心率震荡及其在糖尿病中的应用

朱伟晶 蒲春伶 李法琦 (重庆医科大学附属第一医院老年病科，重庆 400016)

心率震荡(HRT)是指一次伴有代偿间期的室性期前收缩后出现的窦性心率先加速随后又减速的现象〔1〕。它通过分析单次室性期前收缩这样一个微弱内源性刺激所引起心电节律的变化，判断受检者体内自主神经系统功能的完整性和稳定性。HRT是近年新发现的心电生理预测指标，反映自主神经功能状况，最早应用于心肌梗死患者预后的预测，目前已在多种疾病中广泛应用，特别对糖尿病自主神经功能紊乱的判断具有重要价值。本文就HRT及其在糖尿病中的应用进展综述。

1 心率震荡的检测方法

目前，测量HRT的参数没有公认的统一标准。Schmidt研究组以心电图上24个窦性心律RR间期来测量(室性期前收缩前4个RR间期，代偿间期后20个RR间期)〔2〕，而最近的研究〔3〕则用室性期前收缩前有2个窦性心律，代偿间期后有15个窦性心律来计算出平均的震荡起始(TO)和震荡斜率(TS)。

1.1 TO〔1，2〕代表室性期前收缩后的窦性心率出现加速。用室性期前收缩后前2个窦性RR间期的均值减去室性期前收缩前的2个窦性RR间期均值，两者之差再除以后者。其判定标准为0%，当TO＜0%时，表示室性期前收缩后初始窦性心率加速，为正常;当TO≥0%，表示室性期前收缩后初始窦性心率减速，为异常。

1.2 TS〔1，2〕是定量分析室性期前收缩后是否存在窦性心率减速的参数。首先测定室性期前收缩后的前20个窦性RR间期值，并以RR间期的序号为横坐标，以RR间期值为纵坐标，绘制RR间期值的分布图，再用任意连续5个窦性RR间期值作回归线，其中正向的最大斜率为TS的结果。TS的中值为2.5 ms/RR间期，当TS＞2.5 ms/RR间期时，表明室性期前收缩后窦性心率存在减速现象，为正常;TS≤2.5 ms/RR间期时，表明室性期前收缩后窦性心率不存在减速现象，为异常。

1.3 动态心率震荡(TD)〔4，5〕代表TS随心率变化而变化的程度，反映TS与室性期前收缩前心率的关系。TD=TS/心率。Bauer等〔5〕研究指出，TD与死亡率高度相关，单变量分析中，TD为最强大、TS为第二强大的危险预测因子;多变量分析中，只有TD和心肌梗死病史为独立的预测因子。TD作为一项死亡率预测的独立指标包含了TS以外的预测信息。

1.4 TS的起始时间(TT)〔4，6〕为达到最大正向回归直线斜率指标(即TS时所对应的5个连续窦性心搏中第1个心搏序号)，反映窦性心率减速现象出现的时限。TT依赖于心率，心率慢时HRT的窦性心率减速阶段更早一些。TT相对独立，受其他因素干扰小，不受年龄和平均心率等因素影响，其临床意义有待进一步研究。

1.5 震荡频率下降〔4，6〕为HRT频域变化指标，是将代偿间期后的窦性RR间期值代入正弦曲线波的公式计算后获得的，有报道该指标对慢性心脏病患者是预测其心脏性死亡的独立指标。

1.6 震荡跳跃〔3〕是将相邻窦性RR间期之间的最大差异量化后得到的指标。研究发现该指标可以预测扩张型心肌病患者置入植入式自动复律除颤器后室性心动过速和心室颤动的复发率。

1.7 TS的相关系数〔4〕为达到最大直线斜率的5个连续窦性RR间期的回归直线的相关系数，该指标对心肌梗死后患者的死亡率有独立预测价值，但其危险度较TO和TS低。

目前为止，虽然这些参数可从不同时域、频域等方面反映HRT与室性期前收缩前心率的关系，但需要进一步的研究明确这些指标中的任何一个是否能对TO和TS进行进一步的危险度分层，临床意义还没有完全确定，另外有关这些新指标临床价值的研究报告很少，有待深入研究。

2 HRT的发生机制

HRT产生的机制尚未完全清楚，目前主要有压力反射间接作用，窦房结动脉牵拉学说及自主神经紧张性变化等学说〔2，7，8〕。

2.1 压力反射学说 室性期前收缩导致心室舒张期充盈量下降(低张力)，从而引起心肌收缩力下降(Frank starling定律)，因此室性期前收缩后动脉血压也将下降。血压的突然下降激活主动脉弓及颈动脉窦的压力感受器，通过压力反射致使心率提高。一个室性期前收缩过后会跟随一个代偿间歇，而代偿间歇后第一个窦性周期的动脉血压将上升，通过压力反射促使心率下降，心率变化跟随血压变化，此时的窦性心率加速然后减速即为HRT。总之，其基本变化过程为:室性期前收缩-心搏出量下降-血压下降-心率提高-代偿间歇-心搏出量提高-血压升高-心率下降。

2.2 窦房结动脉牵拉学说 室性期前收缩发生后，动脉血压的先下降后上升的变化会对窦房结动脉产生影响。窦房结动脉位于窦房结的中央，其体积相对粗大，而窦房结体积相对较小，因此认为窦房结动脉除供血外，对窦房结的自律性也有作用，窦房结动脉内压力变化可以牵拉窦房结内胶原纤维网，从而对窦房结自律性细胞的放电频率产生重要影响。除此之外，室性期前收缩对窦性心律的直接影响还可能是代偿间歇后动脉血压升高，一过性增加窦房结的血液供应，提高其自律性的结果。

2.3 自主神经紧张性变化 室性期前收缩后动脉血压的下降可引起颈动脉窦、主动脉弓及其他大动脉的外膜下的压力感受器兴奋(抑制性)，压力感受器的兴奋经过传入神经到达延髓，引起迷走中枢的兴奋性抑制，交感中枢兴奋性增高，进而使心脏交感神经兴奋性增高，心迷走神经的兴奋性下降，使窦性心率暂时增加。迷走神经通过直接作用于窦房结发放冲动及房室结传导速度影响心率。心脏对迷走神经的反应延迟时间很短，仅450～700 ms。因此，对于迷走神经活动的变化，心脏可以在搏动之间立即做出反应。Lin等〔9〕学者研究了无器质性心脏病患者自主神经阻滞后HRT的变化，结果发现在注射阿托品或阿托品+艾司洛尔后，TS较基础值(药物注射前)明显降低，TO明显增高。但单独注射艾司洛尔后TS和TO与基础值相比均无明显变化。同时也发现，TS和TO在基础状态时和注射艾司洛尔后与压力反射密切相关，但注射阿托品或阿托品+艾司洛尔后，它们的相关关系。

3 HRT在糖尿病患者中的应用

3.1 糖尿病与自主神经紊乱 糖尿病并发自主神经病变的机制可能与胰岛素不足引起糖、脂肪代谢紊乱以及因此产生的微血管病变有关〔10〕。①2型糖尿病(T2DM)患者组织中葡萄糖大量增加，大量的葡萄糖被还原成山梨醇，然后被氧化为果糖，因而导致神经组织中山梨醇和果糖聚集，使细胞内渗透压增高。引起神经细胞肿胀和纤维变性，最后导致神经阶段性脱髓鞘口。②在高血糖的情况下，葡萄糖能竞争性地抑制神经组织摄取肌醇，使神经组织的代谢、功能和结构发生异常，神经传导速度减慢。③血糖与蛋白质结合形成糖基化产物，高血糖时可形成大量的糖基化终末产物，堆积于血管壁，使管壁增厚。管壁狭窄，导致神经的缺血、缺氧性损害。④能量、钙代谢和耗能氨基酸摄取异常，使慢速轴浆运输障碍〔11〕。早期为迷走神经损坏，其次为交感神经损坏，晚期则两种神经均有损坏，以至于心脏神经支配几乎丧失。临床上可以出现恶性心律失常以及心源性休克等，甚至猝死。但早期患者多无特异性临床表现，给早期临床诊断带来了困难。

研究提示，糖尿病患者中HRT异常者较HRT正常者死亡率明显增高，无论是否患有糖尿病，HRT都是最强大的多变量危险预测因素，特别适用于糖尿病患者〔12〕。它能分辨出患者的自主神经系统的受损程度。国内一项研究显示HRT可作为T2DM临床判断预后的重要心电指标〔13〕。通过测试糖尿病患者的HRT是否减弱或消失，科学评价其心电稳定状态，对危险分层有重要意义。

它是一项具有重要发展前景的临床检测技术，对预防恶性心律事件，减少并发症，提高患者的生活质量，指导临床治疗和诊断具有重要的参考价值。通过HRT的检测，及时检出其自主神经功能紊乱者，必须认识到随时能发生严重，甚至致命的心电改变和事件，机体在突发交感风暴时引起心室颤动;发生迷走风暴时可引起严重的房室传导阻滞、心脏停搏等。这些严重的临床情况都是致命的，应及时给予有效的干预，这是降低糖尿病患者发生恶性心脏事件的重要举措之一。

在T2DM和心脏自主神经病患者，HRT参数TO值没有明显变化，但TS值显著降低，反映神经病理损害程度的Ewing积分与其呈显著负相关，且在所有指标中相关性最强，如以TS值3.32为甄别阈值，其判断心脏自主神经损害的敏感性为97%、特异性为71%〔14〕。因此，HRT参数TS值是诊断糖尿病心脏自主神经病最理想的指标。

在糖尿病患者HRT与HRV的临床分析中发现，二者均可作为反映糖尿病患者自主神经受损的指标，但HRT只是对1次室性期前收缩的反映，是较弱的内源性刺激触发的反射性调节的结果，国内外研究都表明HRT既反映了压力反射的敏感性，也反映了交感神经和迷走神经的张力，即整体自主神经的张力在心血管调节系统中的作用，敏感性更强〔15〕;更加器官化和系统化，特异性更强〔16〕。在糖尿病心肌病患者HRT变化及其与HRV时阈指标、左室射血分数(LVEF)和左室舒张末期内径关系的研究中，糖尿病心肌病患者TO值显著增高而TS值显著降低，且T0与HRV时阈指标、左室射血分数和左室舒张末期内径之间明显相关〔17〕。

3.2 糖尿病合并心血管疾病

3.2.1 糖尿病合并高血压 对老年T2DM合并原发性高血压患者HRT的变化规律和临床意义进行研究，结果发现T2DM合并原发性高血压组TO明显高于但TS、TD和SDNN均明显低于单纯糖尿病或单纯高血压组，提示2型糖尿病合并原发性高血压患者的HRT减弱最明显，其自主神经功能受损最严重〔18〕。

3.2.2 糖尿病合并冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)在冠心病急性心肌梗死合并T2DM患者的HRT研究中发现，其合并T2DM患者较单纯冠心病急性心肌梗死患者的HRT减弱更显著，提示冠心病急性心肌梗死合并T2DM患者的自主神经功能受损更为严重，文章并同时提及了高血压合并糖尿病对自主神经功能的影响也有类似结论〔15，19～21〕。

心肌梗死合并糖尿病的患者是发生突发心脏死亡事件的高危险因素。糖尿病不仅是引起冠心病和心脏神经病变的原因，而且还增加了心肌梗后病人心脏猝死的风险。在预测糖尿病人心梗后心脏死亡事件发生率中，HRT是一个较LVEF的降低、室性心动过速和24 h动态心电图上不正常的心率变异更强的预测因素〔22〕。

3.2.3 糖尿病合并心力衰竭 在一项观察糖尿病和心力衰竭与异常心率变异性关系的研究中发现〔23〕，HRT在NYHAⅡ级心功能的非糖尿病患者比NYHAⅢ级心功能的非糖尿病患者及NYHAⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级心功能的糖尿病患者更好，提示糖尿病和心力衰竭对自主神经功能的作用在NYHAⅡ级心功能患者可能是累积性的，但在NYHAⅢ级心功能的患者，糖尿病对HRT有一定的附加作用。在糖尿病、Ⅲ级心功能的患者中HRT是一个比其他HRV指标更为敏感的反映自主神经紊乱的方法。最新研究表明心率变异(HRV)是临床上常用的评价心脏自主神经活性的方法，是预测心血管疾病死亡的独立危险因子。但HRV的影响因素太多，对心脏自主神经功能评价缺乏较高的特异性和稳定性，弱化了HRV的诊断意义和临床应用价值。目前认为HRT在预测心血管疾病患者的预后方面优于传统的指标〔24〕。

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