健康人群心率减速力与心率变异性分析的关系图文.docx

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健康人群心率减速力与心率变异性分析的关系图文

分类号学号M201175841学校代码10487密级

硕士学位论文

健康人群心率减速力与心率变异性分

析的关系

学位申请人:

李成鹏

学科专业:

内科学（心血管病

指导教师:

王琳教授

答辩日期:

2014年5月

ADissertationSubmittedtoHuazhongUniversityofScienceand

TechnologyfortheDegreeofMasterofMedicine

Therelationshipbetweendecelerationcapacityofrateandheartratevariabilityinhealthypeople

Postgraduate:

ChengpengLi

Major:

InternalMedicine（Cardiology

Supervisor:

Prof.LinWang

TongjiMedicalCollege

HuazhongUniversityofScience&Technology

Wuhan430030,P.R.China

May2014

独创性声明

本人郑重声明,本学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果的总结。

尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。

本人完全意识到本人将承担本声明引起的一切法律后果。

学位论文作者签名:

日期:

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:

学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

保密□,在年解密后适用本授权书。

本论文属于

不保密□。

（请在以上方框内打“√”

学位论文作者签名:

指导老师签名:

日期:

年月日日期:

年月日

目录

缩略词表（1

摘要（2

Abstract（3

前言（4

材料与方法（5

结果（7

讨论（12

参考文献（16

综述（19

参考文献（32

致谢（38

华中科技大学硕士学位论文

1

缩略词表

英文缩写英文名称中文名称HRVheartratevariability心率变异性分析DCdecelerationcapacityofrate心率减速力HRTheartrateturbulence窦性心率震荡DRsHeartRatedecelerationruns

连续心率减速力SDNNRMSSDPRSASDANNLFHFLVEFBRSCRTBPVBMICITOTSstandarddeviationofnormalRRintervals

squaresofdifferencesbetweenadjacentNNintervals

Phaserectifiedsignalaverage

StandarddeviationoftheaverageNNintervalslowfrequencyhighfrequency

leftventricularejectionfractionbaroreflexsensitivity

cardiacresynchronizationtherapybloodpressurevariabilitybodymassindex

chronotropicincompetenceturbulenceonsetturbulenceslope

RR间期总体标准差

相邻RR间期差值的均方根信号平均

R-R间期均值标准差

低频功率高频功率左室射血分数压力反射敏感性心脏再同步化治疗血压变异性体重指数心脏变时功能不良震荡初始震荡斜率

华中科技大学硕士学位论文

健康人群心率减速力与心率变异性分析的关系

华中科技大学同济医学院附属同济医院心血管内科

硕士研究生:

李成鹏

导师:

王琳

摘要

目的:

对正常人的心率减速力（DC和心率变异性（HRV进行分析,探讨正常人年龄、性别及昼夜节律对DC和HRV的影响。

方法:

603例正常人按年龄分为以下3组:

青年组126例（18~39岁、中年组357例（40~59岁和老年组120例（60~70岁,受检者进行24h动态心电图检测,分析24h、白昼（15:

00~20:

00和夜间（00:

00~05:

00的DC、HRV时域指标（SDNN、RMSSD和平均心率（HR等。

结果:

随着年龄增长,24hDC、HRV时域指标和HR均呈降低趋势。

青、中年组女性DC和SDNN均低于男性（P均<0.05,青年组女性HR高于男性（P<0.05,老年组男女间各指标值相比无明显差异。

正常人群夜间DC和RMSSD均高于白昼,而白昼HR明显高于夜间（P均<0.05。

DC值与年龄和HR呈负相关,与SDNN和RMSSD呈正相关（P均<0.05。

结论:

正常人从青年到老年随着年龄增长,其自主神经调节功能逐渐减弱;青、中年组女性迷走神经活性明显弱于男性,老年组男女间自主神经活性相比无明显差异;夜间迷走神经活性明显高于白昼;DC和HRV与年龄、性别及昼夜节律等有很好的相关性,DC与HRV密切相关。

关键词心血管病学;心率减速力;心率变异性;年龄;性别;昼夜节律

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Abstract

Objective:

Toanalyzethedecelerationcapacity（DCandheartratevariability（HRVandtoexploretheeffectsofage,sexanddiurnalvariationonDCandHRVinhealthypeople.Methods:

Wecollectedtheaverageheartrate（HR,DCandtimedomainparametersofHRV（SDNN,RMSSDofthe24h,day（15:

00~20:

00andnight（00:

00~05:

00respectivelyfrom24hHolterrecordingsin603healthysubjects（18to70yearsold;287male,316female.Accordingtoagewedividedthesubjectsintothreegroups,theyounggroup（agebetween18and39,themiddle-agedgroup（agebetween40and59andtheoldgroup（agebetween60and70.Results:

24hDC,HRVandHRdecreasedwithaging（P<0.05.DCandSDNNindexfromfemalesarelowerthanthosefrommalesintheyounggroupandmiddle-agedgroup（P<0.05,HRoffemalesarehigherthanthatfrommalesintheyounggroup（P<0.05,thedifferencesbetweenmalesandfemalesdisappearedintheoldgroup.DCandRMSSDarehigherinnighttimethanthatfromdaytimeinthethreegroups,HRfromnightaremuchlowerthanthatfromdaytime（P<0.05.DCwasnegativelycorrelatedwithageandHR,andpositivelycorrelatedwithSDNNandRMSSD（P<0.05.Conclusions:

Thefunctionsofautonomicnervoussystemdecreasedwithaginginhealthypeople;theeffectofvagusnervoussystemisgreaterinthenightthanthatduringtheday;theactivityofvagusnervoussystemfromfemalesisweakerintheyoungandmiddle-agedgroupsthanthatfrommales,thegenderdifferencesdisappearedintheoldgroup.WeconcludedthatDCandHRVaresignificantlyassociatedwithage,sexanddiurnalvariation,andDCispositivelycorrelatedwithHRV.

Keywords:

Cardiology;Decelerationcapacity;Heartratevariability;Age;Sex;Diurnalvariation

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前言

心脏自主神经功能调节异常与众多心血管疾病有着密切的关系,大量研究证明（1心肌梗死、心力衰竭、心肌病、糖尿病、猝死等患者心脏自主神经出现不同程度的调节功能紊乱,因此,早期检测心脏自主神经功能显得尤为重要,可以及早的对患者的预后做出评估,及时的进行干预尽可能的改变预后。

多年来,关于心脏自主神经功能的检查方法越来越多,包括早些年的传统的标准心血管自主神经功能试验、蹲踞试验、心脏変时性、压力反射敏感性、倾斜试验等。

随着1949年Holter的问世,人们开始利用Holter对心脏自主神经功能做了深入的研究,比如心率变异性（HRV、心率震荡（HRT、心率减速力（DC、连续心率减速力（DRs等。

德国慕尼黑心脏中心的GeorgSchmidt等教授（2于2006年通过大样本的随访观察研究首次提出了心率减速力（DC的概念,DC是对24小时心率减速能力的测定,主要侧重于对迷走神经张力定量评估,其主要用于评价心肌梗死后患者发生猝死风险的危险度分层。

以往的自主神经功能检查如心率变异性分析等主要侧重于对自主神经平衡性,而DC主要是反映迷走神经张力的强有力指标,这对研究心脏自主神经功能具有里程碑式意义。

全球众多的心脏中心开始对心率减速力做了大量的研究,并同心率变异性进行对比研究,前期研究结果证实两者有一定的相关性。

心率变异性（HRV是指窦性心律在一定时间内随着自主神经张力的变化而发生周期性变化的现象,是反映心脏自主神经调节功能的指标（3。

目前国内外对HRV的研究已进行了近50年,而对DC的研究还只处于初始阶段,且对DC的研究局限在心肌梗死、心力衰竭、糖尿病等疾病的研究。

国内外对健康人群的DC、HRV研究甚少,都是一些小样本的研究,不足以具有说服力。

关于DC与HRV的相关性方面亦有一些国内研究结果,但是病例数偏少。

本研究旨在通过24h动态心电图检查探讨:

（1正常人群DC、HRV与年龄、性别及昼夜变化的关系;（2正常人群DC与HRV及HR之间的相关性。

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材料与方法

1.研究对象2012年5月~2013年4月在我院门诊体检的健康人603例,其中男性287例、女性316例,年龄18~70岁,所有受检者均行血常规、肝肾功能、空腹血糖、小便常规、胸片、心脏彩超、腹部彩超、心电图、动态心电图、血压监测、BMI测定等,排除肝、肾、肺疾病和器质性心脏病患者。

重点是排除明确有自主神经功能失调的疾病,如原发性高血压、糖尿病、冠心病、器质性心脏病、睡眠呼吸暂停综合征等疾病。

按年龄分为3组:

青年组126例（18~39岁,男性69例,女性57例;中年组357例（40~59岁,男性161例,女性196例;老年组120例（60~70岁,男性57例,女性63例。

病例排除标准:

①、年龄<18岁或>70岁的受检者;②、24小时动态心电图记录时间小于20小时的受检者;③、快速性心律失常:

如心房颤动、心房扑动、房速、短阵室速等;④、缓慢性心律失常:

如病态窦房结综合征,房室传导阻滞等;⑤、异位心律/窦性心律>5%者（如房性早搏、室性早搏、交界性早搏等;⑥、原发性高血压、糖尿病、冠心病、器质性心脏病、睡眠呼吸暂停综合征、慢性心力衰竭等疾病;

⑦、若正在服用抗心律失常药物或停用抗心律失常药物不到5个药物半衰期的受检者。

2.研究方法用美国DMS公司的Version12.5动态心电图分析系统对健康体检人群进行24小时动态心电图检查,在DC及HRV程序下处理心电图数据,并分析24h、白昼（15:

00~20:

00、夜间（00:

00~05:

003个时间段的DC和HRV的时域指标。

DC测定方法（2:

①、用120Hz数字化处理系统将Holter记录的心电图转化为以R-R间期值为纵坐标的序列图,并从中筛选出减速周期或加速周期;②、以每个减速点或加速点为心率段中心,左右依次各取15个心动周期组成为一个心率段,并进行不同心率段的有序排列;

③、对应有序号的周期进行信号平均（PRSA,经位相整序后,分别计算对应周期的平均值。

其计算公式:

DC=[X（0+X（1-X（-1-X（-2]×1/4,其中X（0指所有中心点的R-R间期平均值;X（1指中心点右侧第一个心动周期的平均值;X（-1指中心点左侧第一个心动周期的平均值;X（-2指中心点左侧第二个所有心动周期的平均值。

计算结果单位为ms,为正值时以DC表示,表明迷走神经对窦性心律的减速调节作用;结果为负值时则以AC表示,表明交感神经对窦性心律的加速调节作用。

采用HRV时域分析法（3,

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计算机自动分析HRV时域指标:

RR间期总体标准差（SDNN;相邻RR间期差值的均方根（RMSSD。

3.统计学处理数据结果采用SPSS16.0软件进行统计分析,计量资料以均数±标准差（x±s表示,采用ANOVA及独立样本T检验,各变量间的相关性采用Pearson相关分析,相关系数用r表示,当P<0.05表示差异有统计学意义。

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结果

1.不同年龄组人群24hDC、HRV和HR比较随着年龄增长,24小时DC、HRV时域指标、HR均呈降低趋势,上述指标均与年龄呈负相关,详见图1。

与青年组比较,中年组男性DC及老年组男、女性DC均显著降低（P均<0.05,而中年组女性DC则无明显变化（P>0.05;与中年组比较,老年组男、女性DC均显著降低（P均<0.05。

中年组SDNN和RMSSD与青年组相比均显著降低（P均<0.05;老年组男性SDNN和RMSSD与中年组相比无明显变化（P>0.05,而女性则显著降低（P<0.05。

男性HR随年龄增长逐渐降低,各年龄组均有显著差异（P均<0.05,中年组女性HR与青年组相比显著降低,而中、老年两组间无明显差异（P>0.05。

详见表1。

2.不同性别人群24hDC、HRV和HR比较青、中年组女性DC和SDNN均低于男性（P均<0.05,老年组男、女间24hDC、HRV和HR相比均无明显差异（P>0.05;各年龄组男、女间RMSSD相比均无明显差异（P>0.05,青年组女性HR高于男性（P<0.05,中、老年组男、女间HR相比无明显差异（P>0.05,详见表1。

3.不同年龄组人群DC、HRV和HR昼夜变化比较三组人群的夜间DC和RMSSD均高于白昼（P均<0.05,HR则低于白昼（P<0.05;仅中年组夜间SDNN低于白昼（P<0.05,青年组和老年组昼、夜间SDNN相比无明显差异。

见表2。

4.DC与年龄、HRV和HR相关性分析DC值与年龄和HR均呈负相关,与SDNN和RMSSD呈正相关（P均<0.05,详见图2。

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图1年龄与DC、HR、HRV时域指标相关散点图

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表1不同年龄组正常人24hDC、HRV时域指标和HR变化（x±s分组nDC（msSDNN（msRMSSD（msHR（bpm

青年组

男697.83±1.54154.77±39.4234.12±11.7575.23±7.89

女577.08±1.66*136.46±27.39*31.05±14.6579.53±8.62*

中年组

男1617.25±1.53#135.73±26.91#26.71±8.71#72.42±7.86#

女1966.74±1.46*126.11±24.22*#25.08±9.28#73.98±8.11#

老年组

男576.28±1.52#&128.49±31.05#25.09±10.55#69.49±8.41#&

女635.86±1.48#&118.49±31.12#&22.11±7.94#&72.30±7.46#

注:

DC=心率减速力;HRV=心率变异性;SDNN=RR间期总体标准差;RMSSD=相邻RR间期差值的均方根;HR=心率。

同年龄组,与男性比较,*P<0.05;同性别间,与青年组比较,#P<0.05;同性别间,与中年组比较,&P<0.05.

华中科技大学硕士学位论文表2正常人DC、HRV时域指标和HR昼夜变化比较（x±s

分组DC（msSDNN（msRMSSD（msHR（bpm

青年组

昼6.79±1.6993.87±29.5426.83±12.1783.77±10.19夜8.71±1.73*94.64±29.4943.53±20.26*64.14±8.95*

中年组

昼6.18±1.6086.58±23.1322.41±8.6978.61±10.16夜8.27±1.62*82.26±24.99*31.58±13.00*62.82±6.80*

老年组

昼5.29±1.5980.38±22.4220.46±8.6075.70±9.23

夜7.60±1.92*77.97±24.1027.56±12.13*62.01±8.29*注:

相同年龄组,与白昼比较,*P<0.05

华中科技大学硕士学位论文zhikuquan20150721图2DC与年龄、HR和HRV时域指标相关散点图

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讨论

人体在正常情况下受交感和迷走神经双重支配,两者分别从相反的方向调节心脏

以适应机体的需要,当一方起正作用时,另一方则起负作用。

Yang等（4研究表明,人体和动物在静息或运动状态下都是以迷走神经的调控作用占优势,运动时心率的增快主要不是由交感神经张力增强所致,而是由迷走神经张力减弱引起的。

Kawada等（5在试验中发现,乙酰胆碱对心率的减速作用比去甲肾上腺素对心率的加速作用要强。

人体发生窦性心动过速时,并不完全是交感神经活性增强的结果,迷走神经张力下降也起到了一定的作用。

心肌梗死后患者易发生致命性室性心律失常,表现为“交感电风暴”,并非是交感神经活性增强导致的,实际上可能是心脏迷走神经严重被抑制的结果（6。

同时,众多学者推测认为猝死的发生并一定是交感神经活性增强的结果,很可能是迷走神经保护作用下降的结果。

因此推测迷走神经在减慢心率保护心脏方面可能

具有更重要的作用。

zhikuquan20150721近年来,关于心脏自主神经功能检查方法越来越多,如标准心血管自主神经功能试验、心脏変时性、压力反射敏感性、窦性心率震荡、心率变异性分析（HRV等。

这些检查方法主要侧重于评估心脏自主神经功能的平衡性,不能对交感神经和迷走神经进行单独研究。

HRV应用于临床评估自主神经功能已有多年,是目前临床上评估自主神经功能最常用且简易的方法,HRV虽也能预测心血管疾病患者的愈后,但HRV常常反应自主神经功能的整体平衡状态（7,因而临床应用受到一定的限制。

为了能单独检测交感神经和迷走神经功能状态,2006年GeorgSchmidt教授（2提出了心率减速力（DC的概念,DC表示迷走神经对心率减速的调节,DC值明显减小时提示迷走神经张力减弱,意味着迷走神经对人体的保护性作用下降。

研究证实DC是心肌梗死患者发生猝死、心脏性死亡与全因死亡的较强预测指标（6。

既往大量研究认为（8左室射血分数（LVEF是预测心肌梗死猝死的敏感指标,LVEF值越低,心肌梗死后发生猝死等风险越高。

心肌梗死后1月或冠脉血运重建术后3月患者仍有左室功能低下且LVEF<30%时,这类患者发生恶性心律失常甚至猝死的风险较高,应植入埋藏式心律转复除颤器（ICD,这是ICD植入的IIa类适应证。

由此可见LVEF在预测心肌梗死患者猝死风险上有着重要意义,但是2009年Bauer等（9对2343例急性急性梗死后心衰患者随访5年时间,用

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HRT、DC及LVEF进行评估猝死风险,有181例患者死亡,其中LVEF<30%的120例患者中39例死亡,剩下的142例死亡患者LVEF>30%。

发现LVEF并非是预测心肌梗死后猝死风险的有效指标。

结果显示利用HRT、DC及LVEF三项检测技术综合评估患者的猝死风险远比单用LVEF检测技术敏感。

同时Bauer等（10对2534例心肌梗死后心力衰竭患者进行了回顾性研究显示,DC预测猝死风险的能力明显优于LVEF及HRV。

由此可见,DC在预测猝死方面有重要的临床价值。

HRV已应用于临床多年,大量研究证明HRV在评估自主神经功能方面效果肯定。

本研究主要观察HRV的两项指标:

SDNN和RMSSD,SDNN主要用来评价自主神经功能的整体平衡状态,而RMSSD主要是用来评价迷走神经张力的敏感指标。

可见DC和HRV在自主神经功能评价方面有着重要的临床应用价值,但是DC和HRV在健康人群中研究甚少,本研究主要是分析健康人群DC与HRV的相关性,以及年龄、昼夜节律、性别等对DC和HRV的影响。

本研究分析不同年龄组健康人群的DC和HRV时域指标（SDNN、RMSSD发现,上zhikuquan20150721

述各项指标值均随年龄增长呈明显降低趋势,且男性较女性更早出现DC降低,提示自主神经对心脏的调控能力随着年龄的增长而减弱,这与国外的研究结果一致（11。

临床研究也表明心肌梗死患者发生猝死的人群中老年人群明显高于中青年人群,部分原因可能与老年人群迷走神经张力降低导致心脏保护功能下降有关（12。

其机制可能与随着年龄增长神经纤维减少、神经胶质细胞增多而导致自主神经功能降低有关（13;也可能与血液循环中去甲肾上腺素增多使交感活性增强而迷走活性相对降低等有关（14。

同时,HR随着年龄增长也呈降低趋势。

一方面,HR受心脏自主神经的影响,随着年龄增长迷走和交感神经功能均逐渐减弱;另外,HR与内分泌激素及心脏自身传导功能等因素均有关,随着年龄增长心脏自身窦房传导时间和窦房结恢复时间逐渐延长,甲状腺激素、性激素及肾上腺激素等分泌水平降低,可能均与HR的