Short-Term Heart Rate Variability—Influence of Gender and Age in Healthy Subjects
March 2015PLoS ONE 10(3):e0118308
Andreas Voss
abst
n the recent years, short-term heart rate variability (HRV) describing complex variations of beat-to-beat interval series that are mainly controlled by the autonomic nervous system (ANS) has been increasingly analyzed to assess the ANS activity in different diseases and under various conditions. In contrast to long-term HRV analysis, short-term investigations (<30 min) provide a test result almost immediately. Thus, short-term HRV analysis is suitable for ambulatory care, patient monitoring and all those applications where the result is urgently needed. In a previous study, we could show significant variations of 5-min HRV indices according to age in almost all domains (linear and nonlinear) in 1906 healthy subjects from the KORA S4 cohort. Based on the same group of subjects, general gender-related influences on HRV indices are to be determined in this study. Short-term 5-min HRV indices from linear time and frequency domain and fromnonlinear methods (compression entropy, detrended fluctuation analysis, traditional and segmented Poincaré plot analysis, irreversibility analysis, symbolic dynamics, correlation and mutual information analysis) were determined from 782 females and 1124 males. First, we examined the gender differences in two age clusters (25-49 years and 50-74 years). Secondly, we investigated the gender-specific development of HRV indices in five age decade categories, namely for ages 25-34, 35-44, 45-54, 55-64 and 65-74 years. In this study, significant modifications of the indices according to gender could be obtained, especially in the frequency domain and correlation analyses. Furthermore, there were significant modifications according to age in nearly all of the domains. The gender differences disappeared within the last two age decades and the age dependencies disappeared in the last decade. To summarize gender and age influences need to be considered when performing HRV studies even if these influences only partly differ. 近年、自律神経系（ANS）によって主に制御される拍動間隔シリーズの複雑な変動を記述する短期心拍変動（HRV）が、さまざまな疾患およびさまざまな条件下で。長期的なHRV分析とは対照的に、短期的な調査（30分未満）は、ほぼ即座にテスト結果を提供します。したがって、短期HRV分析は、外来診療、患者モニタリング、および結果が緊急に必要なすべてのアプリケーションに適しています。以前の研究では、KORA S4コホートの1906人の健康な被験者のほぼすべてのドメイン（線形および非線形）で年齢に応じた5分間のHRVインデックスの有意な変動を示すことができました。被験者の同じグループに基づいて、HRVインデックスへの一般的な性別関連の影響がこの研究で決定されます。線形時間および周波数領域および非線形手法（圧縮エントロピー、トレンド除去変動分析、伝統的およびセグメント化されたポアンカレプロット分析、不可逆性分析、シンボリックダイナミクス、相関および相互情報分析）からの短期5分間HRVインデックスは、782人の女性と1124人の男性。最初に、2つの年齢クラスター（25〜49歳と50〜74歳）の性差を調べました。第二に、25歳から34歳、35歳から44歳、45歳から54歳、55歳から64歳、65歳から74歳の5つの10年カテゴリーでHRVインデックスの性別固有の発達を調査しました。この研究では、特に周波数領域と相関分析において、性別によるインデックスの大幅な修正が得られました。さらに、ほぼすべてのドメインで、年齢に応じて大幅な変更が行われました。性差は20歳の幅で消え、年齢依存性は10歳の幅で消えました。性別と年齢の影響を要約するには、HRV研究を実施する際に、これらの影響が部分的にのみ異なる場合でも考慮する必要があります。