The signals of heart and mind: Psychological and autonomic pathways in coronary artery disease

Cardiovascular diseases have a major impact on patients’ lives, both psychologically and physically. Their mental health is influenced not only by concerns about the disease itself, but also by the diagnostic procedures they must undergo. Current healthcare primarily focuses on the clinical outcomes of these procedures. Although these outcomes are of great importance, the psychological burden of the diagnostic process deserves more attention. In addition, there is a need to invest in prevention, for example, through lifestyle improvement. eHealth interventions represent a promising and cost-effective alternative or a valuable addition to traditional cardiac rehabilitation. From a mechanistic perspective, both psychological functioning and health behaviour are regulated by the autonomic nervous system, which is closely connected to the cardiovascular system. A better understanding of how psychological factors and health behaviours influence cardiovascular health—including the underlying biological mechanisms and the effects of interventions—may contribute to the development of guidelines aimed at improving both quality of life and clinical outcomes.

This dissertation investigates various aspects of coronary artery disease, with the aim of better understanding underlying biological and behavioural processes and evaluating interventions designed to improve mental well-being and lifestyle behaviour.

The first aim of this dissertation focuses on psychological well-being in patients undergoing diagnostic cardiac testing and on how this can be improved. The results show that patients experience the highest levels of stress during the stress test. We identified notable differences between types of stress testing. Patients who performed physical exercise (e.g., cycling) reported fewer negative emotions than patients in whom stress was pharmacologically induced. The supportive intervention implemented to improve psychological well-being did not lead to improvements in stress, symptoms, or patient satisfaction.

The second part of the dissertation examines the relationship between emotions, lifestyle, and the functioning of the autonomic nervous system. This was assessed, among other methods, using heart rate variability (HRV), a measure that reflects the body’s ability to adapt to stress and environmental demands. The results show that negative emotions are associated with reduced autonomic functioning. This may lead to increased cardiac load and potentially to more symptoms, such as chest pain or shortness of breath. In addition, the relationship between lifestyle changes—such as increased physical activity and healthier eating—and the autonomic nervous system was examined within an online behavioural intervention. Although participants improved their behaviour in several areas, changes in autonomic functioning were not always clear or consistent. This highlights the complexity of the relationship between lifestyle and underlying physiological processes, which may not always be directly observable.

This dissertation contributes to our understanding of how supportive and behavioural interventions influence psychological functioning and the autonomic nervous system. Short-term supportive coaching during diagnostic procedures does not improve mental well-being. However, the type of stress test does influence the level of psychological burden experienced. Negative emotions and cardiac symptoms are associated with impaired autonomic regulation, suggesting that acute negative emotions may have an adverse effect on the cardiovascular system. In summary, the findings of this dissertation provide both practical and mechanistic insights that may inform the development of future interventions aimed at improving both psychological and physical well-being in patients with coronary artery disease.

___

Hart- en vaatziekten hebben een grote impact op het leven van patiënten, zowel psychologisch als lichamelijk. Hun mentale gezondheid wordt niet alleen beïnvloed door zorgen over de ziekte zelf, maar ook door de diagnostische procedures die zij moeten ondergaan. De huidige gezondheidszorg richt zich vooral op de klinische uitkomsten van deze procedures. Hoewel deze uitkomsten van groot belang zijn, verdient de psychologische belasting van het diagnostisch proces meer aandacht. Daarnaast moet er worden ingezet op preventie, onder andere via leefstijlverbetering. eHealth-interventies vormen hierbij een veelbelovend kosteneffectief alternatief of een waardevolle aanvulling op traditionele cardiorevalidatie. Vanuit een mechanistisch perspectief worden zowel psychologisch functioneren als gezondheidsgedrag gereguleerd door het autonome zenuwstelsel, dat nauw verbonden is met het cardiovasculaire systeem. Een beter begrip van hoe psychologische factoren en gezondheidsgedrag de cardiovasculaire gezondheid beïnvloeden, inclusief de onderliggende biologische mechanismen en de effecten van interventies, kan leiden tot richtlijnen die kunnen bijdragen aan het verbeteren van zowel de kwaliteit van leven als klinische uitkomsten.

Dit proefschrift onderzoekt aspecten van coronaire hartziekte met als doel biologische en gedragsmatige processen beter te begrijpen en interventies te evalueren die gericht zijn op het verbeteren van mentaal welbevinden en leefstijlgedrag.

Het eerste doel van het proefschrift richt zich op het psychologische welzijn bij patiënten tijdens een diagnostisch hartonderzoek en op hoe we dit kunnen verbeteren. De resultaten laten zien dat patiënten de meeste spanning ervaren tijdens de inspanningstest. We vinden interessante verschillen tussen typen inspanningstesten. Patiënten die fysieke inspanning leverden (bijvoorbeeld op een fiets) ervaarden minder negatieve emoties dan patiënten bij wie de inspanning met medicijnen werd nagebootst. De onderzochte ondersteunende interventie die werd uitgevoerd om het psychologische welzijn te verbeteren, leidde niet tot verbeteringen in spanning, symptomen of patiënttevredenheid.

In het tweede deel van het proefschrift wordt gekeken naar het verband tussen emoties, leefstijl en het functioneren van het autonome zenuwstelsel. Hiervoor werd onder andere gebruikgemaakt van hartslagvariabiliteit (HRV), een maat die iets zegt over hoe goed het lichaam zich kan aanpassen aan stress en veranderingen. De resultaten laten zien dat negatieve emoties samenhangen met een minder goed functionerend autonoom zenuwstelsel. Dit kan leiden tot een hogere belasting van het hart en mogelijk tot meer klachten, zoals pijn op de borst of kortademigheid. Daarnaast is gekeken naar de relatie tussen leefstijlverandering, zoals meer bewegen of gezonder eten, en het autonome zenuwstelsel binnen een online gedragsinterventie. Hoewel deelnemers hun gedrag op sommige punten verbeterden, waren de veranderingen in het autonome zenuwstelsel niet altijd duidelijk of consistent. Dit benadrukt dat de relatie tussen leefstijl en lichamelijke processen complex is en niet altijd direct zichtbaar wordt.

Dit proefschrift draagt bij aan de kennis over hoe ondersteunende en gedragsverandering interventies psychologisch functioneren en het autonome zenuwstelsel beïnvloeden. Kortdurende ondersteunende coaching tijdens diagnostische procedures verbetert het mentale welbevinden niet. Het type inspanningstest heeft wel invloed op de mate van psychologische belasting. Negatieve emoties en hartklachten zijn geassocieerd met verminderde autonome regulatie, wat suggereert dat acute negatieve emoties een ongunstig effect hebben op het cardiovasculaire systeem. Samengevat biedt het onderzoek in dit proefschrift zowel praktische als mechanische inzichten die van waarde kunnen zijn voor toekomstige interventies gericht op het verbeteren van het psychologische en lichamelijke welzijn van patiënten met coronaire hartziekte.