2型糖尿病患者的心率震荡与心率变异

　　作者：汪宏　　作者单位：武汉市第十一医院心电图室，湖北 武汉

　　【摘要】目的：探讨2型糖尿病(T2DM)患者的心率震荡(HRT)和心率变异(HRV)的变化。方法：选择98例T2DM患者为T2DM组，100例非糖尿病患者为正常对照组，对所有研究对象行24 h动态心电图，计算HRT指标震荡初始(TO)、震荡斜率(TS)及HRV指标：24h正常RR间期标准差(SDNN)，两个相邻R-R间期标准差≥50ms的心搏数占总R-R间期数的百分比(PNN50)、低频/高频峰值比(LF/HF)，分析上述指标间的相关性。结果：与正常对照组比较，T2DM组TO[(-4.79±3.98)%比(-1.31±3.95)%]、LF/HF[(2.37±0.96)比(3.64±1.33)]值明显升高，TS[(8.36±4.47) ms比(4.10±4.28) ms]， SDNN[(138.46±21.33) ms比(98.79±26.87) ms]， PNN50[(12.83±10.91)%比(3.45±2.73)%]明显降低，P<0.05～0.01;T2DM组TO(75.5%比20.0%)、TS(46.9%比4.0%)、SDNN(30.6%比9.0%)阳性率均明显高于正常对照组(P<0.05～<0.01);HRV的各项指标和HRT均有良好的相关性(r=-0.52～0.54，P<0.05～<0.01)。结论：心率震荡和心率变异可作为早期发现2型糖尿病患者心脏植物神经损害的一个有效无创方法。

　　【关键词】 糖尿病,2型,心率;心率变异;自主神经系统

　　Abstract：Objective：To study the changes of heart rate turbulence (HRT) and heart rate variability (HRV) in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM).Methods： A total of 98 T2DM patients were enrolled as T2DM group and 100 non-diabetes subjects were treated as normal control group.The 24h dynamic electrocardiogram， and calculated for HRT indicators， including turbulence onset (TO) and turbulence slope (TS)， and HRV indicators， including standard deviation of normal to normal RR intervals calculated over the 24 h period (SDNN)， PNN50 and ratio of low frequency value/high frequency value (LF/HF) were measured in all sabjects.Relationships among indicators above were analyzed then.Results： Compared with normal control group， there were significant increase in TO [(-4.79±3.98)% vs. (-1.31±3.95)%] and LF/HF [(2.37±0.96) vs. (3.64±1.33)]， significant decrease in TS [(8.36±4.47) ms vs. (4.10±4.28) ms]， SDNN [(138.46±21.33) ms vs. (98.79±26.87) ms] and PNN50 [(12.83±10.91)% vs. (3.45±2.73)%] in T2DM group， P<0.05～<0.01; Positive rates of TO (75.5% vs. 20.0%)， TS (46.9% vs. 4.0%)， SDNN (30.6% vs. 9.0%) in T2DM group were significantly higher than those of normal control group (P<0.05～<0.01); Indicators of HRV possessed correlation with those of HRT (r=-0.52～0.54，P<0.05～<0.01).Conclusion： Heart rate turbulence and heart rate variability may be an effective and noninvasive method to discover cardiac autonomic nervous system disturbance in patients with type 2 diabetes mellitus in early period.

　　Key words：Diabetes mellitus， type 2; Heart rate; Autonomic nerve system

　　心率震荡(HRT)是指心脏在发生室性早搏后出现窦性心率先加速，随后发生窦性心率减速的双相涨落式的变化〔1〕。由Schmidt于1999年最早提出， 由于其检测方法无创、简单、测量可行等优点，成为近年来研究心脏生理病理现象的热点之一。现有大量研究表明HRT反映了患者自主神经调节的异常。心率变异(HRV)是指逐次窦性心搏间心动周期的微小变化，它能够量化地反映自主神经系统对窦房结的调节，是临床上常用的评价心脏自主神经活性的指标。而心脏植物神经功能障碍是2型糖尿病(T2DM)患者最常见且最严重的并发症之一。损伤早期患者多无特异性临床表现，常给诊断带来困难。本研究通过对98例T2DM患者和100例非糖尿病患者HRT， HRV指标的比较分析，以了解其对T2DM合并的心脏植物神经功能障碍的早期诊断意义。

　　1　资料与方法

　　1.1　一般资料

　　选择2008年10月～2009年12月在我院住院治疗的98例T2DM患者，其中男58例，平均年龄(64.4±10.1)岁，女40例，平均年龄(58.8±12.4)岁，诊断均符合WHO 2型糖尿病诊断标准。100例非糖尿病患者为正常对照组，其中男54例，平均年龄(62.3±10.3)岁，女46例，平均年龄(60.4±11.6)岁，均无器质性疾病史。所有入选者均为窦性心律，无房室传导阻滞，并且1周内均未服用影响自主神经及心率的药物。

　　1.2　方法

　　1.2.1　动态心电图检测：采用GE Medical System s公司的动态心电图检测系统，选用7条导线的三通道双极导联。每例患者要求完成24h动态心电图监测，监测期间日常活动并按要求填写日记。

　　1.2.2　HRT指标检测：通过人机对话去除心房颤动、干扰、伪差，经分析系统自动检出符合条件的室早(室早前2个和后20个搏动均为窦性节律)。计算震荡初始(turbulence onset，TO)和震荡斜率(turbulence slope，TS)。TO用室早代偿间期后的前2个窦性心率的RR间期的均值，减去室早偶联间期前的2个窦性心率的RR间期的均值，两者之差再除以后者，计算公式为TO=[(RR1+RR2)-(RR-2+RR-1)]/(RR-2+RR-1)×100%。RR1、RR2代表室早后的前两个窦性心率RR间期值，RR-1、RR-2代表室早前的2个窦性心律RR间期值，正常值<0。TS需首先测定室早后的前20个窦性心率的RR间期，并以RR间期为纵坐标，以RR间期的序号为横坐标，绘制RR间期值的分布图，再用任意连续5个序号的窦性心率的RR值计算并做出回归线，其中正向的最大斜率为TS的结果。如室早大于1次，则计算所有TS的均值作为TS值，正常值>2.5 ms/RR间期。

　　1.2.3　HRV指标检测：(1)24h正常RR间期标准差(SDNN)：24h内全部正常心动周期的标准差，反映24h内HRV的总和，SDNN≤100ms为心率变异性降低;(2)两个相邻R-R间期标准差≥50ms的心搏数占所分析信息间期内心搏数的百分比(PNN50);(3)LF/HF(低频与高频峰值比)。

　　1.3　统计学方法

　　所有资料采用SPSS 13.0统计软件进行统计分析，计量资料均以均数±标准差(x-±s)表示，计数资料以百分率表示，采用x2检验，两个变量之间采用直线相关分析。P<0.05为差异有显著性。

　　2　结　果

　　2.1　两组HRT与HRV指标的比较

　　T2DM组TO值明显高于正常对照组(P<0.05)，而TS值明显低于正常对照组(P<0.05)，SDNN、PNN50值明显低于正常对照组(P<0.01)，LF/HF值明显高于正常对照组(P<0.01)。见表1。表1　两组心率震荡与心率变异指标的比较

　　2.2　两组的HRT与HRV阳性率比较

　　T2DM组TO、TS、SDNN阳性率均明显高于正常对照组(P<0.05～<0.01)。见表2。

　　2.3　两组HRT与HRV的相关分析

　　两组的TO、TS与SDNN、PNN50、LF/HF存在一定相关性。见表3。表2　两组心率震荡与心率变异阳性率比较 表3　两组心率震荡与心率变异的相关分析

　　3　讨　论

　　心脏植物神经功能损伤是T2DM患者最常见且最严重的并发症，表现为交感神经张力增高，迷走神经张力降低。

　　HRT的确切发生机制还不清楚，目前认为颈动脉窦-主动脉弓减压反射激活是室性期前收缩后发生短暂窦性心率变化的主要原因，并且是通过心迷走神经为主的心脏自主神经系统完成。迷走神经具有抗心律失常作用，窦性HRT正常存在时提示这种保护作用完整，而窦性HRT减弱或丧失则提示这种保护机制丧失，预示心脏性猝死的危险性增加。大量研究表明HRT在心绞痛危险分层[2]预测心肌梗死、心肌病、心力衰竭等器质性心脏病患者病死率中均有较高的敏感性和特异性[3-8]。但对T2DM患者窦性HRT减弱或丧失与发生恶性心脏事件关系的研究中尚有争议。本研究中T2DM组TO值明显高于正常对照组(P<0.05)，而TS值明显低于正常对照组(P<0.05)，且T2DM病组HRT各项指标阳性率均显著高于正常对照组(P<0.01)，即T2DM有窦性HRT现象减弱或丧失，反映出患者迷走神经活性受抑制。

　　HRV是指逐次窦性心搏间心动周期的微小变化，它能够量化反映自主神经系统对窦房结的调节，是反映交感与迷走神经张力及其平衡的重要指标。其测定有时域分析和频域分析两种方法。一般认为HRV检测时域指标中SDNN反映总体的心率变异程度，PNN50主要反映迷走神经张力。LF/HF是HRV中重要的频域指标，主要反映心脏交感-迷走神经均衡性。本研究中T2DM组的SDNN、PNN50值明显低于正常对照组(P<0.01)，反映迷走神经张力降低，而LF/HF值明显高于正常对照组(P<0.01)，显示T2DM患者心脏交感-迷走神经均衡性被破坏。

　　虽然HRT的发生机制尚未明确，但多数学者认为与压力感受器的敏感性，即迷走神经的反应性有关，而HRV则主要反映心脏自主神经(包括交感与迷走)的张力大小，二者存在一定的相互联系， 同时又具有互补的功能。本研究中作为HRT主要指标的TO与TS和反映HRV的SDNN、PNN50及LF/HF均存在一定的相关性，其P值<0.01或=0.01，表明HRT的异常与迷走神经功能变化密切相关。

　　HRT与HRV在评价自主神经调节心脏作用时有很大价值，但两者仍有区别，HRV受很多因素的影响，故对心脏自主神经的评价缺乏较高的特异性和稳定性[9]。而窦性HRT只是对一次室性早搏的反应，是由极弱的内源性刺激触发的反射性调节的结果，更加器官化和系统化，特异性更强[10]。

　　本研究认为HRT与HRV可以作为早期发现T2DM患者心脏植物神经损害的一个有效无创方法，有利于防治严重并发症的发生。

　　【参考文献】

　　[1]郭继鸿.窦性心率震荡现象[J].临床心电学杂志，2003,12(1)：49-54.

　　[2]张晓红，张良洁，施有为，等.窦性心率震荡在不稳定型心绞痛患者危险分层中的作用[J].心血管康复医学杂志，2011,20(1)：38-41.

　　[3]刘国华，骆　峰，夏志宏，等.急性心肌梗塞患者心率震荡现象及其临床意义[J].临床心血管病杂志，2006,22(8)：466-468.

　　[4]Iwasaki M， Yuasa F， Yuyama R， et al. Cor-relation of heart rate turbulence with sympathovagal balance in patients with acute myocardial infarction[J]. Clin Exp Hypertens,2005,27(2-3)：251-257.

　　[5]Hallstrom AP， Stein PK， Schneider R，et al.Characteristics of heart beat intervals and prediction of death[J].Int J Cardiol,2005,100(1)：37-45.

　　[6]Kawasaki T， Azuma A， Asada S， et al.Heart rate turbulence and clinical prognosis in hypertrophic cardiomyopathy and myocardial infarction[J].Circ J， 2003,67(7)：601-604.

　　[7]Francis J， Watanabe MA， Schmidt G.Heart rate turbulence： a new predictor for risk of sudden cardiac death[J]. Ann Noninvasive Electrocardiol， 2005,10(1)：102-109.

　　[8]Barthel P， Schneider R， Bauer A， et al.Risk stratification after acute myocardial infarction by heart rate turbulence[J].Circulation， 2003,108(10)：1221-1226.

　　[9]庹　焱.心率变异性研究进展[J].国外医学：生理病理科学与临床分册，2001,21(4)：305-308.

　　[10] Schmidt G， Malik M， Barthel P， et al.Heart-rate turbulence after ventricular premature beats as a predictor of mortality after acute myocardial infarction[J]. Lancet,1999,353(9162)：1390-1396.