Гендерные отличия функционирования системы кардиорегуляции при ментальном стрессе

Работа поддержана грантом Министерства образования и науки РФ (№19.9737.2017/БЧ) и грантом № 2017-КНМ-08 Мордовского государственного педагогического института имени М. Е. Евсевьева в 2017 г.

В работе представлены сведения о различиях в вегетативном управлении сердца при проведении арифметического стресс теста у 48 добровольцев (24 мужчины и 24 женщины). Наиболее существенные гендерные различия были обнаружены по показателям: ЧСС, pNN50, LF, TP, VLF.

 Введение: В настоящее время стресс-тесты являются широко используемыми средствами имитации реакции «борьбы» или «бегства» в лабораторных условиях [6, с. 320]. Одним из наиболее валидных тестов с высокой степенью воспроизводимости признается арифметический счет в уме [3, с. 269]. Результаты исследований функционирования системы регуляции ритма сердца при арифметическом стрессе, проведенные разными авторами, характеризуются противоречивостью. Данное противоречие может быть связано с разным гендерным составом выборки [8, с. 436]. A. Voss и соавт. [9, e0118308] указывают на наличие гендерных различий вариабельности сердечного ритма (ВСР) и необходимость его учета при проведении физиологических исследований. J. Koeniga и соавт. [5, с. 288] указывают на наличие существенных половых различия в вегетативном управлении сердца с относительным доминированием у женщин вагусной активности, несмотря на большую частоту сердечных сокращений. В то же время, описывается относительно большая тревожность и склонность к депрессивным состояниям у женщин [7, с. 156], а также связь состояния сердечно-сосудистой системы женщин с психоэмоциональным статусом [1, с. 64]. Исходя из этого, целью работы явилось изучение особенностей ВСР при арифметическом стресс-тесте у мужчин и женщин.

Материалы и методы исследования: В исследовании приняло участие 48 студентов (24 мужчины и 24 женщины) в возрасте 18-29 лет (средний возраст 21,23±0,28 года). Для изучения особенностей регуляции деятельности сердца осуществлялась регистрация сердечного ритма с помощью программно-аппаратного комплекса «Нейрософт» согласно рекомендациями Европейской Ассоциации Кардиологии [2, с. 1043]. В качестве оцениваемых были выбраны показатели функционирования вегетативной нервной системы (ВНС), оцененные путем анализа последовательности кардиоинтервалов. Исследование проводилось в тихом, теплом (22°С) помещении в одно и то же время суток в положении лежа в течение 10 минут до ментального стресс теста, во время ментального стресс-теста (10 минут) и в течение 10 минут восстановительного периода. В качестве модели ментального стресса использовали психоэмоциональную нагрузочную пробу «арифметический счет» согласно методике S. Jern и соавт. [4, с. 593], в ходе которой проводилось последовательное вычитание цифры «7» из трехзначных чисел. Все вычисления испытуемые производили в уме. По истечению каждой минуты испытуемые по команде назвали вслух последнюю вычисленную цифру, после чего предъявлялась следующая цифра. Перед исследованием студенту давалась инструкция выполнять задание как можно быстро и аккуратно. Статистическая обработка данных проводилась с использованием статистического пакета профессиональной статистики “Statistica 7.0 for Windows”.

Полученные результаты: Проведенный анализ позволил обнаружить достоверно большее значение частоты сердечных сокращений у женщин в покое, в период ментального стресса и после стресс теста (Z=-2,33, p=0,02; Z=-2,07, p=0,03; Z=-2,33, p=0,02) по сравнению с мужчинами. При этом значение пульса повысилось в период арифметического теста как у мужчин, так и у женщин (Z=3,34, p=0,008; Z=9,77, p<0,000001). В период восстановления значение ЧСС у женщин стало достоверно ниже исходного уровня (Z=4,68, p=0,000003). Интенсивный счет в уме ведет к уменьшению тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, на что указывает снижение значений pNN50. Причем достоверное снижение значений данного показателя было обнаружено лишь у женщин (Z=4,55, p=0,000005). После умственной нагрузки значение pNN50 как у мужчин, так и у женщин достоверно повысилось (Z=3,34, p=0,008; Z=6,68, p<0,000001). Достоверного изменения высокочастотного компонента вариабельности сердечного ритма (HF) обнаружено не было. Параметр LF, отражающий активность как симпатического, так и парасимпатического отделов ВНС имел достоверные гендерные отличия (таблица 1). Данный параметр достоверно увеличился в период восстановления у мужчин (Z=2,09, p=0,037) и уменьшился у женщин (Z=2,94, p=0,003) после ментального стресс теста. В период восстановления произошло достоверное снижение показателя общей мощности спектра (TP) у женщин (Z=2,94, p=0,003). ТР был достоверно выше в восстановительный период по сравнению с периодом счета в уме как у мужчин, так и у женщин (Z=2,09, p=0,037; Z=3,30, p=0,001). Значение показателя очень низкочастотного компонента (VLF) у женщин было достоверно выше при стрессе по сравнению с периодом покоя и восстановительным периодом (Z=3,36, p=0,008; Z=3,32, p=0,008). Отношение LF/HF достоверно возросло у женщин в восстановительном периоде (Z=2,44; p=0,015). Ментальный стресс приводит к уменьшению показателя SampEn, который используется для оценки сложности и неравномерности временных рядов RR-интервалов и является «мерой хаотичности» системы, как у мужчин, так и у женщин, что свидетельствует о повышении предсказуемости в ряду интервалов RR. В период восстановления значение данного показателя вернулось к исходному уровню. Достоверные отличия значения сэмплированной энтропии были обнаружены в периоде восстановления (Z=2,28; p=0,022).

Таблица 1.

Значения ЧСС и показателей вариабельности сердечного ритма в покое, при счете в уме и в период восстановления

Заключение: Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о наличии существенных гендерных отличий функционирования системы регуляции ритма сердца. Относительно более высокий тонус парасимпатического отдела вегетативной нервной системы в восстановительный период, по сравнению c периодом покоя может быть связан с ожиданием действия стрессогенного фактора.