Висота і HRV: що змінюється і чого це не передбачає

Що відбувається з HRV на висоті?

На великій висоті з кожним вдихом надходить менше кисню. Варіабельність серцевого ритму (HRV) — це коливання інтервалу між сусідніми ударами серця, і в перші дні на висоті HRV зазвичай знижується. Найнадійніші дані — метааналіз, що об’єднав 15 досліджень із 698 учасниками: здорові дорослі, які піднялися на 2 500 м або вище й були обстежені в перші сім днів перебування на висоті [S1]. Порівняно з рівнем моря SDNN, RMSSD, високочастотна потужність і пов’язані показники HRV були нижчими [S1].

Автори тлумачать цю картину як послаблення вагусного впливу з відносним переважанням симпатичної системи [S1]. Формулювання важливе. Тонус блукаючого нерва неможливо виміряти безпосередньо; показники HRV, такі як RMSSD, відображають вагусно опосередковані зміни частоти серцевих скорочень, тож це інтерпретація виміряного HRV, а не пряме вимірювання активності нервів. Частково вона спирається на зростання співвідношення низько- і високочастотної потужності (LF/HF). LF/HF — спірна міра балансу симпатичної та парасимпатичної систем. У власному обговоренні автори додають, що це співвідношення здебільшого відображає, як перерозподіляється решта, вже менша, спектральна потужність, а не є прямою мірою симпатичного тонусу [S1]. Чому це співвідношення суперечливе, пояснено на сторінці вегетативна нервова система.

Частина зниження може бути механічною. Нестача кисню частішає дихання, і автори пов’язують частину падіння високочастотної потужності з цим частішим диханням [S1]. Тож зміна відображає і те, як ви дихаєте, і те, як регулюється серце.

Добра форма не запобігала зниженню: HRV падав і в тренованих людей, і в інших здорових дорослих [S1]. Об’єднані дослідження мають явні обмеження. Найбільша висота серед них — 4 000 м, записи були короткими клінічними ЕКГ, а не даними носимих пристроїв, більшість учасників — молоді чоловіки, і автори зазначають, що даних про жінок, літніх і менш тренованих людей мало [S1].

Чи сильніше зниження вище?

Лише за деякими показниками. Метааналіз розділив дослідження за порогом приблизно 3 500 м [S1]. У групі більшої висоти SDNN — показник загальної варіабельності — знижувався сильніше [S1]. RMSSD і високочастотна потужність, показники, найтісніше пов’язані з дихальними, вагусно опосередкованими змінами, значуще не відрізнялися між дослідженнями на меншій і більшій висоті [S1]. Автори тлумачать цю частину реакції як таку, що рано починається і рано виходить на плато [S1]. Оскільки тут порівнюються різні дослідження, а не ті самі люди на різній висоті, це не показує, що RMSSD перестає знижуватися вище; це лише показує відсутність значущої різниці між двома групами досліджень. Сам RMSSD пояснено на сторінці RMSSD.

Чи може HRV передбачити висотну хворобу?

Гостра гірська хвороба (ГГХ) — поширена форма висотної хвороби. Чи може HRV її передбачити, суперечливо: самі автори огляду зазначають, що результати окремих досліджень суперечливі [S2]. Нижче викладено обидві сторони; дані не дозволяють винести вердикт у жоден бік.

Метааналіз, який знайшов помірні зв’язки. Єдиний метааналіз із цього питання включив 7 досліджень із 329 учасниками на висотах від 2 400 до 5 085 м — у справжніх горах і в барокамерах [S2]. У людей, у яких пізніше розвинулася ГГХ, був вищий pNN50 — частка сусідніх міжударних інтервалів, що відрізняються більш ніж на 50 мс, — до підйому (стандартизована різниця середніх 0,40, 95% ДІ 0,11–0,69) [S2]. Це вище, а не нижче вагусно пов’язане значення. У тих, хто захворів на ГГХ, був нижчий SDNN після підйому (стандартизована різниця середніх −0,41, 95% ДІ від −0,69 до −0,13) [S2]. Кожен зв’язок спирається лише на частину огляду: перший — на два дослідження зі 192 учасниками — усі чоловіки, другий — на три дослідження з 204 учасниками. Низько- і високочастотна потужність значуще не відрізнялися [S2]. Автори доходять висновку, що для остаточних клінічних рекомендацій потрібні подальші дослідження [S2].

Польове дослідження, яке знайшло сигнал на одній висоті. У дослідженні, де брали участь 36 здорових альпіністів — мешканців рівнин (34 чоловіки і 2 жінки), яких обстежували щоранку у високогірних експедиціях під час підйому від 2 400 м, RMSSD і високочастотна потужність за коротким записом нагрудним датчиком лежачи були на 17–51% нижчими на висоті 2 400 м в альпіністів, у яких згодом розвинулася гостра гірська хвороба на 3 000–4 300 м, ніж в інших [S3]. Альпіністів заднім числом поділили на три групи по 12 альпіністів: тих, у кого гостра гірська хвороба розвинулася на 3 000–4 300 м, тих, у кого вона розвинулася лише на 5 000 м або вище, і тих, у кого її не було [S3]. У цьому дослідженні RMSSD 30 мс або нижче і, окремо, сатурація 91% або нижче, виміряна одразу після навантаження, — обидва на висоті 2 400 м — кожен виявили 92% альпіністів, у яких розвинулася гостра гірська хвороба на 3 000–4 300 м [S3]. Спільне правило не перевіряли. Ті самі пороги позначали й багатьох альпіністів, які залишилися здоровими: специфічність становила 58% для порогу RMSSD і 40% для порогу сатурації [S3]. Ранній сигнал пропускав і пізнішу хворобу: середній RMSSD на першій висоті вимірювання становив 21 мс в альпіністів, які захворіли на гостру гірську хворобу на 3 000–4 300 м, 43 мс у тих, хто не захворів, і 48 мс у тих, хто захворів лише на 5 000 м або вище [S3]. Пороги задано на тій самій невеликій вибірці й жодного разу не перевірено на нових людях, підйоми були швидшими, ніж зазвичай рекомендують, а самі автори називають кореляції між HRV і ГГХ досить слабкими [S3]. Це одне дослідження, і воно ж входить до метааналізу вище [S2], тож це не два незалежні підтвердження.

Дослідження, яке не знайшло прогнозу. У дослідженні, де брали участь 16 здорових британських військовослужбовців, у яких серцебиття записували нагрудним пластирем-датчиком вісім ночей поспіль — починаючи з 800 м і зі сном на висоті до 3 600 м, ГГХ розвинулася в 7 із 16 учасників (43,8%) і у 85,7% випадків була дуже легкою [S4]. Автори пишуть: «HRV не передбачив ГГХ» [S4]. За нечисленних і переважно дуже легких випадків це поодиноке дослідження мало небагато можливостей виявити прогноз, і автори не можуть бути певні, що висновок справджується на більшій висоті або за тяжчої хвороби [S4]. Компанія-виробник пластирів надала й оплатила їх, а двоє авторів працювали в ній.

До чого це призводить. Дослідження вказують у різні боки, і жодне не перевіряло, чи може показник попередити конкретну людину. Жодне з цих досліджень не показує, що HRV — з годинника чи будь-якого іншого пристрою — може попередити конкретну людину про висотну хворобу.

Чи повертається HRV до норми після акліматизації?

Поширена думка, що до висоти акліматизуються за кілька днів. Жодне дослідження на цій сторінці не перевіряє акліматизацію загалом — з диханням, рівнем кисню і симптомами, — тож для цієї думки відповідь тут така: не показано. Одне невелике дослідження перевіряло вужче питання: чи повертається картина серцевого ритму у спокої до свого вигляду на рівні моря за час тривалого перебування на дуже великій висоті.

У дослідженні, де брали участь семеро людей віком 27–35 років, обстежених на рівні моря і під час 35-денного перебування на 5 050 м, і шестеро шерпів віком 22–30 років, обстежених лише на висоті, частка високочастотної, пов’язаної з диханням потужності в положенні лежачи знизилася з 25% до 10,9% загальної спектральної потужності [S5]. Сидячи на висоті змін не було; на рівні моря перехід у положення сидячи вже знижував цю частку [S5]. Автори доходять висновку, що десять днів вище 2 850 м, а потім місяць на 5 050 м не змінили цієї картини [S5]. Шерпи, які живуть на висоті, показали зіставні результати [S5].

Отже, в цьому єдиному дослідженні на дуже великій висоті пов’язана з диханням частка серцевого ритму не повернулася до картини рівня моря після тривалого перебування. Це одне невелике дослідження 1996 року на одній висоті, лише зі спектральними показниками. У ньому немає RMSSD, воно нічого не каже про помірні висоти чи про симптоми, а його повний текст не вдалося перевірити на конфлікт інтересів.

Клінічна вибірка. У дослідженні в барокамері, де брали участь 10 чоловіків з ішемічною хворобою серця, які спали або на імітованій висоті 1 900 м, або на 250 м, перш ніж наступного ранку їх підняли на імітовані 3 000 м, після ночі на проміжній висоті під час наступного підйому наставала вимірювана акліматизація дихання, тоді як HRV і чутливість барорефлексу не відрізнялися [S11]. Тобто дихання може почати підлаштовуватися, поки показники серцевого ритму не змінюються. Це єдине невелике дослідження в чоловіків із хворобою серця; воно не стосується здорових людей і не є порадою щодо планів підйому.

А як щодо тих, хто живе або працює на висоті?

Усе сказане вище стосується мешканців рівнин, які піднімаються в гори. Люди, що живуть на висоті, — інший випадок. У поперечному дослідженні, де брали участь 405 здорових корінних мешканців Сіккіму в Гімалаях, які жили нижче 1 500 м, між 1 500 і 2 500 м або вище 2 500 м, у тих, хто жив вище, SDNN і RMSSD були вищими [S7]. Автори тлумачать це як можливу адаптацію до тривалої нестачі кисню [S7]. У Боготі дослідження порівняло дорослих, які виросли на висоті 2 500 м і вище, з дорослими, які виросли нижче 1 500 м, причому всі вони понад шість місяців жили в Боготі, на висоті 2 600 м: у дорослих, які виросли на низьких висотах, HRV був нижчим, ніж у тих, хто виріс на великих висотах [S8]. Автори пов’язують це з перебуванням на висоті в ранньому віці, а не з прямою причинною дією нестачі кисню в дитинстві [S8].

Обидва дослідження — поодинокі поперечні. Вони порівнюють різних людей в один момент часу, не можуть розділити гени, умови дорослішання й оточення і не показують, як HRV приїжджого змінюється за місяці. Картина до того ж неоднорідна: у невеликому дослідженні 1996 року в шерпів результати були порівнянні з мешканцями рівнин [S5]. Ніщо з цього не стосується поїздки в гори.

Професійна група. У дослідженні, де брали участь 19 чоловіків-гірників віком 35–55 років, які понад 10 років чергували тижні на рівні моря та на висоті близько 3 800 м і яких записували по чотири години щоночі, RMSSD у ці години на висоті знижувався, а SDNN зростав [S9], тож різні показники HRV можуть рухатися в протилежних напрямках. Ці працівники роками чергують тижні на висоті й на рівні моря, а це не те саме, що перша поїздка; до того ж це єдине дослідження в чоловіків.

Чи може носимий пристрій вимірювати HRV на висоті?

Записувати HRV він може, але швидкі, пов’язані з диханням деталі менш надійні, ніж за ЕКГ. У методичному дослідженні пальцевий датчик, який зчитує пульс оптично (фотоплетизмографія, PPG), порівнювали з ЕКГ під час сну; брали участь 21 доброволець, який спав на висоті 4 554 м, і п’ятеро гірських гідів, які спали на рівні моря, на 6 000 м і на 6 800 м [S6]; у найвищому таборі записали чотирьох із п’яти гідів [S6]. Навіть там оптичний датчик давав придатний HRV [S6].

Середній інтервал між ударами за оптичним датчиком був у межах кількох мілісекунд від ЕКГ (815 проти 813 мс) [S6]. Швидкі, пов’язані з диханням компоненти — ні: навіть найточніший спосіб визначення моменту пульсу показував високочастотну потужність до 32% вищою, ніж за ЕКГ, а найменш точний — більш ніж удвічі вищою за значення ЕКГ [S6]. Більше даних пульсу довелося відкинути як артефакт: 0,1–5,5% сигналу пальцевого датчика проти не більше 0,2% ЕКГ [S6]. У гідів оптичний датчик показав значуще зростання співвідношення LF/HF, якого не було за ЕКГ [S6]. Отже, оптичний датчик може перебільшити або приховати саме той зсув, який описано на цій сторінці. Автори пояснюють розбіжність змінами швидкості поширення пульсової хвилі [S6].

Обмеження важливі. Датчик був кліпсом на палець, під’єднаним до дослідницького жилета з ЕКГ, а не годинником чи кільцем, і автори зазначають, що датчики в інших місцях, наприклад на зап’ястку, можуть давати інші результати [S6]. Дослідники вибирали стабільні відрізки сну на око й очищали артефакти вручну [S6], чого споживчі пристрої не роблять, а результати в найвищих таборах спираються на дуже небагатьох людей. Це поодиноке дослідження використано тут лише для оцінки узгодженості датчиків, а не напрямку ефекту висоти. Як вимірюють HRV носимі пристрої, описано на сторінці варіабельність серцевого ритму.

Чого чекати від власних показників на висоті?

У перші дні на висоті знижений HRV — звичайна річ: в об’єднаних коротких записах ЕКГ HRV був нижчим, ніж на рівні моря [S1]. Шлях не завжди прямий. У польовому дослідженні альпіністів RMSSD у тих, хто залишився здоровим, у перші дні підйому спершу зростав; вище приблизно 3 500 м усі показники HRV знижувалися, а пульс зростав [S3]. Як вимірюють пульс у спокої і що на нього впливає, описано на сторінці пульс у спокої.

Зниження — часте явище, але помітне воно не завжди. У дослідженні військовослужбовців HRV аналізували по одній годині щоночі, з 2-ї до 3-ї години. Жоден часовий показник, наприклад RMSSD, значуще не змінився під час сну [S4], але висота була помірною, і лише восьмеро з них спали на найбільшій висоті, близько 3 660 м, дві ночі; решта восьмеро спали приблизно на 2 540 м. У тому самому дослідженні те, наскільки важким здавався попередній день, було пов’язане з HRV наступної ночі [S4], тож денне навантаження теж зсуває нічні показники (навантаження і HRV).

Відновлення після важкого навантаження — окреме питання, не пов’язане з HRV у спокої. У випробуванні, де брали участь 12 людей з аматорською тренованістю, які виконали два формати повторних спринтів у звичайному повітрі та за імітованої нестачі кисню, HRV у перші хвилини відновлення змінював формат спринтів, а не нестача кисню [S10]. Це стосується відновлення після спринтів, а не HRV у спокої в перші дні на висоті, який описує метааналіз вище [S1].

Порівняння цих ночей з вашим звичайним базовим рівнем удома мало що каже. Різниця очікувана, і вона не показує, чи добре ви адаптуєтеся, чи захворюєте. Кориснішим є тренд за кілька днів на тій самій висоті разом із вашим самопочуттям. Одне низьке значення HRV саме по собі не означає, що ви в стресі чи нездорові. Короткий сон, алкоголь, важке навантаження й інфекція теж зсувають ці показники (чому HRV змінюється з дня на день; сон і HRV; хвороба і HRV; як інтерпретувати HRV).

Що показують дані?

За класами доказовості.

• Залежить від умов. У здорових дорослих у перші дні на висоті HRV нижчий, ніж на рівні моря, — і в тренованих, і в нетренованих [S1]. Вище SDNN падає сильніше, а RMSSD і високочастотна потужність значуще не відрізняються між дослідженнями на меншій і більшій висоті [S1]. Частина падіння високочастотної потужності може відображати частіше дихання [S1].
• Попередні дані. Пальцевий оптичний датчик пульсу записує HRV на дуже великій висоті, але розходиться з ЕКГ за швидкими компонентами [S6]. В одному невеликому дослідженні на дуже великій висоті пов’язана з диханням частка серцевого ритму залишалася низькою після тривалого перебування [S5]. В одному дослідженні нічні часові показники HRV значуще не змінилися на помірній висоті [S4]. Люди, що живуть на висоті, відрізняються від приїжджих: у мешканців, які жили вище, HRV був вищим [S7], а в дорослих, які виросли на низькій висоті, у високогірному місті HRV був нижчим, ніж у тих, хто виріс там [S8]. У професійній групі нічний RMSSD на висоті знижувався, а SDNN зростав [S9]. У клінічній вибірці ніч на помірній висоті змінила дихання, але не HRV під час наступного підйому [S11]. Після спринтів HRV на початку відновлення змінював радше формат, ніж нестача кисню [S10].
• Суперечливо. Чи передбачає HRV гостру гірську хворобу: помірні зв’язки в метааналізі [S2] і сигнал на одній висоті в польовому дослідженні [S3] проти відсутності прогнозу в іншому дослідженні [S4]. Тлумачення зсуву як переважання симпатичної системи, що частково спирається на LF/HF [S1].
• Невідомо або не показано. Що HRV з годинника може попередити конкретну людину про висотну хворобу; що акліматизація займає кілька днів; як датчики на зап’ястку працюють на висоті.

Безпека

Це найважливіша частина сторінки. HRV і годинники не замінюють перевірку симптомів висотної хвороби.

• Вирішують симптоми, а не годинник. Головний біль, нудота, задишка у спокої, сплутаність свідомості, незвична сонливість або нестійкість на висоті — причини припинити підйом, спуститися і звернутися по медичну допомогу.
• Сплутаність свідомості, сильна задишка, біль у грудях або непритомність потребують екстреної допомоги.
• Нормальне на вигляд значення не виключає висотну хворобу. У дослідженнях вище HRV не дозволяв надійно визначити, хто захворіє: одне пропустило тих, хто захворів вище [S3], а інше не знайшло прогнозу [S4].
• Не відкладайте спуск, чекаючи кращого значення.
• На цій сторінці немає порад щодо планів підйому, графіків акліматизації чи ліків.

Чого це не каже

• HRV — не тест на висотну хворобу. Дослідження розходяться, і жодне не показує, що значення може попередити конкретну людину [S2] [S3] [S4].
• Зниження на висоті очікуване і не означає пошкодження. Це звичайна реакція в перші дні [S1].
• Домашній базовий рівень — хибне мірило в перші дні. Різниця очікувана і не показує, наскільки добре ви адаптуєтеся.
• Мешканці — не приїжджі. Дані про людей, які живуть на висоті [S7] [S8], не показують, що відбувається під час поїздки.
• Більшість даних отримано в молодих, тренованих чоловіків. Даних про жінок, літніх і менш тренованих людей мало [S1].
• Співвідношення LF/HF суперечливе. Навіть автори, які повідомляють про його зростання, додають, що це не пряма міра симпатичного тонусу [S1].
• Жодних медичних висновків. Жодне з цих досліджень не діагностує захворювання і не дає плану підйому.

Далеко від гір часті причини низького показника зібрано на сторінці чому в мене низький HRV?.

В ONDA

ONDA побудована навколо практики, а не відстеження: вона пропонує керовані дихальні практики з голосовими й візуальними підказками, і ONDA показує ваш пульс у реальному часі під час практики — з камери iPhone або з Apple Watch. З Apple Watch або пристроєм, який синхронізує дані про серце з Apple Health, вона порівнює ваш HRV, пульс у спокої і частоту дихання з вашим власним базовим рівнем за 14 днів. Apple Health записує HRV як SDNN, тож тренд HRV в ONDA — це тренд SDNN. У перші дні після поїздки на висоту цей базовий рівень усе ще відображає ваші дані з дому, тож сигнал у цей час каже, що ваші останні значення відрізняються від домашніх, — що на висоті очікувано, — а не що у вас розвивається висотна хвороба. Оскільки базовий рівень за 14 днів ковзний, він поступово включає дні на висоті, тож те, з чим іде порівняння, змінюється під час перебування. ONDA не оцінює висотну хворобу і не попереджає про неї, не діагностує захворювань і не замінює лікаря; дослідження на цій сторінці не перевіряли ONDA. Див. що вимірює ONDA.