DOI: https://doi.org/10.1007/s40279-025-02388-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41545627
تاريخ النشر: 2026-01-17
المؤلف: Eline de Jager وآخرون
الموضوع الرئيسي: تغيرات معدل ضربات القلب والتحكم الذاتي
نظرة عامة
يقدم هذا القسم من ورقة البحث مراجعة منهجية حية تهدف إلى دراسة العلاقة بين ملفات الهرمونات المبيضية وتغير معدل ضربات القلب (HRV) كما تم قياسه بواسطة الأجهزة القابلة للارتداء لدى الإناث. تبرز الدراسة أهمية HRV كمؤشر على وظيفة الجهاز العصبي الذاتي وإمكانية المراقبة المستمرة من خلال التكنولوجيا الحديثة. حددت عملية بحث شاملة في الأدبيات 16 دراسة ذات صلة من إجمالي 299 سجلًا، مع التركيز على الإناث اللاتي يعانين من الدورة الشهرية الطبيعية، ومستخدمات وسائل منع الحمل الهرمونية، ومراحل الإنجاب المختلفة مثل انقطاع الطمث والحمل.
تشير النتائج إلى أن HRV يكون أعلى في بداية الدورة الشهرية وينخفض نحو النهاية، مع تباين في HRV في نطاق الزمن يتراوح من 3% إلى 9%. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت مستخدمات وسائل منع الحمل الهرمونية انخفاضًا في HRV، خاصة في الدورة المتأخرة، بينما كان من المحتمل أن ينخفض HRV مع تقدم العمر بعد انقطاع الطمث. تؤكد المراجعة على جودة الأدلة المتوسطة والتحديات التي تطرحها التصنيفات غير المتسقة لمراحل الدورة الشهرية وحالة انقطاع الطمث عبر الدراسات. يستنتج المؤلفون أن مقاييس HRV يجب أن توضع في سياق تقلبات الهرمونات لتحسين التفسير لمستخدماتها، وخاصة الرياضيات والمرضى. يدعون إلى منهجيات بحث موحدة وإدماج اختبارات الهرمونات في الدراسات المستقبلية لتحسين فائدة مراقبة HRV القابلة للارتداء لدى النساء.
مقدمة
يعتبر تغير معدل ضربات القلب (HRV) مؤشرًا غير جراحي لوظيفة الجهاز العصبي الذاتي، حيث يمثل التباين في الفترات الزمنية بين ضربات القلب المتعاقبة. يعكس هذا التباين التفاعل الديناميكي بين الأنشطة الباراسمبثاوية والسمبثاوية، حيث يرتبط HRV الأعلى عادةً بتحسين الوظيفة الباراسمبثاوية، مما يدل على الاسترخاء والتعافي. على العكس، يشير HRV المنخفض إلى هيمنة السمبثاوي، والتي غالبًا ما ترتبط بالضغط الفسيولوجي.
لقد حسنت التطورات الحديثة في التكنولوجيا القابلة للارتداء بشكل كبير من قياس HRV. لقد عززت الابتكارات في دقة المستشعرات وتقنيات قياس النبض الضوئي (PPG) وخوارزميات معالجة الإشارات موثوقية تقييمات HRV، مما يسهل تطبيقها في كل من السياقات السريرية والشخصية لمراقبة الصحة. تؤكد هذه التطورات على الأهمية المتزايدة لـ HRV كعلامة حيوية قيمة لفهم التنظيم الذاتي وتأثيراته على الصحة والرفاهية.
الطرق
يتبع قسم الطرق في هذه المراجعة المنهجية الإرشادات التي وضعتها العناصر المفضلة للإبلاغ عن المراجعات المنهجية والتحليلات التلوية (PRISMA)، وامتداد PRISMA للمراجعات المنهجية الحية (PRISMA-LSR)، وإرشادات PERSiST المصممة للتمارين، وإعادة التأهيل، وطب الرياضة، وعلوم الرياضة. يضمن هذا النهج المنظم الإبلاغ الشامل والشفاف عن عملية المراجعة. بالإضافة إلى ذلك، تم تسجيل الدراسة في إطار العلوم المفتوحة (OSF) تحت المعرف S4RYW قبل بدء استخراج البيانات، مما يعزز الصرامة المنهجية والمساءلة للبحث.
النتائج
تشير نتائج المراجعة المنهجية إلى أن تغير معدل ضربات القلب (HRV) المقاس بواسطة الأجهزة القابلة للارتداء يظهر تباينًا كبيرًا عبر الدورة الشهرية، حيث يتم ملاحظة قيم HRV أعلى عادةً في بداية الدورة مقارنةً بالنهاية. تظهر مستخدمات وسائل منع الحمل الهرمونية أنماط HRV مميزة عند مقارنتها بالنساء اللاتي يعانين من الدورة الشهرية الطبيعية. ومع ذلك، تبرز المراجعة قيدًا حرجًا في الأدبيات الحالية، حيث إن القليل من الدراسات تستخدم طرقًا معيارية مثل اختبارات الهرمونات أو تأكيد الإباضة عبر LH/الموجات فوق الصوتية لتحديد المراحل الشهرية أو حالة الإباضة بدقة، مما يعيق دقة التفسيرات المعتمدة على المراحل.
أسفرت عملية المراجعة عن 299 سجلًا، تم من خلالها فحص 239 دراسة فريدة بعد إزالة المكررات. بعد تقييم شامل، تم إخضاع 54 دراسة لمراجعة النص الكامل، مما أسفر في النهاية عن تضمين 16 دراسة استوفت معايير التحليل. تهدف هذه المراجعة المنهجية إلى تقديم فهم شامل لتغير HRV المستمد من الأجهزة القابلة للارتداء عبر ملفات الهرمونات المبيضية المختلفة، بما في ذلك تأثير الدورة الشهرية على النساء اللاتي يعانين من الدورة الشهرية الطبيعية، وتأثيرات وسائل منع الحمل الهرمونية، وتغيرات HRV عبر مراحل الحياة الإنجابية المختلفة. يضمن نهج المراجعة المنهجية الحية أن تظل النتائج حديثة مع ظهور أبحاث جديدة في هذا المجال سريع التطور.
المناقشة
تحققت هذه المراجعة المنهجية من التغيرات في تغير معدل ضربات القلب (HRV) عبر الدورة الشهرية، واستخدام وسائل منع الحمل الهرمونية، ومراحل الحياة الإنجابية المختلفة، باستخدام بيانات من الأجهزة القابلة للارتداء. وجدت المراجعة أنه في النساء اللاتي يعانين من الدورة الشهرية الطبيعية، كانت مقاييس HRV مثل الجذر التربيعي لمتوسط الفروق المتعاقبة (RMSSD) والانحراف المعياري لفترات NN (SDNN) عمومًا أعلى خلال المراحل المبكرة من الدورة الشهرية وميّلت إلى الانخفاض خلال المرحلة الأصفرية. ومع ذلك، أفادت بعض الدراسات بعدم وجود تغييرات كبيرة، خاصة في مقاييس نطاق التردد، مما يشير إلى تباين في النتائج عبر الدراسات.
في مستخدمات وسائل منع الحمل الهرمونية، تأثرت أنماط HRV بنوع وسائل منع الحمل. أظهرت مستخدمات وسائل منع الحمل الهرمونية المركبة انخفاضًا في HRV بعد بدء استخدام الحبوب النشطة، مع ملاحظة بعض التعافي لاحقًا في الدورة. على العكس، أظهرت مستخدمات وسائل منع الحمل التي تحتوي على البروجستيرون فقط أنماط HRV تشبه أكثر النساء اللاتي يعانين من الدورة الشهرية الطبيعية، على الرغم من القيم المرتفعة نحو نهاية الدورة. بالإضافة إلى ذلك، كان HRV عمومًا أقل في الأفراد في منتصف العمر وبعد انقطاع الطمث مقارنةً بالنساء الشابات اللاتي يعانين من الدورة الشهرية، على الرغم من أن النتائج تباينت اعتمادًا على مقياس HRV المحدد الذي تم تقييمه. تساهم هذه النتائج في فهم كيفية تأثير تقلبات الهرمونات واستخدام وسائل منع الحمل على الوظيفة الذاتية كما تم قياسها بواسطة HRV.
القيود
تقدم المراجعة نقاط قوة ملحوظة، خاصةً تأكيدها على بيانات تغير معدل ضربات القلب (HRV) المستمدة من الأجهزة القابلة للارتداء وفحص التأثيرات الهرمونية على مدى الحياة الإنجابية في البيئات الواقعية. ومع ذلك، يجب الاعتراف بعدة قيود. قد يكون تقييد النشر باللغة الإنجليزية قد استبعد دراسات غير إنجليزية ذات صلة، وركزت الدراسات المقارنة على إغفال بيانات وصفية قيمة من دراسات الملاحظة ذات المجموعة الواحدة، مما قد يثري فهم أنماط HRV عبر المراحل الهرمونية.
علاوة على ذلك، أعاقت التباين المنهجي الكبير بين الدراسات المضمنة المقارنات المباشرة ومنعت إجراء تحليل تلوى. نشأ التباين من الاختلافات في مقاييس HRV، وأنواع الأجهزة (ECG مقابل PPG)، وفترات التسجيل، وتعريفات مراحل الدورة الشهرية وحالة انقطاع الطمث. على سبيل المثال، غالبًا ما توفر أجهزة PPG تقديرات أقل دقة لفترات الفاصل بين الضربات بسبب عيوب الحركة، بينما تكون فترات التسجيل الأقصر أكثر عرضة للضوضاء، مما يعقد تحليل نطاق التردد بشكل موثوق. ظهرت التصنيفات غير المتسقة لمراحل الدورة الشهرية وحالة انقطاع الطمث كأهم مصدر للتباين، مما يؤثر على السياق الفسيولوجي لقياسات HRV. اعتمدت العديد من الدراسات على تقديرات مستندة إلى التقويم بدلاً من القياسات المباشرة، مما قد يسيء تمثيل التغيرات الفسيولوجية. لتحسين الوضوح، قامت المراجعة بتطبيع البيانات لدورة مدتها 28 يومًا، على الرغم من أن هذا النهج يعترف بالتباينات الكامنة في طول الدورة ومدة المرحلة عبر الدراسات والأفراد.
DOI: https://doi.org/10.1007/s40279-025-02388-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41545627
Publication Date: 2026-01-17
Author(s): Eline de Jager et al.
Primary Topic: Heart Rate Variability and Autonomic Control
Overview
This section of the research paper presents a living systematic review aimed at examining the relationship between ovarian hormone profiles and heart rate variability (HRV) as measured by wearable devices in females. The study highlights the significance of HRV as an indicator of autonomic nervous system function and its potential for continuous monitoring through modern technology. A comprehensive literature search identified 16 relevant studies from a total of 299 records, focusing on naturally menstruating females, hormonal contraceptive users, and various reproductive stages such as menopause and pregnancy.
The findings indicate that HRV is higher at the beginning of the menstrual cycle and decreases towards the end, with variations in time-domain HRV ranging from 3% to 9%. Additionally, users of hormonal contraceptives showed lower HRV, particularly in the late cycle, while HRV tended to decline with age post-menopause. The review underscores the moderate quality of evidence and the challenges posed by inconsistent classifications of menstrual cycle phases and menopausal status across studies. The authors conclude that HRV metrics should be contextualized within the framework of hormonal fluctuations to enhance interpretation for female users, particularly athletes and patients. They advocate for standardized research methodologies and the incorporation of hormone assays in future studies to optimize the utility of wearable HRV monitoring in women.
Introduction
Heart rate variability (HRV) serves as a noninvasive indicator of autonomic nervous system function, representing the variation in time intervals between successive heartbeats. This variability reflects the dynamic interplay between parasympathetic and sympathetic activities, with higher HRV typically associated with enhanced parasympathetic function, indicative of relaxation and recovery. Conversely, lower HRV suggests sympathetic dominance, which is often linked to physiological stress.
Recent advancements in wearable technology have significantly improved the measurement of HRV. Innovations in sensor accuracy, photoplethysmography (PPG) techniques, and signal-processing algorithms have enhanced the reliability of HRV assessments, facilitating their application in both clinical and personal health monitoring contexts. These developments underscore the growing importance of HRV as a valuable biomarker for understanding autonomic regulation and its implications for health and well-being.
Methods
The methods section of this systematic review adheres to the guidelines set forth by the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA), the PRISMA extension for living systematic reviews (PRISMA-LSR), and the PERSiST guidance tailored for exercise, rehabilitation, sports medicine, and sports science. This structured approach ensures comprehensive and transparent reporting of the review process. Additionally, the study was registered on the Open Science Framework (OSF) under the identifier S4RYW prior to the commencement of data extraction, reinforcing the methodological rigor and accountability of the research.
Results
The results of the systematic review indicate that wearable-measured heart rate variability (HRV) exhibits significant variation across the menstrual cycle, with higher HRV values typically observed at the beginning of the cycle compared to the end. Users of hormonal contraceptives demonstrate distinct HRV patterns when compared to naturally menstruating women. However, the review highlights a critical limitation in the existing literature, as few studies employ gold-standard methods such as hormonal assays or ovulation confirmation via LH/ultrasound to accurately determine menstrual phases or ovulatory status, which hampers the precision of phase-based interpretations.
The review process yielded 299 records, from which 239 unique studies were screened after removing duplicates. Following a thorough evaluation, 54 studies were subjected to full-text review, ultimately resulting in the inclusion of 16 studies that met the criteria for analysis. This systematic review aims to provide a comprehensive understanding of wearable-derived HRV across different ovarian hormone profiles, including the menstrual cycle’s impact on naturally menstruating females, the effects of hormonal contraceptives, and HRV changes throughout various reproductive life stages. The living systematic review approach adopted ensures that the findings remain current as new research emerges in this rapidly evolving field.
Discussion
This systematic review investigated the variations in heart rate variability (HRV) across the menstrual cycle, hormonal contraceptive use, and different reproductive life stages, utilizing data from wearable devices. The review found that in naturally menstruating females, HRV metrics such as the root mean square of successive differences (RMSSD) and standard deviation of NN intervals (SDNN) were generally higher during the early phases of the menstrual cycle and tended to decline during the luteal phase. However, some studies reported no significant changes, particularly in frequency-domain metrics, indicating variability in findings across studies.
In hormonal contraceptive users, HRV patterns were influenced by the type of contraceptive. Users of combined hormonal contraceptives exhibited a decrease in HRV following the initiation of active pill use, with some recovery observed later in the cycle. Conversely, progestin-only contraceptive users displayed HRV patterns more akin to naturally cycling women, albeit with elevated values towards the cycle’s end. Additionally, HRV was generally lower in midlife and postmenopausal individuals compared to younger menstruating women, although results varied depending on the specific HRV metric assessed. These findings contribute to the understanding of how hormonal fluctuations and contraceptive use affect autonomic function as measured by HRV.
Limitations
The review presents notable strengths, particularly its emphasis on wearable-derived heart rate variability (HRV) data and the examination of hormonal influences throughout the reproductive lifespan in real-world settings. However, several limitations must be acknowledged. The restriction to English-language publications may have excluded pertinent non-English studies, and the focus on comparative studies omitted valuable descriptive data from single-group observational studies, potentially enriching the understanding of HRV patterns across hormonal stages.
Furthermore, significant methodological heterogeneity among the included studies hindered direct comparisons and precluded a meta-analysis. Variability stemmed from differences in HRV metrics, types of devices (ECG vs. PPG), recording durations, and definitions of menstrual cycle phases and menopausal status. For instance, PPG devices often yield less accurate interbeat interval estimates due to motion artifacts, while shorter recording durations are more susceptible to noise, complicating reliable frequency-domain analysis. The inconsistent classification of menstrual cycle phases and menopausal status emerged as the most critical source of heterogeneity, affecting the physiological context of HRV measurements. Many studies relied on calendar-based estimations rather than direct measurements, which may misrepresent physiological changes. To enhance clarity, the review normalized data to a 28-day cycle, although this approach acknowledges inherent variations in cycle length and phase duration across studies and individuals.