亚健康及不良生活习惯对心率变异风险的实验研究

纪彦屹

亚健康及不良生活习惯对心率变异风险的实验研究

纪彦屹

目的：建立亚健康人群心率变异的风险评估参数，为亚健康的干预提供实验依据。根据《非体力劳动者亚健康评估参考标准》的调查表以及生活习惯调查问卷筛选出40～59岁无心血管疾病的亚健康和健康女性人群，分别测定心率变异各项指标。方法：心率变异采用韩国美迪克公司的SA-3000PMEDICORE心率变异分析仪记录心率变异情况。结果：亚健康组SDNN均小于健康组，两组之间具有显著性差异（P＜0.05）；亚健康组PSI大于健康组，两组之间具有非常显著性差异（P＜0.01）。从心率变异与生活习惯的相关问卷分析结果得出，心率变异与影响身心健康的噪音污染有显著相关。结论：本研究证实，亚健康中老年女性安静时心率变异标准差低于30.81ms，身体压力指数大于79，可以考虑将这些指标用于亚健康状态人群的测查与评估，能够及早发现，及时诊断，改善亚健康状态，促使处于亚健康状态的人群及早恢复健康状态。随着噪音污染程度的加重，人体经常处于疲劳状态，加上外界压力加大，身体交感、副交感平衡破坏，导致自主神经功能紊乱，机体对外界调节能力下降，无法对外在和内在压力做出适当的机能自我调节。

亚健康；心率变异；生活习惯

心率变异（heart ratevariability，HRV）指连续心跳间瞬时心率的微小涨落，是评价自主神经系统张力及其平衡的重要指标及心血管病的独立危险因子。1978 年，Wolf[1]等首先提出心率变异程度可能是急性心肌梗塞后死亡的一种预报因子，从而引起了心血管领域对心率变异性研究的浓厚兴趣。自主神经系统包含交感神经（Sympathetic Nervous）、迷走神经（Vagal Nervous）以及位于心血管系统和其他脏器中的反射器。迷走神经系统对心率的作用通过迷走神经释放的乙酰胆碱而产生，导致收缩时间延长、传导速度减慢、心率降低等抑制性效应。交感神经系统对心率的影响由释放去甲肾上腺素来调节，导致收缩期缩短、收缩力增大、心率提高等促进性作用。人体健康时，交感神经与迷走神经均衡性良好，心率变异性高，个体的适应能力强，若有导致局部或全身代谢功能紊乱的疾病，如心血管疾病和中枢神经系统疾病等都可引起自主神经系统功能紊乱，交感神经张力增加，迷走神经张力下降。

近年来，心率变异性检测已是无创检测心脏自主神经调节功能的一种重要手段。因此，本研究试图通过比较亚健康状态人群和健康人群心率变异的特点，分析亚健康人群自主神经的特点，建立亚健康人群心率变异的风险评估，为亚健康的干预提供依据，防止亚健康状态向疾病演变。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

根据广州市体育科学研究所制定的《非体力劳动者亚健康评估参考标准》（通过广州市科技成果鉴定）的调查量表以及生活习惯问卷筛选出40～59岁生活习惯相当的亚健康（27人）和健康（23人）中老年女性人群。各组间在年龄、身高、体重上均没有显著性差异（表1-1）。

表1 受试者基本情况

1.2 研究方法

检测仪器：韩国美迪克SA-3000P MEDICORE精神压力分析仪。

检测原理：应用红色光原理的传感器，当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时，光束通过透射或反射方式，传送到光电接收器，向手指末端毛细血管照射光线而取得反射光量，通过分析此反射光亮而取得信号，然后进一步加工和微分化而取得信息。

检测指标：时域指标：平均心率（Mean HRT）、心率变异标准偏差（SDNN）、连续性差异的平方根（RMSSD）、身体压力指数（PSI）；频域指标：总能量（TP）、极低频（VLF）、低频（LF）、高频（HF）、低频与高频比例（LF/HF ratio）。

1.3 数理统计

所有数据采用SPSS19.0统计软件包进行独立样本T检验，统计结果均用平均数±标准差（±SD）表示，P＜0.05定义为差异具有显著性。

2 研究结果

2.1 两组人群时域、频域指标的变化

由表2、表3可以看出，两组人群中SDNN、PSI有明显差异，亚健康组SDNN显著低于健康组（p＜0.05），PSI显著高于健康组（p＜0.01）。亚健康组与健康组比较，LF有增高的趋势，HF有降低的趋势，但均没有统计学意义（P＞0.05）。LF/HF比值亚健康状态组较健康组有增高的趋势，但没有统计学意义（P＞0.05）。其他指标两组相比较均无统计学差异（P＞0.05）。

表2 两组人群时域指标的变化

表3 两组人群频域指标的变化

2.2 心率变异与生活习惯的关系

2.2.1 总能量（TP）与噪音污染情况的关系 总能量与噪音污染情况具有相关性（p＜0.05），随着噪音污染程度的加重，总能量逐渐降低。

表4 TP与噪音污染情况表

2.2.2 低频与高频的比值（LF/HF）与噪音污染情况的关系低频与高频的比值与噪音污染情况具有相关性（p＜0.01），随着噪音污染程度的加重，低频与高频的比值加大。

表5 LF/HF与噪音污染情况表

3 分析与讨论

健康、亚健康和疾病三者之间是一个从量变到质变，从生理到病理的动态演变和相互转变的过程。目前普遍认为亚健康状态是由于心理、生理、社会三方面因素导致机体的神经系统整体协调失衡、功能紊乱而致。由于快节奏的社会生活和超负荷的工作压力，使人的交感神经系统长期处于亢奋状态而导致植物神经系统功能失调引起的。

心率变异性分析作为一项可以定性、定量评价自主神经功能指标的新型检测方法，因其简易性、科学性及无创性得到广泛应用。心率变异性[2]（HRV）研究的是逐次心动周期的时间差别，它的产生主要是由于心脏窦房结自律活动通过交感和迷走神经不断受到神经中枢压力反射和呼吸活动等因素的调节，反映了连续心跳周期差异的变化情况及心脏交感神经和迷走神经活动的紧张性和均衡性，是一种检测自主神经性活动的非侵入性指标[3]，可用于各种与自主神经功能改变有关的情况。正常人的心率并不绝对相同，会随周围环境及身体状态变化有所调整，神经体液、内分泌因素对心脏交感神经、副交感神经的影响可及全身而反映机体状况。健康人的心率即使在静息状态下也是有波动的，这是一种正常的生理现象。相反，如果一个人无论年龄、体位、营养状况、活动和情绪如何，窦性搏动的周期恒定不变或变化很小，即心率变异性降低，反倒是一种不良的征兆。HRV 信号不仅蕴含着心血管调解活动的重要信息，而且通过心血管活动的变化，反映个体的整体代谢功能状态和中枢神经系统的紧张状态，因而是反映亚健康状态和紧张状态的良好指标[4,5]。

心脏受交感神经及迷走神经的双重支配。心脏的自律活动，即交感与迷走神经的兴奋与抑制作用的互相调节，是维持心脏正常搏动的主要因素，如果此种调节功能发生障碍，心率变异性减低，常会引起不同程度的心功能障碍及（或）心律失常。当人体交感神经和副交感神经对心脏的影响达到更佳平衡状态时，心率变异性增加。HRV 降低是自主神经张力改变的结果，与许多疾病特别是心血管疾病、神经内分泌疾病的病理机制相关，可用来研究有关疾病的发病机理，判断自主神经功能，评估病情和预后，指导治疗以及急诊监测等各方面。当前有关亚健康状态人群的心率变异研究较少， Hughes[6]经研究发现，健康人群伴抑郁情绪者（心理亚健康）其心率变异性指标中高频降低明显，提示迷走神经功能下降，交感神经相对增强。彭如心[7]发现亚健康状态时TP、LF、HF均显著低于健康人群，LF/HF与健康人群无差异，说明亚健康状态时，自主神经中交感、副交感神经功能均减退。

图3 -1 安静状态下心率变异部分指标的变化

3.1 HRV时域指标的变化

心率变异性时域参数主要反映交感和副交感神经总活性大小，可评价心脏自主神经系统总的调控情况，SDNN反映交感神经兴奋性大小，是客观上确认心率变异性的指标，健康的人标准偏差较大，相反，处于疾病状态、压力状态下的标准偏差较低。本研究发现，亚健康人群SDNN显著低于健康人群，身体压力指数（PSI）显著高于健康组。生活习惯调查问卷显示，心率变异与工作休息时间有显著相关，亚健康人群工作时间长，休息时间相对缩短，经常处于疲劳状态，如加上外界压力加大，身体交感、副交感平衡破坏，导致自主神经功能紊乱，机体对外界调节能力下降，无法对外在和内在压力做出适当的机能自我调节。

3.2 HRV频域指标的变化

HRV频域变化产生的机制目前多数学者认为是心交感神经和迷走神经双重调解相互制约的结果，可以把这种不规则的波动看作是由多种不同频率的规则波动重叠而成。LF反映交感神经系统的活性，在机体处于疲劳状态下，LF降低较显著，因此可用于评价生命体能量流失相关信息。HF反映副交感神经系统的活性，一般不会容易出现波动，但若处于长期的压力、恐慌、焦虑、忧虑等情绪状态下的人，其HF将会降低。LF/HF反映自主神经即交感、副交感神经的平衡程度。TP包括VLF、LF、HF在内的5min所有的能量，代表着自主神经系统的整体活性状态，表示自主神经对机体的调节能力。本研究发现，处于亚健康状态的人群LF有增高的趋势，表明交感神经系统的功能相对亢进；HF有降低的趋势，表明副交感神经调节能力减弱；LF/HF改变有增高趋势，但没有达到统计学意义（P＞0.05），可能因为亚健康状态下不同类型交感神经、副交感神经改变不同，但是以交感神经兴奋为主。TP低于健康组，提示自主神经系统对机体的调节能力下降。

3.3 心率变异与生活习惯的相关性分析

生活习惯调查问卷显示，心率变异与影响身心健康的噪音污染有显著相关。随着噪音污染程度的加重，人体经常处于疲劳状态，加上外界压力加大，身体交感、副交感平衡破坏，导致自主神经功能紊乱，机体对外界调节能力下降，无法对外在和内在压力做出适当的机能自我调节。

4 结 论

（1）本研究证实，亚健康中老年女性安静时心率变异标准差低于30.81ms，身体压力指数大于79，可以考虑将这些指标用于亚健康状态人群的测查与评估，能够及早发现，及时诊断，改善亚健康状态，促使处于亚健康状态的人群及早恢复健康状态。

（2）心率变异与影响身心健康的噪音污染有显著相关，提示随着噪音污染程度的加重，疲劳程度增加，交感神经和副交感神经的调节能力降低，其心率变异性降低。

（3）亚健康中老年女性经常处于疲劳状态，如加上外界压力加大，交感、副交感平衡失调，自主神经功能紊乱，表明亚健康状态已经使自主神经功能降低，总体表现交感神经兴奋，迷走神经抑制，但仍处于代偿状态。若长期处在亚健康状态将导致中枢神经系统过度紧张，引发自主神经系统功能紊乱，心率变异性逐渐下降，最后失稳导致疾病。因此，对亚健康人群进行心率变异的风险评估具有指导意义。

[1]Wolf MM, Varigos GA, Hunt D, et al, Sinus arrhythmia in acute myocardial infarction[J].Med J Aust, 1978, 2：52.

[2]罗 兰.心率变异（HRV）测量系统以及运动训练对人心率变异影响的研究[D]. 上海交通大学，2010.

[3]王步青，王卫东. 心率变异性分析方法的研究进展[J]. 北京生物医学工程，2007，26（5）：551～554.

[4]Malik M, Camm AJ. Heart rate variability.Clin Cardiol 1990;13 （8）：570～576.

[5]Malliani A, Pagani M, Lombardi F,et al. Cardiovascular neural regulation explored in the frequency domain.Circulation 1991;84（2）：482～492.

[6]Joel W Hughes,Catherine M Stoney.Depressed mood is related to high-frequency heart rate variability during stresors[J].Psychoso-matic Medicine,2000,62：796～803.

[7]彭如心，苗伟力，周世今. 混沌医学、稳态与猝死[J]. 中国组织工程研究与临床康复， 2008，12（15）：2 956～2 960.

Study of Experimental of the Heart Rate Variability With the Effects of Sub-health and Bad Habits

JI Yan-yi

Objective: To establish the sub-health risk assessment of the crowd heart rate variability, and to provide experimental evidence for the sub-health intervention. According to "non-manual sub-health assessment reference standard questionnaire and life questionnaire screen out sub-health and healthy women of 40 to 59 years without cardiovascular disease. We measured heart rate variability parameters Methods:Heart rate variability was measured by South Korea's US-Dick-SA-3000P.Results:In quiet time, SDNN and RMSSD of the experimental group were significantly less than that of the control group（P＜0.05）;HR and PSI of the experimental group were significantly greater than that of the control group（P＜0.01）. From the analysis results, heart rate variability and noise pollution affect the physical and mental health were significantly related to heart rate variability and lifestyle questionnaire. Conclusions:This study demonstrated that sub-healthy middle-aged women resting heart rate variability standard deviation of less than 30.81ms physical pressure index greater than 79, consider these indicators can be used to check the measurement and evaluation of sub-health state population to the early detection, timely diagnosis, to improve the sub-health state, prompting the crowd in a healthy condition early recovery of health status. With the severity of noise pollution, the body is often a state of fatigue, external pressure increased, body sympathetic, parasympathetic balance destruction, resulting in dysfunction of the autonomic nervous system, the body dropped to the outside world the ability to regulate, not external and internal pressure to make appropriate the function of self-regulation.

Sub-health; Heart rate variability; Habits

1007―6891（2014）03―0020―04

G804.49

A

2013-12-23

广州大学体育学院，广东 广州，510006。

School of P.E., Sports ＆ Science Guangzhou University, Guangdong Guangzhou, 510006, China.