老年射血分数保留的心力衰竭患者心率变时功能研究及相关因素分析

谷慧平 卢周舟 王连新 谷阳 徐琢

人口老龄化带来65岁的老年人口显著增加，射血分数保留的心力衰竭(简称心衰)(HFpEF)已成为常见心衰类型，发病率已超过射血分数减低的心衰(HFrEF)，临床预后近似于HFrEF[1]。心率变时功能不良(CI)是心血管患者乏力症状的重要机制，与死亡率升高密切相关[2]。老年HFpEF患者心率变时功能情况及相关因素研究鲜有报道，笔者旨在探讨老年HFpEF 患者负荷运动过程中的心率变时功能及其影响因素。

1 资料与方法

1．1对象

收集2016 年5 月至2018 年5 月在淮安市第一人民医院心内科住院诊治的HFpEF患者36 例，年龄(65～82)岁，HFpEF诊断采用欧洲心脏病学会心力衰竭指南2016标准[3]：①劳力性呼吸困难症状，活动耐量低于纽约心功能分级(NYHA)2级；②彩色超声心动图(简称心脏彩超)：射血分数(EF)≥0.5，且左室舒张末期容积指数(LVEDVI) <97 ml/m2；③心脏彩超检查左室舒张早期跨二尖瓣脉冲多普勒血流速度(E)和多普勒组织超声测定的二尖瓣环的间隔部或侧壁舒张速度(e′)比值(E/e′)>8；④B型脑钠肽(BNP)>200 pg/ml。另选32例性别、年龄匹配的无心衰症状的体检者为对照组。入院患者需排除：肺功能障碍；心脏瓣膜病；限制型心肌病；肥厚型心肌病；因胸痛、心律失常、血压升高原因未能完成运动试验者。本研究获得院医学伦理委员会批准。

1．2方法

1.2.1一般资料采集 记录患者性别、年龄、体质量指数、吸烟史、合并症、药物治疗等情况，检查前完成血常规、血糖、甘油三脂、胆固醇、肌酐等实验室检测。

1.2.2心电图运动平板负荷试验 患者试验前三天停用洋地黄等可能影响试验结果的药物，心功能稳定于进食2 h后进行试验。按照Bruce方案，采用GE2100运动平板仪、CardioSoft心脏检查和数据管理系统(通用电气，美国)，左、右上肢导联分别置于左、右锁骨下凹外侧面，胸前导联电极片放置部位同常规心电图检查。运动量按阶段递增，每阶段运动3 min，直至心率达运动峰值心率。试验中连续进行心电图监测，运动终止后1、2、3 min 各描记心电图一次，记录运动峰值心率及运动后至少3 min 内的心率。心率恢复定义：运动试验结束后，患者立即坐位休息，分别记录运动停止后1、2、3 min时心率，计算与运动中峰值心率的绝对差值(ΔHR1、ΔHR2、ΔHR3) 即为运动后各时段心率恢复值；心率储备(HRR)= 运动峰值心率-静息心率；预计心率储备= 220-年龄-静息心率；心脏变时指数：心率储备分数(HRRR)= 心率储备/预计心率储备；心脏变时指数小于0.8定义为CI[4]。所有入选受试者均完成7 METS以上运动耐量测试。

1.2.3心脏彩超检查 采用西门子ACUSON SC2000 (Siemens AG, Germany)彩色多普勒超声诊断仪，探头频率(1.5～3.5 MHz)，根据改良的Simpson′s 双平面测量左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)、并计算EF值。在左室舒张末期短轴面M模式下测定左室重量{LV mass = 0.8×1.04×[(IVS+ LVID + PWT)3-LVID3] + 0.6 g}[5]。左室重量、收缩末期容积、舒张末期容积和体表面积比值分别代表左室重量指数(LVMI)、收缩末期容积指数(ESVI)、舒张末期容积指数(EDVI)；左室长轴面M模式测定左房内径(LAD)；E/e′，所有数据测量5个心动周期，取其均值计算。

1.2.4统计方法 计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用配对t检验；计数数据用%表示，组间比较采用χ2检验；相关性分析采用Pearson相关分析。以P<0.05为差异有显著性。统计软件采用SPSS 20.0。

2 结果

2.1两组一般临床资料比较

两组人群多为老年女性，HFpEF组患者体重指数、高血压病、糖尿病、心房颤动、BNP显著高于对照组(P均<0.05)，而两组在吸烟、高血脂症、COPD、CKD、HB浓度无显著性差异(P均>0.05)。见表1。

表1 两组一般临床资料比较

注：COPD=慢性阻塞性肺病；CKD=慢性肾功能不全；HB=血红蛋白；BNP=B型脑钠肽

2.2两组心脏彩超参数比较

与对照组比较，HFpEF组、LAD、E峰、E/e′ 显著增高(P均<0.05)。见表2。

表2 两组心脏彩超参数比较

2.3两组心率参数比较

HFpEF组峰值心率、心率储备及心率储备分数均显著低于对照组(P均<0.05)，运动后1，2，3 min心率恢复值也显著低于对照组(P均<0.05)。见表3。

表3 两组负荷试验心率参数比较

2.4心脏变时指数(CI)与心脏彩超参数间相关分析

HRRR与E/e′间呈负相关，相关指数(R=-0.617，P<0.05)。见图1。

HRRR=心率储备分数图1 HRRR与E/e′的关系散点图

3 讨论

随着经济社会发展和人们生活节奏、方式变化，心血管疾病发病近年来呈快速发展态势，心衰是心血管疾病常见并发症。随着心衰病理生理机制认识的深入，心衰指南依据EF将心衰分为：①EF<0.4定义为HFrEF；② EF>0.5定义为HFpEF；③0.4≤EF≤0.5定义为EF中间值心衰[6-7]。高血压、糖尿病、冠心病、肥胖等HFpEF常见合并症在老年人群中发病率快速上升， HFpEF已成为老年HF患者的主要临床类型。临床研究发现，心血管疾病患者常合并心率CI，与呼吸困难症状密切相关，是预后不良独立预测因素。本研究旨在研究老年HFpEF患者心率变时功能情况，探讨其相关因素。

HFpEF发病机制仍未明确，诊断标准也存有争议。本研究采用欧洲心脏病心衰指南推荐HFpEF诊断标准，HFpEF组患者EF与对照无显著差异，且大于0.5，左室心肌重量明显高于对照组，反应左室舒张功能指标E/e′值显著增高。研究中发现，HFpEF组患者更多合并高血压病、糖尿病、心房颤动，且体重指数显著高于对照组。Paulus等[8]研究表明，高血压病、糖尿病、肥胖等心血管合并症及高龄人群，体内产生低度炎症-超氧代谢，引起心肌细胞肥厚、间质纤维化及微循环功能障碍，造成左室舒张功能受损，而炎症-超氧代谢与交感神经过度活跃相关。

心率CI是指心率不能随着机体代谢需要的增加而增加并达到一定程度或者不能满足机体代谢需求。Khan等[4]研究认为心率储备百分率表示的CI小于0.8时，为心率CI，是预测全因死亡率的独立危险因子。运动试验是检测心脏CI最为常用方法。Samejima等[9]研究认为HFpEF患者心率CI与自主神经紊乱存在明显相关，主要表现为副交感受损和交感过度活跃，肾上腺受体及下游信号减少对β肾上腺素刺激反应降低，心衰患者运动后血浆中肾上腺素浓度上升幅度显著低于非心衰患者，并与心输出量呈正相关。本研究发现，HFpEF患者静息心率与对照无明显差异，而峰值心率显著低于对照组，CI指标心率储备分数较对照组显著降低，停止运动后3 min时间内，心率恢复值(ΔHR)也显著低于对照组。Morshedi-Meibodi 等[10]研究认为，运动后心率恢复也与交感神经和副交感神经平衡紊乱有关，心率恢复不良也是与心衰患者全因死亡率的预测因子。

心率变时功能还与左室舒张功能存在相关。Martin等[11]临床研究中发现，心房起搏增加HFpEF患者的心率会降低心输出量，因此推测心率峰值储备减低也可能是对改善舒张期充盈的适应性反应。HFpEF患者左室舒张功能降低导致的血流动力学改变，也可以影响运动后的峰值心率及心率储备。HFpEF患者心肌顺应性降低，僵硬度增加，舒张早期的心肌主动松弛速度降低且左室舒张末容量不能随运动而增加，使得左室充盈压(左房压)升高，从而使位于心房壁容量感受器受机械牵拉而不断地发放冲动传入延髓，影响交感神经及迷走神经兴奋性的平衡。本研究中发现HFpEF患者左房内径显著增加，反应左室舒张功能指标E/e′显著高于对照组，且相关分析发现，左室舒张功能(E/e′)与心率储备分数存在明显负相关。

总之，HFpEF患者在运动负荷过程中存在心率CI，心率储备不足。心率变时功能对评价HFpEF患者左室舒张功能具有重要意义。