心率变异性与脑卒中的相关性研究进展

2017-01-13彭娟，白雪

中西医结合心脑血管病杂志 2017年1期

彭娟，白雪

心率变异性与脑卒中的相关性研究进展

彭娟，白雪

迷走神经和交感神经张力失衡与心脑血管疾病发病机制、病变严重程度以及预后密切相关。心率变异性(HRV)作为反映自主神经对心脏调控作用的特异性定量指标，成为判断心脑血管预后及病人突发事件的一项重要的监测指标。目前对冠心病、糖尿病、高血压等的HRV研究已有诸多报道，但急性脑卒中病人与HRV的相关性报告甚少。本文对脑卒中与HRV的相关性做一简要综述。

脑卒中；心率变异性；迷走神经；心脑血管疾病

脑卒中是严重危害人类健康的常见病，已成为我国国民第一位死亡原因[1]。心率变异性(heart rate variablity，HRV)分析是通过测定连续正常窦性心搏周期之间的变异数，从而反映心率变化性的大小[2]。HRV凭借其简单、无创、快速的优势是最早用于临床的检测指标。HRV信号中蕴含了有关心血管控制系统及体液调节等的大量信息，对这些信息进行提取分析，以定量评估心脏交感神经和迷走神经的紧张性和均衡性及其对心血管活动的影响具有重要的生理学研究及临床应用意义[3]。

1 心率变异性

心率变异性又称心率波动性，是反映自主神经对心脏调控的特异性定量指标，是逐次窦性心搏之间心动周期的微小时间与频率的变异，描述了心脏节律性变化的趋势和规律，可以反映自主神经对心血管系统的影响[4]。目前HRV的分析方法主要有基于线性分析的时域分析、频域分析和非线性分析这三类。基于时域的分析方法，计算简单，意义直观，易于被临床医生所接受，但是它的灵敏度、特异性低，不能进一步区分心脏交感、迷走神经的张力及其均衡性的变化[5]。时域分析以全部窦性心搏RR间期的标准差(SDNN)最常用，它是通过计算机计算长程或某一时段心电图资料后得出正常窦性心搏间期的标准差，以此来衡量HRV 的大小。一般认为，SDNN 只能大致反映迷走神经活性，其降低提示迷走神经活性下降，但不能定量评价交感和迷走神经活性[6-7]。频域分析又称心率的频谱分析，常用的频域分析法指标包括：总功率(TP)、高频(HF)、超低频(ULF)、极低频(VLF)、低频(LF)等。非线性分析主要包括功率谱法和散点图法。散点图可定量描述其短轴和长轴，分别用SD1和SD2 表示[8]。

HRV受年龄、性别、营养状况及药物等多种因素的影响。HRV随年龄增长明显下降，高龄人群交感神经调控作用逐渐占主导地位。性别也可影响HRV，与同龄男性相比，女性的迷走神经调节能力较强，交感神经调节能力较弱，因此，女性的HRV较男性相对为高。此外，药物和营养状况也可影响HRV[9]。

健康人群交感和副交感神经系统之间的相互作用产生了心率变化的不规则性，使得心血管系统具有某种应变的潜力。机体在神经体液诸多因素的共同调节下，心率即使在静息状态下也非恒定的，而是有起伏的，当患某些疾病时，体液和神经系统的这种内在平衡调节机制会被打破，导致HRV降低。这种心率的变异性在健康人与某些疾病(如高血压、糖尿病、冠心病、心功能衰竭、心肌梗死)病人之间的差异有显著性，并已认证HRV是反映心脏自主神经对心血管系统的调控以及该系统对各种影响因素的反应[10]。

2 HRV与脑卒中

国内外研究认为心脏的自主神经功能调节和脑血管的发生发展有着重要联系[11-12]。自主神经由交感神经和迷走神经组成，两者的平衡则维持心脏的正常生理功能，一旦受损害，则会诱发严重心律失常，甚至猝死。王艺明等[13]通过对脑血管疾病心率变异性的频率指数进行分析，发现脑卒中后自主神经总活性明显降低，提示自主神经功能(包括交感和迷走神经功能)受损。此研究已除外可能影响自主神经活性的各种因素，故认为自主神经功能受损是由脑卒中所致。杨萌等[14]及孟秀君等[15]研究均指出：早期动态观察HRV，有助于评估脑功能损伤程度及病情发展和预后、判断病情演变，早期识别高危病人，指导临床治疗，可减少心律失常发生。

3 HRV与脑出血

脑出血病人伴有心脏并发症的几率较高，特别是继发恶性心律失常往往成为病人死亡的一个主要因素[16-17]。实验研究发现不同部位大脑半球病变对心脏有不同影响，岛叶损害在其中可能起着主要作用[18]。岛叶为心脏控制的最高中枢，岛叶或其邻近结构病变可通过心脏自主神经引起神经源性心脏病变，是导致心脏异常和脑部病变病人猝死的主要原因[19]。有学者将脑出血不同部位和性别、年龄、高血压病、吸烟、血肿大小、神经功能缺损评分共14个可能对HRV有影响的因素，利用逐步回归分析方法分析其对HRV各指标的影响，发现对HRV有显著影响的出血部位是右侧壳核和右侧额顶颞叶[20]。

董玉玲[21]通过时域和频域两种方法对脑出血急性期病人进行分析，结果表明：急性脑损伤后，自主神经功能受损，以交感神经功能受损为甚。这一发现与以往认为脑出血病人普遍存在长时间交感神经兴奋性亢进不相一致，与最近少数研究相似。王艺明等[13]研究指出脑出血病人的自主神经受损较脑梗死病人更为严重，还指出脑出血后迷走神经功能受损。这与Cechetto等[22]在阻塞大脑中动脉的鼠卒中模型中观察到的副交感神经活动减弱的结论一致。

李长清等[18]通过对61例脑出血病人的24 h动态心电图进行分析研究，结果发现：左侧和右侧大脑半球出血对心率变异性的影响不同，影响心率变异性的主要是右侧大脑半球。右侧壳核和额顶颞叶出血后心脏副交感神经活性明显降低，交感神经活动优势增强是造成室上性心动过速(SVT)的主要原因。指出对壳核和额顶颖叶出血等可能影响到岛叶的高危脑出血病人应加强心电监测和心脏保护，以减少心脏并发症的发生。

宋保华等[23]通过观察38例脑出血病人的HRV指标，由HRV心率变异曲线可见，脑出血病人迷走神经张力昼夜变化小，但趋势与正常人相同，自21：00时起迷走神经张力迅速升高，至次日07：00时迅速降低，然后保持稳定状态，总的自主神经功能曲线变化更趋平坦。

董力[24]探讨参松养心胶囊对70例脑出血病人心率变异性的影响，指出参松养心胶囊治疗前后，脑出血病人在SDNN、RR间期平均值标准差(SDANN)、相邻RR之差>50 ms的个数占总窦性心搏个数的百分比(PNN50%)、相邻RR间期差值的均方根(rMSSD) 方面差异有统计学意义，这说明参松养心胶囊可有效改善脑出血病人的心率变异性。不少研究证实：冠心病(尤其是急性心肌梗死)、糖尿病等病人的迷走神经活性降低严重，β-受体阻滞剂可以提高心脏HRV，减少心律失常的发生，有保护心肌、改善心脏功能及预后的作用[25]。

4 HRV与脑梗死

据报道，在急性脑梗死发生猝死的病人中约6%由心律失常引起[26]。因此脑梗死影响心血管自主神经受到关注。但是有关脑梗死的不同部位可能对自主神经功能产生不同的影响罕见报道。

杨春丽[27]急性脑梗死病人可导致HRV降低，表现在时域指标中脑梗死组SDNN、RMSSD、PNN50明显低于对照组，频域指标中脑梗死组LF、LF/HF明显增加，心脏副交感神经活性明显降低，交感神经活性优势增强。Korpelinen等[28]通过观察脑梗死后心血管自主神经反射情况发现，急性期副交感神经功能低下，而以往认为急性脑梗死的交感亢进，实质上是由于副交感神经活性下降而相对亢进。杨萌等[14]研究发现急性脑梗死病人梗死灶与心血管中枢越近，心电图异常改变的几率越高，同时，心率变异性的各项指标及射血分数值也随着脑梗死病情的加重而逐渐下降。因此，对心率变异性进行早期的动态监测，能有效分析自主神经平衡破坏情况，对脑功能损伤程度及病情发展、预后的评估有重要意义，能对一些高危病人进行识别，从而提高生存率。

李长清等[29]研究表明：右侧大脑半球梗死后心脏副交感神经活性显著降低与右侧大脑半球梗死后室上性快速心律失常显著增加一致，提示右侧大脑半球梗死后心脏副交感神经活性降低，导致心脏自主神经支配的不平衡可能是引起右侧大脑半球梗死后室上性快速心律失常增加的直接原因。胡克霞等[30]研究提示脑梗死后病人的交感神经活性增强。董晓雁等[31]通过对92例脑梗死病人的心率变异性进行分析，发现脑梗死急性发作期交感神经活动增强，而迷走神经活动受抑制，其改变程度与范围大小成正比，与自主神经功能紊乱密切相关。王蕾等[32]使用实验性脑梗死模型，通过检测HRV以评价大鼠自主神经功能，结果发现脑梗死组RMSSD、TP和LF、HF较对照组降低，提示脑梗死引起心脏自主神经总活性降低、自主神经功能受损，与蔡紫峰等[33]研究一致。

急性缺血性脑卒中因脑组织缺氧引发兴奋毒性、超钙负荷、自由基损伤、梗死周围去极化、炎症、神经元凋亡等病理生理改变，导致脑损伤。阎威等[34]观察针刺对80例脑梗死后遗症病人的治疗效果，结果发现电针内关、神门对脑梗死后遗症病人HRV具有明显的改善作用，说明电针两穴可有效抑制交感神经活动，提高迷走神经张力，对脑梗死后遗症病人自主神经活动恢复平衡起到了有益的作用，可减少心律失常的发生，预防心肌损伤，降低病死率，具有一定的临床应用价值。这与傅立新[35]认为针刺对急性脑卒中病人心率变异性影响的结论一致。阎威等[36]通过研究炙甘草汤对脑梗死后遗症病人心率变异性的影响，得到了同样的结论。刘万峰等[37]通过对60例重症脑梗死病人的心率变异性进行分析，从而得出结论：重症脑梗死(ACI)病人，在急性期 HRV 异常变化是治疗中发生心源性猝死的主要原因，在ACI病人早期治疗中给予HRV足够的重视，并给予干预治疗是很有必要的，可以降低ACI病人心源性猝死的发生率。

HRV是当前评价自主神经功能最有价值的方法之一，近10年其在神经科学界的应用为客观评价脑卒中后自主神经功能提供了理论基础。早期动态观察HRV，不仅可以反映自主神经平衡的破坏情况，而且有助于判断病情演变，早期识别高危病人，指导临床治疗。尽管HRV较传统自主神经检查法更优越，但灵敏度、特异性偏低，目前主张将其与颅内压、脑血流量等方法结合判断脑功能损伤程度。作为一种发展中的新技术，仍有待于大样本、长期深入地研究和探讨[38]。

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