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Premature Born Infant's Reaction to the Mother's Voice in Comparison to their Reaction to Music - Effect on Heart Rate and Heart Rate Variability

Djordjevic, Dragana

German Title: Die Reaktion Frühgeborener auf die mütterliche Stimme im Vergleich zu ihrer Reaktion auf Musik – Effekte auf die Herzfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität

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Abstract

OBJECTIVE: The aim of the study was to compare stress-reduction effects of the mother’s voice and lullaby music in preterm infants and to explore whether the mother’s well-being affects her ability to calm down her preterm baby. It was hypothesized that both acoustic stimulation interventions can calm down the baby, i.e. decrease heart rate and increase heart rate variability (HRV) in preterm infants. Further it was hypothesized that the mother’s voice would have greater effect than lullaby music. Furthermore it was hypothesized that the mother´s voice from a mother who manages her current stress better, who feels more competent in parent-child interactions and who has a more functional family will have the greatest effect. PATIENTS AND METHODS: Thirty preterm infants with gestational age of 27 to 36 weeks were acoustically stimulated with the voice of their own mother (reading favourite fairytale) and lullaby music at a postnatal age of 3 to 5 weeks when their cardiorespiration was stable (corrected gestational age 30-41 weeks). Acoustic stimulation with the mother’s voice and lullaby music was done on two consecutive days. The order of the two acoustic stimulations was randomly assigned for each infant. A continuous electrocardiogram was recorded by polysomnography device 15 minutes before, 15 minutes during and 15 minutes after the acoustic stimulation. Various HRV measures (NN interval mean value, NN interval median, variance of NN intervals, standard deviation of NN intervals, pnn 6,25, RMSSD, SDSD and RSA) were assessed. Behavioural states were differentiated both by clinical observations according to Prechtl and a PC software program. Non-REM sleep sections of 2 minutes duration (randomly cut out from the respective data sections in the continuous electrocardiogram) were matter of analyses. In order to study a possible influence of the mother’s well-being on the calming quality of her voice and thereby on the HRV of her preterm infant, maternal/paternal stress and competences as well as family functionality were assessed via respective questionnaires. Two-way repeated measures ANOVAs, testing for the factor “acoustic stimulation”, the factor “time” as well as for the interaction between these two factors, was considered as the most appropriate to test the hypotheses. For the interrelations between well-being of the mother and HRV of her preterm infant, Pearson correlations were conducted. RESULTS: Heart rate and HRV of preterm infants showed no statistically significant differences before acoustic stimulation. During acoustic stimulation, both music and mother’s voice decreased heart rate and increased different HRV measures. However, statistically significant differences were found for NN interval mean value during acoustic stimulation with mother’s voice. Beyond expectations, statistically significant differences were found also for NN interval mean value and NN interval median value after mother’s voice, suggesting thus a prolonged or lasting effect of the mother’s voice. Concerning well-being parameters of the mothers, the level of reported burden was elevated. Other well-being parameters of these premature mothers (resources, competences and family functionality) were within the normal range. The correlations between the mothers’ well-being and their babies’ HRV during and after fairytale acoustic stimulation indicate a strong relationship. The correlations point out that a higher family functionality is associated with a higher HRV of preterm babies. Contradictory to the expectations, higher burden and lower resources as well as lower competences of the mothers were associated with a higher HRV of the preterm babies. CONCLUSIONS: In comparison with control situation, both acoustic stimulation interventions induce heart rate decrease, i.e. HRV increase in preterm babies during the acoustic stimulation intervention. Statistically significant increase in HRV was however shown only during mother’s voice acoustic stimulation. The calming effect of the mother‘s voice maintains also after the acoustic stimulation intervention, i.e. mother‘s voice has a prolonged/lasting effect. The correlations between the mother‘s well-being and their babies‘ HRV indicate a strong relationship. A higher family functionality was associated with a higher HRV of preterm babies. Also higher burden and lower resources as well as lower competences of the mothers were associated with a higher HRV of preterm babies. Mothers should be encouraged to interact (more) with their preterm infants. Simultaneous real-time investigations of the mothers’ and the babies’ HRV during a live mother-baby interaction seem to be necessary to provide further explanations of the noticed correlations between the mother‘s stress, her feelings of competence and their babies‘ HRV.

Translation of abstract (German)

ZIELSETZUNG: Ziel der vorliegenden Studie war es, den stressreduzierenden Effekt von akustischer Stimulation durch die mütterliche Stimme und Lullaby-Musik auf Frühgeborene zu untersuchen. Darüber hinaus sollte exploriert werden, ob das eigene Wohlbefinden die Fähigkeit der Mutter beeinflusst, ihr Baby zu beruhigen. Es wurde angenommen, dass beide akustische Stimulationen das Baby beruhigen können, d.h. zu einer Reduktion der Herzfrequenz (HR) und einem Anstieg der Herzfrequenzvariabilität (HRV) beitragen. Zusätzlich wurde angenommen, dass die Stimme der Mutter einen stärkeren Effekt haben würde als die Lullaby-Musik und dass die Stimme von Müttern, die besser mit ihrem Stress umgehen können, sich kompetenter in der Eltern-Kind-Interaktion einschätzen und über ein höheres familiäres Funktionsniveau verfügen, den stärksten Effekt haben würde. PATIENTEN UND METHODEN: Dreißig Frühgeborene (gestationales Alter 27 bis 36 Wochen) wurden mit der Stimme ihrer Mutter (Vorlesen des Lieblingsmärchens) und dem Vorspielen eines Lullaby-Schlafliedes 3 bis 5 Wochen nach der Geburt (korrigiertes gestationales Alter: 30 bis 41 Wochen) als die kardiorespirativen Funktionen stabil waren, akustisch stimuliert. Die beiden akustischen Stimulationen erfolgten in randomisierter Reihenfolge an zwei aufeinanderfolgenden Tagen. Ein kontinuierliches Elektrokardiogramm (EKG) wurde mit einem polysomnographischen Gerät 15 Minuten vor, 15 Minuten während und 15 Minuten nach der akustischen Stimulation aufgezeichnet. Verschiedene Maße der HRV wurden erfasst (NN Intervall Mittelwert, NN Intervall Median, Varianz der NN Intervalle, Standardabweichung der NN Intervalle, pnn 6,25, RMSSD, SDSD und RSA). Der Verhaltenszustand wurde sowohl durch klinische Beobachtung nach Prechtl als auch durch ein PC Softwareprogramm eingeschätzt. Zweiminütige (zufällig aus den jeweiligen Sektionen des EKGs ausgewählte) non-REM-Schlaf-Abschnitte wurden analysiert. Um den möglichen Einfluss des mütterlichen Wohlbefindens, des mütterlichen / väterlichen Stresses, der elterlichen Kompetenzen und der Familienfunktionen zu untersuchen, wurden retrospektive Fragebogenerhebungen durchgeführt. Zur Überprüfung der Hypothesen wurden mittels zweifaktoriellen Varianzanalysen die Effekte der Faktoren „akustische Stimulation“ und „Zeit“ sowie deren Interaktion getestet. Für die Zusammenhänge zwischen den Maßen des mütterlichen Wohlbefindens und der HRV wurden Pearson Korrelationen berechnet. ERGEBNISSE: Es bestanden keine Unterschiede in der HR und der HRV vor der akustischen Stimulation. Während der akustischen Stimulation führten sowohl die mütterliche Stimme als auch die Musik zu einer Reduktion der HR und einem Anstieg verschiedener HRV-Maße. Ein statistisch signifikanter Unterschied wurde für den NN Intervall Mittelwert während der akustischen Stimulation durch die mütterliche Stimme gefunden. Unerwartet wurden darüber hinaus signifikante Unterschiede für den NN Intervall Mittelwert und den NN Intervall Median nach der akustischen Stimulation durch die mütterliche Stimme gefunden, was auf einen länger anhaltenden Effekt der mütterlichen Stimme hindeutet. Bezüglich des mütterlichen Wohlbefindens zeigte sich ein erhöhtes Belastungsniveau. Die übrigen Maße (Ressourcen, Kompetenzen und Familienfunktionen) lagen im Normbereich. Die Korrelationen zwischen dem Wohlbefinden der Mutter und der HRV ihrer Kinder während und nach der akustischen Stimulation durch das Märchenvorlesen deuten auf einen starken Zusammenhang hin. Es zeigte sich, dass ein höheres familiäres Funktionsniveau mit einer größeren HRV der Frühgeborenen einherging. Entgegen der Erwartungen waren stärkere Belastung, geringere Ressourcen und geringere Kompetenzen der Mütter mit einer größeren HRV assoziiert. SCHLUSSFOLGERUNG: Im Vergleich zur Kontrollbedingung führten beide akustische Stimulationen zu einer Senkung der HR, d.h. die HRV der Frühgeborenen stieg während der akustischen Stimulation an. Ein statistisch signifikanter Anstieg wurde jedoch nur während der akustischen Stimulation durch die mütterliche Stimme beobachtet. Der beruhigende Effekt der mütterlichen Stimme hielt nach der akustischen Stimulation an, d.h. die Stimme der Mutter hatte einen nachhaltigen Effekt. Es wurden starke Zusammenhänge zwischen dem mütterlichen Wohlbefinden und der HRV des Kindes festgestellt. Ein höheres familiäres Funktionsniveau ging mit einer größeren HRV des Kindes einher. Außerdem gingen höhere Belastung, geringere Ressourcen und geringere Kompetenzen der Mutter mit einer größeren HRV des Frühgeborenen einher. Mütter sollten ermutigt werden (mehr) mit ihren frühgeborenen Babys zu interagieren. Die simultane Aufzeichnung der mütterlichen und kindlichen HRV während einer Mutter-Kind Interaktion erscheint notwendig um die Zusammenhänge zwischen mütterlichem Stress, ihrer Einschätzung der eigenen Kompetenzen und der HRV ihres Babys weiter zu untersuchen.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Cierpka, Prof. Dr. Manfred
Date of thesis defense: 16. December 2010
Date Deposited: 04. Sep 2012 08:15
Date: 2010
Faculties / Institutes: Medizinische Fakultät Heidelberg > Universitätskinderklinik
Medizinische Fakultät Heidelberg > Psychosomatische Universitätsklinik
Subjects: 610 Medical sciences Medicine
Controlled Keywords: Frühgeborenes, Herzfrequenzvariabilität, Stress
Uncontrolled Keywords: Stress-reduzierende Maßnahme , Akustische Stimulation , Mutterstimme , Musik , Elterliches WohlbefindenStress-reducing procedures , acoustic stimulation , mother's voice , music , parental well-being
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