超重、肥胖儿童与代谢综合征患儿心率减速力的研究

黄小力 文红霞 易兰芬 曹晓晓 邱 梅 王充亮 吴 慧

华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院（武汉市妇幼保健院）（湖北武汉 430016）

超重、肥胖儿童与代谢综合征患儿心率减速力的研究

黄小力 文红霞 易兰芬 曹晓晓 邱 梅 王充亮 吴 慧

华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院（武汉市妇幼保健院）（湖北武汉 430016）

目的探讨超重、肥胖儿童及代谢综合征（MS）患儿的心率减速力（DC）、心率加速力（AC）及心率变异性（HRV）差异；体质指数（BMI）与DC、AC、HRV各指标间的相关性。方法选择≥10岁的超重、肥胖儿童103例，其中诊断为MS患儿48例；测定DC、AC、HRV各指标。结果MS组DC值为（5.97±1.77）ms，低于非MS组的（7.93±1.56）ms；AC值为（－6.78±1.56）ms，高于非MS组的（－8.17±1.61）ms；HF值为335.2 ms²(157.03～659.33 ms²)，低于非MS组的497.5 ms2(345.6～767.1 ms2)；BMI为（29.64±2.83）kg/m2，高于非MS组的（26.79±1.83）kg/m²，差异均有统计学意义（P＜0.05）。超重、肥胖儿童BMI与DC呈显著负相关（r= －0.241，P=0.014），与AC呈正相关（r=0.199，P=0.044）。结论MS患儿的自主神经功能受损，表现为迷走神经张力降低。肥胖程度越高，迷走神经张力越低，机体对心脏的保护力就越差，越易引起心血管疾病的发生。

超重； 肥胖； 代谢综合征； 儿童

全球约有1/10的儿童患有肥胖症[1]。肥胖已成为影响青少年儿童身心健康的重要公共卫生问题。儿童青少年代谢综合征（metabolic syndrome，MS）是一组以肥胖、高血压、高血糖及血脂异常等集结发病为特征的临床症候群[2]，是心脑血管疾病等诸多重大非传染性疾病的共同病理基础和早期改变。本研究通过动态心电图检查，对超重、肥胖儿童的心率减速力（deceleration capacity of rate，DC）和心率变异性（heat rate variability，HRV）进行分析，以综合评估超重、肥胖儿童心血管疾病的发生风险。

1 对象与方法

1.1 研究对象

以2014年1月至2016年1月来华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院就诊的超重、肥胖儿童及青少年作为研究对象。超重、肥胖儿童入选标准：①年龄10～17岁，性别不限；②根据中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查BMI值分类标准[3]，BMI≥同年龄同性别儿童超重、肥胖筛查BMI界值点（超重24 kg/m2，肥胖28 kg/m2）。研究对象排除标准：①1个月内服用过影响血脂、血压及血糖的药物。②由代谢性疾病、先天性遗传性疾病及神经内分泌疾病等引起的继发性肥胖。③器质性心脏病。④24小时动态心电图诊断异常者（房室传导阻滞，各类期前收缩，房扑房颤等心律失常）。

入选的超重、肥胖儿童根据其是否符合MS诊断分为MS组及非MS组。MS组诊断标准[4]：中心性肥胖，即腰围（WC）≥同年龄同性别儿童P90[2]，且至少具备以下2项者可诊断MS，①血糖异常、2型糖尿病，或空腹血糖≥5.6 mmol/L，或口服葡萄糖耐量试验（OGTT）2小时血糖为7.8～11.1 mmol/L；②血压异常，收缩压（SBP）或舒张压（DBP）≥同年龄同性别儿童P95[5]；③非高密度脂蛋白胆固醇（non- HDL-C）≥3.76 mmol/L，或高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）＜1.03 mmol/L；④三酰甘油（TG）≥1.47 mmol/L。

所有患儿在实施24小时动态心电图检查前均获得家长及患儿本人的知情同意。

1.2 方法

1.2.1 体格测量 由专人测量身高、体质量及腰围。①身高：采用立式身高计测量。②体质量：受检者着一件轻质衣裤及袜子，用电子秤测量体质量。③腰围：取站立位，双手臂自然下垂，双足并拢，将皮尺水平环绕腰部最粗处一周。④计算体质指数（BMI）=体质量/身高2（kg/m2）。

1.2.2 动态心电图检查 使用美国DMS公司的Version 12.5十二导同步动态心电图分析系统，对所记录的24小时心电图进行分析，并自动算出HRV、DC及心率加速力（acceleration capacity of rate，AC）。

1.2.3 HRV各指标检测 HRV即窦性心律中逐次心动周期之间的时间变异数，包括时域指标和频域指标，其中时域指标包括：RR间期总体标准差（standard deviation of normal R-R intervals，SDNN），RR间期平均值的标准差（averages of NN intervals in all 5-min segments，SDANN），相邻RR间期差值的均方根（squares of differences between adjacent NN intervals，RMSSD）；频域指标包括低频功率（low frequency power，LF）和高频功率（high frequency power，HF）。

1.2.4 DC值检测 ①使用500 Hz数字化自动处理系统将24小时动态心电图转化为以心动周期RR值为纵坐标的序列图。②将每一个心动周期的RR值与前一心动周期进行比较，较前一个心动周期延长者，称为减速周期（当实测的RR值比前一心动周期值延长后缩短超过5%时，该周期则被自动剔除）。③以每一个减速点为心率段的中心，依次取其两侧的20个心动周期组成一个心率段，进行不同心率段的有序排列。④经位相整序后，分别计算对应周期的平均值X（i），即对应序号的周期进行信号平均（phase-rectified signal averaging，PRSA），再将结果代入公式计算DC值。公式为 ：DC=[X(0)+X(1)－X(－1)－X(－2)]×1/4。X(0)为所有中心点RR间期的平均值，X(1)为中心点右侧紧邻的第1个心动周期的平均值，X(－1)为中心点左侧紧邻的第1个心动周期的平均值，X(－2)为中心点左侧相邻的第2个所有心动周期的平均值。⑤DC表示计算结果为正值，AC表示计算结果为负值。

1.3 统计学分析

应用SPSS 17.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，两组间比较采用两独立样本t检验；非正态分布计量资料以中位数和四分位数范围表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以百分比表示，组间比较采用χ2检验。相关性检验采用Pearson或Spearman相关分析，相关系数用r表示。以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象一般情况

2014年1月至2016年1月来院就诊的超重、肥胖儿童110例，排除7例，共入选103例，其中MS 48例（男35例、女13例），年龄（11.67±1.66）岁；非MS 55例（男38例、女17例），年龄（11.64±1.38）岁。两组性别（χ2=0.18）、年龄（t=0.10）比较，差异无统计学意义（P均＞0.05）。

2.2 非MS组与MS组DC、AC、HRV各指标比较

MS组DC值为（5.97±1.77）ms，明显低于非MS组的（7.93±1.56）ms；AC值为（－6.78±1.56）ms，明显高于非MS组的（－8.17±1.61）ms；HF值为[335.2(157.03～659.33)]ms²，明显低于非MS组的[497.5(345.6～767.1)]ms²；BMI为（29.64±2.83）kg/m²，明显高于非MS组的（26.79±1.83）kg/m²，差异均有统计学意义（P＜0.05）。其余指标对比差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.3 超重、肥胖儿童BMI与DC、AC、HRV各指标相关性分析

超重、肥胖儿童BMI与DC呈显著负相关（r=－0.241,P=0.014），与AC呈显著正相关（r=0.199，P=0.044），与其余指标（SDNN、SDANN、RMSSD、LF、HF）均无相关性（r=－0.122～ －0.023，P均＞0.05）。见表2。

表1 非MS组与MS组的DC、AC、HRV各指标比较

表2 超重、肥胖儿童体质指数与DC、AC、HRV各指标的相关性

3 讨论

DC作为一项新的评估心脏自主神经功能的无创心电技术，于2009年由知名心血管疾病专家郭继鸿引入国内。交感神经张力增加时，AC增强，迷走神经张力增加时DC增强，故DC降低提示迷走神经张力降低，患者发生猝死风险增高[6]。已有大量学者将DC运用于成人冠心病、高血压等疾病的研究之中，仅少数学者用DC来评价婴儿及儿童青少年的自主神经功能[7,8]。HRV作为判断心脏自主神经功能的一项无创检查指标亦得到了广大学者的充分肯定。

随着超重、肥胖儿童的日益增多，MS的患病率也在逐渐上升。2010年调查显示，16 914名7～17岁青少年中MS的检出率为3.8%[9]。且有研究显示肥胖儿童MS的患病率明显高于正常儿童[10]。中国汉族7～16岁肥胖人群中MS的患病率为28.8%[11]。MS是以肥胖，血脂、血糖及血压异常为特征的一组临床症候群，多项研究表明肥胖程度越重，儿童患高血脂、高血糖及高血压的危险性就越高[12-14]，这些征象无疑会导致心血管疾病的发生。有研究显示肥胖会导致心脏自主神经功能受损[15]。本研究对超重、肥胖儿童的DC和HRV进行分析，发现MS组的DC、HF值明显低于非MS组，AC值明显高于非MS组。DC与HF是反映迷走神经张力的指标，AC是反映交感神经张力的指标，由此说明MS患儿自主神经功能受损，表现为迷走神经张力降低，交感神经张力增高。本研究还发现MS组的BMI明显高于非MS组，且超重、肥胖儿童的BMI与DC呈负相关，与AC呈正相关，说明肥胖程度越高，迷走神经张力越低，其对心脏的保护力就越差，越易引起心血管疾病的发生。MS患儿之所以会出现自主神经功能紊乱，考虑原因可能为：①MS肥胖患儿多存在胰岛素抵抗，体内胰岛素水平升高，从而导致交感神经张力增加，儿茶酚胺水平升高，心率加快，心肌细胞4期除极受到一定影响，心肌细胞电活动不稳定，易引起恶性心律失常及猝死的发生。此时的交感与迷走神经失衡导致反映心脏自主神经功能的指标DC、AC及HRV发生改变。②MS的血脂异常，体内游离脂肪酸升高，可使神经缺血缺氧而继发自主神经功能下降。③MS的血糖升高可使神经细胞传导速度减慢，从而导致DC及HRV降低[16]。

总之，超重、肥胖儿童和代谢综合征患儿的自主神经功能失衡情况应引起重视，临床上除了对其体格检查及生化指标进行监测以外，还应积极了解其DC、AC及HRV各项指标的变化，及时综合评估超重、肥胖儿童及代谢综合征患儿的心血管疾病发生风险，以便早期干预与治疗。

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A study on deceleration capacity of heart rate in overweight, obesity children, and children with metabolic syndrome

HUANG Xiaoli, WEN Hongxia, YI Lanfen, CAO Xiaxiao, QIU Mei, WANG Chongliang, WU hui
(Wuhan Children's Hospital, Wuhan Maternal and Child Healthcare Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science& Technology, Wuhan 430036, Hubei, China)

Objectives To explore the difference of heart rate deceleration capacity (DC), heart rate acceleration capacity(AC), and heart rate variability (HRV) among overweight children, obesity children, and metabolic syndrome (MS) children.The correlation between body mass index (BMI) and the indexes of DC, AC, and HRV was analyzed.MethodsOne hundred three overweight and obesity children over 10 years old were selected.The levels of DC, AC, and HRV were detected in these children.ResultsThe level of DC (5.97±1.77 ms) in MS group was lower than that in non-MS group (7.93±1.56 ms); the level of AC (-6.78±1.56 ms) in MS group was higher than that in non-MS group (-8.17±1.61 ms²); the level of HF [335.2(157.03～659.33) ms²]in MS group was lower than that in non-MS group [497.5(345.6～767.1) ms²]; BMI(29.64±2.83 kg/m²) was higher than that in non-MS group (26.79±1.83 kg/m²) and the differences were statistically significant (Pall ＜ 0.05).The BMI in overweight and obesity children was negatively correlated with DC (r= -0.241,P=0.014), and was positively correlated with AC (r=0.199,P=0.044).ConclusionsThe autonomic nervous function of MS patients is impaired, and the vagus nerve tension is decreased.The protective force on the heart was weaker in the higher degree of overweight, obesity and lower vagus nerve tension, and thus it was the more likely to cause cardiovascular disease.

overweight; obesity; metabolic syndrome; child

doi∶10.3969/j.issn.1000-3606.2017.10.002

湖北省自然科学基金（No.2015CFB726）

文红霞 电子信箱：380947312@qq.com

2016-11-25）

（本文编辑：邹 强）