ИЗМЕРЕНИЕ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА: ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ВРАЧЕЙ И ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ

Актуальность. Неинвазивные исследования позволяют эффективно оценивать состояние сердечно-сосудистой системы, уровень стресса и общую физиологическую устойчивость организма. Вариабельность сердечного ритма, определяемая по колебаниям временных интервалов между последовательными сердечными сокращениями, позволяет исследовать активность вегетативной нервной системы. Она отражает динамическое равновесие между симпатической и парасимпатической ветвями вегетативной нервной системы, предоставляя информацию, которая является ценным биомаркером в различных областях, включая кардиологию, спортивную науку, психологию и гигиену труда.

Цель. Провести анализ эффективного применения вариабельности сердечного ритма и обобщить полученную информацию для лучшего информирования врачей.

Материалы и методы. Проведен обзор источников литературы с использованием известных баз данных, таких как Российский индекс научного цитирования, PudMed на глубину 10 лет.

Результаты. Вариабельность сердечного ритма – колебание временных интервалов между последовательными сердечными сокращениями, представляющее собой неинвазивный показатель активности вегетативной нервной системы. Она отражает динамическое равновесие между симпатической и парасимпатической ветвями вегетативной нервной системы, предоставляя информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы, уровне стресса и общей физиологической устойчивости. Вариабельность сердечного ритма стала ценным биомаркером в различных областях, включая кардиологию, спортивную науку, психологию и гигиену труда. Высокая вариабельность сердечного ритма обычно ассоциируется с хорошим здоровьем и адаптивностью, в то время как пониженная вариабельность сердечного ритма может указывать на стресс, усталость или патологические состояния.

Заключение. Достижения в области носимых технологий и анализа данных способствовали мониторингу вариабельности сердечного ритма в режиме реального времени, что открывает более широкие возможности для клинического и личного применения в области здравоохранения. В данной статье рассматриваются физиологические основы вариабельности сердечного ритма, распространенные методы измерения, клиническая значимость и современные тенденции в исследованиях и применении вариабельности сердечного ритма.

1. 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;93(5):1043-1065. https://doi.org/10.1161/01.CIR.93.5.1043

2. McCraty R., Shaffer F. Heart Rate Variability: New Perspectives on Physiological Mechanisms, Assessment of Self-regulatory Capacity, and Health risk. Glob Adv Health Med. 2015;4(1):46-61. https://doi.org/10.7453/gahmj.2014.073

3. Thayer J.F., Ahs F., Fredrikson M. et al. A meta-analysis of heart rate variability and neuroimaging studies: implications for heart rate variability as a marker of stress and health. Neurosci Biobehav Rev. 2012;36(2):747-756. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2011.11.009

4. Williams D.P., Koenig J., Carnevali L. et al. Heart rate variability and inflammation: A meta-analysis of human studies. Brain Behav Immun. 2019;80:219-226. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2019.03.009

5. Pizzoli S.F.M., Marzorati C., Gatti D. et al. A meta-analysis on heart rate variability biofeedback and depressive symptoms. Sci Rep. 2021;11(1):6650. https://doi.org/10.1038/s41598-021-86149-7

6. Immanuel S., Teferra M.N., Baumert M., Bidargaddi N. Heart Rate Variability for Evaluating Psychological Stress Changes in Healthy Adults: A Scoping Review. Neuropsychobiology. 2023;82(4):187-202. https://doi.org/10.1159/000530376

7. Kim H.G., Cheon E.J., Bai D.S. et al. Stress and Heart Rate Variability: A Meta-Analysis and Review of the Literature. Psychiatry Investig. 2018;15(3):235-245. https://doi.org/10.30773/pi.2017.08.17

8. Voss A., Schroeder R., Heitmann A., Peters A., Perz S. Short-term heart rate variability--influence of gender and age in healthy subjects. PLoS One. 2015;10(3):e0118308. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0118308

9. Shaffer F., Ginsberg J.P. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Front Public Health. 2017;5:258. https://doi.org/10.3389/fpubh.2017.00258

10. Peng C.K., Havlin S., Hausdorff J.M. et al. Fractal mechanisms and heart rate dynamics. Long-range correlations and their breakdown with disease. J Electrocardiol. 1995;28 Suppl:59-65. https://doi.org/10.1016/s0022-0736(95)80017-4

11. 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;93(5):1043-1065. https://doi.org/10.1161/01.CIR.93.5.1043

12. Rajendra Acharya U., Paul Joseph K., Kannathal N. et al. Heart rate variability: a review. Med Biol Eng Comput. 2006;44(12):1031-1051. https://doi.org/10.1007/s11517-006-0119-0

13. Plews D.J., Laursen P.B., Stanley J. et al. Training adaptation and heart rate variability in elite endurance athletes: opening the door to effective monitoring. Sports Med. 2013;43(9):773-781. https://doi.org/10.1007/s40279-013-0071-8

14. Stanley J., D'Auria S., Buchheit M. Cardiac parasympathetic activity and race performance: an elite triathlete case study. Int J Sports Physiol Perform. 2015;10(4):528-534. https://doi.org/10.1123/ijspp.2014-0196

15. Buchheit M. Monitoring training status with HR measures: do all roads lead to Rome?. Front Physiol. 2014;5:73. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00073

16. Flatt A.A., Esco M.R. Evaluating Individual Training Adaptation With Smartphone-Derived Heart Rate Variability in a Collegiate Female Soccer Team. J Strength Cond Res. 2016;30(2):378-385. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000001095

17. Bellenger C.R., Fuller J.T., Thomson R.L. et al. Monitoring Athletic Training Status Through Autonomic Heart Rate Regulation: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med. 2016;46(10):1461-1486. https://doi.org/10.1007/s40279-016-0484-2

18. Kiviniemi A.M., Hautala A.J., Kinnunen H., Tulppo M.P. Endurance training guided individually by daily heart rate variability measurements. Eur J Appl Physiol. 2007;101(6):743-751. https://doi.org/10.1007/s00421-007-0552-2

19. Vesterinen V., Nummela A., Heikura I. et al. Individual Endurance Training Prescription with Heart Rate Variability. Med Sci Sports Exerc. 2016;48(7):1347-1354. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000000910

20. Troitskaya E. A., Velmakin S. V., Goreva L. A., Kobalava Zh. D. Aortic-brachial stiffness mismatch as potential marker of subclinical arterial damage in patients with rheumatoid arthritis. RUDN Journal of Medicine. 2023; 27(2): 167-181. https://doi.org/10.22363/2313-0245-2023-27-2-167-181.

21. Usman M., Rajagopalan P., Beck A., Nathania J., Li T., Lim T. W. Impact of Demographics on Short-term Heart Rate Variability for Detecting Hypertension.Computing in Cardiology.2021; 1-4, https://doi.org/10.23919/CinC53138.2021.9662722.

22. Shaffer F., Ginsberg J.P. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Front. Public Health.2021; 5:258. https://doi.org/10.3389/fpubh.2017.00258

23. Anglem N., Lucas S. J., Rose E. A., Cotter, J. D. Mood, illness and injury responses and recovery with adventure racing. Wilderness Environ. Med. 2019; 30–38. https://doi.org/10.1580/07-WEME-OR-091.1

24. Skinner J.E., Weiss D.N., Anchin J.M. Nonlinear PD2i heart rate complexity algorithm detects autonomic neuropathy in patients with type 1 diabetes mellitus.Clin Neurophysiol. 2011;122 (7):1457-62. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2010.12.046

25. Sucharita S., Bantwal G., Idiculla J. Autonomic nervous system function in type 2 diabetes using conventional clinical autonomic tests, heart rate and blood pressure variability measures. Endocrinol Metab. 2011;15 (3):198-203. https://doi.org/10.4103/2230-8210.83406

26. Pal G.K., Shyma P., Habeebullah S. Vagal withdrawal and sympathetic overactivity contribute to the genesis of early-onset pregnancy-induced hypertension. Int J Hypertens. 2011;36:14-17. https://doi.org/10.4061/2011/361417

27. Ziep B., Taratukhin E.O. Heart rate variability assessment and its potential. Russian Journal of Cardiology. 2011;(6):69-75. (In Russ.) https://russjcardiol.elpub.ru/jour/article/view/1177?locale=ru_RU