Sex-related differences in heart rate variability in cross-country skiers

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: Heart rate variability in athletes exhibits sex-related differences.

Aim: The work aimed to study sex-related characteristics of heart rate variability in cross-country skiers.

Methods: During the general preparatory training period, 289 male and 113 female athletes aged 18–32 years from the Republic of Komi national cross-country skiing teams with sports qualification of at least first category were assessed. A 5-minute electrocardiogram (ECG) recording was obtained in the supine position, and heart rate variability was analyzed using the Ecosan-2007 hardware-software system (Medical Computer Systems, Russia). Statistical significance of intergroup differences was evaluated using the Mann–Whitney U test.

Results: Significant differences in several heart rate variability parameters were found in athletes of both sexes. Compared with women, men exhibited higher values of mode (Mo) (p <0.001), mean RR interval (p <0.001), maximum (Max) (p <0.001) and minimum (Min) (p <0.001) RR intervals, and the relative (%) power of the high-frequency spectrum (p=0.023). Women showed higher heart rate (p <0.001), the Max/Min RR ratio (MxRMn) (p=0.02), low-frequency to high-frequency ratio (p=0.038), and index of centralization (p=0.022).

Conclusion: Cross-country skiers demonstrate sex-specific features of autonomic heart rate regulation. Compared with female athletes, male exhibit a more economical mechanism of autonomic regulation of heart rhythm and a more pronounced shift in autonomic balance toward the parasympathetic nervous system.

About the authors

Alexander L. Markov

Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: volkarb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3987-5686
SPIN-code: 3705-2140

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, 50 Pervomajskaja st, Syktyvkar, Respublika Komi, 167982

References

  1. Baevsky RM, Berseneva AP. Introduction to Prenosological Diagnostics. Moscow: Slovo; 2008. 220 p. (in Russ.)
  2. Dadashova GM. Gender- and age-related characteristics of heart rate variability in apparently healthy individuals. Russian Journal of Preventive Medicine. 2015;18 (2-1):54-58. doi: 10.17116/profmed201518254-58 EDN: UGZGUH
  3. Kushkova NE, Spitsin AP, Negodyaeva NL. Effect of intended frequency respiration on heart rate variability in subjects with different initial vegetative status. Perm medical journal. 2007;24(4):80-85. EDN: MSUWBL
  4. Koenig J, Thayer JF. Sex differences in healthy human heart rate variability: A meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 2016;64:288-310. doi: 10.1016/j.neubiorev.2016.03.007 EDN: WPDPGD
  5. Williams DP, Joseph N, Gerardo GM, et al. Gender differences in cardiac chronotropic control: implications for heart rate variability research. Appl Psychophysiol Biofeedback. 2022;47(1):65-75. doi: 10.1007/s10484-021-09528-w EDN: LXLSFM
  6. Baevsky RM, Ivanov GG, Gavrilushkin AP, et al. Analysis of heart rate variability using various electrocardiographic systems (part 1). Journal of Arrhythmology. 2002;(24):65-86. (in Russ.) EDN: HSPLXF
  7. Fürholz M, Radtke T, Roten L, et al. Training-related modulations of the autonomic nervous system in endurance athletes: is female gender cardioprotective? Eur J Appl Physiol. 2013;113(3):631-640. doi: 10.1007/s00421-012-2474-x EDN: GJTXWJ
  8. Geovanini GR, Vasques ER, de Oliveira Alvim R, et al. Age and Sex Differences in Heart Rate Variability and Vagal Specific Patterns — Baependi Heart Study. Glob Heart. 2020;15(1):P.71. doi: 10.5334/gh.873 EDN: JIWINU
  9. Sammito S, Böckelmann I. Reference Values for Time- and Frequency-Domain Heart Rate Variability Measures. Heart Rhythm. 2016;13(6):1309-1316. doi: 10.1016/j.hrthm.2016.02.006 EDN: YZUWXZ
  10. Hnatkova K, Šišáková M, Smetana P, et al. Sex Differences in Heart Rate Responses to Postural Provocations. Int J Cardiol. 2019;297:126-134. doi: 10.1016/j.ijcard.2019.09.044
  11. Zhang J. Effect of Age and Sex on Heart Rate Variability in Healthy Subjects. J Manipulative Physiol Ther. 2007;30(5):374-379. doi: 10.1016/j.jmpt.2007.04.001
  12. Kiss O, Sydó N, Vargha P, et al. Detailed Heart Rate Variability Analysis in Athletes. Clin Auton Res. 2016;26(4):245-252. doi: 10.1007/s10286-016-0360-z EDN: WPBFXA
  13. Schäfer D, Gjerdalen GF, Solberg EE, et al. Sex Differences in Heart Rate Variability: a Longitudinal Study in International Elite Cross-Country Skiers. Eur J Appl Physiol. 2015;115(10):2107-2114. doi: 10.1007/s00421-015-3190-0 EDN: UZZHJN
  14. Carter JB, Banister EW, Blaber AP. The Effect of Age and Gender on Heart Rate Variability after Endurance Training. Med Sci Sports Exerc. 2003;35(8):1333-1340. doi: 10.1249/01.MSS.0000079046.01763.8F
  15. Quer G, Gouda P, Galarnyk M, et al. Inter- and Intraindividual Variability in Daily Resting Heart Rate and Its Associations with Age, Sex, Sleep, BMI, and Time of Year: Retrospective, Longitudinal Cohort Study of 92,457 Adults. PloS one. 2020;15(2):e0227709. doi: 10.1371/journal.pone.0227709 EDN: OFESFK
  16. Rennie KL, Hemingway H, Kumari M, et al. Effects of moderate and vigorous physical activity on heart rate variability in a British study of civil servants. Am J Epidemiol. 2003;158(2):135-143. doi: 10.1093/aje/kwg120 EDN: IKNJIL
  17. Mishica C, Kyröläinen H, Taskinen S, et al. Associations between Objective Measures of Performance-Related Characteristics and Perceived Stress in Young Cross-Country Skiers during Pre-Season Training. J Sports Sci. 2025;43(2):135-144. doi: 10.1080/02640414.2024.2304499

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».