Высота и HRV: что меняется и чего это не предсказывает

Что происходит с HRV на высоте?

На большой высоте с каждым вдохом поступает меньше кислорода. Вариабельность сердечного ритма (HRV) — это колебания интервала между соседними ударами сердца, и в первые дни на высоте HRV обычно снижается. Самые надёжные данные — метаанализ, объединивший 15 исследований с 698 участниками: здоровые взрослые, которые поднялись на 2 500 м или выше и были обследованы в первые семь дней пребывания на высоте [S1]. По сравнению с уровнем моря SDNN, RMSSD, высокочастотная мощность и связанные показатели HRV были ниже [S1].

Авторы трактуют эту картину как ослабление вагусного влияния с относительным преобладанием симпатической системы [S1]. Формулировка важна. Тонус блуждающего нерва нельзя измерить напрямую; показатели HRV, такие как RMSSD, отражают вагусно-опосредованные изменения частоты сердечных сокращений, поэтому это интерпретация измеренного HRV, а не прямое измерение активности нервов. Отчасти она опирается на рост соотношения низко- и высокочастотной мощности (LF/HF). LF/HF — спорная мера баланса симпатической и парасимпатической систем. В собственном обсуждении авторы добавляют, что это соотношение в основном отражает, как перераспределяется оставшаяся, уменьшившаяся спектральная мощность, а не является прямой мерой симпатического тонуса [S1]. Почему это соотношение спорно, объяснено на странице вегетативная нервная система.

Часть снижения может быть механической. Недостаток кислорода учащает дыхание, и авторы связывают часть падения высокочастотной мощности с этим учащённым дыханием [S1]. Так что изменение отражает и то, как вы дышите, и то, как регулируется сердце.

Хорошая форма не предотвращала снижение: HRV падал и у тренированных людей, и у других здоровых взрослых [S1]. У объединённых исследований есть явные ограничения. Наибольшая высота среди них — 4 000 м, записи были короткими клиническими ЭКГ, а не данными носимых устройств, большинство участников — молодые мужчины, и авторы отмечают, что данных о женщинах, пожилых и менее тренированных людях мало [S1].

Сильнее ли снижение выше?

Только по некоторым показателям. Метаанализ разделил исследования по порогу примерно 3 500 м [S1]. В группе большей высоты SDNN — показатель общей вариабельности — снижался сильнее [S1]. RMSSD и высокочастотная мощность, показатели, теснее всего связанные с дыхательными, вагусно опосредованными изменениями, значимо не различались между исследованиями на меньшей и большей высоте [S1]. Авторы трактуют эту часть реакции как рано начинающуюся и рано выходящую на плато [S1]. Поскольку здесь сравниваются разные исследования, а не одни и те же люди на разной высоте, это не показывает, что RMSSD перестаёт снижаться выше; это лишь показывает отсутствие значимой разницы между двумя группами исследований. Сам RMSSD объяснён на странице RMSSD.

Может ли HRV предсказать высотную болезнь?

Острая горная болезнь (ОГБ) — частая форма высотной болезни. Может ли HRV её предсказать, спорно: сами авторы обзора отмечают, что результаты отдельных исследований противоречивы [S2]. Ниже изложены обе стороны; данные не позволяют вынести вердикт ни в одну сторону.

Метаанализ, который нашёл умеренные связи. Единственный метаанализ по этому вопросу включил 7 исследований с 329 участниками на высотах от 2 400 до 5 085 м — в реальных горах и в барокамерах [S2]. У людей, у которых позже развилась ОГБ, был более высокий pNN50 — доля соседних межударных интервалов, различающихся более чем на 50 мс, — до подъёма (стандартизированная разность средних 0,40, 95% ДИ 0,11–0,69) [S2]. Это более высокое, а не более низкое вагусно связанное значение. У заболевших ОГБ был более низкий SDNN после подъёма (стандартизированная разность средних −0,41, 95% ДИ от −0,69 до −0,13) [S2]. Каждая связь опирается лишь на часть обзора: первая — на два исследования со 192 участниками — все мужчины, вторая — на три исследования с 204 участниками. Низко- и высокочастотная мощность значимо не различались [S2]. Авторы заключают, что для окончательных клинических рекомендаций нужны дальнейшие исследования [S2].

Полевое исследование, которое нашло сигнал на одной высоте. В исследовании, где участвовали 36 здоровых альпинистов — жителей равнин (34 мужчины и 2 женщины), которых обследовали каждое утро в высокогорных экспедициях при подъёме от 2 400 м, RMSSD и высокочастотная мощность по короткой записи нагрудным датчиком лёжа были на 17–51% ниже на высоте 2 400 м у альпинистов, у которых затем развилась острая горная болезнь на 3 000–4 300 м, чем у остальных [S3]. Альпинистов задним числом разделили на три группы по 12 альпинистов: тех, у кого острая горная болезнь развилась на 3 000–4 300 м, тех, у кого она развилась только на 5 000 м или выше, и тех, у кого её не было [S3]. В этом исследовании RMSSD 30 мс или ниже и, отдельно, сатурация 91% или ниже, измеренная сразу после нагрузки, — оба на высоте 2 400 м — каждый из этих порогов выявил 92% альпинистов, у которых развилась острая горная болезнь на 3 000–4 300 м [S3]. Общее правило не проверяли. Те же пороги отмечали и многих альпинистов, которые остались здоровы: специфичность составила 58% для порога RMSSD и 40% для порога сатурации [S3]. Ранний сигнал пропускал и более позднюю болезнь: средний RMSSD на первой высоте измерения составил 21 мс у альпинистов, заболевших острой горной болезнью на 3 000–4 300 м, 43 мс у тех, кто не заболел, и 48 мс у тех, кто заболел только на 5 000 м или выше [S3]. Пороги заданы на той же небольшой выборке и ни разу не проверены на новых людях, подъёмы были быстрее, чем обычно рекомендуют, а сами авторы называют корреляции между HRV и ОГБ довольно слабыми [S3]. Это одно исследование, и оно же входит в метаанализ выше [S2], поэтому это не два независимых подтверждения.

Исследование, которое не нашло прогноза. В исследовании, где участвовали 16 здоровых британских военнослужащих, у которых сердцебиение записывали нагрудным пластырем-датчиком восемь ночей подряд — начиная с 800 м и со сном на высоте до 3 600 м, ОГБ развилась у 7 из 16 участников (43,8%) и в 85,7% случаев была очень лёгкой [S4]. Авторы пишут: «HRV не предсказал ОГБ» [S4]. При немногих и в основном очень лёгких случаях у этого единичного исследования было мало возможностей обнаружить прогноз, и авторы не могут быть уверены, что вывод верен на большей высоте или при более тяжёлой болезни [S4]. Компания-производитель пластырей предоставила и оплатила их, а двое авторов работали в ней.

К чему это приводит. Исследования указывают в разные стороны, и ни одно не проверяло, может ли показание предупредить конкретного человека. Ни одно из этих исследований не показывает, что HRV — с часов или любого другого устройства — может предупредить конкретного человека о высотной болезни.

Возвращается ли HRV к норме после акклиматизации?

Распространено мнение, что к высоте акклиматизируются за пару дней. Ни одно исследование на этой странице не проверяет акклиматизацию в целом — с дыханием, уровнем кислорода и симптомами, — поэтому для этого мнения ответ здесь такой: не показано. Одно небольшое исследование проверяло более узкий вопрос: возвращается ли картина сердечного ритма в покое к своему виду на уровне моря за время долгого пребывания на очень большой высоте.

В исследовании, где участвовали семь человек 27–35 лет, обследованных на уровне моря и во время 35-дневного пребывания на 5 050 м, и шесть шерпов 22–30 лет, обследованных только на высоте, доля высокочастотной, связанной с дыханием мощности в положении лёжа снизилась с 25% до 10,9% общей спектральной мощности [S5]. Сидя на высоте изменений не было; на уровне моря переход в положение сидя уже снижал эту долю [S5]. Авторы заключают, что десять дней выше 2 850 м, а затем месяц на 5 050 м не изменили эту картину [S5]. Шерпы, которые живут на высоте, показали сопоставимые результаты [S5].

Итак, в этом единственном исследовании на очень большой высоте связанная с дыханием доля сердечного ритма не вернулась к картине уровня моря после долгого пребывания. Это одно небольшое исследование 1996 года на одной высоте, только со спектральными показателями. В нём нет RMSSD, оно ничего не говорит об умеренных высотах или о симптомах, а его полный текст не удалось проверить на конфликт интересов.

Клиническая выборка. В исследовании в барокамере, где участвовали 10 мужчин с ишемической болезнью сердца, ночевавших либо на имитированной высоте 1 900 м, либо на 250 м перед подъёмом на имитированные 3 000 м следующим утром, после ночи на промежуточной высоте при следующем подъёме наступала измеримая акклиматизация дыхания, тогда как HRV и чувствительность барорефлекса не различались [S11]. То есть дыхание может начать подстраиваться, пока показатели сердечного ритма не меняются. Это единственное небольшое исследование у мужчин с болезнью сердца; оно не относится к здоровым людям и не является советом по планам подъёма.

А как же те, кто живёт или работает на высоте?

Всё сказанное выше касается жителей равнин, которые поднимаются в горы. Люди, живущие на высоте, — другой случай. В поперечном исследовании, где участвовали 405 здоровых коренных жителей Сиккима в Гималаях, живущих ниже 1 500 м, между 1 500 и 2 500 м или выше 2 500 м, у живущих выше SDNN и RMSSD были выше [S7]. Авторы трактуют это как возможную адаптацию к долговременному недостатку кислорода [S7]. В Боготе исследование сравнило взрослых, выросших на высоте 2 500 м и выше, со взрослыми, выросшими ниже 1 500 м, причём все они больше шести месяцев жили в Боготе, на высоте 2 600 м: у взрослых, выросших на низких высотах, HRV был ниже, чем у выросших на больших высотах [S8]. Авторы связывают это с пребыванием на высоте в раннем возрасте, а не с прямым причинным действием недостатка кислорода в детстве [S8].

Оба исследования — единичные поперечные. Они сравнивают разных людей в один момент времени, не могут разделить гены, условия взросления и окружение и не показывают, как HRV приезжего меняется за месяцы. Картина к тому же неоднородна: в небольшом исследовании 1996 года у шерпов результаты были сопоставимы с жителями равнин [S5]. Ничто из этого не относится к поездке в горы.

Профессиональная группа. В исследовании, где участвовали 19 горняков-мужчин 35–55 лет, более 10 лет чередующих недели на уровне моря и на высоте около 3 800 м, которых записывали по четыре часа каждую ночь, RMSSD в эти часы на высоте снижался, а SDNN рос [S9], так что разные показатели HRV могут двигаться в противоположные стороны. Эти работники годами чередуют недели на высоте и на уровне моря, а это не то же самое, что первая поездка; к тому же это единственное исследование у мужчин.

Может ли носимое устройство измерять HRV на высоте?

Записывать HRV оно может, но быстрые, связанные с дыханием детали менее надёжны, чем по ЭКГ. В методическом исследовании пальцевый датчик, который считывает пульс оптически (фотоплетизмография, PPG), сравнивали с ЭКГ во время сна; участвовали 21 доброволец, спавший на высоте 4 554 м, и пять горных гидов, спавших на уровне моря, на 6 000 м и на 6 800 м [S6]; в самом высоком лагере записали четырёх из пяти гидов [S6]. Даже там оптический датчик давал пригодный HRV [S6].

Средний интервал между ударами по оптическому датчику был в пределах нескольких миллисекунд от ЭКГ (815 против 813 мс) [S6]. Быстрые, связанные с дыханием компоненты — нет: даже самый точный способ определения момента пульса показывал высокочастотную мощность до 32% выше, чем по ЭКГ, а наименее точный — более чем вдвое выше значения по ЭКГ [S6]. Больше данных пульса пришлось отбросить как артефакт: 0,1–5,5% сигнала пальцевого датчика против не более 0,2% ЭКГ [S6]. У гидов оптический датчик показал значимый рост соотношения LF/HF, которого не было по ЭКГ [S6]. Значит, оптический датчик может преувеличить или скрыть именно тот сдвиг, который описан на этой странице. Авторы объясняют расхождение изменениями скорости распространения пульсовой волны [S6].

Ограничения важны. Датчик был клипсой на палец, подключённой к исследовательскому жилету с ЭКГ, а не часами или кольцом, и авторы отмечают, что датчики в других местах, например на запястье, могут давать другие результаты [S6]. Исследователи выбирали стабильные отрезки сна на глаз и очищали артефакты вручную [S6], чего потребительские устройства не делают, а результаты в самых высоких лагерях опираются на очень немногих людей. Это единичное исследование используется здесь только для оценки согласия датчиков, а не направления эффекта высоты. Как измеряется HRV носимыми устройствами, описано на странице вариабельность сердечного ритма.

Чего ждать от собственных показателей на высоте?

В первые дни на высоте сниженный HRV — обычное дело: в объединённых коротких записях ЭКГ HRV был ниже, чем на уровне моря [S1]. Путь не всегда прямой. В полевом исследовании альпинистов RMSSD у тех, кто остался здоров, в первые дни подъёма сначала рос; выше примерно 3 500 м все показатели HRV снижались, а пульс рос [S3]. Как измеряют пульс в покое и что на него влияет, описано на странице пульс в покое.

Снижение — частое явление, но заметно оно не всегда. В исследовании военнослужащих HRV анализировали по одному часу каждую ночь, с 2 до 3 часов. Ни один временной показатель, например RMSSD, значимо не изменился во время сна [S4], но высота была умеренной, и лишь восемь из них спали на наибольшей высоте, около 3 660 м, две ночи; остальные восемь спали примерно на 2 540 м. В том же исследовании то, насколько тяжёлым ощущался предыдущий день, было связано с HRV следующей ночи [S4], так что дневная нагрузка тоже сдвигает ночные показатели (нагрузка и HRV).

Восстановление после тяжёлой нагрузки — отдельный вопрос, не связанный с HRV в покое. В испытании, где участвовали 12 человек с любительской тренированностью, выполнявших два формата повторных спринтов в обычном воздухе и при имитации недостатка кислорода, HRV в первые минуты восстановления менял формат спринтов, а не недостаток кислорода [S10]. Это касается восстановления после спринтов, а не HRV в покое в первые дни на высоте, который описывает метаанализ выше [S1].

Сравнение этих ночей с вашим обычным базовым уровнем дома мало что говорит. Разница ожидаема, и она не показывает, хорошо ли вы адаптируетесь или заболеваете. Полезнее тренд за несколько дней на одной и той же высоте вместе с вашим самочувствием. Одно низкое значение HRV само по себе не означает, что вы в стрессе или нездоровы. Короткий сон, алкоголь, тяжёлая нагрузка и инфекция тоже сдвигают эти показатели (почему HRV меняется изо дня в день; сон и HRV; болезнь и HRV; как интерпретировать HRV).

Что показывают данные?

По классам доказательности.

• Зависит от условий. У здоровых взрослых в первые дни на высоте HRV ниже, чем на уровне моря, — и у тренированных, и у нетренированных [S1]. Выше SDNN падает сильнее, а RMSSD и высокочастотная мощность значимо не различаются между исследованиями на меньшей и большей высоте [S1]. Часть падения высокочастотной мощности может отражать учащённое дыхание [S1].
• Предварительные данные. Пальцевый оптический датчик пульса записывает HRV на очень большой высоте, но расходится с ЭКГ по быстрым компонентам [S6]. В одном небольшом исследовании на очень большой высоте связанная с дыханием доля сердечного ритма оставалась низкой после долгого пребывания [S5]. В одном исследовании ночные временные показатели HRV значимо не изменились на умеренной высоте [S4]. Люди, живущие на высоте, отличаются от приезжих: у жителей, живущих выше, HRV был выше [S7], а у взрослых, выросших на низкой высоте, в высокогорном городе HRV был ниже, чем у выросших там [S8]. В профессиональной группе ночной RMSSD на высоте снижался, а SDNN рос [S9]. В клинической выборке ночь на умеренной высоте изменила дыхание, но не HRV при следующем подъёме [S11]. После спринтов HRV в начале восстановления менял скорее формат, чем недостаток кислорода [S10].
• Спорно. Предсказывает ли HRV острую горную болезнь: умеренные связи в метаанализе [S2] и сигнал на одной высоте в полевом исследовании [S3] против отсутствия прогноза в другом исследовании [S4]. Трактовка сдвига как преобладания симпатической системы, которая отчасти опирается на LF/HF [S1].
• Неизвестно или не показано. Что HRV с часов может предупредить конкретного человека о высотной болезни; что акклиматизация занимает пару дней; как датчики на запястье работают на высоте.

Безопасность

Это самая важная часть страницы. HRV и часы не заменяют проверку симптомов высотной болезни.

• Решают симптомы, а не часы. Головная боль, тошнота, одышка в покое, спутанность сознания, необычная сонливость или неустойчивость на высоте — причины прекратить подъём, спуститься и обратиться за медицинской помощью.
• Спутанность сознания, сильная одышка, боль в груди или обморок требуют экстренной помощи.
• Нормально выглядящее значение не исключает высотную болезнь. В исследованиях выше HRV не позволял надёжно определить, кто заболеет: одно пропустило тех, кто заболел выше [S3], а другое не нашло прогноза [S4].
• Не откладывайте спуск в ожидании лучшего значения.
• На этой странице нет советов по планам подъёма, графикам акклиматизации или лекарствам.

Чего это не говорит

• HRV — не тест на высотную болезнь. Исследования расходятся, и ни одно не показывает, что значение может предупредить конкретного человека [S2] [S3] [S4].
• Снижение на высоте ожидаемо и не означает повреждения. Это обычная реакция в первые дни [S1].
• Домашний базовый уровень — неверная мерка в первые дни. Разница ожидаема и не показывает, насколько хорошо вы адаптируетесь.
• Жители — не приезжие. Данные о людях, живущих на высоте [S7] [S8], не показывают, что происходит в поездке.
• Большая часть данных получена у молодых, тренированных мужчин. Данных о женщинах, пожилых и менее тренированных людях мало [S1].
• Соотношение LF/HF спорно. Даже авторы, сообщающие о его росте, добавляют, что это не прямая мера симпатического тонуса [S1].
• Никаких медицинских выводов. Ни одно из этих исследований не диагностирует заболевание и не даёт плана подъёма.

Вдали от гор частые причины низкого показателя собраны на странице почему у меня низкий HRV?.

В ONDA

ONDA построена вокруг практики, а не отслеживания: она предлагает управляемые дыхательные практики с голосовыми и визуальными подсказками, и ONDA показывает ваш пульс в реальном времени во время практики — с камеры iPhone или с Apple Watch. С Apple Watch или устройством, которое синхронизирует данные о сердце с Apple Health, она сравнивает ваш HRV, пульс в покое и частоту дыхания с вашим собственным базовым уровнем за 14 дней. Apple Health записывает HRV как SDNN, поэтому тренд HRV в ONDA — это тренд SDNN. В первые дни после поездки на высоту этот базовый уровень всё ещё отражает ваши данные из дома, поэтому сигнал в это время говорит, что ваши последние значения отличаются от домашних, — что на высоте ожидаемо, — а не что у вас развивается высотная болезнь. Поскольку базовый уровень за 14 дней скользящий, он постепенно включает дни на высоте, так что то, с чем идёт сравнение, меняется во время пребывания. ONDA не оценивает высотную болезнь и не предупреждает о ней, не диагностирует заболевания и не заменяет врача; исследования на этой странице не проверяли ONDA. См. что измеряет ONDA.