心率变异性分析在心脏疾病中的应用.pdf

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1、5 5 0 中国心血管病研究2 0 1 2 年 7 月第 l o卷第 7 期 C h i n e s e J o u r n a l o fC a r d i o v a s c u l a r R e s e a t c h ， J u l y 2 0 j 2 ， 。 f 。 0 ， 7 心率变异性分析在心脏疾病中的应用 Appl i c a t i o n o f a bs t r a c t ：He a r t r at e v ar i a bi l i t y i n he a r t d i s e a s e 李娇齐永军( 审校 ) 作者单位 ： 0 7 1 4 0 0 河北省保

2、 定市 ， 蠡县医院心内科 【 关键词】 心血管疾病； 心率变异性 ； 心脏疾病 ； 应用 K e y w o r d s C a r d i o v a s c u l a r d i s e a s e ； H e a r t r a t e v a ri a b i l i t y ( H R V) ；H e a r t d i s e a s e ； A p p l i c a t i o n d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 2 - 5 3 0 1 2 0 1 2 0 7 0 1 8 中图分类号R 5 4 1 7 文献标识码A 文章编号1 6 7

3、 2 5 3 0 1 ( 2 0 1 2 ) 0 7 0 5 5 0 0 3 心 率变 异性 ( h e a r t r a t e v a r i a b i l i t y ， H R V ) 指窦 性 心律 在 一 定时间内周期性变化的现象。正常窦性心律并不绝对规 则 ， 两次 心搏之 间有微 小的 时间差 别， 测 出连续 出现 正常心 搏 问期 之间的变异性 ， 即可 了解心率变异性 。心率变异性是 当前心 电图分析 的一个前沿 热点 ，反 映了交感神 经和副交 感神经对心血管系统的综合调节作用。已有多个研究证实 心率变异性与心脏猝死、 严重心律失常、 心衰、 心肌梗死的 预 后有密

4、切联 系， 是评价心 血管 系统 功能的重要指标 。 HR V 分析是 目前测定心脏 自主神经功 能状态简 便、无创 、可定 量 、 重复性 强的新方法 1 1 ， 在心血 管疾病 的研究 中应用 日益 广 泛 ， 2 0世 纪 9 0年 代 以后成 为 临床 心血 管疾 病研 究 的热 点 。现对 H R V分 析在心脏疾病 中的应用进展综述 如下。 1 H RV分析方法 目前 H R V的测量方法繁多， 可归纳为时域测定法和频 域 分析法I 2 I 。时域测定法 的优 点是计算 较简单 ， 指标 意义直 观 ， 缺点是灵敏度 和特异性均低 ， 且难 以反映 交感和副 交感 神 经间的平衡情

5、况 。频域分析法发 现， 心率变 异性大体包括 高频 ( HF ) 成分和低频 ( L F ) 成分 。 L v i p s i t z 等在 频域分析 中证 实， 高频( HF ) 由副交感神经控制， 系代表心脏副交感神经的 可靠指 标 ； 低频 ( L F ) 的变 化受 交感 、 副 交感神 经系统 控制 ， 但更 多的受交感神 经的影 响，常作为反 映心脏交 感神经活 性 的 良好 指标 ； L F H F比值则 是反映交感一 迷走 神经张力平 衡变化的最敏感指标。也有许多学者应用非线性系统理论 对心脏 活动 中的非线性现象进 行定量及 定性研 究，也是 当 前研 究的重点领域 。非线

6、性 预测利用观 测所得数 据通过 空 间重 构的方法 ， 反演观测 系统 的非 线性动力 学演化方程 ， 或 是利用观测数据 建立非线性模 型 ，然后 利用演 化方程 或模 型作预测 。 2 健康人心率变异性分 析 健康人 交感一 副交感 神经 对心 脏的 支配 水平 呈现 一定 的生理波动 ， 白天交感神经活动 性增强 ， 夜 间副交感 神经 占 优势 ， 有 明显 的昼 夜变化规 律： 白天 L F占优势 ， 晚上 HF占 优势 ， L F在 2 4 h内基本 保持 不变 ， H F在 夜 间高于 白天 ， 其 峰值出现在清晨。 H a r t i k a i n n e n等发现， 副交

7、感神经有明显的 昼夜变化规律， HF在夜间( 2 0 ： 0 0 2 1 ： 0 0 ) 开始明显增加， 其 高峰在 清 晨 ( 2 ： 0 0 3 ： 0 0 ) ， 下 午 ( 1 4 ： 0 0 1 5 ： 0 0 ) 开始 逐 步 下 降 ， 而 交感 神经活性不会表现 出如此 明显 的昼 夜变化规律 。 3 急性心肌梗 死 心肌梗 死是 冠状动 脉 粥样硬 化性 心脏病 的一种类 型 ， 在冠状动脉病变的基础上，发生冠状动脉血供急剧减少或 中断 ， 使相应 的心肌严重而 持久地急性缺 血导致 心肌坏死 ， 心肌缺 血、 缺氧 或局部梗塞及 血流动力学 的改变 ， 使 心脏 自 主神

8、经活动 失衡 或使心脏迷走神 经末梢直 接受损 伤 ，对 心 率 的调节作用减 弱，病情越重 ，其调节作 用越 差，表现 出 HR V 降低 。1 9 7 8 年 ， wo l f 等 l 5 _ 首 次报道 急性心肌 梗死 后 心率变异性指标下降与患者预后密切相关。之后的大量临 床实践进一步证实了这一点。高寒梅等_ 6 l对 1 3 6例冠心病 患者行心率变异性分析，发现急性心肌梗死组 HR V值最 低， 考虑原因为： 急性心肌梗死直接损伤植物神经系统； 梗死区的化学感受器和机械感受器受到损伤，使副交感 神经活力下降， 由于这种损伤并非均匀一致， 因此导致交感 神经和副交感神经失去平衡。张瑁

9、等 对 3 8例急性心肌梗 死患者及 5 0名健康对照者进行心率变异性分析， 发现急性 心肌 梗死 忠者 的各项心 率变异 性指 标均低 于 正常对 照组 。 有 学者认为 ，心率变异性对 心肌 梗死后死 亡率有 较好 的预 测 性 ， 因此采用必要 手段减轻心肌梗 死的临床 病情 ， 提 高心 中国心血管病研究 2 0 1 2年 7月第 1 0卷第 7期 C h i n e s e J o u r n a l o fC a r d i o v a s c u l a r R e s e a r c h ，J u l y 2 0 1 2， Vo z 1 0， No 7 率变应 性有利 于改善

10、患者预后 ， 对指 导治疗 、 病 情分析 及预 后有重 要的临床意义 。 4 无症 状性心肌缺 血 无 症状性 心肌缺 血是 临床无 症状但 客观 检查 有心肌缺 血 表现 的冠 心病， 是冠心病不 良预后 的高危因素 。它可 导致 急性心脏事件， 反复、 短时间心肌缺血有累积效应， 若继续 多发缺血可发 生心肌梗死 。宁来 轩 8 _ 对 8 5例无症状性心肌 缺 血患者和 5 2名 健康对照 者心率 变异性进 行对 比， 发现无 症 状性 心 肌缺 血 患者 心 率 变异 性 指 标 明显低 于 正 常对 照 者 。无 症状 性心肌缺血 患者心 率变异 性下 降可能是 由于心 肌 缺 血

11、 、 低 氧对 心室壁 的机 械 、 化 学感 受器 官的刺 激作 用 ， 通过心一 心反射活动改变了心脏 自主神经调节的均衡性， 导 致 了心脏调 节作用减弱 。因此 ， 临床 工作 中对无症状性 心肌 缺血 患者在改善 心肌缺血 的 同时 应注意 了解其心 脏 自主 神 经 状态 ，对 存在 的心脏 自主 神经功 能损害 应采取 相应措施 予 以纠正 ， 延缓心脏损 害进 程 ， 改善预后 l 9 l l O l 。 5 心律失 常 临床研究证实， 植物神经功能紊乱 ( 交感活动增强或副 交 感功 能降低) 与心律 失常尤其 是恶性心律 失常有 关 ， 影 响 H R V的因素是影响迷走神

12、经和交感神经相互抗衡的因素， 迷走神经对 HR V起着决定性作用。其临床意义： 交感神经 兴 奋 ， 心肌 电稳 定性 下降 ， 心 室颤 动 阈值 降低 ， 易 于发 生恶 性心 律 失常 ； 而 副交感 神经 张力 高 时， 心 肌稳 定性 提 高， 心 室颤动阈值提高， 恶性心律失常发生率下降。急性心肌梗死 后迷走 神经张力 增加 ， 并伴有 交感神经 兴奋性增 强 ， 从而 降 低了心室颤动的阈值。其病理损伤机制可能与下面几点有 关： 由于急性心肌梗死发生后直接损伤神经纤维； 心肌 坏死刺激感觉神经末梢引起交感神经张力提高；心脏交 感神经抑制感受器受累；应激反应及有关血管调节中枢 参

13、与的反射 活动 引起 交感 肾上 腺活动 增强 ，导致迷 走神经 兴奋性降低。2 0 0 1年中华心血管学会等在抗心律失常治疗 建议中指出， 对特殊人群， 如心肌梗死后患者， HR V降低预 测猝 死危险性增高 的价值 是肯定 的 1 1 1 。 6 心力衰竭 H R V分 析 可 用 于 评 价 心 力 衰 竭 患 者 自主 神 经 功 能 异常_ l2 1 。 心力衰竭的发生过程中存在 自主神经功能受损， 首 先表现为副交感神经功能的损害，此时心脏功能主要依靠 交感神经来维持， 但随着心力衰竭的加重及进展， 长期过多 的儿茶酚 胺刺激会 导致心肌 B受体密度 下调 ，交感神经 功 能也会受

14、损。因此不同程度的心力衰竭病程中， 自主神经起 着 不 同的作用 。大量临床研 究发现 ， 心力衰竭 患者 H R V降 低的程度与心功能分级呈负相关， 即心功能愈差， H R V降低 愈明显， 预后愈差_ 13 1 。Ma l l i a n i 等发现， 心功能一 级心力 衰 竭 患者 HR V 的 H F功 率成 分减少 ，心 功能 级 时， HR V 5 5 1 的 H F功率成分几乎完全消失。心力衰竭时 H R V各指标除 明显 下 降外还 有一个 重 要特 点 即昼夜 节 律 的改变 ， L F 、 H F 昼夜节律 消失。 自主神 经功能紊 乱是心力衰 竭并且严 重程 度 的标志

15、 ， 与心肌 损害的严重程度 、 心 力衰竭 患者 的预 后有 直 接关系 _ l 4 1 。 考虑心力衰竭 时心率变异性 F降 ， 自主神经功 能受损的机制可能有： 内源性神经激素系统激活， 交感神 经 兴奋性增加 ， 神经递 质释放增加 直至耗竭 ， 心脏 B受体 密 度 F降。压力感受器功能受损， 压力反射主要抑制交感神 经 ， 兴 奋迷走 神经 ， 因此一 旦压 力感受器 受损 ， 生理刺 激 的 反应性 降低 ， 就会导致心脏 自主神经调节功能损害 。 7 心肌病 长 期过量饮 酒损伤 心肌 可导 致酒精性 心肌病 ，心 肌 自 主 神经 功能受 损 ， 交 感神经 功能增 强 ，

16、交感 一 副 交感神经 失 衡。酒精损伤心肌与下列因素有关： 乙醇的代谢过程可影 响到心肌细胞 的能量代谢 ，参与三羧 酸循环 的酶从细胞 中 逸出， 导致细胞能量代谢异常。乙醇的降解产物如乙醛可 使心肌交感神经活性增强释放儿茶酚胺， 间接损伤心肌。 慢性酒精中毒引起镁排泄增多， 造成心律失常。乙醇常导 致 弥漫性 心肌损 伤 、 心搏 减弱 、 心排 出量 降低 ， 造成 心功 能 不全 【 l 。 扩 张性心肌 病 患者 自主神经 对心脏 的支配 出现 明显异 常 ， 交感一 副交感神经平衡 发生改变 。扩 张性心肌病 患者 的 左 室射 血分数 、最 大氧 耗指 数 等与 预 后有 关

17、的参 数均 与 HR V关系 密切l 1 6 】 。扩张性心肌病 患者昼夜平均心动周期差 值 较健康人 缩短 ， 提示心率 固定 ， 丧 失昼夜 节律 。扩 张性心 肌 病患者 的这种 自主神 经功能生理 性昼夜 节律 的失调使得 机 体对清醒 、 睡 眠、 运 动、 休 息的生理活动 、 应激 状态 的反应 降低 。 8 原发性高血压 有学者认为，原发性高血压的发病与心脏的自主神经 功 能紊乱密切相 关 ，认为 原发性高血 压患者交 感神经张 力 增高， 副交感神经张力降低， 其程度与血压高低呈正相关， 提 示交感神经张力增高 ，可能参与高血压发病的始动机制【 l7 1 。 已有足够 多 的

18、流行病 学证据证 明 ， 自主 神经系统 在高血压 的发生 、 发展与血压调节 中起 重要的作用 1 8 1 。 在动脉 粥样硬 化危 险社 区队列研 究 中， 对无 高血压 的 7 0 9 9名个体 进行 了 长达 9年 的随访 ，发现 H R V降低预示 了高血压 发生危险 ， 进一步证实 自主神经功能异常先于临床高血压的发生f 1 9 1 。 陈楦和林绍 贤 对 8 0例 原发性高血 压患者及 8 0名健康 对 照者进行心 率变异性分析 ，发现 原发性高血 压患者心 率变 应性指标均显著低于 健康 对照者 。孟昭斌和 许 慧f 2 1 】 进行 的 临床 观察也得 出相 同的结论。原发性

19、高血压患者 HR V降低 的原因可能有 2 2 1 ： 高血压伴左心室肥厚患者夜间血压持 续升高导致交感神经活性亢进；高血压患者血液中儿茶 5 5 2 中国心血管病研 究 2 0 1 2年 7月第 1 O卷第 7期 C h i n e s e J o u r n a l o fC a r d i o v a s c u l a r R e s e ， J u l y 2 0 1 2 , V o 1 1 O ， ， v o - 7 酚胺水平升高及肾素一 血管紧张素激活使交感神经张力增 高， 阻力小动脉收缩； 心脏压力负荷过重， 心肌耗氧量增 加， 心肌血液灌注相对不足， 出现心肌缺血损伤， 导致

20、迷走 神经张力减低；大动脉顺应性降低，交感神经兴奋性增 高 ， 递质大量释放 。 心率变异性 愈低 ， 预后愈差 。 因此在高 血 压 的治疗上需要采用 综合 的治疗措 施，不仅 要达到 降压 的 目的， 而且要纠 正异 常的 自主神经调节功能 。 综上 所述 ， HR V分 析是唯一 一个 能够定 量反映 自主神 经的活性及调节功能的检测方法，对评价许多心血管疾病 过程 中 自主 神经 的变化具 有非常重要 的价值 ，可 早期发现 心肌缺 血、 急性 心肌梗死者感 受器的功能损 害 ， 判断冠脉 血 管病变程度 ， 判 断心肌梗死者 的预后 ， 预防心源 性猝死 。其 使用方便 ，易于重复

21、，H R V分析在心血 管领域 的应用将 越 来越广 阔。 9 参考文献 1 孙瑞龙， 吴宁， 杨世豪 ， 等 心率变异性检测临床应用的建议 中华心 血管 病杂志 ， 1 9 9 8 ， 2 6 ： 2 5 2 2 5 5 2 陈灏珠 关于心率变异性 的研究 中华内科杂志 ， 1 9 9 5 ， 3 4 ： 2 91 - 2 9 2 3 S a n d e r c o c k G R，B r o m l e y P D，B r o d i e D A E ff e c t s o f e x e r c i s e o n h e a r t r a t e v a r i a bil i t

22、 y， i n f e r e n c e s f r o m me t a a n a l y s i s Me d S c i S p o r t s Ex e r c， 2 0 0 5， 3 7： 43 3 4 3 9 4 汪捷猛， 张雪莲， 白玫， 等 心率震荡和心率变异性预测急性心 肌梗死 患者心脏性猝死及 干预 治疗 中国心血管病研 究 ， 2 0 0 8 ， 6： 5 78 5 7 9 5 w0 R E，Ml l l e r J P ，B i g g e r J T，e t a 1 D e c r e a s e d h e a r t r a t e v a r i a b i

23、 l it y a n d i t s a s s o c i s t i o n wi t h i n c r e a s e d mo rta l i t y a f t e r a c u t e my o c a r d i a l i n f a r c t i o n Am J Ca r d i o l ， 1 98 7， 5 9： 2 5 6 - 2 6 2 6 高寒梅， 陈娟， 宋朝功 冠心病严重度与心律变异的关系 中国 实用 医药 ， 2 0 1 0， 2 5： 4 0 4 1 7 张瑁， 温元善， 陈嘉龙 急性心肌梗死心率变异性分析 中国现 代 医药杂 志 ， 2 0 1

24、0 ， 1 2 ： 1 0 2 1 0 3 8 宁来轩 冠心病无症状性心肌缺血患者心率变异性分析中国 实用 医药 ， 2 0 1 1 ， 6 ： 5 1 5 2 9谭振清 ， 田国平 心率变异性和 内皮素 一 1 与 急性 冠脉综合征 预 后 的相关性 分析 中国心血管病研究 ， 2 0 0 7， 5 ： 4 7 2 4 7 3 1 0 赵宇， 杨莉莉， 康晓新 心率变异性减低与老年冠心病患者的 心血管事件中国心血管病研 究 ， 2 0 0 6 ， 4 ： 3 4 8 3 4 9 1 1 中华心血管学会 抗心律失常药物治疗建议 中华心血管病 杂志 ， 2 0 0 1 ， 2 9 ： 3 3 4

25、 1 2 L a h i r i m K，K a n n a n k e r L P J ，G o l d b e r g e r J J A s s e s s m e n t o f a u t o n o mi c f u n c t i o n i n c ard i o v a s c u l a r d i s e a s e： p h y s i o l o g i c al b as i s a n d p r o g n o s t i c i mp l i c a t i o n s J Am Co i l Card i o l ， 2 0 08， 51： 1 7 2 5

26、1 7 3 3 1 3 高修仁 心力衰竭心率变异能谱及其昼夜规律变化 中山医 药大学学报 ， 2 0 0 2， 2 3 ： 4 4 9 4 5 1 1 4 C aso l o G，B al l i E，T a d d e i T，e t a1 D e c r e a e d s p o n t ane o u s h e a r t r a t e v a ria b i l i t y i n c o n g e s t i v e h e a r t f a i l u r e Am J Ca r d i o l ， 1 98 9， 6 4： 1 1 6 2 1 1 6 7 1 5 陈明哲

27、 心脏病学 北京 ： 北京医科大学出版社， 2 0 0 1 ： 1 1 9 6 1 6 F a u c h i e r J ，B a b u t y D，C o s n a y P H e a r t r a t e v ari a b i l i t y i n i d i o p a t h i c d i l a t e d c a r d i o my o p a t h y： C h a r a c t e ris t i c s a n d p r o g n o s t i c v a l u e J Am Co l l C a r d i o l ， 1 9 9 7， 3 0：

28、 1 0 0 9 1 01 4 1 7 Mo n t a ri o N，P o r t a A，C o g l i a t i C H e a r t r a t e v a r i abi l i t y e x p l o r e d i n t h e f r e q u e n c y d o ma i n： a t o o l t o i n v e s t i g a t e t h e l i n k b e t we e n h e a r t a n d b e h a v i o r Ne u r o s c i B i o b e h a v Re v， 2 0 0 9，

29、 3 3： 7 1 8 0 1 8 叶任高 ， 陆再英 内科学 北京： 人民卫生出版社， 2 0 0 6 ： 3 2 5 3 31 1 9 S c h r o e d e r E B，L i a o D，C h a m b l e s s l E，e t a1H y p e rt e n s i o n， b l o o d p r e s s u r e， a n d h e a r t r a t e v a r i s b i l i t y： t h e At h e r o s c l e r o s i s R i s k i n C o m mu n i t i e s ( A

30、R I C) s t u d y H y p e r t e n s i o n ， 2 0 0 3 ， 4 2 ： 1 1 0 6 -1 1 1 1 2 0 陈楦， 林绍贤 原发性高血压病患者心率变异性的临床研究 中国社 区医师 ， 2 0 1 1 ， 2 1 3 ： 2 5 2 2 5 3 2 1 孟 绍斌 ， 许 慧 原发性高 血压患者 的心率变异性分 析 中 国伤 残 医学 ， 2 0 0 9 ， 2 1 ： 3 0 3 1 2 2 封红灵 ，翟俊豪 临界高血压患者心率 变异性 的变 化及意义 疑难病杂志 ， 2 0 0 9 ， 9 ： 5 4 1 5 4 2 ( 上接 第 5 4 2

31、页 ) r a t s wi t h i s c h e mi a-i n d u c e d h e a r t f a i l u r e Am J P h y s i o l He a rt Ci r c P h y s i o l ， 2 0 0 8， 2 9 5： H2 2 7 -2 3 6 1 2K a n g Y M，He R L，Y ang L M，e t a1 B r a i n t u mo u r n e c r o s i s f a c - t o r -alp h a mo d u l a t e s n e u r o t r a n s mi t t e r s

32、 i n h yp o t h a l a mi e p a r a v e n - t r i e u l a r n u c l e u s i n h e a r t f a i l u r e Ca r d i o v asc Re s ， 2 0 0 9， 8 3： 73 7一 ( 收稿 日期： 2 0 1 2 0 3 3 1 ) 7 46 1 3 K a n g Y M，Ma Y，Z h e n g J P，e t a 1 B r a i n n u c l e a r f a c t o r k a p p a B a c t i v a t io n c o n t r i b u t e s t o n e u r o h u mo r a l e x c i t a t i o n i n a n g i o t e n s i n I I i n d u c e d h y p e rt e n s i o n C a r d i o v a s c R e s ， 2 0 0 9， 8 2 ： 5 03 - 51 2 ( 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 4 0 6 )