Effect of moderate physical exercises on the relationship of variability of the heart rhythm with the level of blood pressure and hemodynamic functions in women with essential hypertension
Authors: Кузник Б.И. , Смоляков Ю.Н. , Гусева Е.С. , Давыдов С.О. , Файн И.В. 
Published: November 2020

Цель исследования - выявление взаимосвязи между показателями вариабельности сердечного ритма (ВСР), кровяным давлением и гемодинамическими функциями у женщин, страдающих гипертонической болезнью (ГБ) и находящихся на медикаментозной терапии (ГБ-1), либо в дополнение к этому, проходящих регулярные курсы кинезитерапии (ГБ-2). Методика. Наблюдения проведены на 72 женщинах, страдающих артериальной гипертензией II стадии. В группу ГБ-1 вошли 37 женщин с ГБ, находящихся на медикаментозной терапии, в группу ГБ-2 - 35 женщин с ГБ, которые, помимо медикаментозной терапии, регулярно проходили на протяжении 2-3 лет по 3-4 полуторамесячных курса кинезитерапии (управляемые умеренные физические нагрузки). Для изучения гемодинамики был использован датчик динамического рассеяния света (miniature Dynamic Light Scattering - mDLS) от Elfi-Tech (Rehovot, Israel), измеряющий сигналы, инициированные кожным кровотоком, и использующий методику разложения сигнала на частотные компоненты, связанные с разными гемодинамическими источниками. Из пульсовой компоненты mDLS сигнала извлекалась информация о вариабельности RR-интервалов и рассчитывались индикаторы вариабельности сердечного ритма. Введен показатель «гемодинамический индекс» (Hemodynamic Index - HI). Зависимость HI от скорости сдвига интерпретируется путем сопоставления каждой полосе частот определенной скорости сдвига (HI1 - низкочастотный, HI2 - промежуточный, HI3 - высокочастотный). Использованы следующие относительные (RHI, Relative Hemodynamic Index) и осцилляторные (OHI, Oscillatory Hemodynamic Indexes) гемодинамические индексы: нейрологический (NEUR), Майера (MAYER), дыхательный (RESP) и пульсовой (PULSE). ВСР показатели включали: HR (Heart Rate), PWR (Power) - общую мощность колебаний, LF (Low Frequency), HF (High Frequency), SDNN (Standard Deviation of the Normal-to-Normal), RMSSD (Root Mean Square of the Successive Differences), а также индексы: CVI (Cardiac Vagal Index) и CSI (Cardiac Sympathetic Index). Результаты. У женщин, находящихся исключительно на медикаментозной терапии (ГБ-1), выявляются отрицательные взаимосвязи LF и LF/HF с систолическим, средним и пульсовым давлением. При ГБ-2 проявляются отрицательные связи PWR, LF, HF с пульсовым давлением. При ГБ-1 обнаружены положительные взаимосвязи между HR и гемодинамическими индексами HI1, RHI2 и отрицательная взаимосвязь с RHI3, а также между RMSSD и RHI3 и между HF и HI1/HI3. У пациенток ГБ-2 обнаружена отрицательная корреляция SDNN и RHI1, а также PWR и RHI1; положительные взаимосвязи между PWR и HI2, HI3, RHI2, HF и RHI3 и LF/HF с HI1/HI3; отрицательные связи HF c HI1/HI3 и с RHI1, а также между LF/HF и RHI3, CSI и RHI3. У больных ГБ-1 имеются прямые связи между SDNN, PWR, LF, HF, CVI и NEUR_HI1, что свидетельствует о действии этих факторов на эндотелиальный кровоток (HI1). В группе ГБ-2 установлено наличие лишь положительных связей между LF, HF и NEUR_HI3. У больных ГБ-1 на уровень АД влияют все без исключения осцилляторные ритмы, которые могут оказывать как отрицательное (с MAYER_HI1, PULSE_HI2), так и положительное (MAYER_HI2, RESP_HI3) влияние. У больных ГБ-2 взаимосвязи АД с осцилляторными индексами не обнаружены. Заключение. Уменьшение в группе ГБ-2 по сравнению с больными группы ГБ-1 числа факторов, влияющих на АД и гемодинамику, носит более совершенный и благоприятный характер, что и обеспечивает более быструю и устойчивую нормализацию артериального давления.

Aim. To study the relationship between heart rate variability (HRV), blood pressure and hemodynamic functions in women with essential hypertension (EH) receiving a drug therapy alone (EH-1) or in combination with regular courses of kinesitherapy (EH-2). Methods. The study included 72 women with EH. The EH-1 group consisted of 37 women with stage II arterial hypertension. The EH-2 group consisted of 35 women with stage II arterial hypertension who underwent 3-4 1.5-month courses of kinesitherapy (controlled moderate physical activity) on a regular basis for 2-3 years. Hemodynamics was studied with a miniature Dynamic Light Scattering (mDLS) sensor from Elfi-Tech (Rehovot, Israel), which measures signals initiated by the skin blood flow by decomposing the signal into frequency components associated with different hemodynamic sources. Information on the RR interval variability was extracted from the pulse component of mDLS signal, and indicators of heart rate variability were calculated. A Hemodynamic Index (HI) was introduced. The HI dependence on shear rate was interpreted by matching each frequency band with a specific shear rate (HI1, low-frequency; HI2, intermediate; HI3, high-frequency). The following relative (RHI, Relative Hemodynamic Index) and oscillatory (OHI, Oscillatory Hemodynamic Indexes) indexes were used: neurological (NEUR), Mayer (MAYER), respiratory (RESP), and pulse (PULSE) ones. The HRV indexes included HR (Heart Rate), PWR (Power, total oscillation power), LF (Low Frequency), HF (High Frequency), SDNN (Standard Deviation of the Normal-to-Normal), RMSSD (Root Mean Square of the Successive Differences). CVI (Cardiac Vagal Index), and CSI (Cardiac Sympathetic Index). Results. In women who were on drug therapy alone (EH-1), negative relationships were found for LF and LF/HF with systolic, mean and pulse pressure. For EH-2, PWR, LF, and HF negatively correlated with pulse pressure. For EH-1, HR positively correlated with the hemodynamic indices HI1 and RHI2 and negatively correlated with RHI3; RMSSD negatively correlated with RHI3; and HF negatively correlated with HI1/HI3. For patients with EH-2, negative correlations were observed for SDNN and RHI1, PWR and RHI1; positive correlations were found between PWR and HI2; HI3, RHI2, HF and RHI3; and between LF/HF and HI1/HI3. HF negatively correlated with HI1/HI3 and with RHI1. LF/HF negatively correlated with RHI3, and CSI negatively correlated with RHI3. In patients with EH-1, SDNN, PWR, LF, HF, CVI, and NEUR_HI1 were directly related, which indicated an effect of these factors on the endothelial blood flow (HI1). In the EH-2 group, only positive correlations were found between LF, HF, and NEUR_HI3. In EH-1 patients, all oscillatory rhythms influenced BP; this influence could be both negative (for MAYER_HI1, PULSE_HI2) and positive (for MAYER_HI2, RESP_HI3). In EH-2 patients, no relationship was found between blood pressure and oscillatory indices. Conclusion. The smaller number of factors influencing blood pressure and hemodynamics in the EH-2 group compared to the EH-1 group was more beneficial and favorable, which ensured faster and steadier normalization of blood pressure.