俄罗斯儿童心率变异性参数性别与年龄相关参考范围:填补儿科研究关键空白

【字体: 时间:2025年02月13日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  在儿科医学领域,心率变异性(HRV)数据解读存在争议,且缺乏儿童 HRV 参数参考范围。研究人员分析 22468 名 5.5 - 12.5 岁健康儿童 HRV 参数,发现其与年龄、性别相关变化规律。为儿科临床评估自主神经系统(ANS)功能提供重要参考。

  在生命的奇妙旅程中,人体的自主神经系统(ANS)如同一位幕后英雄,悄无声息却又至关重要地协调着身体的各项功能,以维持身体内环境的稳定。它由交感神经系统(SNS)和副交感神经系统(PNS)组成,二者相互拮抗,共同调节身体对内外环境变化的反应。心率变异性(HRV)作为评估 SNS 和 PNS 活动及其平衡的重要非侵入性方法,近年来受到了广泛关注。然而,在儿科领域,HRV 的研究却面临诸多挑战。
儿童正处于快速生长发育阶段,身体各器官和系统不断变化,神经系统也在逐步成熟,这使得 HRV 数据的解读变得复杂。一方面,不同研究对于儿童迷走神经和交感神经反应的差异研究较少,且关于性别对儿童 ANS 成熟影响的结论并不一致。另一方面,以往研究样本量普遍较小,严重限制了研究结果的有效性。同时,HRV 与基础心率(HR)之间的关系也存在争议,高心率会因机械和生理原因导致心率周期变异性降低,虽然有研究试图提出校正公式,但仍未达成共识。

为了解决这些问题,俄罗斯的研究人员开展了一项大规模研究。他们从 “Become a Champion” 项目中收集了 22468 名 5.5 - 12.5 岁健康儿童的数据。该项目旨在基于运动天赋选拔儿童,孩子们来自俄罗斯 46 个地区,确保了样本的地理多样性和代表性。在测试前,孩子们需经过全面的医学检查,确保身体健康且适合参与运动。

研究人员依据现有指南标准,利用标准 12 导联心电图获取 5 分钟节律图,分析了多个 HRV 参数,包括 NN 间期标准差(SDNN,反映整个心电图记录中引起变异性的所有循环成分)、HRV 频谱低频带功率(LF)、低频功率占总功率(TP)的平均百分比(LF%)、HRV 频谱高频带功率(HF,其功率变化与呼吸周期相关,反映副交感神经活动)、高频功率占 TP 的平均百分比(HF%)、HRV 极低频带功率(VLF)以及 LF 与 HF 的比值(LF/HF) 。同时,研究人员使用多种统计软件进行数据分析,包括计算各年龄组和性别组的描述性特征、进行相关性分析和组间比较等。

研究结果显示,男孩在总体队列中人数多于女孩。年龄相关方面,HR 随年龄增长而降低,而 SDNN、LF、HF、HF% 和 TP 参数则随年龄增加呈现先上升后下降的趋势,在 8 - 9 岁达到峰值。这表明在这个年龄段,儿童的 HRV 总体水平和副交感神经系统活动相对较强。LF% 和 LF/HF 参数则随年龄增长先下降,8 - 9 岁时下降幅度最大,之后适度上升或趋于稳定。VLF 参数随年龄增长呈现明显的上升趋势,且男孩的 VLF 值在各年龄组均高于女孩。

性别差异方面,各年龄组中男孩的 HR 均显著低于女孩。同时,女孩的 SDNN、LF 和 TP 参数水平在各年龄组均显著低于男孩,而 LF% 和 LF/HF 参数在男孩和女孩之间无显著差异。

相关性分析发现,SDNN、LF(Log)、HF(Log)、LF%、HF%、TP(Log)与 HR 之间均存在显著相关性,且相关性图表在不同性别和年龄组中相似。调整 HR 对 HRV 参数的影响后,大部分参数趋势保持不变,仅相对功率参数(LF% 和 HF%)略有不同。

该研究成果发表在《Scientific Reports》上,具有重要意义。它首次提供了俄罗斯儿童 5.5 - 12.5 岁 HRV 参数的参考范围,为儿科临床评估儿童自主神经系统功能提供了关键依据。有助于医生更准确地判断儿童的健康状况,尤其是在涉及自主神经系统相关疾病的诊断和治疗中,为个性化医疗提供支持。

研究人员开展这项研究主要运用了以下关键技术方法:首先是大规模样本数据收集,通过 “Become a Champion” 项目,从俄罗斯 46 个地区选取 22468 名 5.5 - 12.5 岁健康儿童作为研究对象;其次是 HRV 参数分析技术,利用标准 12 导联心电图获取 5 分钟节律图,并借助特定的计算机设备和软件分析多种 HRV 参数;最后运用多种统计软件进行数据分析,从而得出各项研究结论。

研究结果表明:

  • 年龄分组与性别差异:将儿童分为八个年龄组,男孩在总体队列中占比更多,5 岁组和 12 岁组参与人数最少,6 岁组和 7 岁组人数最多。各年龄组中男孩 HR 显著低于女孩,女孩的 SDNN、LF 和 TP 参数水平低于男孩,LF% 和 LF/HF 参数在性别间无显著差异,VLF 参数在男孩中更高。
  • HRV 参数的年龄相关变化:HR 随年龄增长而降低,SDNN、LF、HF、HF% 和 TP 参数在 8 - 9 岁达到峰值后下降,LF% 和 LF/HF 参数先下降后上升或稳定,VLF 参数随年龄增长而增加。
  • HRV 与 HR 的相关性:SDNN、LF(Log)、HF(Log)、LF%、HF%、TP(Log)与 HR 存在显著相关性,调整 HR 影响后,大部分 HRV 参数趋势不变,仅 LF% 和 HF% 略有不同。

研究结论与讨论部分指出,该研究结果与以往部分研究相似,但样本量更大。研究进一步证实了 PNS 活动随年龄增长的变化趋势,以及性别差异对 HRV 参数的影响。然而,研究也存在局限性,如研究对象年龄范围较窄,无法探究种族、民族和遗传因素对研究结果的影响。尽管如此,该研究为儿童 HRV 研究提供了重要的数据支持,在儿科医学领域具有重要的参考价值,有助于推动相关领域的进一步研究和发展。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号