A respiração como ferramenta para a autorregulação psicofisiológica em crianças pré-escolares: um estudo baseado na variabilidade da frequência cardíaca

Abstract

INTRODUÇÃO: O aprendizado de habilidades de autorregulação contribui para um adequado desenvolvimento neurobiológico e psicossocial na infância. Neste estudo, investigamos a respiração como ferramenta para promover a autorregulação em crianças em idade pré-escolar. A modulação respiratória tem sido utilizada como técnica na promoção da regulação psicofisiológica, devido à sua ação benéfica sobre o funcionamento do sistema nervoso autônomo (SNA), ao seu importante papel na regulação do metabolismo e por promover o alinhamento de sistemas oscilatórios do corpo. O estudo teve como objetivos avaliar a capacidade de aprendizagem de uma técnica de respiração em crianças pré-escolares, contribuir para o entendimento de como a modulação respiratória atua sobre suas fisiologias e apoiar o desenvolvimento de estratégias educacionais e programas de intervenção em saúde que adotem a respiração como um método para promover a autorregulação psicofisiológica em crianças. MÉTODOS: Participaram do estudo 42 crianças na faixa etária entre cinco e seis anos. Todas receberam um treinamento diário, com duração de oito semanas, para a prática de uma técnica respiratória (respiração lenta, profunda, com tempos iguais de inspiração e expiração). Para a avaliação dos efeitos da respiração sobre o SNA, foram feitas análises da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) nos domínios da coerência cardiorrespiratória, do tempo, da geometria, da frequência e do caos (não-linearidade). Dados da VFC (intervalos de tempo de batimento a batimento) foram coletados em dois momentos, com duração de cinco minutos cada: primeiro com as crianças em repouso e com respiração espontânea, depois durante a prática da técnica respiratória. Dados foram coletados ao final da primeira, da quarta e da oitava semana do treinamento. RESULTADOS: Houve um aumento significativo e progressivo da coerência cardiorrespiratória, com elevação expressiva na porcentagem de alta coerência (p < 0,0001), o que indica maior sincronização da função autonômica. Índices do domínio do tempo (Mean RR, SDNN, RMSSD, pNN50) e geométrico (SD1) apontaram para uma significante redução da VFC e da atividade parassimpática. Não foram observadas alterações significantes no domínio da frequência. No domínio da não-linearidade, houve alterações significantes em alguns índices específicos (ApEn, MSE área 1_5, DFAαl, ShanEnt e Lmean) indicando ganho de complexidade, otimização da fractabilidade e afastamento da linearidade, tudo isso representativo de melhora da saúde cardíaca. O grupo controle não apresentou diferenças significantes entre os dois momentos, exceto para um aumento da frequência cardíaca no segundo momento. CONCLUSÃO: A melhora progressiva da coerência cardiorrespiratória gerada por meio de autoaplicação da técnica de respiração, mostra que houve aprendizado, o que indica que crianças em idade pré-escolar são capazes de se autorregularem através de exercícios respiratórios. Isso torna a respiração uma estratégia promissora na promoção da autorregulação psicofisiológica em crianças. A respiração lenta e ritmada também mostrou efeitos fisiológicos bastante contundentes nas crianças. As análises mostraram redução da VFC e do tônus parassimpático associada a uma maior coerência cardiorrespiratória e ao aumento da complexidade do sistema cardíaco. Os resultados encontrados neste estudo contribuíram para o levantamento de uma nova hipótese: a de que a respiração lenta age seletivamente na regulação do SNA, aumentando ou reduzindo o tônus vagal, a depender do estado fisiológico inicial. Estudos futuros são necessários para testar e validar esta hipótese.

INTRODUCTION: Learning self-regulation skills contributes for proper neurobiological and psychosocial development in childhood. In this study, we investigated the role of breathing as a tool to promote self-regulation in preschool-aged children. Respiratory modulation has been used as a technique in promoting psychophysiological regulation, due to its beneficial effect on the functioning of the autonomic nervous system (ANS), to its important role in the regulation of metabolism, and for promoting the entrainment of all the oscillatory systems in the body. The study aimed to evaluate the capacity of preschool children to learn a breathing technique for self-regulation, to contribute to the understanding of how the respiratory modulation acts on their physiology, and to support the development of educational strategies and health intervention programs that adopt breathing as a method to promote psychophysiological self-regulation in children. METHODS: The study included 42 children aged between five and six years. All received a daily training, with eight weeks duration, for practicing a breathing technique (slow breathing with equal times of inhalation and exhalation). For the assessment of the effects of breathing on the ANS, analyses of heart rate variability (HRV) were made in cardiorespiratory coherence and in the time, geometry, frequency, and chaos (nonlinearity) domains. HRV data (the beat-to-beat intervals) were collected in two phases, lasting five minutes each: first with the children at rest with spontaneous breathing, then during the practice of the breathing technique. Data were collected at the end of the first, fourth, and eighth weeks of training. RESULTS: There was a significant and progressive increase in the cardiorespiratory coherence, with a remarkable increase in the percentage of high coherence (p < 0.0001), indicating greater synchronization of the autonomic function. Time domain (Mean RR, SDNN, RMSSD, pNN50), and geometric domain (SD1) indices pointed to a reduction in HRV and parasympathetic activity. There were no significant changes in the frequency domain. In the area of nonlinearity, there were significant changes in some specific indices (ApEn, MSE area 1_5, DFAαl, ShanEnt and Lmean) indicating gain in complexity, optimized fractability, and departure from linearity, all representative of improved heart health. The control group showed no significant differences between the two moments, except for an increase in heart rate in the second moment. CONCLUSION: The progressive improvement in the levels of heart rate coherence, generated by self-application of the breathing technique, shows that there was learning, which indicates that pre-school aged children are able to self-regulate through breathing exercises. This makes breathing a promising strategy in promoting psychophysiological self-regulation in children. The slow and paced breathing also showed quite compelling physiological effects in the children. The analyses showed reductions in the HRV and in the parasympathetic tone associated with a higher cardiorespiratory coherence and an increased complexity of the cardiac system. The results of this study contributed to the rise of a new hypothesis: that slow breathing acts selectively in the regulation of ANS, increasing or reducing the vagal tone, depending on the initial physiological state. Future studies are needed to test and validate this hypothesis.