Features of heart rate variability in middle-aged people with arterial hypertension depending on gender and composite body structure


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2022.13.53-58

V.V. Gorban, E.V. Gorban, V.S. Manto

Kuban State Medical University, Krasnodar, Russia
Background. Changes in the autonomic nervous system (ANS) in arterial hypertension (AH), comorbid with overweight and obesity, have not been finally established, and only in a few studies, the parameters of heart rate variability (HRV) have been compared with indicators of the composite human body structure.
Objective. Evaluation of the parameters of HRV associated with gender and indicators of composite body structure in middle-aged hypertensive people to determine methods of prevention and treatment of AH.
Methods. 35 men and 59 women with AH aged 45 to 59 years were examined. Questioning, anthropometry with determination of body mass index (BMI) and composite body structure by bioimpedancemetry, as well as measurement of blood pressure (BP) and monitoring of HRV using short (ten-minute) records were carried out.
Results. Overweight and obesity were detected in 87.1% of middle-aged people with AH. A direct correlation of visceral fat (VF) with age, as well as with diastolic BP, was observed in patients of both sexes. In women, compared with men, parasympathetic activity and the autonomous circuit of HRV regulation prevailed. With overweight and obesity, a higher index of tension in the regulation of the heart rhythm and a more pronounced sympathetic activity of the ANS in terms of the LF/HF parameter were determined. A lower total HRV, low parasympathetic activity of the ANS, and tension in the regulation of the heart rhythm with the involvement of the central circuit in persons with AH were found not only at high, but also at intermediate values of VF.
Conclusion. Detection of AH, elevated BMI, VF and associated HRV indicators is necessary for diagnosing autonomic imbalance in
middle-aged people to monitor the effectiveness of non-drug and drug therapy for AH.

Введение

Ожирение и избыточная масса тела являются одними из основных факторов развития и прогрессирования артериальной гипертензии (АГ), самой распространенной болезни на амбулаторном приеме [1–5]. Взаимноотягощающее влияние этих заболеваний актуализирует проблему выявления и мониторинга изменений кардионаправленного вегетативного гомеостаза с использованием методики вариабельности ритма сердца (ВРС) на этапе оказания первичной медико-санитарной помощи [6]. Обоснованием изучения состояния вегетативной нервной системы (ВНС) на амбулаторном приеме служит достаточная информативность методики исследования ВРС на коротких 10-минутных интервалах [7]. Известно, что АГ сопровождается снижением общей ВРС по таким параметрам, как SDNN, RMSSD, pNN (50) и ВП [8].

В свою очередь есть данные, согласно которым ожирение у лиц молодого возраста и физически активных женщин ассоциировано с усилением парасимпатической активности, в частности со снижением показателя LF (Low Frequenc) /HF (High Frequency) [9, 10]. Синтропия ожирения и АГ проявляется, по данным изучения ВРС, преобладанием симпатической активности [11], имеющей прямую корреляцию с величиной индекса массы тела (ИМТ) [12]. Однако данные об изменениях ВНС при АГ, коморбидной с избыточной массой тела и ожирением, во-первых, не носят характера окончательно установленных, во-вторых, лишь в немногочисленных работах изменения параметров ВРС были сопоставлены с показателями композитного состава тела человека [13–15]. Исходя из вышеизложенного, уточнение гендерных особенностей ВРС у больных АГ среднего возраста, ассоциированных с параметрами композитного состава тела мужчин и женщин на догоспитальном этапе, необходимо для мониторирования дисфункции ВНС с целью превентивных воздействий и предупреждения развития осложнений. Цель работы: изучить особенности параметров ВРС у больных среднего возраста обоих полов, ассоциированных с АГ, в зависимости от композитного состава тела человека для их последующего мониторирования при проведении лечения.

Методы

В исследование были включены 94 пациента (35 мужчин и 59 женщин) с АГ в возрастном диапазоне 45–59 лет (исходя из критериев ВОЗ 2017 г.), средний возраст которых составил 55,1±1,3 года, вошедших в основную группу. Контрольная группа состояла из 10 пациентов без доказанной соматической патологии, средний возраст которых был 48,1±6,3 года, ИМТ – 18,5–24,9 кг/м2, окружность талии (ОТ) у мужчин менее 94 см, у женщин менее 80 см, систолическое артериальное давление (САД) ниже 140 и диастолическое артериальное давление (ДАД) менее 90 мм рт.ст.

Пациенты в день обследования не принимали лекарственных средств. Исследование проведено на базе кафедры поликлинической терапии с курсом общей врачебной практики (семейной медицины) Кубанского государственного медицинского университета с 2018 по 2020 г.

Критерии включения: возрастной диапазон 45–59 лет, наличие гипертонической болезни (ГБ) 1–2-й стадий, АГ 1–2-й степеней.

Критерии исключения: возраст моложе 45 лет и старше 59 лет, наличие хронической сердечной недостаточности, инфекционной, бронхолегочной, эндокринной патологии, онкологических заболеваний, беременности и лактации у женщин.

Исследование одобрено Независимым этическим комитетом Кубанского государственного медицинского университета Минздрава РФ, протокол № 39 от 13.10.2020. Информированные согласия и согласия на обработку персональных данных подписаны всеми участниками исследования, при проведения которого были соблюдены принципы Хельсинкской декларации.

Верификация диагноза больных основной группы подтверждалась данными клинических, лабораторных и инструментальных методов исследований. Проводились анкетирование, антропометрия с определением роста, ОТ, ИМТ, который рассчитывался по формуле: масса тела (кг)/рост (м2). ИМТ<18,5 кг/м2 считали дефицитом массы тела, 18,5–24,9 кг/м2 – нормальной массой тела, 25,0–29,9 кг/м2– избыточной массой тела, 30,0– 34,9 кг/м2 – ожирением 1-й степени, 35,0–39,9 кг/м2 – ожирением 2-й степени. Пациентов с ожирением 3-й степени не было.

Композитный состав тела биоимпедансометром «Tanita BC-418» предусматривал определение в организме общего жира – ОЖ (FAT), в % и кг, туловищного жира – ТЖ (Trunk FAT), в % и кг, висцерального жира – ВЖ (VisFat) в усл. ед., безжировой массы тела – БЖМТ (Trunk FFM), в % и кг, туловищной мышечной массы – ТММ (Trunk MM) и общего количества воды в организме – ОКВ (TBW), в % и кг.

Оценка уровня артериального давления (АД) автоматическим аппаратом OMRON i–Q142 предусматривала не менее двух измерений на каждой из рук с 2-минутным интервалом. Дополнительное измерение проводилось при наличии разницы АД≥5 мм рт.ст. Регистрировалось наименьшее из трех измерений. Динамическое наблюдение предусматривало три визита.

При статистической обработке использовали программы Statistica 10.0 и Wizard-Statistics (США). Нормальное распределение значений в сравниваемых группах исходя из теста Колмогорова–Смирнова предусматривало применение t-критерия Стьюдента с отображением данных, средним значением и стандартной ошибкой среднего значения (m) с 95%ным указанием пороговой вероятности; p<0,05. Значения стандартных параметров ВРС сравнивали с таковыми композитного состава тела человека с использованием тестов Краскела– Уоллиса и однофакторного дисперсионного анализа ANOVA. Анализ корреляционных связей показателей ВРС и параметров композитного состава тела проводили с помощью коэффициента корреляции Пирсона

Результаты

В результате проведенного исследования у больных среднего возраста с АГ между мужчинами и женщинами нами не было обнаружено различий величин ИМТ (31,3±1,7 против 30,1±0,9; р=0,676), частот умеренного (36,9±7,9 против 38,8±6,6; р=0,869) и высокого (0,61±0,02 против 0,53±0,003; р<0,091) рисков метаболических нарушений по ОТ, величин показателя ОТ/Р (0,61±0,02 против 0,53±0,003; р=0,091) и значений САД (146,5±2,7 против 142,3±1,7; р<0,117). Частота нормального показателя ОТ у женщин была ниже, чем у мужчин (р<0,001).

При этом женщины с АГ отличались от мужчин меньшими значениями массы тела (78,9±1,9 против 90,6±3,2; р=0,002) и ДАД (86,1±1,3 против 91,2±1,9; р=0,019). В общей группе мужчин и женщин обнаружена положительная корреляция ВЖ с возрастом (коэффициент корреляции Пирсона, r=0,335; p<0,001; ANOVA, p=0,001; тест Краскела–Уоллиса; p<0,001) и со значением ДАД (коэффициент корреляции Пирсона, r=0,281; p=0,006; ANOVA, p=0,012; тест Краскела– Уоллиса; p=0,006).

Изучение вегетативной регуляции ритма сердца у лиц среднего возраста с АГ показало, что у женщин по сравнению с мужчинами были статистически значимо более высокие величины индекса напряжения (ИН) (188,3±7,38 против 155,2±8,89 ЕД; р=0,006), что свидетельствовало о напряженности процессов регуляции ритма сердца, а также более выраженные значения вегетативного показателя – ВП (χ²=11,781; p=0,038), отражающего преобладание парасимпатической активности и автономного контура регуляции ВРС. Сопоставление параметров ВРС у лиц контрольной группы раздельно как с пациентами с АГ и нормальным ИМТ, так и с больными АГ и разной степенью повышенного ИМТ выявило статистически значимые более высокие значения параметров RMSSD, SDNN, pNN(50), ВП, более низкий ИН, которые положительно характеризовали более выраженную общую ВРС и более высокую парасимпатическую активность. При этом у больных АГ с избыточной массой тела и ожирением 1–2-й степеней по сравнению с пациентами с нормальной массой тела и лицами контрольной группы статистически значимые различия заключались в большем значении ИН и, наоборот, меньшей величиной ВП, что характеризовало напряженность регуляции ритма сердца и вовлечение центрального контура регуляции. Кроме того, у пациентов с повышенным ИМТ по сравнению с нормальным ИМТ выявлено статистически значимое большее значение параметра LF/HF, что характеризовало более высокую симпатическую активность ВНС (табл. 1).

55-1.jpg (193 KB)

Далее оказалось, что у лиц среднего возраста с наличием АГ и промежуточным и высоким уровнями ВЖ в отличие от контрольной группы отмечены (как и при анализе значений ИМТ) более низкие величины показателей RMSSD, SDNN, pNN(50), ВП и, наоборот, высокий интегральный параметр ИН, что свидетельствовало о меньшей общей ВРС, низкой активности парасимпатического отдела ВНС, вовлечении центрального контура и напряженности регуляции ритма сердца (табл. 2).

При анализе частот (в %) разных значений ВП (низких, умеренных и высоких) выявлено обратное движение тренда к статистически значимому превалированию низких величин ВП у пациентов с избыточной массой тела и ожирением 1–2-й степеней по сравнению с пациентами с нормальной массой тела, что отражало статистически значимое повышение напряженности процессов регуляции ритма сердца. С другой стороны, изучение встречаемости низких, умеренных и высоких значений ИН выявило тенденцию к повышению частоты высоких значений у пациентов с избыточной массой тела и ожирением 1–2-й степеней по сравнению с пациентами с нормальным ИМТ (рис. 1).

56-1.jpg (170 KB)

Сопоставление параметров ВРС со значениями ВЖ с использованием непараметрических показателей выявило прямую корреляцию показателей ВЖ с ИН (коэф. корреляции Пирсона, r=0,265; p=0,012; рис. 2), отражающую активацию центрального контура регуляции ритма сердца, а также положительную корреляционную связь с величиной LF/HF (коэф. корреляции Пирсона, r=0,232; p=0,027) и амплитуды моды – АМо (коэф. корреляции Пирсона, r=0,284; p=0,007), что указывало на симпатическую активацию ВНС.

Напротив, отрицательная корреляция ВЖ с SDNN (коэф. корреляции Пирсона; p=0,028, r=-0,230; ANOVA, p=0,223) отражала уменьшение парасимпатической активности ВНС, а обратная корреляция с такими показателями, как ВП (коэф. корреляции Пирсона; p=0,027, r=-0,229; Kruskal– Wallis, p=0,040; ANOVA, p=0,028) и TI (коэф. корреляции Пирсона, p=0,004, r=-0,299; ANOVA, p=0,025; тест Краскела–Уоллиса, p=0,023), указывала на снижение парасимпатического тонуса ВНС. Понижение парасимпатической активности подтверждала и отрицательная корреляционная связь показателей ТЖ и Tinn (коэф. корреляции Пирсона, p=0,040, r=-0,213).

Обсуждение

По данным нашего исследования, высокая частота избыточной массы тела и ожирения разной степени выраженности у больных среднего возраста с АГ (у 87,1%) подтверждается и данными других авторов [3, 9,]. Необходимо отметить прямую корреляцию повышенного значения ДАД у пациентов с промежуточным уровнем ВЖ (≥5 усл. ед.), связь которого со значениями АГ отражена только в отдельных исследованиях [13]. При этом частота промежуточного уровня ВЖ обнаруживалась чаще у женщин, а повышенного – у мужчин. Гендерные различия заключались также в том, что у мужчин по сравнению с женщинами определялись более высокие значения ДАД, что согласуется с выводами других авторов [10, 18].

Обнаруженные нами менее выраженные общая ВРС и парасимпатический тонус, а также вовлечение центрального контура и напряженность регуляции ритма сердца (с большей мобилизацией адаптационных ресурсов организма) у больных АГ как с нормальными, так и в большей степени с повышенными значениями ИМТ отличались от контрольной группы нормотоников. Эти данные нашли подтверждение в ряде исследований ВРС последних лет [9, 19, 20], в которых у лиц с повышенным ИМТ по сравнению с нормой пониженная парасимпатическая активность характеризовалась снижением значений RMSSD, SDNN, pNN [11, 13].

В нашем исследовании наличие не только высокого, но и промежуточного уровня ВЖ ассоциировалось с меньшей общей ВРС и значительным регрессом парасимпатической активности ВНС. В работах других авторов такие изменения ВРС обнаруживались в группе лиц молодого возраста [9, 15, 21]. Важно, что активация центрального контура и более выраженная напряженность процессов регуляции ритма сердца по таким интегральным показателям ВРС, как ИН и ВП, у женщин оказались выше, чем у мужчин. Такие изменения ИН и ВП обнаруживались у женщин с высокой степенью физической активности [10].

Подтвержденная непараметрическими показателями прямая корреляция величин ВЖ со степенью напряженности центрального контура регуляции ритма сердца (с увеличением ИН), а также с симпатической активацией ВНС (с повышением LF/ HF и АМо) зафиксирована в работах Ю.Н. Смолякова и соавт. и M. Maciorowska et al. [10, 13]. Уменьшение парасимпатического тонуса ВНС, сопутствующее повышению уровня ВЖ (с уменьшением SDNN и TI) и уменьшению величины ТЖ (по параметру Tinn), сопрягалось с данными исследований о влиянии висцерального ожирения на ВРС без изучения «вклада» отдельных параметров композитного состава тела [20, 22].

Заключение

Для оптимизации диагностики доклинических нарушений вегетативного баланса у лиц среднего возраста с АГ рекомендуется определение композитного состава тела и ВРС для последующей реабилитации – адаптационного контроля эффективности немедикаментозной и медикаментозной терапии.

Вегетативная регуляция ритма сердца женщин по сравнению с мужчинами отражала напряженность процессов регуляции ритма сердца, а также преобладание парасимпатической активности автономного контура регуляции. У пациентов обоих полов с АГ, избыточной массой тела и ожирением преобладали вовлечение центрального контура и напряженность регуляции ритма сердца, а также более высокая симпатическая активность ВНС по сравнению с лицами с нормальным ИМТ.

Наличие промежуточного и высокого уровней ВЖ в отличие от его низких значений характеризовалось не только более выраженным вовлечением центрального контура и напряженностью регуляции ритма сердца, но и меньшей общей ВРС и низкой парасимпатической активностью ВНС.

На симпатическую активацию ВНС указывали прямые корреляции показателей ВЖ с LF/HF и АМо, а на активацию центрального контура регуляции ритма сердца – положительная корреляция величины ВЖ с ИН. Понижение парасимпатической активности подтверждала отрицательная корреляционная связь ВЖ с SDNN, ВП с TI, а также ТЖ с Tinn.

Вклад авторов. В.В. Горбань, Е.В. Горбань – концепция и дизайн исследования. Е.В. Горбань, В.С. Манто – сбор и обработка материала, статистическая обработка данных, написание текста. В.В. Горбань – редактирование.


About the Autors


Corresponding author: Vitaly V. Gorban, Dr. Sci. (Med.), Head of the Department of Polyclinic Therapy with the Course of GMP (Family Medicine), FATPRS, Kuban State Medical University, Krasnodar, Russia; gorbanvv@mail.ru


Similar Articles


Бионика Медиа