Chronische lage rugpijn en verlaagde hartslagvariabiliteit

Pijn triggert defensief gedrag en een range van autonome fysiologische veranderingen, zoals hartfrequentie, ademhaling en spierspanning. Bij chronische pijn kunnen deze gedragsmatige- en fysiologische defensies versterkt aanstaan door misvattingen over de klacht, catastroferende gedachten, negatieve verwachtingen, en angst voor bewegen. Zelf het visualiseren van ‘pijnlijke situaties’ kan pijnregionen al activeren, verstijvingsgedrag geven, en een verhoogde sympathische activatie.

Onderlinge verbondenheid

Pijn, mentale processen, en autonoom viscerale processen vormen op deze manier een onderling verbonden systeem. Het neuroviscerale model van Thayer en Lane (2000) geeft hier een gedetailleerde beschrijving van (zie figuur). De link tussen aan de ene kant aandacht, cognities, emoties en aan de andere kant gezondheidsgerelateerde fysiologische processen verloopt via cortico-subcorticale netwerken. Via deze route wordt bijvoorbeeld de amygdala, die bij dreiging of onzekerheid een belangrijke invloed heeft op het autonome zenuwstelsel, onder tonische inhibitie gehouden door de prefrontale cortex.

Nu blijkt dat de hartslagvariabiliteit een maat is voor de flexibiliteit en het aanpassingsvermogen van dit bodymind netwerk. En met bodymind bedoelen we de innige verstrengeling tussen lijfelijke processen en mentaal-emotionele processen.

Intermezzo: De hartslagvariabiliteit laat zich het makkelijkst uitleggen met als voorbeeld de respiratoire sinus aritmie (RSA). Daarbij zie je dat bij de inademing de hartfrequentie wat toeneemt en bij de uitademing de hartfrequentie afneemt. In principe geldt als vuistregel dat een harmonieuze (coherente) hartslagvariabiliteit gunstig is voor een breed scala van fysieke en mentale gezondheidprocessen. Terwijl een chaotische of verminderde hartslagvaribiliteit ongunstig is.

Hartslagvariabiliteit, defensie en lage rugpijn

De hartslagvariabiliteit is ook een indicator voor de mate waarin iemand de omgeving als dreigend, gevaarlijk of als veilig ervaart. Het is dus aannemelijk dat bij patiënten met chronische lage rugpijn defensiesystemen aangaan op het moment dat ze naar plaatjes kijken met rug-belastende activiteiten. En dat deze defensies niet aangaan bij gezonde mensen. De hartslagvariabiliteit is ook een indicator voor de mate waarin defensie processen aanstaan. De auteurs van het artikel dat we hier bespreken deden hier onderzoek naar. Ze verwachten op basis van literatuur dat bij patiënten met chronische lage rugpijn de hartslagvariabiliteit sowieso al verlaagd is, ten opzichte van gezonde mensen. Belangrijker is dat ze verwachten dat bij patiënten met chronische lage rugpijn deze bodymind defensiesystemen sterker aangaan bij het kijken naar rug-belastende plaatjes dan bij gezonde mensen, en dat je dit terugziet in een verlaagde hartslagvariabiliteit. Dat is belangrijk want dat zou betekenen dat een patiënt met chronische lage rugpijn bij het denken aan- of zien van rug-belastende bewegingen, in een psychofysiologische staat komt die ongunstig is voor zijn herstel, pijnbeleving en fysiek- en psychisch functioneren.

Methode

Aan dit onderzoek deden 47 patiënten met chronische lage rugpijn mee en 47 pijnvrije deelnemers. De deelnemers werden gematcht op geslacht en leeftijd. De onderzoeksopzet is relatief eenvoudig. In essentie kregen beide groepen 27 foto’s te zien met rug-belastende alledaagse activiteiten uit de PHODA. Het waren activiteiten die door veel mensen als het meest schadelijk voor de rug werden gezien. De foto’s werden random op een computerscherm getoond gedurende 6 seconden, gevolgd door een zwart scherm met een kruis gedurende 5 seconden.

Metingen

Voorafgaande aan deze taak, tijdens en direct daarna, werden drie centrale variabelen gemeten: hartslagvariabiliteit, pijnsensitiviteit (druk-algometer) en de mate van pijn met een VAS. De hartslagvariabiliteit werd gemeten met de POLAR H7 met transmissie naar een smartphone. De data daarvan werden geanalyseerd met Kubios software (www.kubios.com).

Intermezzo: binnen psychfysio zijn we altijd op zoek naar goede en betaalbare apparatuur/software voor psychofysiologische metingen. Bij het samenvatten van dit artikel werden we op Kubios geattendeerd. Voor fysiotherapeuten die met HVR willen werken is Kubios software in combinatie met een borstband voor de hartfrequentie meting een solide combinatie. Met Kubios heb je dan een wetenschappelijk verantwoorde meting.

Bij deze analyse van de hartslagvariabiliteit werd gekeken naar de lage frequentie, hoge frequentie en de lage frequentie/hoge frequentie ratio. De lage frequentieband reflecteert de interactie tussen sympathische en parasympathische takken. De hoge frequentieband reflecteert de vagale modulatie. De lage frequentie/hoge frequentieband reflecteert de relatieve balans tussen sympathische en vagale controle. Hoewel dit laatste nog wel een punt van discussie is.

Secundaire metingen waren: kinesiofobie, angst en depressie en pijn: (duur, frequentie, intensiteit, en impact).

Resultaten

De pijnsensitiviteit neemt toe tijdens het kijken naar de foto’s in de groep van patiënten met lage rugpijn, terwijl die bij de gezonde proefpersonen juist afneemt. Ook de pijnintensiteit neemt toe tijdens het kijken van de foto’s. Wat betreft de hartslagvariabilietit: overall is er ook voorafgaande aan het experiment een lagere hartslagvariabiliteit te zien bij de patiënten met rugpijn in vergelijk met gezonden. Dit komt overeen met de literatuur. Belangrijker is dat tijdens het kijken naar de foto’s van rug-belastende activiteiten de hartfrequentie variabiliteit in ongunstige zin afneemt bij patiënten met chronische lage rugpijn. Dit gebeurde niet bij de gezonde deelnemers. De verandering was significant in de lage frequentie / hoge frequentie ratio: de waarde van deze ratio werd hoger. Dat betekent dat de balans tussen de sympathische- en parasympathische activiteit verschoven is in de richting van sympathische activiteit. Nadere inspectie van de data laat zien dat deze verschuiving van de balans zowel veroorzaakt wordt door een toename in de lage frequentieband als een afname in de hoge frequentieband. Dus door zowel een sympatische toename als een parasympathische afname.

Opmerkingen samenvatter

De belangrijkste bevinding uit dit onderzoek is dat patiënten met chronische lage rugpijn een ongunstige sympathicovagale balansverschuiving krijgen bij het kijken naar rug-belastende foto’s en ook een hogere pijnsensitiviteit en pijn intensiteit. In de gezonde groep zag men deze veranderingen niet. Vanuit literatuur was al bekend dat patiënten met chronische lage rugpijn een verlaagde hartslagvariabiliteit hebben (Tracy, e.a. 2016). Sommige onderzoekers schrijven dat toe aan een toegenomen sympathische dominantie, anderen aan een verminderde vagus dominantie. Dit verschil heeft klinische gevolgen, omdat het verminderen van de sympathische activiteit soms om andere interventies vraagt dan het versterken van de vagus activiteit (zie polyvagaal theorie). Ook kan het zijn dat sommige musculoskeletale pijnen meer gekenmerkt worden door sympathische activatie (mobilisatie-vecht/vlucht) en andere pijnsyndromen, zoals fibromyalgie meer door een verlaagde vagale activiteit (immobilisatie-shutdown).

Bron: Bandeira, P. M., Reis, F. J. J., Muniz, F. D. N., Chaves, A. C. S., Fernandes, O., Jr., &amp Arruda-Sanchez, T. (2021). Heart Rate Variability and Pain Sensitivity in Chronic Low Back Pain Patients Exposed to Passive Viewing of Photographs of Daily Activities. Clin J Pain, 37(8), 591-597. doi:10.1097/AJP.0000000000000953

Foto bij artikel door Eoneren /iStock.

Figuur uit: Nikolin S, Boonstra TW, Loo CK, Martin D (2017) Combined effect of prefrontal transcranial direct current stimulation and a working memory task on heart rate variability. PLoS ONE 12(8): e0181833. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0181833“