心率变异性的测定及其临床意义(1)

心率变异性的测定及其临床意义

050051　河北医科大学第三医院内科　王　燕　张艳玲　张　伟综述

王士昌审校

心率变异性(HRV)是指测量连续心动周期之间的时间变异数,准确地说,应该是测量连续出现的正常P-P间期之间的差异的变异数。然而由于P 波不如R波明显或P波顶端有时宽钝,所以我们通常用与P-P间期相等的R-R间期来代替。由此可以看出,它不同于通常所用的以时间为单位的平均心率变化指标,如每分钟心率100次和60次。研究表明,HRV可做为植物神经系统活动的无创性检测指标,尤其在判断某些心血管疾病的预后方面有重要意义。

1　心率变异的形成

正常情况下,心脏的活动受窦房结支配,窦房结的活动受植物神系统双重调节。交感神经末梢释放去甲肾上腺素兴奋心肌细胞膜Β肾上腺素能受体,使内向离子流isi(由Ca2+携带)和if(主要由N a+携带)激活,使除极速率加快,自律性增高。心率增快即正性变时作用;迷走神经末梢释放乙酰胆碱,作用于心肌细胞膜M型胆碱能受体,提高K+通透性,促进K+外流,使舒张期除极变慢,窦房结自律性降低,心率变慢。〔1〕心率的变化是交感与迷走神经相互作用的结果。它们之间的相互协调维持着心脏的正常活动。这种相互作用一旦失调,将导致心血管系统功能紊乱,这是许多心血管疾病的发病机制之一。〔2〕

2　心率变异性的检测方法

211　时域测定法:记录24小时动态心电图,将全部正常心动周期输入计算机处理,取得一系列有关心率的数理统计指标,用来衡量HRV的大小。〔3〕21111　R2R标准差:①总体标准差(SDNN):即24小时正常R2R间期,由计算24小时所有正常R2R间期的平均值得。②均值标准差(SDANN):即24小时内连续5分钟节段平均正常R2R间期的标准差。③标准差均值(SDNN I DX):即24小时内连续的每5分钟节段正常R2R间期的标准差的平均数。以上标准差值≤50m s为HRV小,若≥100m s为HRV大。21112　差值:①最大差值:每两个相邻正常R2R间期差值的绝对数,若≤50m s,其HRV小〔4〕。②差值>50m s的百分比(PNN50):即差值>50m s的正常R2R间期在特定时间内R2R间期数中所占的百分比,此值越大,则迷走神经张力越高。〔5〕。③差值均方的平方根(Χ-M SSD):即24小时连续正常R-R间期差值均方的平方根。

21113　心率骤增次数:计算单位时间内心率突然增加至少>10次 分且连续3-5分钟的次数。

21114　变异系数(CV):以每分钟连续正常R2R间期标准差除以该段时间的平均正常R2R间期,有利于对比。

21115　心率变异指数:一段时间内R2R间期总数与占比例最大的R2R间期数之比,正常人大于25。

在计算以上指标过程中,应排除房性或室性早搏的干扰,如1分钟内包含的正常R2R间期少于20个或连续5分钟内正常R2R间期少于120个,该节段的R2R间期应全部剔除〔6〕。

212　频域分析法:即用计算机对心率变异的速度或幅度进行频域分析,又称心率功率谱分析(HR PSA)。

首先用心电图机将人体心电信号经放大和模拟 数字(A D)转换器转换成电信号后,输入计算机,计算机对输入的每个Q R S波群进行识别和标记,再将所得256个或512个连续心搏信号进行快速富里叶转换或自回归运算,即得心率功率谱图(HR PS)〔7〕。见图

:

图　正常心率功率谱图

A1=1.399E-04,A2=2.736E-04

(E-04=10-4)

图中横坐标代表频率(单位H z),纵坐标代表功率谱的密度(HR2 H2),HR PS一般分为3个区域: (1)低频带0.02～0.09H z之间;(2)中频带0.09～0. 15H z之间;(3)高频带0.15～0.40H z之间。计算功率谱带曲线下的面积的积分,可做为定量测定数据也可计算低高频带成分的功率比值(L F H F),一般HR PS的波幅越高,表示心率变异的幅度越大;波峰所处的频域越低,表示心率变异的速度越慢。

正常HR PS一般出现2-3个主要峰,第一峰位于0.04H z频带段,属低频峰段,此处的心率变化受体温,血管舒缩张力和肾素—血管紧张素系统的影响,静注阿托品或Β受体阻滞剂后波峰幅度降低〔8〕,故能同时反映交感和副交感神经的张力变化;第二峰位于0.1H z频带周围,属中频峰段,主要反映压力感受性反射和血压调节引起的心率变化;第三峰出现在0.3H z频带周围,属高频峰段,与呼吸引起的心率变化有关,可作为呼吸性心率不齐的定量指标。L H H F比值正常为3.6±0.7,此比值反映交感和副交感神经间的平衡,比值提高提示交感神经张力增高。

3　心率变异性的临床意义

311　冠心病:心绞痛患者的HRV降低,与病情呈正相关,且心梗后心绞痛病人HRV的降低与死亡率增加相一致〔9〕,HRV<50m s的冠心病患者心脏性猝死(SCD)发生率是HRV>50m s患者的5.3倍〔10〕。HRV可作为SCD高危因素的独立指标〔11〕。急性心肌梗塞(AM I)时HRV高频峰明显降低或消失〔12〕。HRV减低的程度与心功能损害和梗塞面积相关, AM I早期测定HRV有助于早期危险率的分层, AM I后2～3周HRV降低与左室射血分数呈显著正相关〔13〕。HRV降低(<20m s)及晚电位阳性将预示心梗后病人会出现致死性心律失常和猝死,其敏感性为58%,阳性预测值为53%,相对危险指数为18. 59%〔14〕。

312　高血压:交感神经系统对维持和调节正常血压起决定作用,健康人血压无明显昼夜变化,高血压病入夜间血压低于白天。正常人HRV低频成份夜间减少,而高血压患者昼夜则无显著差异。〔15〕高血压HRV改变的原因可能是:高血压者交感神经活性高,而HRV的低频成份主要反映的是交感神经活性,故高血压HRV改变以低频成份为主〔10〕。

313　心力衰竭:心血管功能的神经内分泌调节是充血性心衰血流动力学的重要病理生理机制。心衰时,自主神经对心脏的支配出现明显异常。交感2迷走平衡改变〔16〕。与健康者相比,心衰者HRV明显降低,以高频成份降低为甚,而低频成份无明显变化,说明心衰时迷走神经张力下降,而交感神经对心脏的控制是完好的〔16〕。心衰时HRV改变机制尚不清楚,有人认为〔17〕可能与患者的心血管压力反射对生理刺激的反应性降低有关。

314　其它:有人发现〔18〕,糖尿病人HRV显著降低(P<0.005),其下降程度与糖尿病合并周围神经病变的程度平行。尿毒症多神经病变是慢性肾衰的一重要合并症,在进行HRV分析时,发现HRV显著下降,与病情呈正相关〔19〕。

在心脏移植术后,心率变异程度明显减少或消失,一旦出现排斥反应,心率变异程度将明显提高〔20〕。

有人研究,射频消蚀术后,总体反映自主神经张力的平均心率的标准差及反映迷走神经的高频成份明显降低,提示射频消蚀术在阻断异常径路的同时也影响了心脏的植物神经尤其是迷走神经。还有人发现〔21〕。射频消蚀室上速后HRV下降,以后渐增高,消蚀后HRV改变以低频成份为主,可能与心内膜迷走神经分布多于交感神经有关。HRV降低可能是消蚀对神经的损害。

总之,心率变异性是一种无创检测手段,已引起人们极大兴趣,它对于提示疾病预后,发病机制、诊断及评价药物疗效方面都具有重大意义,特别是对发现冠心病或心梗病人的潜在危险性方面有很大意义。

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