脑卒中患者睡眠结构与心率变异性的相关性研究

王韵喃，卢华安，陈 杰

(广东省佛山市中医院，广东佛山528000)

心率变异性(HRV)能够定量反映自主神经活性及其调节功能，是公认的无创性检测自主神经功能的方法之一［1］，主要反映交感与副交感神经的动态平衡情况;对评价许多疾病过程中自主神经的变化具有非常重要的价值，具有无创性、可重复性、不可替代性，且已得到公认。众多的研究已确定了HRV分析在心脏性猝死(SCD)的预测价值。脑卒中是老年常见多发病，脑卒中患者的HRV分析作为定量测定自主神经系统(ANS)活性的无创伤指标，在一定程度上与脑梗死患者的病情严重性相平行，而且常直接预示着患者的预后［2］。约95%脑卒中患者伴有失眠或睡眠节律的紊乱，近年来大量研究结果认为脑卒中后睡眠障碍可能为病情严重程度的一个标志。研究表明，睡眠与自主神经系统的调控有关［3］，在不同的睡眠时相，自主神经系统的活动规律并不相同。而HRV主要受心脏交感和副交感神经双重调节和相互制约的影响，必然隐含着与睡眠时相密切相关的信息［4］。因此HRV与睡眠时相的关系一直是国内外学者研究的热点。睡眠结构是评价睡眠障碍最客观的指标。本研究将HRV指标与睡眠结构指标进行分析研究，探讨脑卒中患者睡眠障碍与自主神经功能的相关性，现报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料 选择2010年9月—2012年9月本院神经科脑卒中患者51例，均经头部MRI等证实为急性脑梗死，并符合1995年第四届全国脑血管病学术会议通过的《各类脑血管病诊断要点》中“脑梗死”的诊断要点［5］，病程在2周内，患者知情同意临床研究全过程。排除有严重颅内并发症如脑水肿、颅内高压、出血性梗死者，昏迷或不能配合睡眠监测者，严重的精神病患者，患脑梗死前已经诊断或正在治疗的睡眠障碍者，正在服用作用于中枢神经系统的药物如地西泮、抗抑郁药、抗精神病药者。男30例，女21例;年龄62～73岁。另选择同期正常体检者24例作为对照组。

1.2 多导睡眠图(PSG)检查 采用英国产多导睡眠动态脑电图仪，对所有参与研究者行8 h的睡眠全程记录。①睡眠结构参数:睡眠阶段S1、S2、S3、S4占整个睡眠时间的百分比，即S1%、S2%、S3+4%(S3和S4属于深睡眠，合为一个统计单位)、REM时间/总睡眠时间百分比(REM)、REM潜伏期(RL)、睡眠潜伏期(SL)。②睡眠进程参数:总睡眠时间(TST)、睡眠效率(SE)、睡眠潜伏期(SL)、觉醒时间/总睡眠时间百分比(WASO)。

1.3 动态心电图检查 采用美国生产的Mortar 24 h全信息动态心电图系统。采样开始时间为9:00—11:00，采样前休息15 min。记录连续24 h动态心电图，至少能分析20 h以上。软件可自动剔除早搏及干扰，尤注意对较晚期的房性早搏也注意剔除。观察HRV:平均正常RR间期的标准差(SDNN);相邻RR间期差的均方根(rMSSD);相差＞50 ms相邻RR间期的总数(NN50);相差＞50 ms相邻RR间期占间期总数的百分比(PNN50);每5 min正常RR间期平均值的标准差(SDANN)。

1.4 统计学处理采用SPSS 11.5统计软件处理，数据用±s表示，计量资料采用t检验或方差分析，多因素分析采用多元线性回归分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 2组HRV时域参数比较 脑卒中患者HRV各项指标均显著降低(P均＜0.01)，见表1。

表1 2组HRV时域参数比较(±s)

表1 2组HRV时域参数比较(±s)

注:①与对照组比较，P ＜0.01。

组别 n SDNN/ms SDANN/ms SDANNI/ms RMSSD/ms PNN50/%脑卒中组 51 102±29① 95±27① 40±14① 36±10① 10±8①对照组24 140±26 133±23 59±11 39±9 19±10

2.2 2组睡眠参数比较 脑卒中组的TST、SE、REM均明显减少(P均 ＜0.01)，而 WASO明显增加(P＜0.01)。见表2。

表2 2组睡眠参数比较(±s)

表2 2组睡眠参数比较(±s)

注:①与对照组比较，P ＜0.01。

组别 n TST/min SE/% S1/% S2/% S3+S4/% REM/% WASO/% SL /min RL/min脑卒中组 51 339.1 ±78.8① 62.4 ±17.8① 38.2 ±18.8 34.7 ±12.9 14.5 ±9.3 10.8 ±8.9① 27.8 ±11.2①45.3 ±23.6 128.2 ±23.5对照组 24 440 ±109.3 83.5 ±13.4 31.6 ±14.3 35.2 ±13.8 15.4 ±8.6 16.7 ±7.2 14.6 ±10.5 32.5 ±15.1 135.2 ±23

2.3 睡眠结构紊乱对HRV的影响 根据SE、REM时间/总睡眠时间百分比降低与否，将脑卒中患者分成单纯脑卒中组及睡眠结构紊乱组。与单纯脑卒中组比较，睡眠结构紊乱组SDNN、SDANN、RMSSD 下降(P ＜0.05)。见表3。

表3 单纯脑卒中及脑卒中伴睡眠结构紊乱患者HRV时域参数比较(±s)

表3 单纯脑卒中及脑卒中伴睡眠结构紊乱患者HRV时域参数比较(±s)

注:①睡眠结构紊乱组比较，P＜0.05。

组别 n SDNN/ms SDANN/ms SDANNI/ms RMSSD/ms PNN50/%睡眠结构紊乱组29 96±27 81±31 31±16 18±7 9±4单纯脑卒中组 22 118±25① 103±22① 45±13 31±8①13±9

3 讨 论

本研究表明急性脑梗死患者睡眠障碍及睡眠结构变化的主要特征为:①睡眠不足、入睡困难和睡眠维持障碍，主要表现为睡眠总时间缩短，睡眠效率低，睡眠潜伏期延长和觉醒时间增加。②睡眠结构和质量变化，主要表现为浅睡眠(S1睡眠)增加，深睡眠(S3+S4睡眠)减少和快速眼动睡眠时间减少;急性脑卒中患者HRV指标SDNN、SDANN比正常人均降低，rMSSD、PNN50比正常人均升高，而与单纯脑卒中组相比较，脑卒中伴睡眠结构紊乱组 SDNN、SDANN降低，MSSD、PNN50升高更明显;提示急性脑卒中患者存在以交感神经张力增高、迷走神经张力降低为特点的自主神经功能紊乱。

HRV分析中SDNN主要反映的是自主神经功能整体的变化，评价自主神经受损程度;SDANN反映心率缓慢变化，评价交感神经张力的大小，当交感神经张力增高时其值降低。MSSD、PNN50则反映心率快速变化，是评价迷走神经功能的敏感指标［6］，当迷走神经张力降低时其值降低。国内外也已经有学者证实，SDNN、SDANN的下降提示交感神经的张力升高，rMSSD、PNN50 的升高提示迷走神经的张力下降［7－9］。

卒中睡眠障碍的发病机制与以下因素有关:①卒中后引起与睡眠有关的神经结构损伤及联系中断，影响了正常的睡眠－觉醒系统，使睡眠结构发生紊乱［10－11］;②脑卒中影响5－羟色胺(5－HT)、褪黑素、前列腺素3、去甲肾上腺素、乙酰胆碱、白细胞介素(IL)－1、IL－6等神经递质和神经肽的正常合成和释放，造成睡眠周期紊乱，从而影响睡眠［12－13］。

有实验结果表明［14］:REM期的HRV信号的变异性显著大于NREM4期的变异性，从REM期到NREM期，自主神经系统活动的平衡发生变化，交感神经系统的活动性提高，而迷走神经系统的活动性降低。在REM期，交感神经系统较活跃，心率较NREM期快，且具有不规则性。在NREM期中，随着睡眠的加深，副交感神经系统渐趋活跃，并占据主导作用，心率缓慢且有规律。本研究结果表明，脑卒中后伴睡眠结构紊乱REM期时间减少，NREM期时间增多，可导致HRV信号的变异性减少，即说明在脑卒中已存在交感神经激活的状态下，由于睡眠结构紊乱的伴发更增加了交感神经的张力［3］。而心迷走神经张力的下降、交感神经张力的增加是发生心源性猝死的预测因素［7，15］，因此脑卒中后睡眠结构的紊乱可使自主神经系统活动的平衡发生异常，导致交感神经兴奋，加重高血压、糖尿病等常见脑卒中危险因素的程度，影响自主神经功能，导致猝死风险增大，故应更加重视对脑卒中伴睡眠结构紊乱的早期诊断、合理治疗，降低脑卒中病死率、提高患者的生存和生活质量，具有十分重要的现实意义。

［1］阎克乐，张文彩，张月娟，等.心率变异性在心身疾病和情绪障碍研究中的应用［J］.心理科学进展，2006，14(1):261－265

［2］Rapenne T，Moreau D，Lenfant F，et al.Could heart rate variability predict outcome in patients with severe head in jury?A pilotstudy［J］.J Neuro Surg Anesthesiol，2001，5(9):260 －268

［3］Shinar Z，Akselrod S，Dagan Y，et al.Autonomic changes during wake sleep transition:A heart rate variability based approach［J］.Autonomic Neuroscience，2006，130(1):17 －27

［4］Vanoli E，Adamson PB，Ba-Lin，et al.Heart rate variability during specific sleep stages:A comparison of healthy subjects with patients after myocardial infarction［J］.Circulation，1995，91(7):1918 －1922

［5］中华神经科学会，中华神经外科学会.脑血管病分类及各类脑血管病诊断要点［J］.中华神经科杂志，1996，29(2):376－380

［6］郭继鸿，张萍.动态心电图学［M］.北京:人民卫生出版社，2003:849

［7］胡大一.心理社会学障碍－老年冠心病防治中不可忽视的危险因素［J］.中华老年多器官疾病杂志，2007，6(1):5－7

［8］Card A，Egido J，Conzalez J，et al.Ouality of life among stroke survivors evaluated 1 year after stroke:experience of a stroke unit［J］.Stroke，2000，31(12):258 －264

［9］Nolan J，Bation PD，Andrews R，et al.Prospective study of hear tratev-ariability and mortality in chronic heart failure:Results of the united kingdom heart failure evaluation and assessment of risk trial(UNHeart)［J］.Circulation，1998，8(15):1510 －1516

［10］Schwartz JR，Roth T.Neurophysiology of sleep and wake fulness:basic science and clinical implications［J］.Cur Neu Ropharmacol，2008，6(5):367 －378

［11］管得宁，徐运，黄嵘，等.急性脑卒中患者的睡眠障碍［J］.临床神经病学杂志，2007，20(5):385

［12］孙阳，董文翊，刘芳，等.脑卒中患者的睡眠障碍及其相关因素分析［J］.中国神经精神疾病杂志，2007，33(12):744－746

［13］Bassetti CL，Hermann DM.Sleep and stroke［J］.Handb Clin Neurol，2011，99(3):1051 －1072

［14］王步青，王卫东.心率变异性的研究方法及其对于短时睡眠数据的应用［J］.科学技术与工程，2007，7(6):1163

［15］Burton CI，Hultsch DF，Strauss E.Intrain dividual variability in physical and emotional functioning:comparison of a dults with traumatic brain injuries and health yadults［J］.Clin Neu Ropsychol，2002，8(16):264 －279