心率变异性在睡眠相关疾病中若干研究进展

余永奇戴泽平

（皖南医学院第一附属医院 安徽 芜湖 241000）

心率变异性在睡眠相关疾病中若干研究进展

余永奇综述戴泽平审较

（皖南医学院第一附属医院 安徽 芜湖 241000）

睡眠对于维持人类健康具有非常重要的意义，人体的多个系统参与睡眠过程调节，自主神经系统是其中最重要的因素之一，它调节着睡眠的起始阶段及各个睡眠时相中心血管系统的变化。心率变异性（Heart Rate Variability HRV）是一种评定患者自主神经功能的方法，因其使用方便、对患者无创等优势，被广泛运用于临床，尤其在心血管疾病方面。由于各种睡眠相关疾病均伴随有自主神经系统的改变，因此近年来HRV也被用于睡眠相关疾病的研究，本文即对临床常见睡眠相关疾病的HRV研究进展进行综述。

1.HRV的分析方法

HRV是指连续两次心脏搏动之间的细微变化，可以通过动态心电图记录患者的心跳周期岁时间的变化情况，进而分析各个心跳周期之间的细微差异。人类的心率接受交感神经和副交感神经共同支配，两者之间的平衡决定了心跳的节律和周期，交感神经张力增强则心跳加快，而副交感神经张力增强则心跳变慢。故而，可以通过分析心率变异度的方法来推知患者自主神经系统的活动。目前关于HRV的分析方法主要有线性分析和非线性分析两大类。线性分析中又包括时域分析和频域分析，这种分析方法运用时间较长，发展较为成熟，算法简单，各项指标的意义比较明显，目前在临床和科研中应用较为广泛。时域分析中的主要指标包括［1］：（1）SDNN：是指全部正常窦性心搏间期的标准差；（2）SDNN Index：全称按5min分成连续的时间段，先计算每5分钟的NN间期标准差，再计算这些标准差的平均差；（3）SDANN是指全称按5min分成连续的时间段，先计算每5min的间期平均值，再计算所有平均值的标准差；（4）RMSSD：是指全称相邻NN间期之间的均方根值；（5）SDSD：全部相邻NN间期之差的标准差；（6）NN50：全部NN的间期中，相邻的NN间期之差大于50ms的心跳数；（7）PNN50：NN50处于总的NN间期个数、乘以100。上述指标中，SDNN主要反映交感和副交感神经总的活性变化，SDANN反映交感神经张力的变化，RMSSD及PNN50主要反映HRV的变化，即副交感神经张力的敏感性变化。而频域分析的主要指标有：（1）极低频功率（VLF）：（0.0033－0.04Hz），机制目前不清；（2）低频功率（LF）：（0.04－0.15Hz），多数学者认为这一指标代表交感神经的张力；（3）高频的功率（HF）：（0.15－0.4Hz），可反映副交感神经的张力；（4） LF/HF：量化交感和副交感神经张力的平衡状态指标。非线性分析是为充分发掘HRV信号的信息而在近几年来发展起来的一种分析方法，目前已逐渐趋于成熟。

2.HRV与睡眠相关性疾病

2.1 HRV与睡眠障碍性呼吸

睡眠障碍性呼吸是一组以睡眠中出现睡眠中断、睡眠剥夺以及气体交换出现障碍为特征的疾病，最常见的类型为阻塞性呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnea OSA），发病率约为2－4%。一般认为OSA与高血压等心血管疾病相关，尽管其确切病理学机制尚未明了，但目前多数认为是由于睡眠中断和间断出现的低氧血症导致了交感神经系统的过度激活，进而引发了心血管系统疾病的发生。

重复出现的呼吸暂停会引起患者日间及夜间均出现血流动力学的改变，一般OSA患者拥有较高的心率和血压［2］。在呼吸暂停的情况下，肺泡扩张引起的交感神经减弱作用消失，进而引起血压和心率的改变，研究表明这种现象不仅出现在夜间睡眠状态下，在白天也同样会出现。在上呼吸道重新开放前，低氧血症和高二氧化碳血症达到顶峰，随着气道的开放，肺泡扩张，张力过高的交感神经系统会因为压力反射而有所减弱［3］。Narkiewcz等［4－8］在对OSA患者进行HRV分析时发现，中重度的OSA患者组相较于轻度OSA及对照组表现出心血管系统接收更高的交感张力控制。另外多项研究证明，OSA患者对比于对照组HRV的HF和LF/HF均增高，而LF则降低，这提示在OSA患者中，交感神经处于支配地位。

OSA患者在睡眠中频繁出现的呼吸暂停、体动反应以及苏醒会干扰对患者进行的HRV分析，这也是应用HRV对OSA患者进行分析所应该考虑的重要干扰来源之一。Da Silva［9］在一项研究中发现，睡眠中呼吸暂停发生频率更高的患者在NREM睡眠时相表现出较高的迷走神经张力，同样Gula［10］也在实验中发现重度OSA患者在REM睡眠时相交感神经张力较弱。Tobaldini［11］在最近在研究伴有SDB的Brugada综合征的患者HRV时，使用多导睡眠描记的方法，选择呼吸平稳规律的ECG部分，发现了伴有SDB的Brugada综合征患者存在心血管自主神经功能的受损。连续正压通气（Continuous Positive Airway Pressure）近年来被临床广泛应用于OSA患者的治疗，并证实可以改善患者预后，其可明显降低患者血压，减少炎症因子表达和胰岛素抵抗［12－13］。Bonsignore等［14］发现短至一晚的CPAP治疗即降低患者的交感神经张力，改善压力反射。但长时间CPAP治疗对患者自主神经所产生的作用，目前尚缺乏相关研究证据。

2.2 HRV与失眠

失眠是临床上最常见的睡眠异常之一。其主要特征是无法入睡，或者觉醒过早，以致导致患者出现日间睡眠、疲惫、情绪改变以及记忆力降低。一般可分为三大类型：1，并发性失眠，并发于其他疾病的失眠；2，原发性失眠，无其他疾病无关的失眠；3，慢性失眠。

Bonnet等［15］在1998年首次发现了失眠患者HRV中LF部分的增高和HF部分的降低。后续多项实验证实了失眠患者自主神经系统的改变，de Zambotti等［16］发现原发性睡眠患者在夜间表现出交感神经过度兴奋，Yang［17］等则通过失眠患者夜间HRV中HF部分降低提出副交感神经活动减弱。这些研究提示在失眠患者心血管疾病的发生可能跟自主神经系统的改变有关。

2.3 癫痫与HRV、睡眠及猝死

癫痫是慢性反复发作性短暂脑功能失调综合征，发作时表现为意识丧失、机体异常活动，有时出现自主神经系统的紊乱，出现心血管活动、呼吸、胃肠道、泌尿生殖系统等系统的功能异常、障碍［18］。

在一些药物治疗效果不佳的癫痫患者，其发生猝死的可能为正常人群的24－40倍［19］，而有学者认为猝死的发生可能与睡眠异常有关，而睡眠异常也是猝死的危险因素之一［20］。癫痫的发作及终止、觉醒等可能会对患者睡眠中的HRV分析产生干扰，目前也没有研究对此得出明确结论，但是有人发现在药物治疗效果不佳而接受手术治疗的患者，术后表现出明显的HRV改善。接受有效癫痫药物治疗的患者也出现这一变化。近期的一篇荟萃研究在纳入了包含不同年龄段的多种癫痫表现的患者发现癫痫病人的HF部分明显减少，而在使用药物治疗后LF部分变小，这提示在癫痫病人中迷走神经张力异常。

多项研究发现癫痫患者夜间的HRV存在明显的降低，而关于HRV的改变是否与癫痫患者猝死的发生有关则需要更多的研究来证实。

3.总结

总之，自主神经系统在睡眠中起到重要的调节作用，同时睡眠的改变会影响自主神经系统的功能，HRV目前已广泛应用于临床及科研工作中，以获得更多关于睡眠相关疾病患者的自主神经系统变化信息。

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