectează deciziile alimentare. Această conştientizare poate încuraja dezvoltarea unor obiceiuri alimentare mai sănătoase şi mai echilibrate, reducând astfel impactul negativ al stresului asupra alegerilor alimentare(25).
Concluzii
Realitatea virtuală este o tehnologie utilă pentru înţelegerea comportamentelor alimentare, alături de analiza variabilităţii ritmului cardiac.
Utilizarea variabilităţii ritmului cardiac în modularea dietei poate oferi o abordare personalizată, bazată pe starea de sănătate şi reacţiile individuale la alimentaţie şi stres. Această abordare poate avea un impact deosebit pentru persoanele cu tulburări de comportament alimentar, contribuind la o recuperare mai sănătoasă şi la îmbunătăţirea relaţiei cu alimentele.
Autori pentru corespondenţă: Cristiana‑Amalia Oniţa E-mail: cristiana-amalia.onita@umfiasi.ro
CONFLICT OF INTEREST: none declared.
FINANCIAL SUPPORT: none declared.
This work is permanently accessible online free of charge and published under the CC-BY.
Bibliografie
-
Therrien FDV, Lalonde J, Lupien SJ, Beaulieu S, Tremblay A, Richard D. Awakening cortisol response in lean, obese, and reduced obese individuals: effect of gender and fat distribution. Obesity (Silver Spring). 2007;15:377-85. https://doi.org/10.1038/oby.2007.509.
-
Ogden J. The Psychology of Eating: From Healthy to Disordered Behavior. Wiley-Blackwell, 2010.
-
Ferrer-Garcia M, Pla-Sanjuanelo J, Dakanalis A, Vilalta-Abella F, Riva G, Fernandez-Aranda F, et al. Eating behavior style predicts craving and anxiety experienced in food-related virtual environments by patients with eating disorders and healthy controls. Appetite. 2017;117:284-93. https://doi.org/10.1016/j.appet.2017.07.007.
-
Oliver JH, Hollis JH, Oliver JH, Hollis JH. Virtual Reality as a Tool to Study the Influence of the Eating Environment on Eating Behavior: A Feasibility Study. Foods. 2021(10(1)):89. https://doi.org/10.3390/foods10010089.
-
Ralph-Nearman C, Sandoval-Araujo LE, Karem A, Cusack CE, Glatt S, Hooper MA, et al. Using machine learning with passive wearable sensors to pilot the detection of eating disorder behaviors in everyday life. Psychol Med. 2024;54(6):1084-90. https://doi.org/10.1017/S003329172300288X.
-
Mentis AA, Lee D, Roussos P. Applications of artificial intelligence-machine learning for detection of stress: a critical overview. Mol Psychiatry. 2024;29(6):1882-94. https://doi.org/10.1038/s41380-023-02047-6.
-
Hopkins M, Beaulieu K, Gibbons C, et al. The Control of Food Intake in Humans. In: Feingold KR, Anawalt B, Blackman MR, et al., eds. Endotext. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; November 21, 2022.
-
Perpiñá C, Roncero M, Fernández-Aranda F, Jiménez-Murcia S, Forcano L & Sánchez I. Clinical validation of a virtual environment for normalizing eating patterns in eating disorders. Comprehensive Psychiatry. 2013;54(6):680. https://doi.org/10.1016/j.comppsych.2013.01.007.
-
Gutiérrez-Maldonado JRG. Technological Interventions for Eating and Weight Disorders. Reference Module in Neuroscience and Biobehavioral Psychology. 2022. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818697-8.00057-.1
-
Boswell RG, Potenza MN, Grilo CM. The Neurobiology of Binge-eating Disorder Compared with Obesity: Implications for Differential Therapeutics. Clin Ther. 2021;43(1):50-69. doi:10.1016/j.clinthera.2020.10.014.
-
Rive G. Encyclopedia of Biomedical Engineering. Elsevier, 2006.
-
Bouchard S, St-Jacques J, Renaud P, Wiederhold BK. Side effects of immersions in virtual reality for people suffering from anxiety disorders. Journal of Cybertherapy and Rehabilitation. 2009;2(2):127–37.
-
Riva G, Malighetti C, Serino S. Virtual reality in the treatment of eating disorders. Clin Psychol Psychother. 2021;28(3):477-88. https://doi.org/10.1002/cpp.2622.
-
Shields GS, Slavich GM. Lifetime Stress Exposure and Health: A Review of Contemporary Assessment Methods and Biological Mechanisms. Soc Personal Psychol Compass. 2017;11(8). https://doi.org/10.1111/spc3.12335.
-
Jayasinghe SJT, Fraser SF, Turner AI. Cortisol, blood pressure, and heart rate responses to food intake were independent of physical fitness levels in women. Appl Physiol Nutr Metab. 2015;40 1186-92. https://doi.org/10.1139/apnm-2015-0168.
-
Laborde S, Mosley E, Thayer JF. Heart Rate Variability and Cardiac Vagal Tone in Psychophysiological Research - Recommendations for Experiment Planning, Data Analysis, and Data Reporting. Front Psychol. 2017;8:213. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2017.00213.
-
Shaffer F, Ginsberg JP. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Front Public Health. 2017;5:258. https://doi.org/10.3389/fpubh.2017.00258.
-
Lowe MR, Butryn ML. Hedonic hunger: A new dimension of appetite? Physiology & Behavior. 2007;91(4):432–9. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2007.04.006.
-
Gluck Meg A, Hung J, Yahav E. Cortisol, hunger, and desire to binge eat following a cold stress test in obese women with binge eating disorder. Psychosom Med. 2004;66:876-81. doi:10.1097/01.psy.0000143637.63508.47.
-
Herhaus BUE, Chrousos G, Petrowski K. High/low cortisol reactivity and food intake in people with obesity and healthy weight. Transl Psychiatry. 2020;10:40. doi:10.1038/s41398-020-0729-6.
-
Rosenberg NBM, Ben Avi I, Rouach V, Schreiber S, Stern N, Greenman Y. Cortisol response and desire to binge following psychological stress: comparison between obese subjects with and without binge eating disorder. Psychiatry Res. 2013;208:156-61. https://doi.org/10.1016/j.psychres.2012.09.050.
-
Geisler FCM, Vennewald N, Kubiak T, Weber H. The impact of heart rate variability on subjective well-being is mediated by emotion regulation. Personality and Individual Differences. 2010;49(7):723–8. https://doi.org/10.1016/j.paid.2010.06.015.
-
Chalmers JA, Quintana DS, Abbott MJ-A, Kemp AH. Anxiety Disorders are Associated with Reduced Heart Rate Variability: A Meta-Analysis. Frontiers in Psychiatry. 2014;5:80. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2014.00080.
-
Quintana DS, Alvares GA, Heathers JA. Guidelines for Reporting Articles on Psychiatry and Heart rate variability (GRAPH): recommendations to advance research communication. Transl Psychiatry. 2016;6(5):e803. https://doi.org/10.1038/tp.2016.73.
-
Young HA, Benton D. Heart-rate variability: a biomarker to study the influence of nutrition on physiological and psychological health? Behav Pharmacol. 2018;29(2 and 3-Spec Issue):140-51. doi: 10.1097/FBP.0000000000000383.
-
Nussinovitch U, Elishkevitz KP, Katz K, Nussinovitch M, Segev S, Volovitz B, et al. Reliability of Ultra-Short ECG Indices for Heart Rate Variability. Ann Noninvasive Electrocardiol. 2011;16(2):117-22. doi:10.1111/j.1542-474X.2011.00417.xSchäfer A, Vagedes J. How accurate is pulse rate variability as an estimate of heart rate variability? A review on studies comparing photoplethysmographic technology with an electrocardiogram. Int J Cardiol. 2013;166(1):15-29. doi: 10.1016/j.ijcard.2012.03.11.9.
-
Parak J, Korhonen I. Evaluation of wearable consumer heart rate monitors based on photopletysmography. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2014;2014:3670-3673. doi:10.1109/EMBC.2014.6944419.
-
Lu G, Yang F, Taylor JA, Stein JF. A comparison of photoplethysmography and ECG recording to analyse heart rate variability in healthy subjects. J Med Eng Technol. 2009;33(8):634-41. https://doi.org/10.3109/03091900903150998.
-
Kim HG, Cheon EJ, Bai DS, Lee YH, Koo BH. Stress and Heart Rate Variability: A Meta-Analysis and Review of the Literature. Psychiatry Investig. 2018;15(3):235-45. https://doi.org/10.30773/pi.2017.08.17.
-
McCraty R, Shaffer F. Heart Rate Variability: New Perspectives on Physiological Mechanisms, Assessment of Self-regulatory Capacity, and Health risk. Glob Adv Health Med. 2015;4(1):46-61. doi:10.7453/gahmj.2014.07.3
-
Daly M, Robinson E, Sutin AR. Does Knowing Hurt? Perceiving Oneself as Overweight Predicts Future Physical Health and Well-Being. Psychological Science. 2017;28(7):872–81. https://doi.org/10.1177/0956797617696311.