心率变异性在心身疾病和情绪障碍研究中的应用_阎克乐

心理科学进展 2006，14（2）：261~265

Advances in Psychological Science

心率变异性在心身疾病和情绪障碍研究中的应用*

阎克乐 张文彩 张月娟 封文波 袁立壮 王兰爽 唐一源1（河北师范大学教育科学学院心理研究所，石家庄 050091） （1大连理工大学神经信息研究所，大连 116023）

摘 要心率变异性的频谱成分可单独反映交感神经和副交感神经活动的影响。高频（HF）是由迷走神经单独介导；低频（LF）受迷走神经和交感神经共同调制，但主要反映交感神经的活动性。此指标可对高血压、冠心病和月经前期烦躁等心身障碍进行评价。该文还探讨了它用于情绪研究的价值，并认为在不同情绪体验期间的自主神经活动有多种搭配模式，正常人与情绪障碍者之间以及情绪障碍（抑郁、焦虑、恐怖、强迫）患者在自主神经活动方面可能存在显著差别。

关键词心率变异性，自主神经反应模式，情绪障碍诊断。

分类号 R395

1 什么是心率变异性

心率变异性是心血管反应性的一部分，有时也被称为心率反应性（heart rate reactivity）和心动周期变异性（heart period variability HPV）。而心血管反应性（cardiovascular reactivity）意义更加广泛，包括心率的变化、心肌收缩力量大小的变化、血压的改变、呼吸窦性心律不齐、Ｔ波幅度的变化以及心率变异性（heart rate variability, HRV）等。

心率变异性（heart rate variability）指的是心跳快慢的变化情况，由于心跳快慢是由两个相邻的R-R间期时间长短决定的，因此，研究者们由R-R 间期的变化计算出一系列参数，这些参数分为时域和频域的变化，全国心率变异性分析多中心研究协作组规定时域常用参数有：

平均正常R-R间期标准差（SDNN）；

相邻R-R间期差的均方（rMSSD）；

相差大于50ms相邻R-R间期的总数（NN50）；

相差大于50ms的相邻R-R间期占R-R间总数的百分比（PNN50）；

每5分钟正常R-R间期均值的标准差（SDANN）；

每5分钟正常R-R间期标准差的平均值（SDANNindex）。

收稿日期：2005-06-07

* 教育部重大项目（KP0302）。

通讯作者：唐一源，E-mail: yy2100@

频域方面的变化的就是频谱分析，频谱分析的最大优点是可以把心脏活动的周期性数量化。全国心率变异性分析中心研究协作组对心率变异性频域规定的参数是：

总的域值（TP）；

极低频成分（VLF 0.03-0.04）；

低频成分（LF 0.04-0.15）；

高频成分（HF 0.15-0.40）；

低频高频比（LF/HF）[1]。

2 心率变异性与自主神经活动的关系

心率变异性中不管是时域方面的参数、还是频域方面的参数，都是由R-R间期的变化计算出来的，R-R间期的变化是由窦房结发出的冲动决定的，而窦房结发放冲动又是由交感和副交感神经二者活动的结果决定的，因此，R-R间期的变化反映了交感和副交感神经系统的活动性。李莉等（1997）在新西兰兔麻醉的情况下，电刺激减压神经（DN）疑核（NA）和右侧迷走神经（RV）外周端，均引起心率和血压下降，总变异性（TV）、低频成分（LF）、高频成分（HF）、低频和高频的比值（LF/HF）以及极低成分（VLF）显著增加。静脉注射阿托品可使上述反应显著减小，而静脉注射心得安仅可阻断减压神经（DN）和疑核（NA）所引起的低频（LF）增大。研究者所得出的结论是，迷走神经是心率变异性（HRV）的主要调节者之一；高频（HF）是由迷走神经单独介导；低频（LF）受迷走神经和交感神经共同调制[2]，但主要反映交感神经的活动性。

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目前许多研究者认为，心率变异性是研究自主神经活动的非侵入性的、方便的指标。

正因为如此，心率变异性在临床上受到广泛关注，研究结果表明，心率变异性、特别是其中的频谱分析，既与躯体疾病有关，也与临床上的情绪障碍有关。

3 心率变异性与心身障碍

Sztajzel（2004）提出，心率变异性是在窦房结的水平评价交感、副交感神经平衡性的一种简单、有效的方法，在对一些与自主神经关系密切的心身疾病，比如糖尿病病人的神经障碍、高血压、冠心病以及充血性心脏病的评价中得到了运用，可以以此判定患者病情的严重性[3]。

3.1 用来诊断原发性高血压

姜铁超等（2004）对原发性高血压患者的心率变异性进行了研究，实验组50个病人，对照组36个正常人，结果表明，原发性高血压患者的自主神经病变检出率分别为48.00%和26.00%。与对照组比较，原发性高血压组心率变异性时域和频域指标均显著降低。作者认为，心率变异性是早期发现原发性高血压伴自主神经病变的灵敏方法。老年原发性高血压患者的自主神经病变，以迷走神经病变为主[4]。

3.2 用来诊断冠心病

王庆玲（2004）对冠心病充血性心力衰竭患者的心率变异性进行了研究，被试为60名冠心病患者，对照组为40名正常人，连续记录24小时的动态心电图，由计算机自动算出心率变异性的各项指标。结果表明，心率衰竭患者的SDNN、SDANNindex、rMSSD和PNN50等参数较正常人显著降低。作者认为，冠心病患者自主神经的平衡受到损害，并且心率变异性降低的程度与心功能状态密切相关，心率变异性时域指标可作为诊断冠心病心衰严重程度的参数[5]。

3.3 月经前期烦躁与迷走张力降低有关

Landen M等人（2004）对月经前期烦躁者的心率变异性进行了研究，作者们认为，心率变异性下降表明副交感神经张力下降，在抑郁症和焦虑症患者也发现了这种情况。对28个有经前烦躁症状的妇女和11位没有症状的妇女研究发现，心率变异性时域当中反映迷走神经活动性的两个变量：在经前烦躁患者身上连续正常的R-R间期差值的均方根（the root mean square of differences of successive normal RR intervals (rMSSD)）数值较低，正常R-R 间期标准差(SDNN)较低。该结果说明，经前烦躁者与对照者相比，迷走神经的张力可能是下降的，并且这种差别在无症状的卵泡期最为显著[6]。

4 心率变异性在情绪研究和情绪障碍诊断中的理论和临床意义

研究情绪可以从三方面入手：一是研究情绪的外部表现，二是研究情绪伴随的生理变化，三是研究情绪的内心体验。过去研究情绪伴随的生理变化常用的指标是：皮电、心率、血压、呼吸、瞳孔、去甲肾上腺素方面的改变。之所以用这些指标来说明情绪的变化，是因为研究者认为，情绪改变，特别是发怒、恐惧情绪发生时，是一种战斗准备状态，此时，交感神经活动增强，所支配的器官活动性升高，所以反过来又用这些器官活动加强来说明情绪的剧烈变化。但这种测量方法不足之处在于，这些器官不但受交感神经支配，同时也受副交感神经（迷走神经）支配。因此，很难说清楚发生的生理变化如心率加快是交感神经活动增强引起的呢，还是副交感神经活动减弱所致。

因此研究者们希望找出一种指标，单独表示交感或副交感神经活动增强（减弱），现在心率变异性的测量是比较理想的手段。

4.1 心率变异性可用于研究情绪自主神经反应的模式

情绪会引起自主神经系统的反应，自主神经系统的反应表现在它所支配的脏器活动发生变化。研究者们所关心的是，情绪改变在自主神经活动改变方面是否存在着一定的模式，比如说，愤怒、恐惧都使交感神经活动增强，使机体发生血压升高、心率加快等一系列变化，那么二者所引起来的变化是否都一模一样呢？而愤怒、恐惧与快乐、厌恶、悲哀所引起来的变化是否相同？Ekman的研究小组1983年在Science发表了一篇文章，认为厌恶，恐惧和悲哀几种负性情绪之间存在四种差异：愤怒比厌恶引起了更多的心率加快；恐惧比厌恶引起了更大的心率加快；悲哀比厌恶引起了更大的心率加快；愤怒比恐惧引起了手指温度的更大升高。这些结果说明自主神经所支配的脏器活动发生了不同的变化，但是，由于手段方面的限制，所测量的不是自主神经本身（交感和副交感神经）本身的变化