اختلاف میان عملکرد سیستم قلبی و عروقی زنان و مردان در هنگام دویدن با بیشینه نرخ ضربان قلبی: با تأکید بر دینامیک فضای فاز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی، دانشگاه بین المللی امام رضا (ع)، مشهد، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی مهندسی پزشکی، دانشگاه بین المللی امام رضا (ع)، مشهد، ایران

3 استادیار گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام رضا، مشهد، ایران

4 استادیار گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام رضا، مشهد،

چکیده

سابقه و هدف: تمرکز مطالعة حاضر، بررسی تفاوت عملکرد سیستم قلبی و عروقی میان زنان و مردان، ناشی از اثر دویدن با توجه به تحلیل دینامیک فضای فاز می‌باشد.
مواد و روشها: 54 دانشجو در دو گروه مرد (34 نفر، 66/1±68/21 سال و 77/9 ± 01/67 کیلوگرم) و زن (20 نفر، 33/5±4/22 سال و 79/5 ± 1/54 کیلوگرم) به صورت داوطلبانه در این پژوهش شرکت کردند. آنالیز پارامترهای سیگنال تغییرات نرخ ضربان قلب، بعنوان شاخص‌های تغییرات سیستم قلبی و عروقی بدن صورت پذیرفت. با ترسیم دینامیک فضای فاز و استفاده از معیار پوآنکاره به استخراج ویژگی‌های حوزه زمان پرداخته شد. آزمون آماری تی مستقل با سطح معناداری (p<0.05) به منظور تحلیل آماری استفاده شد.
یافته­ها: طبق نتایج حاصل از پردازش‌ها، پنج پارامترPNN50 ، ، ، P-Com و  بیانگر ارتباط معنادار (p<0.05) می‌باشند. در این تحقیق مشاهده شد که میانگین مدت زمانیکه طول می‌کشد تا فرد به بیشترین ضربان خود برسد در گروه زن‌ها بیشتر بوده و باتوجه به مقدار میانگین پارامترهای PNN50 و rMSSD در گروه مردان بیشتر از زن‌ها است، نتیجه می‌شود که با تحریک عصب واگ و تحت تأثیر قرارگرفتن اعصاب پاراسمپاتیک، شاهد آهسته تر بودن ریتم ضربان قلب در گروه مردان هستیم.
نتیجه‌گیری: براساس نتایج تحلیلی می‌توان استنباط کرد که در اثر فعالیت ورزشی، در دینامیک فضای فاز قلبی مسیر افزایش ضربان قلب و کاهش آن یکسان نبوده که ناشی از خواص آشوبگون و پویایی غیرخطی سیستم زیستی بدن انسان می‌باشد. همچنین آنالیز این پارامترها نشان می‌دهد که فواصل موجود بین دو ضربان متوالی در مردان بیشتر بوده و در نتیجه این گروه از ریتم ضربان کمتر و متعاقباً به طور تقریبی از آمادگی جسمانی بالاتری نسبت به گروه زن‌ها برخوردارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Gender Differences in Cardiovascular Performance While Running at Maximum Heart Rate: Emphasis on Phase Space Dynamic

نویسندگان [English]

  • Zahra Barati Moghadam 1
  • Zahra Ghaemian 2
  • Najmeh Sahebalam 2
  • Ateke Goshvarpour 3
  • Ghasem Sadeghi Bajestani 4
1 Department of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering and Technology, Imam Reza International University, Mashhad, Iran
2 Department of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering and Technology, Imam Reza International University, Mashhad, Iran
3 Department of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering and Technology, Imam Reza International University, Mashhad, Iran
4 Department of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering and Technology, Imam Reza International University, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Background and Purpose: The aim of present study was to examine the difference between the cardiovascular performance of women and men due to running effects using phase space dynamics.
Methodology: Fifty four University students were voluntarily participated in this study and divided in two groups’ male (34 participants, 21.68±1.66 years old and 67.01±9.77 Kg) and female (20 participants, 22.4±5.33 years old and 54.1±5.79 Kg). Heart rate variability (HRV) parameters as a function of the cardiovascular system indices measured in these subjects. Using drawing the phase space dynamics and applying the Poincaré section, the features of the time-domain extracted. Data were analyzed by an independent t-test with a significance level (p<0.05).
Results: The results of this study showed that the HRV parameters, i.e., P-Com, PNN50, HRmax, Tr, and  in men’s group significantly altered compared to the women’s group. We found that the average time for reach to maximum heart rate was higher in the women's group and that the average PNN50 and rMSSD parameters in the men's, were higher than the women's, which was stimulated by the parasympathetic and vagus nerve and affected. So this point demonstrated the slowest rhythm of the heartbeat in men.
Conclusion: According to the experimental results, during exercise activities, there is a phenomenon of hysteresis in the cardiac phase space arising from the chaotic and nonlinear dynamics of the biological system in the human body. Therefore, the analysis of these parameters indicates that the intervals between two consecutive beats are higher in men. Thus, they have fewer beats rhythm. Besides, this group is almost more physically fit than women are.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Phase Space
  • Poincare Section
  • heart rate variability
  • Exercise