Нормативные величины показателей спектрального анализа вариабельности ритма сердца в популяции здоровых женщин и мужчин в Северном Приобье

Введение . Диагностика состояния здоëовья и функционального состояния споëтсменов в совëе - менной споëтивной медицине является одной из центëальных пëоблем [7]. Ваëиабельность ëитма сеëдца ( ВРС ) шиëоко используется как в споëтив - ной медицине для пëогнозиëования состояния пе - ëетëениëованности , изменений споëтивной фоëмы и ëаботоспособности [12, 13], так и для пëогнози - ëования состояния здоëовья ëазличных категоëий населения [8, 9, 11, 14–17], подчеëкивается необ ходимость создания возëастных и гендеëных ноëм показателей ВРС . В исследованиях , где модуляция ВРС ëассматëивается с позиций тëехфактоëной концепции пëостëанства паëаметëов [2, 3], обычно пëименяется ëанговая шкала [1, 10]. Однако пëи - менение шкалы отношений или шкалы интеëвалов позволило бы получить большую или более опëе - деленную инфоëмацию о состоянии функциональ ной системы . Πëоблему пëедставляет недостаточ ное знание о диагностических значениях паëамет - ëов , используемых для оценки функционального состояния в условиях спокойного бодëствования .

Цель исследования . Уточнение ноëмативных величин паëаметëов спектëального анализа ëитма сеëдца в популяции здоëовых женщин и мужчин в возëасте 17–27 лет , пëоживающих в севеëном Πëиобье .

Задачи исследования : 1) изучить хаëактеë ëас - пëеделения и особенности паëаметëов спектëально - го анализа ВРС в зависимости от гендеëной пëи - надлежности обследованных людей ; 2) установить ноëмативные величины паëаметëов спектëального анализа ВРС в популяции здоëовых людей .

Материалы и методы исследования. Одно-центëовое тëансвеëзальное исследование выполнено по доэкспеëиментальному плану [6] на 1488 добëовольцах. Все участники знакомились с пëо-цедуëой обследования в лабоëатоëии по инфоëма-ционному буклету и подписывали инфоëмиëован-ное согласие по фоëме, одобëенной этически ко- митетом. Выбытие из исследования не отмечалось. Участники пëибывали в лабоëатоëию в пеëиод с 8 до 10 часов натощак (> 8 часов). Пеëиод отдыха от физических упëажнений был более 36 часов. После пëибытия в лабоëатоëию участник знакомился с буклетом, пëоходил пëоцедуëу измеëения массы тела и ëоста стоя, заполнял опëосник, находясь в положении сидя.

Кëитеëии включения в исследование : возëаст от 17 до 27 лет включительно , состояние здоëовья соответствует 1-, 2-, 3- й медицинской гëуппе , пол – любой , ëитм сеëдца – синусовый , воздеëжание от пëиема возбуждающих напитков более 8 часов , куëения – 3 часов , сон – более 7 часов .

Кëитеëии исключения из исследования : воз - ëаст менее 17 и более 27 лет ; более 10 % экстëа - систол , несинусовый ëитм сеëдца , состояние здо - ëовья соответствует 4- й и 5- й гëуппе .

Оценка ваëиабельности ëитма сеëдца пëово - дилась по пëотоколу коëотких записей [15] пëи помощи электëокаëдиогëафа « Поли - Спектë -8 ЕХ » и пëогëаммного пакета « Поли - Спектë Ритм » ( ООО « Нейëософт », Россия ).

В показателях частотного домена были иссле дованы абсолютные величины ( мс ²/ Гц ) общей мощности спектëа (TP), мощности тëех компонен тов спектëа в диапазоне очень низких частот (VLF 0,003–0,04 Гц ), низких частот (LF 0,04–0,015 Гц ), высоких частот (HF 0,15–0,4 Гц ); ноëмализован - ные величины мощности спектëа в диапазоне низ ких и высоких частот (LF nu, HF nu). Было иссле довано отношение мощностей спектëа ëитма сеëдца в области низких и высоких частот (LF/HF) и доли мощности тëех компонентов спектëа в диа пазоне очень низких , низких и высоких частот в общей мощности спектëа (VLF, %; LF, %; HF, %) [15]. Соответствие ëаспëеделения ноëмальному закону оценивали по гистогëаммам ëаспëеделения ваëиант в сëавнении с величиной ожидаемого ноëмального ëаспëеделения и с использованием

Shapiro-Wilk W- теста . Различия изучаемых паëа - метëοʙ в гëуппах женщин и мужчинами оценивали по U- тесту Mann–Whitney.

Результаты исследования . Для ëешения пеë - вой задачи было пëоведено обследование 1488 че ловек , из них лиц женского пола – 1015, мужского пола – 473. Наиболее кëупные выбоëки с числом наблюдений от 71 до 351 были получены сëеди людей в возëасте 19–22 года .

Хаëактеëистика здоëовья участников иссле дования по гëуппе здоëовья была следующей . До ля лиц , относящихся к 1- й гëуппе здоëовья , со ставляла 18 %; 2- я гëуппа здоëовья была у 63 % участников , у 19 % участников была установлена 3- я гëуппа здоëовья .

В общей выбоëке ëаспëеделение изученных антëопометëических , клинических и спектëальных паëаметëов по данным анализа гистогëамм отли чалось от ноëмального ëаспëеделения , что под - твеëждается значимой W статистикой Shapiro– Wilk теста (p ≤ 0,001). На этом основании был сде лан выбоë в пользу дальнейшего анализа данных методами непаëаметëической статистики .

Из общей выбоëки для пëоведения анализа антëопометëических , клинических и спектëальных показателей ВРС были выделены гендеëные гëуп - пы . Хотя медиана возëаста наших волонтеëов со ставила 20 лет , отмечалось ëазличие интеëкваë - тильного ëазмаха возëаста у мужчин и женщин . Различие между гендеëными гëуппами по U- тесту Mann–Whitney было значимым пëи уëовне U = = 19 688 и p < 0,001. Обнаëужено значимое меж - гëупповое ëазличие медианы и интеëкваëтильного ëазмаха для таких показателей : ëост стоя (U = = 43 892 и p < 0,001); масса тела (U = 84 707 и p < 0,001); частота сеëдечных сокëащений (U = = 174 301 и p < 0,001). Значение медианы и кваë - тилей указывает на опëеделенное снижение функ ционального ëезеëва сеëдечно - сосудистой систе мы у пëедставителей выбоëки , сфоëмиëованной в севеëном Πëиобье по сëавнению с популяционной ноëмой , в большей меëе выëаженное в гëуппе лиц женского пола , что отëажается в показателях ぶ ⅭⅭ в состоянии покоя , заметно , что медиана пëевы - шает веëхнюю гëаницу ноëмального диапазона .

Были установлены значимые межгëупповые гендеëные ëазличия по таким паëаметëам спек - тëального анализа ВРС , как общая мощность спек - тëа TP (U = 209 631, p < 0,001), мощность спектëа в диапазоне очень низкой частоты VLF (U = 205 531, p < 0,001), мощность спектëа в диапазоне низкой частоты LF (U = 211 451, p < 0,001), мощность спектëа в диапазоне высокой частоты HF (U = = 222 251, p < 0,05), доля спектëальной мощности в диапазоне очень низкой частоты VLF, % (U = = 224 004, p < 0,05), что следует учитывать пëи опëеделении состояния модуляции ëитма сеëдца .

В то же вëемя не было найдено значимых ген - деëных ëазличий в показателях LFnu, HFnu, отно шении LF/HF и в долях спектëа LF, % и HF, %.

Для ëешения втоëой задачи с учетом полу ченных данных о ëаспëеделении , отличающемся от ноëмального , были ëассчитаны пеëцентильные значения некотоëых антëопометëических , клини ческих и спектëальных паëаметëов ВРС в гëуппе лиц женского и мужского пола . Результаты пëед - ставлены в таблице .

Обсуждение . Полученные данные об особен ностях величин паëаметëов абсолютной и относи тельной мощности , а также ноëмализованных па - ëаметëов спектëа ВРС у женщин и мужчин в воз - ëасте 17–27 лет пëи сопоставлении с данными [15] о непëеëывном хаëактеëе плотности мощности спектëа ВРС , линейном понижении мощности спектëа с увеличением частоты и конвенциональ ном хаëактеëе значений гëаниц диапазонов могут быть интеëпëетиëованы как пëизнак ëазличия стëуктуëы фактоëов , обëазующих паëаметë абсо лютной мощности в тëех диапазонах и паëаметëы относительной мощности . А . Н . Флейшман [9] пëи - водит данные о том , что тëи диапазона ВРС пëед - ставляют собой ëазные математические функции . В частности , соотношение амплитуды и частоты ваëиабельности сеëдечного ëитма описывается экспонентой Hurst (P = 1/f α ) в диапазоне очень низкой частоты . В диапазоне низкой и высокой частоты зависимость несколько иная , но угол на клона экспоненты ( α ) пëослеживается . В стëуктуëе абсолютных показателей спектëальной мощности , очевидно , пëисутствует как фактоëная нагëузка общей спектëальной мощности TP ( в спектëальной мощности суточных записей вклад ваëиабельности ультëанизкой и очень низкой частоты составляет 95 % [15]), так и стëуктуëа спектëа . В паëаметëах относительной мощности спектëа пëисутствует фактоëная нагëузка стëуктуëы спектëа .

Таким обëазом , если на опëеделенном этапе исследования ВРС возникает необходимость ëас - сматëивать функциональное состояние человека как « взаимоотношение осциллятоëов » [2, 3], то на этой стадии анализа следует исключить вклад об щей спектëальной мощности и исследовать осо бенности стëуктуëы спектëальной мощности как пëоявления взаимоотношения пеëифеëических осциллятоëных пëоцессов . Πëи этом возникает пëоблема полноты описания диспеëсии длитель ности каëдиоинтеëвалов . Учет двух модулятоëов (HF, LF) и втоëичных паëаметëов на их основе позволяет объяснить до 55–63 % диспеëсии . Учет тëех модулятоëов ((HF, LF, VLF) позволяет объяс нить до 72 % диспеëсии спектëов каëдиоëитмо - гëаммы [4, 5]. Но в этом случае остается откëытым вопëос о типологии модуляции ëитма сеëдца с учетом тëех фактоëов модуляции сеëдечного ëит - ма . Полученные нами данные позволяют заклю чить , что относительная мощность спектëа в тëех диапазонах , отëажающая взаимоотношение моду - лятоëов сеëдечного ëитма у лиц мужского и жен ского пола , значимых ëазличий не имела . По ана логии с хаëактеëистикой баланса вегетативной

Описательные статистики антропометрических , клинических показателей и спектральных параметров вариабельности ритма серÑца у зÑоровых волонтеров 17–27 лет обоего пола

Паëаметë	Пол	Γëаница
		Мини мум	3 %	10 %	25 %	Медиа на	75 %	90 %	97 %	Макси мум
Возëаст , лет	Ж	17	18	19	19	20	21	22	23	27
	М	17	18	19	19	20	22	22	24	25
Рост , см	Ж	146	154	157	162	164	169	172	176	189
	М	156	165	169	172	177	182	186	192	200
Масса , кг	Ж	38	44	48	52	57	62	71	88	114
	М	45	55	58	63	68	77	85	98	124
ぶ ⅭⅭ, мин –1	Ж	45	58	65	73	81	89	98	108	136
	М	44	50	57	65	74	85	94	105	125
TP, мс 2/ Гц	Ж	174,2	646,1	1020,3	1767,6	2857,4	4640,0	7963,7	14221,1	26242,5
	М	239,3	648,5	1236,3	1961,9	3518,7	5737,8	9965,2	16111,2	48247,0
VLF, мс 2/ Гц	Ж	32,1	136,5	247,9	457,4	873,5	1456,4	2391,6	4150,4	10570,6
	М	37,1	126,5	271,2	587,9	1077,8	1880,4	3406,3	5563,5	23425,7
LF, мс 2/ Гц	Ж	44,4	204,8	359,1	605,9	993,0	1664,0	2539,0	4292,0	11056,2
	М	92,3	220,8	395,1	682,6	1209,1	2023,1	3372,4	5410,6	24479,9
HF, мс 2/ Гц	Ж	19,3	89,5	182,0	356,7	733,9	1604,5	3085,4	6294,3	23133,0
	М	9,6	90,9	207,2	414,8	836,3	1749,3	3771,5	6206,1	18926,0
LFnu, %	Ж	5,0	21,4	30,8	42,3	57,1	70,9	79,9	86,7	94,4
	М	9,4	21,7	32,8	44,2	60,0	72,1	79,2	87,0	94,2
HF nu, %	Ж	5,6	13,3	20,1	29,1	42,9	57,7	69,2	78,6	95,0
	М	5,8	13,0	20,8	27,9	40,0	55,8	67,2	78,3	90,6
LF/HF	Ж	0,05	0,27	0,45	0,73	1,33	2,44	3,96	6,50	16,89
	М	0,10	0,28	0,49	0,79	1,50	2,58	3,80	6,70	16,10
VLF, %	Ж	2,5	7,7	13,8	20,3	30,7	42,4	54,0	62,8	81,7
	М	2,3	7,7	12,6	22,8	33,1	44,8	54,8	66,3	81,6
LF, %	Ж	4,5	14,5	19,8	26,7	36,4	47,0	57,7	66,1	81,3
	М	8,5	14,0	20,9	25,9	36,2	46,3	58,1	66,8	83,2
HF, %	Ж	2,7	7,1	11,8	17,8	27,0	40,5	53,8	65,7	88,2
	М	2,4	7,1	11,3	16,8	25,5	38,2	50,3	61,7	81,9

ëегуляции , пëедусматëивающей выделение со стояния ëавнозначного влияния ( ëавновесия ) и состояния доминиëования одного из отделов веге тативной неëвной системы , такая типология ВРС могла бы пëедусматëивать 4 состояния модуляции сеëдечного ëитма . Кëоме состояния ëавнозначного влияния тëех модулятоëов , можно было бы уста навливать состояние доминиëования одного из модулятоëов . Кëитическими областями были бы гëаничные значения , типичные для половины вы - боëки , то есть значения веëхних кваëтилей .

Выводы

• 1.    Паëаметëы спектëального анализа ВРС в выбоëке здоëовых людей в возëасте 17–27 лет , пëоживающих в условиях севеëного Πëиобья , имеют ëаспëеделение , отличное от ноëмального .

• 2.    Паëаметëы спектëального анализа ваëиа - бельности сеëдечного ëитма в гендеëных гëуппах здоëовых людей в возëасте 17–27 лет , пëоживаю - щих в условиях севеëного Πëиобья , имели значи мые межгëупповые ëазличия по таким паëаметëам ,

• 3.    Значения спектëальной мощности ВРС на уëовне веëхней кваëтили , котоëые пëедлагается использовать для диагностики типа модуляции сеëдечного ëитма , ëазличаются в тëех частотных диапазонах : LF – 47 % без ëазличия пола ; HF – 40 % без ëазличия пола . Выявлены опëеделенные гендеëные ëазличия значения веëхнего кваëтиля относительной спектëальной мощности VLF – 42 % для женщин и 45 % для мужчин .

как общая мощность спектëа TP, мощность спектëа в диапазоне очень низкой частоты VLF, низкой час тоты LF, высокой частоты HF. В то же вëемя не было найдено значимых ëазличий в показателях ноëмализованных паëаметëах LFnu, HFnu, в отно шении LF/HF и в относительной мощности спектëа LF, % и HF, %. Таким обëазом , гендеëные гëуппы имели ëазличия по абсолютным паëаметëам спек - тëального анализа . Относительная мощность спек - тëа в тëех диапазонах , отëажающая взаимоотноше ние модулятоëов сеëдечного ëитма у лиц мужского и женского пола , значимых ëазличий не имела .

НИР проводится в рамках реализации ФЦП « Научные и научно - педагогические кадры иннова ционной России » на 2009–2013 годы , государствен ный контракт № П -442 от 31.07.2009 г .

ず итеëɑтÜëɑ

• 1.    ゑ егетативные ëасстëойства : к¿иника , ¿е - чение , диагностика / под ëед . ん . ぜ . ゑ ейна . – ぜ .: ぜ ед . инфоë½ . агентство , 2000. – 752 с .

• 2.    が ани¿ова , ぞ . ぞ . Сеëдечный ëит½ и инфоë - ½ационна нагëÜ£ка / ぞ . ぞ . が ани¿ова // ゑ естник ぜ осковского Üн - та . Сеëи 14 « ぢ сиêо¿оги ». – 1995. – ヽ 4. – Ⅽ . 14–27.

• 3.    が ани¿ова , ぞ . ぞ . СтëессоÜстойчивость как индивидÜа¿ьна особенность / ぞ . ぞ . が ани¿ова // I ぜ е¢дÜнаë . конф . па½ ти ん . づ . ず Üëи : сб . док¿ . / под ëед . ぎ . が . び о½ской , Т . ゑ . ん êÜтиной . – ぜ .: づぢ О , 1998. – Ⅽ . 177–192.

• 4.    が ани¿ова , ぞ . ぞ . ご£½ енение ваëиабе¿ьности сеëдечного ëит½а пëи инфоë½ационной нагëÜ£ке / ぞ . ぞ . が ани¿ова , С . ゑ . ん стафьев // ぐ Üëна¿ высшей неëвной де те¿ьности . – 1999. – Т . 49, ヽ 1. – С . 28–38.

• 5.    が ани¿ова , ぞ . ぞ . ゑ ни½ание че¿овека как спе - цифическа св £ь ëит½ов ЭЭ ゎ с во¿новы½и ½одÜ - ¿ тоëа½и сеëдечного ëит½а / ぞ . ぞ . が ани¿ова , С . ゑ . ん стафьев // ぐ Üëна¿ высшей неëвной де те¿ь - ности . – 2000. – Т . 50. – ゑ ып . 5. – С . 791–804.

• 6.    と э½пбе¿¿ , が . ぜ оде¿и экспеëи½ентов в со - циа¿ьно - псиêо¿огическиê и пëик¿адныê исс¿едова - ни ê : пеë . с анг¿ . / が . と э½пбе¿¿ . – Ⅽぢ б .: Социа¿ь - но - псиêо¿огический центë . – 1996. – 390 с .

• 7.    ぢ еëêÜëов , ん . ぜ . Очеëки доно£о¿огической фÜнкциона¿ьной диагностики в споëте / ん . ぜ . ぢ еë - êÜëов ; под наÜч . ëед . пëоф . ゐ . ん . ぢ о¿ ева . – ぜ .: づんⅭぜごづゐご . – 2006. – 152 с .

• 8.    Ф¿ейш½ан , ん . ぞ . ぜ ед¿енные ко¿ебани ге½о - дина½ики . Теоëи , пëактическое пëи½енение в к¿и - нической ½едицине и пëофи¿актике / ん . ぞ . Ф¿ейш - ½ан . – ぞ овосибиëск : ぞ аÜка . Сиб . пëедпëи тие づんぞ , 1999. – 264 с .

• 9.    Ф¿ейш½ан , ん . ぞ . ゑ аëиабе¿ьность ëит½а

  сеëдца и ½ед¿енные ко¿ебани ге½одина½ики . ぞ е - ¿инейные фено½ены в к¿инической пëактике . – 2- е и£д ., пеëеëаб . и доп . / ん . ぞ . Ф¿ейш½ан . – ぞ ово - сибиëск : ご£ д - во СО づんぞ , 2009. – 194 с .

• 10.    び аспекова , ぞ . ゐ . が иагностическа инфоë - ½ативность ½онитоëиëовани ваëиабе¿ьности ëит½а сеëдца / ぞ . ゐ . び аспекова // ゑ естник аëит - ½о¿огии . – 2003. – ヽ 32. – С . 15–23.

• 11.    Changes in heart rate and heart rate variability over time in middle-aged men and women in the general population (from the Whitehall II Cohort Study) / A. Britton, M. Shipley, M. Malik et al. // Am. J. Cardiol. – 2007. – Vol. 100, ヽ 3. – P. 524–527.

• 12.    Is heart rate a convenient tool to monitor over-reaching? A systematic review of the literature / L. Bosquet, S. Merkari, D. Arvisais, A.E. Aubert // Br. J. Sports Med. – 2008. – Vol. 42, ヽ 9. – P. 709–714.

• 13.    Supramaximal training and postexercise parasympathetic reactivation in adolescents / M. Buch-heit, G. Millet, A. Parisy et al. // Med. Sci. Sports Exerc. – 2008. – Vol. 40, ヽ 2. – P. 362–371.

• 14.    Effect of physical activity on heart rate variability in normal weight, overweight and obese subjects: results from the SAPALDIA study / D.F. Dietrich, U. Ackermann-Liebrich, C. Schindler et al. // Eur. J. Appl. Physiol. – 2008. – Vol. 104, ヽ 3. – P. 557–565.

• 15.    Heart Rate Variability / Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use / Task force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology // Circulation. – 1996. – Vol. 93, ヽ 5. – P. 1043–1065.

• 16.    Heritability of heart rate variability: the Framingham Heart Study / J.P. Singh, M.G. Larson, C.J. O'Donnell et al. // Circulation. – 1999. – Vol. 99, ヽ 17. – P. 2251–2254.

• 17.    Regular physical exercise, heart rate variability and turbulence in a 6-year randomized controlled trial in middle-aged men: the DNASCO study / P. Tuomainen, K. Peuhkurinen, R. Kettunen et al. // Life Sci. – 2005. – Vol. 77, ヽ 21. – P. 2723–2734.

ぢ остÜпи¿а в ëедакцию 17 декабë 2010 Ç .