程 明，馬慧娟，張 翼

（河北醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)教研室，河北石家莊 050017）

低氧與心率變異性研究進展

程 明，馬慧娟，張 翼*

（河北醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)教研室，河北石家莊 050017）

高原或運動等生理性低氧或/和臨床心血管、呼吸及代謝等疾病病理性缺氧均可改變機體自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能，從而導(dǎo)致心率變異性（HRV）變化。HRV對機體功能狀態(tài)評定、多種疾病的診斷、預(yù)后及療效評價具有重要價值。本綜述簡要介紹近年來有關(guān)低氧與HRV的研究進展。

心率變異性;自主神經(jīng)調(diào)節(jié);低氧

*通信作者（corresponding author）:zhyhenry@hotmail.com

心率變異性（heart rate variability，HRV）反映連續(xù)竇性心跳間瞬時心率的微小變化，與影響心率的各種因素密切相關(guān)，通常用于評價心臟健康狀況及自主神經(jīng)調(diào)節(jié)能力。HRV與臨床多種疾病具有相關(guān)性，因此，常作為預(yù)測或評價這些疾病的重要指標(biāo)。近年來，有關(guān)HRV臨床應(yīng)用和低氧對HRV的影響日益受到人們的關(guān)注。

1 HRV的檢測與影響因素

心率變異性通過分析不同時間或狀態(tài)下心律間期的變化情況，在竇房結(jié)水平反映自主神經(jīng)對心率的調(diào)節(jié)。HRV檢測方法可分為線性分析法和非線性分析法，前者包括時域分析法和頻域分析法。其中時域分析法指標(biāo)包括NN間期標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN）及NN平均值的標(biāo)準(zhǔn)差（SDANN）等，頻域分析法包括高頻功率（HF）、低頻功率（LF）及極低頻功率（VLF）等指標(biāo)。非線性分析主要包括功率譜法和散點圖法。散點圖可定量描述其短軸和長軸，分別用SD1 和 SD2 表示［1］。

HRV受年齡、性別、營養(yǎng)狀況及藥物等多種因素的影響。HRV隨年齡增長明顯下降，高齡人群交感神經(jīng)調(diào)控作用逐漸占主導(dǎo)地位［2］。性別也可影響HRV，與同齡男性相比，女性的迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)能力較強，交感神經(jīng)調(diào)節(jié)能力較弱，因此，女性的HRV較男性相對為高［3］。此外，藥物［4］和營養(yǎng)狀況［5］也可影響HRV。

2 生理性低氧對HRV的影響

高原或運動等生理性低氧條件下，自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能會發(fā)生改變，從而導(dǎo)致HRV變化。

世居高原環(huán)境的藏族居民的HRV與生活于平原的漢族居民相比，其迷走神經(jīng)活性較高，交感神經(jīng)緊張性較低，并擁有較高的HRV值。一般較高的HRV提示具有較好的適應(yīng)能力和健康特征，藏族居民在平原生活3年以后這種自主神經(jīng)調(diào)節(jié)特征依然存在。在接受急性低氧刺激時，漢族居民的SDNN和HF值明顯降低，LF/HF則明顯升高，而藏族居民HRV值無明顯變化［6］。通常，運動引起機體交感神經(jīng)興奮性增強，但劇烈的運動可導(dǎo)致交感神經(jīng)過度興奮，發(fā)生心律失常，此時 HRV參數(shù)顯著下降。HRV值的降低常作為病態(tài)及自主神經(jīng)功能不全的表現(xiàn)。經(jīng)過長期適當(dāng)體育鍛煉的人面臨運動低氧發(fā)生心律失常的風(fēng)險性明顯降低［7］。說明長期高原低氧適應(yīng)或適度的體育鍛煉可提高心臟自主神經(jīng)調(diào)節(jié)對低氧刺激的耐受性。

近來的研究表明，給予大鼠28 d模擬海拔5000 m，每天6 h的間歇性低壓低氧處理，可顯示明顯的心臟保護作用，表現(xiàn)為心肌對缺血/再灌注的耐受性增強、限制心肌梗死面積和形態(tài)學(xué)改變以及抗心律失常和抗氧化作用［8］等，HRV頻域指標(biāo)TP、LF及VLF值在低氧環(huán)境中顯著降低，而在常氧環(huán)境中無明顯改變，且由于急性低氧所致的HRV變化明顯減小，提示間歇性低氧可能通過交感神經(jīng)調(diào)節(jié)的改變發(fā)揮對心臟的保護作用。

3 病理性低氧對HRV的影響

低氧是臨床心血管、呼吸等疾病常見的病理表現(xiàn)，常伴隨HRV的改變。近年來，HRV對多種疾病診斷、療效評價及預(yù)后判斷的價值日益引起人們的關(guān)注。

3.1 心血管疾病與HRV

冠心病患者早期可出現(xiàn)自主神經(jīng)功能損害，表現(xiàn)為迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)能力下降及交感神經(jīng)過度興奮，HRV頻域指標(biāo)SDNN和SDANN均降低。由于迷走神經(jīng)張力降低，交感神經(jīng)活動占優(yōu)勢，心肌電活動的不穩(wěn)定易導(dǎo)致心律失常［9］。同時，心肌梗死的發(fā)生與HRV存在相關(guān)性，心梗后HRV降低［10］。

交感-迷走神經(jīng)平衡失調(diào)在高血壓發(fā)病中具有重要影響。高血壓人群與血壓正常人群相比，其夜間LF值和 LF/HF值顯著增高，而 HF、SDNN及SDANN值明顯降低，提示高血壓患者交感神經(jīng)活性明顯增強，迷走神經(jīng)活性降低。高血壓患者血壓越高，HRV時域指標(biāo)SDNN、SDANN等下降越明顯，合并腦出血的發(fā)生率越高，預(yù)后越差［11］。

盡管HRV對診斷某一疾病并無特異性，但有關(guān)HRV與冠心病、心肌梗死及高血壓等心腦血管疾病的相關(guān)性越來越引起人們的關(guān)注［12］。HRV指標(biāo)的變化對于冠心病、急性心梗、猝死和高血壓腦出血的發(fā)生有著重要的預(yù)測價值。

3.2 呼吸疾病與HRV

臨床睡眠呼吸暫停綜合征患者常伴隨夜間間歇性低氧（IH），表現(xiàn)為血壓增高，其主要原因是頸動脈體對急性低氧的反應(yīng)性增強、交感神經(jīng)傳出活動加強。模擬睡眠呼吸暫停綜合征的慢性IH動物實驗顯示，大鼠接受14 d的IH處理，其HRV頻譜即發(fā)生改變，LF成分增加，而動脈血壓的升高發(fā)生于直到IH處理21 d后才出現(xiàn)。表明，HRV對于呼吸暫停綜合征患者的血壓升高是一個理想的預(yù)測指標(biāo)［13］。

3.3 糖尿病與HRV

自主神經(jīng)病變是糖尿病的并發(fā)癥之一，特征為交感和副交感通路中小神經(jīng)纖維的廣泛神經(jīng)元退變。有報道，自主神經(jīng)功能正常的糖尿病患者，其HRV各參數(shù)普遍都降低，提示糖尿病患者心臟自主神經(jīng)（副交感神經(jīng)）活性降低出現(xiàn)于臨床癥狀之前，糖尿病患者的HRV參數(shù)降低提示即將出現(xiàn)神經(jīng)病變或預(yù)后不良［14］。因此，HRV對糖尿病早期階段自主神經(jīng)功能失常的診斷顯得尤為重要。

3.4 腎功能衰竭與HRV

腎衰患者HRV的LF值較正常人高，而HF則較正常人低［15］。也有研究發(fā)現(xiàn)終末期腎病患者血漿去甲腎上腺素水平明顯升高，而HRV時域指標(biāo)SDNN值及RMSSD值較正常人群降低［16］。近來，有研究發(fā)現(xiàn)末期腎病患者與正常對照組相比，其LF值、HF值及TP值均顯著降低［17］。

4 HRV研究與應(yīng)用展望

心率變異性分析作為一種評價自主神經(jīng)功能的簡單及無創(chuàng)的方法日益受到人們關(guān)注，HRV在臨床疾病及低氧等領(lǐng)域的研究也不斷深入。同時，我們也不應(yīng)忽視HRV研究與應(yīng)用面臨的問題。例如，動態(tài)HRV分析在臨床中還不夠成熟，某些指標(biāo)的生理意義尚不明確，動態(tài)心電圖儀器需進一步標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，評價指標(biāo)也有待統(tǒng)一。

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Research progress of hypoxia and heart rate variability

CHENG Ming，MA Hui-juan，ZHANG Yi*

（Dept.of Physiology，Hebei Medical University，Shijiazhuang 050017，China）

Physiological hypoxia under high altitude or exercise condition and pathological hypoxia in cardiovascular，respiratory and metabolic disorders result in the change of autonomic nervous function，in turn，the change of heart rate variability（HRV）.HRV is a valuable method for the evaluation of body function，the diagnosis，prognosis and judgment of therapy in some diseases.Here the progress of research on hypoxia and HRV is briefly reviewed.

heart rate variability;autonomic nervous function;hypoxia

Q 463;Q 494

A

1001-6325（2012）01-0099-03

2010－11－18

2011－05－24

國家自然科學(xué)基金（30393130，30572086，31071002）;國家重點基礎(chǔ)發(fā)展計劃（973）（2006CB504100）;高校博士點專項基金（20060089009）