朱偉晶 蒲春伶 李法琦 (重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院老年病科,重慶 400016)
心率震蕩(HRT)是指一次伴有代償間期的室性期前收縮后出現(xiàn)的竇性心率先加速隨后又減速的現(xiàn)象〔1〕。它通過分析單次室性期前收縮這樣一個微弱內(nèi)源性刺激所引起心電節(jié)律的變化,判斷受檢者體內(nèi)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的完整性和穩(wěn)定性。HRT是近年新發(fā)現(xiàn)的心電生理預(yù)測指標(biāo),反映自主神經(jīng)功能狀況,最早應(yīng)用于心肌梗死患者預(yù)后的預(yù)測,目前已在多種疾病中廣泛應(yīng)用,特別對糖尿病自主神經(jīng)功能紊亂的判斷具有重要價值。本文就HRT及其在糖尿病中的應(yīng)用進(jìn)展綜述。
目前,測量HRT的參數(shù)沒有公認(rèn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。Schmidt研究組以心電圖上24個竇性心律RR間期來測量(室性期前收縮前4個RR間期,代償間期后20個RR間期)〔2〕,而最近的研究〔3〕則用室性期前收縮前有2個竇性心律,代償間期后有15個竇性心律來計算出平均的震蕩起始(TO)和震蕩斜率(TS)。
1.1 TO〔1,2〕代表室性期前收縮后的竇性心率出現(xiàn)加速。用室性期前收縮后前2個竇性RR間期的均值減去室性期前收縮前的2個竇性RR間期均值,兩者之差再除以后者。其判定標(biāo)準(zhǔn)為0%,當(dāng)TO<0%時,表示室性期前收縮后初始竇性心率加速,為正常;當(dāng)TO≥0%,表示室性期前收縮后初始竇性心率減速,為異常。
1.2 TS〔1,2〕是定量分析室性期前收縮后是否存在竇性心率減速的參數(shù)。首先測定室性期前收縮后的前20個竇性RR間期值,并以RR間期的序號為橫坐標(biāo),以RR間期值為縱坐標(biāo),繪制RR間期值的分布圖,再用任意連續(xù)5個竇性RR間期值作回歸線,其中正向的最大斜率為TS的結(jié)果。TS的中值為2.5 ms/RR間期,當(dāng)TS>2.5 ms/RR間期時,表明室性期前收縮后竇性心率存在減速現(xiàn)象,為正常;TS≤2.5 ms/RR間期時,表明室性期前收縮后竇性心率不存在減速現(xiàn)象,為異常。
1.3 動態(tài)心率震蕩(TD)〔4,5〕代表TS隨心率變化而變化的程度,反映TS與室性期前收縮前心率的關(guān)系。TD=TS/心率。Bauer等〔5〕研究指出,TD與死亡率高度相關(guān),單變量分析中,TD為最強(qiáng)大、TS為第二強(qiáng)大的危險預(yù)測因子;多變量分析中,只有TD和心肌梗死病史為獨立的預(yù)測因子。TD作為一項死亡率預(yù)測的獨立指標(biāo)包含了TS以外的預(yù)測信息。
1.4 TS的起始時間(TT)〔4,6〕為達(dá)到最大正向回歸直線斜率指標(biāo)(即TS時所對應(yīng)的5個連續(xù)竇性心搏中第1個心搏序號),反映竇性心率減速現(xiàn)象出現(xiàn)的時限。TT依賴于心率,心率慢時HRT的竇性心率減速階段更早一些。TT相對獨立,受其他因素干擾小,不受年齡和平均心率等因素影響,其臨床意義有待進(jìn)一步研究。
1.5 震蕩頻率下降〔4,6〕為HRT頻域變化指標(biāo),是將代償間期后的竇性RR間期值代入正弦曲線波的公式計算后獲得的,有報道該指標(biāo)對慢性心臟病患者是預(yù)測其心臟性死亡的獨立指標(biāo)。
1.6 震蕩跳躍〔3〕是將相鄰竇性RR間期之間的最大差異量化后得到的指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)該指標(biāo)可以預(yù)測擴(kuò)張型心肌病患者置入植入式自動復(fù)律除顫器后室性心動過速和心室顫動的復(fù)發(fā)率。
1.7 TS的相關(guān)系數(shù)〔4〕為達(dá)到最大直線斜率的5個連續(xù)竇性RR間期的回歸直線的相關(guān)系數(shù),該指標(biāo)對心肌梗死后患者的死亡率有獨立預(yù)測價值,但其危險度較TO和TS低。
目前為止,雖然這些參數(shù)可從不同時域、頻域等方面反映HRT與室性期前收縮前心率的關(guān)系,但需要進(jìn)一步的研究明確這些指標(biāo)中的任何一個是否能對TO和TS進(jìn)行進(jìn)一步的危險度分層,臨床意義還沒有完全確定,另外有關(guān)這些新指標(biāo)臨床價值的研究報告很少,有待深入研究。
HRT產(chǎn)生的機(jī)制尚未完全清楚,目前主要有壓力反射間接作用,竇房結(jié)動脈牽拉學(xué)說及自主神經(jīng)緊張性變化等學(xué)說〔2,7,8〕。
2.1 壓力反射學(xué)說 室性期前收縮導(dǎo)致心室舒張期充盈量下降(低張力),從而引起心肌收縮力下降(Frank starling定律),因此室性期前收縮后動脈血壓也將下降。血壓的突然下降激活主動脈弓及頸動脈竇的壓力感受器,通過壓力反射致使心率提高。一個室性期前收縮過后會跟隨一個代償間歇,而代償間歇后第一個竇性周期的動脈血壓將上升,通過壓力反射促使心率下降,心率變化跟隨血壓變化,此時的竇性心率加速然后減速即為HRT??傊?,其基本變化過程為:室性期前收縮-心搏出量下降-血壓下降-心率提高-代償間歇-心搏出量提高-血壓升高-心率下降。
2.2 竇房結(jié)動脈牽拉學(xué)說 室性期前收縮發(fā)生后,動脈血壓的先下降后上升的變化會對竇房結(jié)動脈產(chǎn)生影響。竇房結(jié)動脈位于竇房結(jié)的中央,其體積相對粗大,而竇房結(jié)體積相對較小,因此認(rèn)為竇房結(jié)動脈除供血外,對竇房結(jié)的自律性也有作用,竇房結(jié)動脈內(nèi)壓力變化可以牽拉竇房結(jié)內(nèi)膠原纖維網(wǎng),從而對竇房結(jié)自律性細(xì)胞的放電頻率產(chǎn)生重要影響。除此之外,室性期前收縮對竇性心律的直接影響還可能是代償間歇后動脈血壓升高,一過性增加竇房結(jié)的血液供應(yīng),提高其自律性的結(jié)果。
2.3 自主神經(jīng)緊張性變化 室性期前收縮后動脈血壓的下降可引起頸動脈竇、主動脈弓及其他大動脈的外膜下的壓力感受器興奮(抑制性),壓力感受器的興奮經(jīng)過傳入神經(jīng)到達(dá)延髓,引起迷走中樞的興奮性抑制,交感中樞興奮性增高,進(jìn)而使心臟交感神經(jīng)興奮性增高,心迷走神經(jīng)的興奮性下降,使竇性心率暫時增加。迷走神經(jīng)通過直接作用于竇房結(jié)發(fā)放沖動及房室結(jié)傳導(dǎo)速度影響心率。心臟對迷走神經(jīng)的反應(yīng)延遲時間很短,僅450~700 ms。因此,對于迷走神經(jīng)活動的變化,心臟可以在搏動之間立即做出反應(yīng)。Lin等〔9〕學(xué)者研究了無器質(zhì)性心臟病患者自主神經(jīng)阻滯后HRT的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在注射阿托品或阿托品+艾司洛爾后,TS較基礎(chǔ)值(藥物注射前)明顯降低,TO明顯增高。但單獨注射艾司洛爾后TS和TO與基礎(chǔ)值相比均無明顯變化。同時也發(fā)現(xiàn),TS和TO在基礎(chǔ)狀態(tài)時和注射艾司洛爾后與壓力反射密切相關(guān),但注射阿托品或阿托品+艾司洛爾后,它們的相關(guān)關(guān)系。
3.1 糖尿病與自主神經(jīng)紊亂 糖尿病并發(fā)自主神經(jīng)病變的機(jī)制可能與胰島素不足引起糖、脂肪代謝紊亂以及因此產(chǎn)生的微血管病變有關(guān)〔10〕。①2型糖尿病(T2DM)患者組織中葡萄糖大量增加,大量的葡萄糖被還原成山梨醇,然后被氧化為果糖,因而導(dǎo)致神經(jīng)組織中山梨醇和果糖聚集,使細(xì)胞內(nèi)滲透壓增高。引起神經(jīng)細(xì)胞腫脹和纖維變性,最后導(dǎo)致神經(jīng)階段性脫髓鞘口。②在高血糖的情況下,葡萄糖能競爭性地抑制神經(jīng)組織攝取肌醇,使神經(jīng)組織的代謝、功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生異常,神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢。③血糖與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖基化產(chǎn)物,高血糖時可形成大量的糖基化終末產(chǎn)物,堆積于血管壁,使管壁增厚。管壁狹窄,導(dǎo)致神經(jīng)的缺血、缺氧性損害。④能量、鈣代謝和耗能氨基酸攝取異常,使慢速軸漿運輸障礙〔11〕。早期為迷走神經(jīng)損壞,其次為交感神經(jīng)損壞,晚期則兩種神經(jīng)均有損壞,以至于心臟神經(jīng)支配幾乎喪失。臨床上可以出現(xiàn)惡性心律失常以及心源性休克等,甚至猝死。但早期患者多無特異性臨床表現(xiàn),給早期臨床診斷帶來了困難。
研究提示,糖尿病患者中HRT異常者較HRT正常者死亡率明顯增高,無論是否患有糖尿病,HRT都是最強(qiáng)大的多變量危險預(yù)測因素,特別適用于糖尿病患者〔12〕。它能分辨出患者的自主神經(jīng)系統(tǒng)的受損程度。國內(nèi)一項研究顯示HRT可作為T2DM臨床判斷預(yù)后的重要心電指標(biāo)〔13〕。通過測試糖尿病患者的HRT是否減弱或消失,科學(xué)評價其心電穩(wěn)定狀態(tài),對危險分層有重要意義。
它是一項具有重要發(fā)展前景的臨床檢測技術(shù),對預(yù)防惡性心律事件,減少并發(fā)癥,提高患者的生活質(zhì)量,指導(dǎo)臨床治療和診斷具有重要的參考價值。通過HRT的檢測,及時檢出其自主神經(jīng)功能紊亂者,必須認(rèn)識到隨時能發(fā)生嚴(yán)重,甚至致命的心電改變和事件,機(jī)體在突發(fā)交感風(fēng)暴時引起心室顫動;發(fā)生迷走風(fēng)暴時可引起嚴(yán)重的房室傳導(dǎo)阻滯、心臟停搏等。這些嚴(yán)重的臨床情況都是致命的,應(yīng)及時給予有效的干預(yù),這是降低糖尿病患者發(fā)生惡性心臟事件的重要舉措之一。
在T2DM和心臟自主神經(jīng)病患者,HRT參數(shù)TO值沒有明顯變化,但TS值顯著降低,反映神經(jīng)病理損害程度的Ewing積分與其呈顯著負(fù)相關(guān),且在所有指標(biāo)中相關(guān)性最強(qiáng),如以TS值3.32為甄別閾值,其判斷心臟自主神經(jīng)損害的敏感性為97%、特異性為71%〔14〕。因此,HRT參數(shù)TS值是診斷糖尿病心臟自主神經(jīng)病最理想的指標(biāo)。
在糖尿病患者HRT與HRV的臨床分析中發(fā)現(xiàn),二者均可作為反映糖尿病患者自主神經(jīng)受損的指標(biāo),但HRT只是對1次室性期前收縮的反映,是較弱的內(nèi)源性刺激觸發(fā)的反射性調(diào)節(jié)的結(jié)果,國內(nèi)外研究都表明HRT既反映了壓力反射的敏感性,也反映了交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的張力,即整體自主神經(jīng)的張力在心血管調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作用,敏感性更強(qiáng)〔15〕;更加器官化和系統(tǒng)化,特異性更強(qiáng)〔16〕。在糖尿病心肌病患者HRT變化及其與HRV時閾指標(biāo)、左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)和左室舒張末期內(nèi)徑關(guān)系的研究中,糖尿病心肌病患者TO值顯著增高而TS值顯著降低,且T0與HRV時閾指標(biāo)、左室射血分?jǐn)?shù)和左室舒張末期內(nèi)徑之間明顯相關(guān)〔17〕。
3.2 糖尿病合并心血管疾病
3.2.1 糖尿病合并高血壓 對老年T2DM合并原發(fā)性高血壓患者HRT的變化規(guī)律和臨床意義進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)T2DM合并原發(fā)性高血壓組TO明顯高于但TS、TD和SDNN均明顯低于單純糖尿病或單純高血壓組,提示2型糖尿病合并原發(fā)性高血壓患者的HRT減弱最明顯,其自主神經(jīng)功能受損最嚴(yán)重〔18〕。
3.2.2 糖尿病合并冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)在冠心病急性心肌梗死合并T2DM患者的HRT研究中發(fā)現(xiàn),其合并T2DM患者較單純冠心病急性心肌梗死患者的HRT減弱更顯著,提示冠心病急性心肌梗死合并T2DM患者的自主神經(jīng)功能受損更為嚴(yán)重,文章并同時提及了高血壓合并糖尿病對自主神經(jīng)功能的影響也有類似結(jié)論〔15,19~21〕。
心肌梗死合并糖尿病的患者是發(fā)生突發(fā)心臟死亡事件的高危險因素。糖尿病不僅是引起冠心病和心臟神經(jīng)病變的原因,而且還增加了心肌梗后病人心臟猝死的風(fēng)險。在預(yù)測糖尿病人心梗后心臟死亡事件發(fā)生率中,HRT是一個較LVEF的降低、室性心動過速和24 h動態(tài)心電圖上不正常的心率變異更強(qiáng)的預(yù)測因素〔22〕。
3.2.3 糖尿病合并心力衰竭 在一項觀察糖尿病和心力衰竭與異常心率變異性關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn)〔23〕,HRT在NYHAⅡ級心功能的非糖尿病患者比NYHAⅢ級心功能的非糖尿病患者及NYHAⅠ級、Ⅱ級和Ⅲ級心功能的糖尿病患者更好,提示糖尿病和心力衰竭對自主神經(jīng)功能的作用在NYHAⅡ級心功能患者可能是累積性的,但在NYHAⅢ級心功能的患者,糖尿病對HRT有一定的附加作用。在糖尿病、Ⅲ級心功能的患者中HRT是一個比其他HRV指標(biāo)更為敏感的反映自主神經(jīng)紊亂的方法。最新研究表明心率變異(HRV)是臨床上常用的評價心臟自主神經(jīng)活性的方法,是預(yù)測心血管疾病死亡的獨立危險因子。但HRV的影響因素太多,對心臟自主神經(jīng)功能評價缺乏較高的特異性和穩(wěn)定性,弱化了HRV的診斷意義和臨床應(yīng)用價值。目前認(rèn)為HRT在預(yù)測心血管疾病患者的預(yù)后方面優(yōu)于傳統(tǒng)的指標(biāo)〔24〕。
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