Using cardiovascular parameters for determination of person’s gender identity

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

В развивающихся и развитых странах наиболее значимым модифицируемым фактором риска кардиологических форм психосоматической патологии является эмоциональный стресс [2, 5]. Ряд исследований показывает, что на ранних стадиях гипертонической болезни уменьшение интенсивности этого важнейшего фактора риска позволяет полностью нормализовать артериальное давление без использования медикаментозной терапии [3, 6].

Длительное воздействие эмоциональных стрессоров может приводить к перенапряжению и даже истощению систем регуляции адаптивных реакций, после чего следует болезнь. В современной экспериментальной и клинической медицине существуют методы оценки сложных функциональных систем регуляции. Ритмокардиография и реография позволяют изучить состояние не только регуляторных, но и эффекторных систем в условиях стресса [1].

Развитие стресса как неспецифической адаптивной реакции тесно связано с индивидуальными психологическими свойствами человека, например, с одной из базовых характеристик личности — полоролевой идентичностью [4]. Учитывая стремительно меняющиеся метаморфозы в психологической гендерности человечества в условиях постоянно увеличивающегося числа стрессоров, предполагается, что различные типы полоролевой идентичности влияют как на адаптивные, так и на дизадаптивные процессы в организме [4, 7–9]. В соответствии с этим может возникать необходимость определения полоролевой идентичности не только у здоровых лиц, но и при верификации предпатологических состояний.

В условиях дефицита времени у специалиста здравоохранения не всегда имеется возможность проводить психологическое тестирование для определения гендерной идентичности. Возникает необходимость в объективизации и модернизации обследования лиц с разной полоролевой идентичностью при проведении донозологической диагностики болезней адаптации.

Цель — определение корреляции функциональных параметров сердечно-сосудистой системы для объективизации психологических критериев классификации гендерной идентичности.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследовании участвовало 200 волонтеров в возрасте от 19 до 26 лет, среди них — 138 женщин и 62 мужчины. Проводили психологическое тестирование респондентов с целью определения полоролевой идентичности (опросник С.Л. Бем). Оценивали регуляцию и функцию сердечно-сосудистой системы с помощью реографии и ритмокардиографии (реоанализатор «Диамант» и пакеты прикладных программ). Исследования проводились в межсессионный период в условиях физического и психического покоя. Статистическая обработка данных проводилась с использованием непараметрических (Уилкоксона – Уайта, Шапиро – Уилкса) методов, а также канонического дискриминантного анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Исследуемые волонтеры были разделены на 2 группы по биологическому полу: 1-ю группу составили 62 мужчины, 2-ю группу — 138 женщин. В каждой группе было выделено по 3 подгруппы в соответствии с полоролевой идентичностью респондентов: подгруппы 1а (15 человек) и 2а (17 человек) составили мужчины и женщины с преобладанием маскулинных свойств личности, 1б и 2б — андрогинных (35 и 75 человек соответственно), 1в и 2в — фемининных (11 и 47 человек соответственно).

Основной задачей исследования была разработка правила, которое позволило бы предсказать типы гендерной идентичности на основе результатов объективного обследования сердечно-сосудистой системы с помощью реографии и ритмокардиографии. С этой целью проводился канонический дискриминантый анализ, находящий число осей дискриминантных функций f (в нашем исследовании их по три у каждого пола). Дискриминантные функции — это линейные комбинации предикторных переменных с исходными коэффициентами (b_i), отражающими вклад каждой переменной в дискриминацию групп (1).

$\left.\begin{array}{r}{f}_1={b_1}^{\left(1\right)}·x_1+{b_2}^{\left(1\right)}·x_2+...{b_i}^{\left(1\right)}·x_i+...+{b_n}^{\left(1\right)}·x_n\\ f_2={b_1}^{\left(2\right)}·x_1+{b_2}^{\left(2\right)}·x_2+...{b_i}^{\left(2\right)}·x_i+...+{b_n}^{\left(2\right)}·x_n\end{array}\right\} \left(1\right)$

где f₁ и f₂ — канонические дискриминантные функции; x_i — значения переменных; b_i — исходные коэффициенты дискриминантных функций; i = 1, 2, … n; n — количество переменных в модели.

Предсказательными переменными являлись основные показатели гемодинамики и вариабельности сердечного ритма: ударный объем кровотока, минутный объем кровотока, сердечный индекс, ударный индекс, коэффициент интегральной тоничности, частота сердечных сокращений, среднеквадратичное отклонение интервалов R–R, процент интервалов R–R при синусовом ритме сердца, которые различаются более чем на 50 мс (pNN50), индекс вегетативного равновесия, вегетативный показатель ритма, показатель адекватности процессов регуляции, индекс напряжения регуляторных систем, показатель активности регуляторных систем. Значения основных гемодинамических параметров и показатели вариабельности сердечного ритма у лиц с разной гендерной идентичностью представлены в табл. 1.

 

Таблица 1. Показатели гемодинамики и вариабельности сердечного ритма у лиц с разной полоролевой идентичностью, Me [Q_1; Q₂]

Table 1. Parameters of hemodynamics and heart rate variability in individuals with different gender identity, Me [Q_1; Q₂]

Гемодинамический показатель / Hemodynamic parameter	1-я группа / The 1st group			2-я группа / The 2nd group
	подгруппа 1а / subgroup 1a	подгруппа 1б / subgroup 1b	подгруппа 1в / subgroup 1c	подгруппа 2а / subgroup 2a	подгруппа 2б / subgroup 2b	подгруппа 2в / subgroup 2c
Ударный объем кровотока, мл / Stroke Volume, ml	82,5 [78, 4; 88, 3]	72,6 [53, 5; 80, 8]	98,0 [88, 0; 99, 0]	48,5 [40, 9; 55, 5]	20,7 [29, 6; 22, 4]	68,2 [58, 7; 84, 7]
Минутный объем кровотока, л/мин / Minute Blood Volume, l/min	4,76 [4, 52; 5, 33]	4,31 [3, 87; 5, 23]	5,74 [5, 63; 6, 07]*	3,85 [3, 12; 5, 09]	3,42 [2, 17; 3, 70]	5,04 [3, 96; 6, 16]*
Ударный индекс, мл/м2 / Stroke Index, ml/m2	43,4 [40, 2; 49, 9]	44,2 [36, 1; 51, 2]	57,9 [55, 1; 58, 4]*	42,9 [35, 4; 46, 4]	35,9 [23, 8; 45, 8]*	48,4 [43, 4; 56, 6]*
Сердечный индекс, л/м2 / Systolic index, l/m2	2,72 [2, 52; 2, 83]	2,93 [2, 16; 3, 36]	3,45 [3, 38; 3, 46]*	2,68 [2, 22; 3, 54]	1,80 [0, 65; 2, 03]*	3,24 [2, 69; 3, 97]*
Частота сердечных сокращений, уд./мин / Heart Rate, b/min	61 [57; 66]	67 [58; 73]	61 [59; 62]	71 [67; 73]*	58 [51; 61]	68 [65; 75]
Коэффициент интегральной тоничности, у.е. / Coefficient of Integral Tonicity, c.u.	80,4 [80, 1; 82, 2]	83,7 [81, 7; 87, 9]	79,6 [76, 8; 82, 0]*	76,0 [74, 3; 78, 0]*	84,3 [82, 3; 85, 7]	80,1 [77, 7; 83, 1]
Среднеквадратичное отклонение интервалов R–R, мс / Standard Deviation of R–R Intervals, ms	46 [37; 49]*	60 [54; 71]	64 [58; 90]	61 [40; 69]	92 [73; 103]*	48 [40; 59]
Процент интервалов R–R при синусовом ритме сердца (pNN50), % / Proportion of NN50 Divided by the Total Number of R–R Intervals (pNN50)	22,22 [13, 78; 36, 07]	30,86 [26, 86; 38, 49]*	25,41 [24, 99; 27, 11]	32,75 [17, 06; 47, 95]	41,68 [33, 64; 46, 64]*	29,56 [22, 13; 34, 62]
Индекс вегетативного равновесия, у.е. / Index of Vegetative Equilibrium, c.u.	174 [169; 295]*	81 [75; 115]	70 [57; 128]	140 [112; 165]	144 [129; 158]	130 [114; 155]
Вегетативный показатель ритма, у.е. / Vegetative Rhythm Parameter, c.u.	5,80 [5, 27; 6, 67]*	3,50 [3, 10; 3, 92]	2,74 [1, 80; 3, 54]	4,17 [3, 44; 6, 62]	3,69 [2, 68; 4, 45]*	4,89 [3, 61; 6, 22]
Показатель адекватности процессов регуляции, у.е. / Indicator of Adequacy of Regulation Processes, c.u.	46 [45; 48]	28 [26; 32]*	34 [32; 35]	42 [38; 50]	38 [33; 49]	44 [35; 54]
Индекс напряжения регуляторных систем, у.е. / Tension Index, c.u.	113 [102; 147]*	55 [43; 59]	62 [54; 64]	92 [72; 122]	85 [67; 98]	77 [58; 118]*
Показатель активности регуляторных систем, у.е. / Indicator of Activity of Regulatory Systems, c.u.	4 [3; 5]	4 [3; 6]	2 [2; 4]*	4 [4; 5]	4 [4; 6]	4 [3; 4]
* Межгрупповые достоверные различия, р < 0,05. * Significant intergroup differences, р < 0,05.

 

Исходные коэффициенты всех вышеперечисленных предикторов представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Исходные коэффициенты дискриминантных функций

Table 2. Initial coefficients of discriminant functions

Показатель / Parameter	Мужчины / Men		Женщины / Women
	f1	f2	f1	f2
Ударный объем кровотока, мл / Stroke Volume, ml	0,038705	–0,04126	–0,00943	–0,08849
Минутный объем кровотока, л/мин / Minute Blood Volume, l/min	–0,402718	0,15420	0,22906	0,80965
Ударный индекс, мл/м2 / Stroke Index, ml/m2	0,063133	0,01999	–0,07492	0,07406
Сердечный индекс, л/м2 / Systolic index, l/m2	0,195742	1,04065	0,03099	–0,76200
Частота сердечных сокращений, уд./мин / Heart Rate, b/min	–0,068752	0,03339	–0,05029	–0,02939
Коэффициент интегральной тоничности, у.е. / Coefficient of Integral Tonicity, c.u.	–0,039347	0,07787	0,03360	–0,23453
Среднеквадратичное отклонение интервалов R–R, мс / Standard Deviation of R–R Intervals, ms, ms	0,031418	0,00095	0,01833	0,01171
Процент интервалов R–R при синусовом ритме сердца (pNN50), % / pNN50	0,004745	0,02422	0,04856	–0,05099
Индекс вегетативного равновесия, у.е. / Index of Vegetative Equilibrium, c.u.	–0,094087	–0,00005	–0,03764	0,04945
Вегетативный показатель ритма, у.е. / Vegetative Rhythm Parameter, c.u.	–0,008322	–0,00740	0,00596	–0,00662
Показатель адекватности процессов регуляции, у.е. / Indicator of Adequacy of Regulation Processes, c.u.	0,046016	–0,75068	–0,02957	–0,30607
Индекс напряжения регуляторных систем, у.е. / Tension Index, c.u.	0,057609	–0,04943	0,00773	–0,01497
Показатель активности регуляторных систем, у.е. / Indicator of Activity of Regulatory Systems, c.u.	0,000970	0,03230	0,00705	0,02489
Константа / Constant	6,187920	–7,78755	–3,00580	22,84000

 

При подставлении показателей из табл. 1 и исходных коэффициентов из табл. 2 в формулу (1) были построены две канонические дискриминантные функции: f₁ и f₂. Полученные функции использовались как координаты и были нанесены на плоскость с осями f₁ и f₂ (рис. 1, 2).

 

Рис. 1. Распределение мужчин с разной полоролевой идентичностью на плоскости дискриминантных функций

Fig. 1. Distribution of men with different gender identity on the plane of discriminant functions

 

На рис. 1 продемонстрировано, что точки, соответствующие разным видам гендерной идентичности, не пересекаются и распределены по группам, что отражает высокую точность классификации (табл. 3) в соответствии с вычисленными каноническими дискриминантными функциями.

 

Таблица 3. Результаты классификации мужчин по полоролевой идентичности на основании параметров гемодинамики и вариабельности сердечного ритма

Table 3. Results of classification of men by gender identity based on hemodynamic parameters and heart rate variability

Группа по выборке / Sample group	Точность, % / Accuracy, %	Предсказано по модели / Approximated by model			Всего / Total
		маскулины / masculines	андрогины / androgynes	феминины / feminines
Маскулины / Masculines	88,9	8	1	0	9
Андрогины / Androgynes	100,0	0	23	0	23
Феминины / Feminines	100,0	0	0	9	9
Итого / Total	97,6	8	24	9	41

 

Аналогичные результаты наблюдались при классификации женщин по полоролевой идентичности на основании объективных характеристик сердечно-сосудистой системы (рис. 2).

 

Рис. 2. Распределение женщин с разной полоролевой идентичностью на плоскости дискриминантных функций

Fig. 2. Distribution of women with different gender identity on the plane of discriminant functions

 

На рис. 2 также отмечается «компактность» и низкая степень пересечений объектов женского пола разных групп, что свидетельствует о высокой точности классификации (табл. 4).

 

Таблица 4. Результаты классификации женщин по полоролевой идентичности на основании параметров гемодинамики и вариабельности сердечного ритма

Table 4. Results of classification of women by gender identity based on hemodynamic parameters and heart rate variability

Группа по выборке / Sample group	Точность, % / Accuracy, %	Предсказано по модели / Approximated by model			Всего / Total
		маскулины / masculines	андрогины / androgynes	феминины / feminines
Маскулины / Masculines	100,0	8	0	0	8
Андрогины / Androgynes	100,0	0	25	0	25
Феминины / Feminines	92,0	1	1	23	25
Итого / Total	96,5	9	26	23	58

 

Полученные результаты показали, что использование сочетания основных параметров гемодинамики и вариабельности сердечного ритма в качестве предикторов при выполнении дискриминантного анализа обеспечило высокую точность при классификации мужчин и женщин на группы по полоролевой идентичности. Данный факт позволил объективизировать данные, полученные в ходе психологического тестирования лиц, для определения гендерной идентичности. Более того, использование канонического дискриминантного анализа при проведении реографии и ритмокардиографии в условиях покоя позволит с высокой степенью вероятности предсказать тип полоролевой идентичности участника эксперимента. Знание этих обстоятельств позволит профилактировать возможные дизадаптивные расстройства у лиц с учетом их гендерной идентичности.

ВЫВОДЫ

1. Использование предложенного комплекса анализа параметров сердечно-сосудистой деятельности, полученных при выполнении реографии и ритмокардиографии, обладает высокими предикторными возможностями при классификации мужчин и женщин по полоролевой идентичности.
2. Дискриминантный анализ 14 выбранных показателей гемодинамики и вариабельности сердечного ритма позволяет с высокой точностью классифицировать мужчин (97,6 %) и женщин (96,5 %) на группы по гендерной идентичности.
3. Результаты дискриминантного анализа параметров, полученных при исследовании сердечно-сосудистой системы, позволяют объективизировать данные психологического тестирования по определению полоролевой идентичности людей.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

About the authors

Taisiya S. Gorziy

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: gortas@mail.ru

Assistant Professor, Department of Pathophysiology

Russian Federation, Saint Petersburg

Evgeniya A. Belogurova

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: Evgeniya.Belogurova@szgmu.ru

MD, PhD, Associate Professor, Department of Pathophysiology

Russian Federation, Saint Petersburg

Nataliya P. Denisenko

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: Nataliya.Denisenko@szgmu.ru

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Department of Pathophysiology

Russian Federation, Saint Petersburg

Mariya D. Denisenko

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: Mariya.Denisenko@szgmu.ru

MD, PhD, Associate Professor, Department of Pathophysiology

Russian Federation, Saint Petersburg

Valentin I. Nikolaev

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: Valentin.Nikolaev@szgmu.ru

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of Department of Pathophysiology

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files