心率恢复异常对冠心病诊断价值的研究进展

林梦洁(综述)，杨秋萍，汤亚明(审校)

(1.昆明医科大学，昆明 650031； 2.昆明医科大学第一附属医院糖尿病科，昆明 650032；3.昆明医科大学第一附属医院心内科，昆明 650032)

冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)的发病率在全球呈上升趋势，它是严重危害人类健康的疾病之一,同时冠心病也是糖尿病患者的主要合并症及致死因素，21世纪初，美国胆固醇教育计划成人治疗第三次报告提出糖尿病是冠心病的“等危症”，合并有动脉粥样硬化性心血管疾病成为糖尿病患者致死致残的主要原因。冠心病的及早诊断对冠心病患者及糖尿病患者改善预后、减少医疗费用有重要意义。运动试验心率恢复(heart rate recovery，HRR)近年来广泛应用于冠心病的筛查及诊断，对是否采取进一步的诊疗手段(如冠状动脉造影)有重要指导意义。

1 冠心病诊断的研究进展

冠心病的诊断领域发展迅速，冠状动脉造影目前仍是诊断冠心病的“金标准”。其他的有创检查，如血管内超声检查，能实时提供血管腔的形态，显示血管壁的形态、结构和功能，是迄今为止诊断血管疾病形态学方面的最理想方法。有创性检查由于技术和设备条件的限制，且价格昂贵、有一定风险性，限制了其在临床上的普遍应用。另一类无创性检查，如心肌灌注核素显像检查，其诊断冠心病敏感性较高,而特异度较低，假阳性较多；冠状动脉CT，阴性结果诊断价值高而阳性诊断价值低，且X线辐射量大；心电图是诊断冠心病最常用、最基本的方法。但许多冠状动脉扩张的最大储备能力已经下降的患者，静息状态下冠状动脉血流量仍可维持正常，心电图可无心肌缺血表现，故心电图也存在特异度和灵敏度不高的问题；平板运动试验是诊断冠状动脉疾病和风险评估的重要手段[1]。它具有费用低、安全、简单易操作、可重复等优点。而单纯将运动引起的ST段偏移作为心肌缺血的诊断依据有明显的局限性[2-3]。近年来运用平板运动试验后HRR异常诊断冠心病受到国外学者的广泛关注，它与Duke评分、心脏变时性功能不良等指标一样，都是预测心血管疾病及其主要心血管事件发生的独立危险因子[4]。

2 平板运动试验后HRR及异常的定义

2.1正常的运动后HRR表现 健康成人运动后的HRR通常表现为3个阶段：①在大负荷运动刚刚结束时是心脏副交感神经活动占优势引起的持续时间较短的心率快速恢复期；②心脏副交感神经的活动开始降低而交感神经的活性逐渐恢复引起的持续时间较长的心率缓慢恢复期；③心脏副交感神经张力和交感神经的张力处于相对平衡状态，表现为细微波动的心率稳态期[5]。

2.2运动试验后HRR的定义 运动试验后HRR及HRR异常的标准存在诸多争议。目前被国内外学者广泛接受和采用的是来自Framingham心脏病研究中心的定义：运动试验结束后分别记录运动终止后1、2、3、4、5、7 min的心率，分别计算运动结束后各分钟的率与运动中的心率峰值的差值，即算出运动后各时段的HRR值ΔHRT(T表示运动终止后时间,单位：min)[4]。通常以运动终止后1 min的HRR值<18次/min、运动终止后2 min的HRR值<42次/min为HRR异常的诊断标准。

3 运动试验后HRR异常的可能机制及影响因素

3.1运动后HRR异常的可能机制 窦性心率的快慢受内、外双重因素的调节及影响。内在因素是窦房结和房室结等传导系统本身的功能特性，最重要的影响因素，如窦房结的自律性及房室结的传导性。外在因素是指特殊传导系统以外的多种因素，如运动负荷、情绪波动或精神刺激、食物的特殊动力效应、体温及代谢水平、应激、药物(如β受体阻滞剂和激动剂)等。外在因素中以自主神经系统迷走神经及介导的各种生理反射最为重要。人体在不同状态下的心率变化最终取决于心脏传导系统和自主神经及其生理反射相互作用的结果。自主神经系统在心血管系统活动调节中起着重要作用，交感神经活性的增加及副交感神经活性的减弱与主要心血管事件及猝死之间有着密切的关系[6]。在行运动试验时，人体为满足肌组织需氧量的不断增加,机体的交感神经被激活、张力增加而副交感神经功能减退,表现为心率加快；而运动停止后交感神经被抑制同时副交感神经得到兴奋,则心率立即下降。特别是运动停止后第一个30 s内的心率下降，主要是由于迷走神经系统功能再次激活导致的[7]。近年来国外许多文献显示,运动试验后HRR是副交感神经的活性标记,HRR减弱是副交感神经活性减弱的标志。HRR异常可以作为预测心血管疾病发生和死亡的独立危险因子[8]。

3.2运动试验后HRR异常的影响因素 有研究发现，对运动试验过程中及试验结束后的心率反应有影响的因素包括患者年龄偏大、有高血压病史、糖尿病病史、肺功能存在异常、有心肌梗死病史、有血管扩张药物的服用史等因素。Nonaka等[9]运用平板运动试验、单光子发射计算机断层成像术与超声心动图三种方法对照研究了影响可疑冠心病患者运动后HRR的相关因素，研究结果认为运动后HRR的状况只与对自主神经功能有影响的临床因素(如糖尿病、静息心率等)有关，而与其他因素，如左心室的几何结构、功能及心肌缺血的状况无关。Gordon等[10]的临床研究表明，运动试验后HRR与吸烟呈线性相关，并与吸烟量有关。

4 平板运动试验后HRR异常与冠心病的相关性

4.1冠心病患者运动试验后HRR异常的可能机制 心脏自主神经系统调节的改变会引起心率的变化，如静息心率的增加、运动过程中心率上升减慢及运动停止后HRR减慢等。自主神经系统调节的改变对心率的影响与冠状动脉疾病的严重程度强烈相关，也是独立相关的。尽管缓慢的HRR和自主神经功能减退联系在一起已经明确，但是缓慢HRR和心血管疾病发病率增加的潜在机制还不是很清楚。可能是缓慢的HRR对动脉粥样硬化敏感性更高的缘故。另外，心肌长期缺血、缺氧对心室壁的机械、化学感受器的刺激作用通过心-心反射活动使心脏自主神经调节作用减弱，故冠心病患者运动后HRR减慢。有实验证明[11]，长期心肌缺血可导致心脏自主神经功能受损，副交感神经活性降低，HRR下降。

4.2运动试验后HRR异常与冠心病的相关性研究 对可疑冠状动脉疾病的患者行冠状动脉造影提示，缓慢HRR的患者患动脉粥样硬化的可能性更大。此外,有长期观察得出结论，缓慢的HRR与动脉粥样硬化的一些危险因素有关[12]。Morshedi-Meibodi等[13]分析来自Framingham心脏病研究中心的数据研究发现，HRR减慢与冠状动脉病变(被定义为急性冠状动脉综合征或心源性猝死)有关,提示缓慢的HRR与心肌缺血之间可能有关。Ghaffari等[14]对运动后HRR异常与冠心病严重程度关系的研究表明，运动后异常的1 min HRR和主要的心外膜冠状动脉损伤程度有显著的相关性。Ghaffari等[14]还观察到运动后缓慢的HRR与动脉粥样硬化的一些危险因素有关，与全因病死率、心脏性猝死及心血管事件有关，与心肌缺血可能也有关系。结论：活动后异常HRR和冠心病的严重程度显著相关。Cay等[15]的研究显示,运动后HRR降低与冠状动脉疾病的严重程度是强烈和独立相关的。Mora等[16]对612例受试者随访20年后发现,运动后HRR减慢及运动量降低者90%患有冠心病。

以往心电图运动试验结果多采用传统指标判定，如ST段下移或抬高>2 mm，典型心绞痛发作、恶性心律发生等。有研究显示[17]，传统的指标诊断冠心病，其平均灵敏度及特异度分别为68%、77%；敏感性及特异性均不高，存在一定的假阳性和假阴性。单纯用运动后HRR诊断冠心病的灵敏度为81.7%,特异度为64.3%,准确度为71.2%,联合传统指标和运动后HRR,则诊断冠心病的特异度为87.9%,准确度为79.4%,均显著高于传统指标,灵敏度(66.7%)无明显变化。该研究还发现,冠心病多支冠状动脉病变组的HRR显著低于单支亚组,提示HRR与冠状动脉病变的程度相关。

4.3运动后HRR异常对糖尿病合并冠心病的诊断优势 有20%～40%的糖尿病者合并有自主神经病变,尤其是心血管自主神经病变。当自主神经病变涉及心脏传入神经时,可能阻断心脏痛觉感受变器回到皮质中枢的传递,表现为无症状性心肌缺血。糖尿病合并无症状心肌缺血与心脏自主神经功能失调有关。运动后HRR对心脏自主神经功能检测有其优越性，在糖尿病患者合并冠状动脉病变的筛选及预防心血管事件的发生方面有重要意义。HRR的减慢与空腹血糖有关,而且HRR受损的程度与糖尿病自主神经受损程度密切相关。有研究结果表明[18],HRR诊断糖尿病患者是否合并冠心病的灵敏度显著高于非糖尿病者。Cheng等[19]对一组美国德克萨斯州2333例已确诊糖尿病的男性患者随访14.9年的研究表明，糖尿病患者运动后HRR缓慢是其心血管疾病和全因死亡发生的独立预测因子。由此可考虑将运动试验HRR作为筛查糖尿病患者是否患有冠心病的方法用于临床。目前国内对运动后HRR异常诊断糖尿病合并冠心病的研究报道甚少，值得深入研究。

5 结 语

异常的运动后HRR可以有效用于冠心病危险分层并提供额外的临床信息，将HRR纳入平板运动试验的常规评估项目，以利于临床医师结合运动试验多项参数对冠心病进行更加科学而实用的危险预测和预后评估，且该指标计算容易，可节约医疗资源,减少医疗费用,减轻患者痛苦,更大限度地发挥运动试验的意义,具有可推广性。

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