2型糖尿病合并冠心病患者的心率变异性及其与心脏结构功能变化的关系

李静芳，张苏河，张东铭，辛雅萍，付艳芹

(郑州大学第二附属医院，郑州450014)

2型糖尿病合并冠心病患者的心率变异性及其与心脏结构功能变化的关系

李静芳，张苏河，张东铭，辛雅萍，付艳芹

(郑州大学第二附属医院，郑州450014)

目的 观察2型糖尿病、冠心病、2型糖尿病合并冠心病患者心率变异性(HRV)变化及其与心脏结构功能指标的关系。方法 选择糖尿病合并冠心病患者33例，2型糖尿病患者32例，冠心病患者32例，健康体检者31例，行24 h动态心电图监测、心脏彩超检查，对HRV时域指标、昼夜节律变化、HRV指标与心脏结构功能指标的相关性等进行分析。结果 四组比较2型糖尿病合并冠心病组HRV降低发生率最高，而冠心病组与2型糖尿病组之间则无显著性差异。糖尿病合并冠心病组清醒状态与睡眠状态的HRV指标相比较无明显差异,而对照组各指标睡眠状态均显著高于清醒状态。糖尿病合并冠心病组较T2DM组、冠心病组LVEF、E/A降低，左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心房内径(LA)增大。正常窦性心搏RR间期总体标准差与LA、LVEDD呈负相关，与 LVEF、E/A 呈正相关；每5 min窦性RR间期均值标准差与LVEDD呈负相关，与 LVEF、E/A 呈正相关；每5 min RR间期标准差均值与LVEF呈正相关；正常连续窦性RR间期差值均方根与LVEF、E/A 呈正相关。结论 2型糖尿病合并冠心病组自主神经损害最严重、心率变异的昼夜节律消失；HRV可反映心脏结构重构的严重程度及心功能的损坏程度。

心率变异性；2型糖尿病；冠心病；自主神经系统；昼夜节律；心脏结构功能

随着人们生活方式及饮食习惯的改变，2型糖尿病(T2DM)的发病率有逐年上升趋势。T2DM是众多疾病的诱因，其中T2DM患者的冠心病发病率高达55%，并且有75%的T2DM患者最终死于冠心病，T2DM被视为冠心病的等危症。心率变异性(HRV)用于评价心脏植物神经功能，对心脏病的发生、发展具有可靠的预测价值。为此，本文对T2DM合并冠心病患者的HRV临床特点进行了研究。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2014年1月～2016年8月在本院住院的T2DM、冠心病及其T2DM合并冠心病患者共97例。T2DM的诊断依据为1999年WHO提出的T2DM诊断标准，冠心病的诊断依据为冠脉造影有1支或1支以上狭窄≥50 %，患者均排除高血压、甲状腺疾病等其他器质性疾病。T2DM组32例，男17例、女15例，年龄37～85(61.09±10.11)岁。冠心病组32例，男17例、女15例，年龄38～79(57.38±12.39)岁；病变冠脉至少有1 支完全堵塞8例、病变冠脉均无完全堵塞24例，冠脉病变数量1、2、3支分别为13、8、11例，病变部位位于左前降支(LAD)、左旋支(LCX)、右冠状动脉(RCA)分别为17、8、7例，有侧支循环4例、无侧支循环28例。T2DM合并冠心病患者33例，男18例、女15例，年龄42～76(57.55±9.02)岁；病变冠脉至少有1 支完全堵塞17例、病变冠脉均无完全堵塞16例，冠脉病变数量1、2、3支分别为6、19、17例，病变部位位于LAD、LCX、RCA分别为12、5、16例，有侧支循环5例、无侧支循环28例。另选择常规体检健康无T2DM、冠心病者31例(对照组)，男19例、女12例，年龄40～75(56.94±9.71)岁。以上四组年龄、性别构成比较差异无统计学意义(P均>0.05)。

1.2 研究方法 检测前1周四组停用一切可能影响心率的药物，如阿托品、心得安、地高辛等。采用DMS300-4A动态心电图(迪姆软件有限公司，北京)行24 h长程采样检测HRV时域指标。包括正常窦性心搏RR间期总体标准差(SDNN)、每5 min窦性RR间期均值标准差(SDANN)、每5 min RR间期标准差均值(SDNNindex)，正常连续窦性RR间期差值均方根(rMSSD)、相邻正常RR间期差值 大于50 ms的心搏数占总RR间期数的百分比(pNN50)。检查期间被检测者正常活动，有效信号及窦性心律时间不少于22 h，去除异位搏动干扰，监测前夜及当日保持情绪稳定，禁止吸烟及剧烈运动，禁饮咖啡等影响HRV指标的饮品。同时，T2DM组、冠心病组、T2DM合并冠心病组均行心脏彩超检查，记录左心室射血分数(LVEF)、左心房内径(LA)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、E/A。

2 结果

2.1 四组HRV时域指标比较 四组SDNN、SDANN、 SDNNindex 、rMSSD 、pNN50比较见表1。以24 h SDNN作为HRV分析指标，将HRV≥ 100 ms为正常，< 100ms为降低(<50 ms为明显降低，50～<100 ms为中度降低)。对照组、T2DM组、冠心病组、T2DM合并冠心病组HRV降低分别为3(9.68%)、10(31.25%)、11(34.38%)、18(54.55%)例。四组间比较T2DM合并冠心病组HRV降低发生率最高，与其他各组比较有统计学差异(P均< 0.05)。

表1 四组HRV时域指标比较

注：与对照组比较，#P<0.05；与T2DM合并冠心病组比较，*P<0.05；与T2DM组比较，ΔP>0.05。

2.2 T2DM合并冠心病患者HRV昼夜节律变化 见表2。

2.3 T2DM合并冠心病患者心脏结构功能变化 见表3。

2.4 T2DM合并冠心病患者HRV与心脏结构功能变化的关系 Pearson相关性分析显示，T2DM合并

表2 T2DM合并冠心病患者与正常对照组HRV昼夜节律变化比较

注：与本组睡眠状态比较，#P<0.05。

表3 三组心脏结构功能指标比较

注：与T2DM合并冠心病组比较，#P<0.05。

冠心病患者SDNN与LA、LVEDD呈负相关(r分别为0.248、0.232，P均<0.05)，与 LVEF、E/A 呈正相关(r分别为0.289、0.242，P均<0.05)；SDANN与LVEDD呈负相关(r=0.249，P<0.05)，与 LVEF、E/A 呈正相关(r分别为0.230、0.317，P均<0.05)；SDNNindex与LVEF呈正相关(r=0.258，P<0.05)；rMSSD与LVEF、E/A 呈正相关(r分别为0.288、0.203，P均<0.05)。

3 讨论

近年来众多文献报道，T2DM患者在并发冠心病之前可能已并发心脏自主神经病变[1]。HRV是窦性心律在一定时间内周期性变化的现象，是指每次心搏间的微小差异，用于衡量自主神经功能及其平衡[2]。正常情况下交感神经兴奋时心率加快，传导速度加快，心肌收缩力增强；迷走神经兴奋时心率减慢，传导速度减慢，心肌收缩力减弱[3]。对HRV而言，迷走神经起着决定性作用。迷走神经受损时，HRV和室颤阈降低，属不利因素[4]。24 h时域指标中，SDNN代表总体心率变异程度，反映交感与副交感之间的平衡；SDANN、SDNNindex代表心率缓慢变化，可反映交感神经功能；rMSSD、pNN50代表心率快速变化，可反映副交感神经功能[5]。多种疾病如冠心病、糖尿病、心律失常、心肌炎、高血压病，患者HRV会出现不同程度下降，因此HRV可用于评价心脏自主神经功能，但在诊断某一具体疾病时缺乏特异性[6]。本组资料显示，与对照组比较，其他三组HRV各项指标均显著降低。持续长期的高血糖导致蛋白质非酶糖基化、己糖胺及蛋白激酶C代谢通路等的受损，细胞内的氧化应激反应过度激活，造成组织细胞的结构和功能异常，这是糖尿病自主神经病变的发生机制[7]。糖尿病自主神经病变以植物神经通路中小神经纤维早发和广泛的神经元病变为特征，可引起重要脏器功能障碍，出现一系列临床症状如心动过速、体位性低血压、膀胱排空困难、胃轻瘫、腹泻与便秘交替发作等。一旦出现临床症状，预测的5年病死率为50%。所以在早期亚临床阶段得以诊断对危险分级及后续治疗至关重要，HRV测定可较早发现糖尿病自主神经病变。冠心病患者常伴有副交感神经功能下降和交感神经激活[8]。T2DM合并冠心病组分别与其他三组比较，HRV各指标均明显降低，说明两种疾病并存时，将会进一步加重自主神经功能损伤，病死率增加。国内外研究提示心脏自主神经功能受损更易促发心衰、心率失常、急性冠脉综合征等。

HRV测定用于评价冠心病病情不仅有价值且无创[9]。狭窄越严重，反映交感神经系统功能的SDNN、SDANN、SDNNindex明显降低，而反映副交感神经系统功能的HRV指标rMSSD、pNN50则无明显下降，提示交感神经功能改变与冠脉狭窄程度有关[10～12]。睡眠状态时副交感神经占优势，清醒状态时交感神经占优势，因此HRV有昼低夜高趋势[13]，对照组睡眠状态HRV指标高于清醒状态，而冠心病合并T2DM组因自主神经损伤，失去了昼夜节律性[14]，HRV指标睡眠状态与清醒状态比较差异无统计学意义。本研究结果提示T2DM合并冠心病组心脏收缩及舒张功能降低，LA、LVEDD增大。同时SDNN等HRV指标与LVEF、E/A呈正相关，与LA、LVEDD呈负相关，表明HRV可用于反映心脏功能的损坏程度及心脏结构重构的严重程度。糖尿病自主神经病变发生后，细胞内的氧化应激反应过度激活，使得心肌细胞长期处于慢性炎症的状态，进而心房或心室重构，心脏结构改变又进一步促使心脏舒张及收缩功能降低[15]。

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Heart rate variability in patients with type 2 diabetes and coronary heart disease and its relationship with cardiac structure function indexes

LIJingfang,ZHANGSuhe,ZHANGDongming,XINYaping,FUYanqin

(TheSecondHospitalAffiliatedtoZhengzhouUniversity,Zhengzhou450014,China)

Objective To observe the changes of heart rate variability (HRV) in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM), coronary heart disease (CHD), or T2DM and CHD, and its relationship with the index of cardiac structure function.Methods We chose 33 cases of patients with T2DM and CHD (T2DM combined with CHD group), 32 patients with T2DM (T2DM group), 32 patients with CHD (CHD group), and 31 cases of healthy controls (control group). The 24-hour dynamic electrocardiogram and echocardiography were performed to analyze the correlation of the time domain index of HRV, circadian variation and HRV index with cardiac structure function index. Results From comparing the four groups, the T2DM combined with CHD group had the highest incidence of HRV decrease, but the CHD group and T2DM group had no significant difference in the incidence of HRV decrease. HRV index of the T2DM combined with CHD group had no significant difference between awake state and sleeping state, but in the control group, every index of sleeping state was significantly higher than that of the awake state. Compared with the T2DM group and CHD group, left ventricular ejection fraction (LVEF) and E/A of the T2DM combined with CHD group decreased, but left ventricular end-diastolic diameter (LVEDD) and LA increased. Standard deviation of R-R intervals (SDNN) was negatively correlated with LA and LVEDD, but was positively correlated with LVEF and E/A. SDANN was negatively correlated with LVEDD, but was positively correlated with LVEF and E/A. SDNN index and LVEF was positively correlated. rMSSD was positively correlated with LVEF and E/A. Conclusions Patients with T2DM and CHD have the most serious autonomic nerve damage, and the heart rate variation of circadian rhythm is vanished. HRV can reflect the severity of the cardiac remodeling and cardiac function damage.

heart rate variability; type 2 diabetes mellitus; coronary heart disease; autonomic nervous system; circadian rhythm; cardiac structure function

河南省医学科技攻关计划项目(201403091)。

李静芳(1991-)，女，住院医师，在读硕士，主要研究方向为妊娠期糖尿病。E-mail：1210042083@qq.com

张苏河(1956-)，女，主任医师，博士，主要研究方向为妊娠期糖尿病。E-mail：zhangsuhe@126.com

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.17.005

R587.1；R541.4

A

1002-266X(2017)17-0013-04

2016-10-10)