冠心病患者心率变异性特点分析

沈艳芳，蒋学俊，雷玉华，黄浩

心率变异性（heart rate variability，HRV）是指心率的快慢差异性、每个心动周期的细微的时间变化及规律，它用于临床研究并得以迅速发展还只有二十多年的历史，已在多种心血管疾病和非心血管疾病中展现出广泛的应用前景[1,2]。本研究通过对2010年6月～2013年6月间156例冠心病患者及128例健康体检者心率变异性进行了对比分析，以期进一步了解冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）患者心率变异性的特点。

1 资料与方法

1.1研究对象选择2010年6月～2013年6月间在武汉大学人民医院心血管内科住院确诊为冠心病的患者156例及门诊健康体检者128例。冠心病组纳入标准：①男性；②年龄35～65岁；③非糖尿病、高血压及合并其他心脏病患者；④非吸烟（吸烟定义为：每天10支以上，持续时间一年以上[3]）及过量饮酒（过量饮酒定义为：每日平均饮白酒1两、红酒2两、黄酒半斤、啤酒一瓶及以上[4]）者；⑤所有入选者行冠状动脉造影检查，主要冠状动脉分支至少1支达到50%及以上的狭窄程度。正常对照组纳入标准：①男性；②年龄35～65岁；③经询问病史、常规体检、血生化、心电图、动态心电图、胸透等检查排除冠心病以及糖尿病、高血压、甲状腺功能亢进症、合并其他心脏疾病者； ④非吸烟及过量饮酒者。两组年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。所有入选者均同意进行上述检查。 对冠心病组与非冠心病组间、不同年龄段冠心病患者间及不同心功能冠心病患者间动态心电图的指标进行对比分析。

1.2方法

1.2.1 24小时心电监测使用通用电气医疗系统信息技术公司动态心电图分析系统MARS-PC分析患者24 h动态心电图，检查期间要求检查前夜睡眠充足、保持安静平和的环境、避免过于激烈的运动、体位变化及情绪波动、检查前禁烟8 h，禁酒12 h，不喝咖啡及刺激饮品、尽量不服用对自主神经有干扰的药物。时域指标有：①SDNN（NN间期标准差）：检测时间内全部NN间期的标准差；②SDANN（NN间期平均值的标准差）：把长程24 h测量得到的NN间期数据按时间顺序，以每5 min为一段划分为若干段，先计算每5 min时间段内NN间期的平均值，再计算这些值的标准差；③RMSSD：相邻NN间期差的均方根；④pNN50：相邻NN间期的差值超过50 ms的心搏数占NN间期总心搏数的百分比。为了保证HRV分析的正确可靠性，NN间期的数据中不能混杂有非窦性心搏的R-R间期对R-R间期的选择遵循严格的标准。R-R剔除的标准[5]是：①R-Rn≤75%正常R-R期间；②QRS增宽≥10%QRS波宽度；③早搏和其他不正常的QRS后的第三个正常QRS波群。频域指标包括：①5 min总功率（TP）：5 min内NN间期变化的总功率，是功率密度曲线函数在0～0.4 Hz范围内的积分值；②高频功率（HF）：功率密度曲线函数在0.15～0.4Hz范围内的积分值；③低频功率（LF）：功率密度曲线函数在0.04～0.15 Hz范围内的积分值。在进行短程的频域分析前，对5 min的心电图波形及其心律失常分析的结果都进行仔细地检查，以保证每个心搏的标记正确以及5 min内要有足够的连续的窦性搏动。对于频域分析选取NN间期的规则[6]是：当连续出现3个或5个窦性心搏时，选取中间的一个心搏的RR间期作为NN间期的一个数据，当按上述规则选取的NN间期数据连续出现并达到一定数量时，作为一个可用于进行HRV分析的数据段。

1.2.2超声心动图检查由同一B超医师使用美国GE vivid E9 彩色多普勒超声显像仪（探头频率2.5MHz）常规测量左室舒张未经（LVEDD），左室收缩未径（LVESD）和左室射血分数（LVEF），LVEF＜50%视为射血分数下降。

1.3统计学方法用SPSS20.0统计学软件对数据进行分析，计量资料均以（s）表示，两样本均数比较采用独立样本t检验，多组间均数比较采用方差分析，组间比较采用LSD-t检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1冠心病组与正常对照组间心率变异性参数比较冠心病组患者中SDNN、SDANN、TP以及RMSSD、pNN50、HF均较正常对照组有明显下降，差异均有统计学意义（P均＜0.05）；冠心病组LF和正常对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

表1 冠心病组与正常对照组间心率变异性参数比较

2.2不同射血分数冠心病患者间心率变异性参数比较按照冠心病患者射血分数高低分为两组：射血分数正常组：LVEF≥50%；射血分数下降组：LVEF＜50%。冠心病患者中，射血分数下降组患者SDNN、SDANN、RMSSD、pNN50、TP、HF均较射血分数正常组患者降低，差异均有统计学意义（P均＜0.05），LF和射血分数正常组比较无统计学差异（P＞0.05）（表2）。

表2 冠心病射血分数下降与射血分数正常组间心率变异性参数比较

2.3不同年龄段冠心病组间心率变异性参数比较将冠心病患者按照年龄分为：35～44岁组、45～54岁组、55～65岁组三组。在不同年龄段冠心病组间SDNN、TP以及RMSSD、pNN50、LF、HF水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；35～45岁组SDANN高于55～65岁组，差异有统计学意义（P＜0.05），其余两两比较差异无统计学意义（P＞0.05）（表3）。

表3 不同年龄段冠心病患者间心率变异性参数比较

3 讨论

心率变异性研究的对象是逐次心动周期的时间差别，这些差异反应了心率连续的瞬时波动，这个变化是受神经、体液的调控，为适应不同的生理状况或某些病理状态而做出的反应。心率变异性的分析具有无创、定量、可重复性等特点，可用于任何与自主神经活动有关的疾病。

本研究对2010年6月至2013年6月间住院156例冠心病患者的心率变异性分析，并与128例非冠心病患者进行了对比。已有研究证明20岁左右健康青年心率变异性大，随年龄增长与衰老，心率变异性逐渐变小[7]，男性的心率变异性平均值稍大于女性的心率变异性[8,9]，吸烟[10,11]及过量饮酒[12]均对心率变异性有一定的影响，且任何心脏疾病都可能存在自主神经调节的异常。所以本研究在挑选研究对象时，尽可能排除上述因素的干扰，年龄范围选择在35～65岁之间，均为男性，非吸烟及非过量饮酒并排除合并其他类型心脏病者。另外检测环境及条件均做了严格的限定：检测期间要求保持安静平和的环境、不做体力活动、避免情绪波动、不喝咖啡、尽量不服用对自主神经有干扰作用的药物，以达到检测结果的精准性和可比性。

本研究观测的指标有时域指标和频域指标，两者均是建立在NN间期之上的。时域分析指标大多用于描述心率变异性整体的大小，不能仔细分析交感神经和迷走神经各自的活动情况，频域指标能够定量的分析出交感和迷走神经活性的综合情况。SDNN、SDANN、TP用来衡量整个自主神经系统对心率的调控作用，而pNN50、RMSSD、HF反映了迷走神经对心率的调控作用的大小，LF的生理学意义尚存在争议，有研究认为ZF主要受交感神经活动的影响，也有其他研究认为交感神经和迷走神经两者的活动都能对低频成分产生影响。

通过比较，本研究可得出以下结论：

①冠心病组中SDNN、SDANN、TP以及RMSSD、pNN50、HF均较正常对照组有明显下降（P值＜0.05），表明冠心病的自主神经功能明显受损。

心肌缺血时心率变异性的时域及频域指标均有下降在多项研究中都有证实，但尚不清楚其改变的具体机制。冠状动脉固定性狭窄在劳力负荷下可引起心肌缺血，冠状动脉痉挛在安静状态下也可诱发心肌缺血，急性心肌缺血时，迷走神经张力减低，而交感神经活性增加，心率变异性下降可能是由于心肌缺血、缺氧对心室壁机械、化学感受器的刺激使心脏自主神经调节失衡以及损伤的心肌生物电不稳定所致。另外心率变异性下降也可能与冠状动脉灌注不足导致内皮功能障碍及血管舒缩失调相关。Wennerblom等[13]对既往无心肌梗死的心绞痛患者进行研究后认为，HRV下降不仅与狭窄的严重性有关，还和冠状动脉病变的程度有关。急性心肌梗死由于直接破坏了神经末梢以及坏死心肌释放大量递质，刺激交感神经末梢，可能使急性心肌梗死患者自主神经系统的平衡进一步紊乱，使HRV显著降低。

②冠心病组中射血分数下降患者所有监测指标SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50、TP、HF均较射血分数正常组下降，组间比较有显著性差异（P均＜0.05），说明心功能下降会进一步加重自主神经功能的损害。

慢性心功能下降的基本病理生理机制是心室重塑，同时伴随着心脏自主神经的损害[14]。心功能下降时不仅存在交感神经的激活，而且存在着副交感神经功能的减退，从而影响心率变异性。冠状动脉病变以及心功能下降两者相加的效应就更加明显。

③在冠心病患者30～65岁年龄与心率变异性的相关性观察中，35～44岁区段与55～65岁区段有部分指标（SDANN）有统计学意义，表现出随着年龄增长心率变异性呈现下降趋势，但45～54岁区段与35～44岁区段以及55～65岁区段的没有表现出相关性。已有研究证明，随着年龄增长，副交感神经功能下降、缺乏体育锻炼均可导致心率变异性下降。国内也有部分报道认为冠心病患者心率变异性随年龄增加呈下降趋势[15]，但在此次研究中，相关性不明显，因为年龄和冠状动脉病变程度及心功能受损程度不平行，即不是高龄患者的冠脉病变就一定比低龄严重，同时本研究的样本偏少，所以在统计的年龄区段中，相关性需要大样本数据来进一步研究。

HRV检测具有无创性、可定量、可重复性，可判断自主神经活动在心血管及非心血管疾病中所起作用，是一项运用前景广泛且有价值的检测手段，但目前HRV分析并没有在临床广泛应用，可能因其检测易受多重内外因素干扰，以及HRV部分频域和时域指标所代表的生理意义还不明确所致。对HRV的研究还需要不断深入与发展，期望成为一项成熟的临床检测技术服务于临床。

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