齐连芬 李川洁 方业明 刘晓洁中国中医科学院广安门医院功能科,北京 100053
2型糖尿病合并高血压患者心率减速力及心率变异性的研究
齐连芬 李川洁 方业明 刘晓洁
中国中医科学院广安门医院功能科,北京 100053
目的探讨2型糖尿病合并高血压患者心率减速力(DC)与心率变异性(HRV)的变化规律,评价糖尿病合并高血压患者自主神经功能损害情况,为糖尿病患者的临床治疗及预后提供预警指标。 方法选择2013年1月~2014年8月于中国中医科学院广安门医院住院的糖尿病患者。检测其24 h动态血压和24 h动态心电图,其中合并高血压患者47例作为A组,无高血压患者29例作为B组,选择同期进行体检的正常人群33例作为C组。离线计算DC、HRV时域指标(SDNN、SDANN、rMSSD、PNN50),并进行比较分析。结果①A组的DC及HRV各时域指标均比B组及C组降低,差异均有高度统计学意义(P<0.01);②A组DC值在猝死高危值、猝死中危值的发生率明显高于B组及C组,差异均有高度统计学意义(P<0.01);③A组SDNN值在中度降低程度的发生率明显高于B组及C组,差异均有高度统计学意义(P<0.01)。 结论①2型糖尿病合并高血压患者自主神经功能损害严重,迷走神经张力降低,交感神经兴奋性增高,预示心血管事件中猝死风险增加。②糖尿病及糖尿病合并高血压患者DC值降低,提示DC和HRV各时域指标均有较好的临床意义,可作为2型糖尿病患者自主神经功能检测的指标。
糖尿病;高血压;自主神经;心率减速力;心率变异性
心率减速力(DC)是定量评估受试者迷走神经张力的高低,然后筛查和提醒猝死高危患者的一种新的无创心电技术[1]。心率变异性(HRV)是评价自主神经系统功能状态的较好定量指标,糖尿病与高血压是常常伴随出现的两种常见的慢性疾病,据以往研究,与健康人群比较,糖尿病患者的心血管病变危险性增高2倍,同时合并高血压的糖尿病患者中则危险性增加4倍[2]。本研究旨在了解糖尿病合并高血压患者DC和HRV的变化规律,进一步为防止与减少心脑血管事件的发生提供相关的理论依据。
1.1 一般资料
选择2013年1月~2014年8月于中国中医科学院广安门医院(以下简称“我院”)住院的糖尿病患者。2型糖尿病的诊断标准符合2007年的《中国2型糖尿病指南》;高血压的诊断标准符合2009年的《中国高血压防治指南》。全部患者均给予24 h动态血压监测,按收缩压总负荷或舒张压总负荷大于50%为合并高血压,糖尿病合并高血压者47例入A组,其中男27例,女20例,年龄23~62岁,平均(57.98±1.96)岁;按收缩压总负荷或舒张压总负荷小于10%为糖尿病,单纯糖尿病29例入B组,其中男15例,女14例,年龄24~60岁,平均(54.07±2.25)岁;选择同期进行体检的正常人群33例为C组,其中男17例,女16例,年龄23~61岁,平均(56.91±1.95)岁,三组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。入组患者均给予动态心电图检测,所有入组的研究对象均知情并同意配合检查。
1.2 方法
1.2.1 动态血压监测 动态血压测量仪来自北京世纪今科公司,仪器自动测量并记录储存数据,白天间隔30 min,夜间间隔60 min,早晨7点至晚上10点设为白天时间段;晚上10点至第2天早晨7点设为夜间段。数据舍弃标准:收缩压>260 mm Hg(1 mm Hg= 0.133 kPa)或<70 mm Hg;舒张压>150 mm Hg或<40 mm Hg;脉压>150 mm Hg或<20 mm Hg;存在70%以上有效血压读数,说明本次监测有效。
1.2.2 DC测量方法 DC的检测主要是采用北京世纪今科十二导同步全信息动态心电图系统,患者检测心电信息的同时也完成了DC的检测。DC的正常值标准:采用Bauer等[3]的临床分析,建议以2.5 ms和4.5 ms作为参考,分为低危值、中危值及高危值三类。DC>4.5 ms为猝死低危值,2.5~4.5 ms为猝死中危值,<2.5 ms为猝死高危患者,提示患者迷走神经张力过低,对心率调节的减速力显著下降,对心脏的保护作用显著下降[4]。
1.2.3 HRV分析 HRV检测方法有时域法、频域法和非线性分析法,又可分为长时程(24 h)和短时程(5 min)时域法。本研究采用长时程时域法。HRV时域法各项参数包括:SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50。仪器借助北京世纪今科十二导同步全信息动态心电图系统,记录24 h动态心电图,同时由计算机自动计算HRV各项参数[5]。HRV的正常值标准:采用欧美专家于1996年提出的参考值,SDNN的正常范围为(141±39)ms,其中>100 ms为正常;50~100 ms为中度降低,<50 ms为显著降低[6],据此计算三组患者HRV时域值SDNN在不同降低程度中的发生率。
1.3 统计学方法
采用统计软件SPSS 17.0对实验数据进行分析,计量资料数据以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验。计数资料以率表示,采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 三组患者DC、HRV时域指标比较
三组患者DC、HRV时域指标经过两两比较显示:A组 DC、HRV时域指标中 SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50各值均较B组及C组明显减低,差异有高度统计学意义(P<0.01)。与C组比较,B组DC、PNN50降低明显,差异有高度统计学意义(P<0.01),提示糖尿病患者自主神经受损,迷走神经张力降低,糖尿病合并高血压者自主神经受损更严重。见表1。
2.2 三组患者DC、HRV参数值在不同降低程度中的占有率比较
A组DC值在猝死高危值、猝死中危值中的占有率明显高于B组及C组,B组在猝死中危值中的占有率高于C组,差异均有高度统计学意义(P<0.01);A组SDNN在中度降低中的占有率明显高于B组及C组,差异有高度统计学意义(P<0.01),B组与C组比较差异无统计学意义(P>0.05)。可见A组患者中自主神经受损严重的发生率比较高,提示这类人群为猝死高危患者。见表2、3。
DC概念于2009年由知名心血管疾病专家郭继鸿引入国内[1],是指心电信息里,凡相邻的两个心动周期中后一个周期较前一个心动周期延长时,则为心率出现了减速现象,因而成为迷走神经功能正常或存在功能障碍的定量指标[7]。HRV是指窦性逐次心动周期之间的细微时间变化及其规律,最先由美国的Hon和Lee教授于1965年提出。自主神经系统在许多心血管疾病的进程中起着至关重要的病理生理作用,反映其功能状态的一些参数异常已被证明是疾病不良预后的标志。糖尿病合并其他心血管疾病(如高血压)的发病率逐年升高,且有低龄化趋势,目前临床水平只能对糖尿病、高血压病情进行控制[8]。本文旨在了解糖尿病合并高血压患者的DC和HRV的变化规律。
2型糖尿病中神经病变是常见的并发症之一,以往研究表明自主神经功能失调与心血管事件密切相关[9],动态血压监测是让受检者佩戴一个血压记录仪,仪器按设置的时间间隔自动进行血压测量,可以了解患者全天血压波动水平和趋势。2型糖尿病合并高血压患者更易出现自主神经功能障碍,而且交感及副交感神经活动失常更为显著[10]。
DC检测是近年来发现的在动态心电图基础上所做的一项新的检测方法,国外的一些研究已经表明DC检测能定量、独立地分析和测定迷走神经作用的强度,其敏感性高。迷走神经是心脏的减速神经,DC降低时迷走神经兴奋性降低,对人体的保护性功能下降,患者猝死的风险增加。对心源性猝死的高危患者进行预警显得尤为重要。DC一种检测自主神经张力的新技术,另有研究显示其可以定量评估受检者迷走神经张力的高低,从而筛选和预警猝死高危患者,是一种新的无创心电技术[4]。
近20年来,自主神经功能障碍在心血管疾病中的重要作用越来越受到人们的重视,既往研究已经证明,HRV是评价自主神经系统功能状态的较好定量指标。自主神经活动对心脏尤其是静息状态下的影响被认为在室速和室颤发生中起重要作用。HRV主要反映窦房结水平自主神经功能的变化。时域参数中的SDNN主要反映24 h自主神经功能整体的变化;rMSSD和pNN50主要反映迷走神经张力的变化。在这类患者中,HRV改变可使心室颤动阈值降低,易引发室速、室颤和猝死[11]。刘志红等[12]研究发现DC与HRV时域指标显著相关,从而得出DC可作为自主神经功能检测指标的结论。DC与HRV为心率测量的两个无创检测指标,其对于心血管疾病的诊治与预后有着十分重要的指导价值[13]。
本研究发现糖尿病合并高血压患者的DC值及HRV各参数均明显低于单纯糖尿病患者及正常人群,单纯糖尿病患者与正常人群比较,部分参考值也有不同程度降低,表明糖尿病患者自主神经受损,迷走神经张力降低,尤其是糖尿病合并高血压患者自主神经受损更严重。提示此类患者迷走神经的减速能力比正常人减弱,交感神经兴奋性增高,自主神经功能损害严重,预示心血管事件中猝死风险增加。而且糖尿病合并高血压患者DC值在猝死高危值、猝死低危值中的占有率远远高于单纯糖尿病患者及正常人群。另外,糖尿病合并高血压患者HRV参数SDNN在中度降低程度的发生率明显高于单纯糖尿病患者及正常人群,表明这类人群为猝死高危患者。心肌细胞的电稳定性依赖于交感神经、迷走神经和体液调节之间的平衡,交感神经兴奋可降低室颤阈,迷走神经兴奋可提高室颤阈,一旦自主神经对心脏的调节能力降低,特别是迷走神经活性降低,则心肌细胞的电不稳定性增强,室颤阈降低,易发生猝死。既往研究发现,刺激交感神经可使部分失神经支配的心肌复极离散度进一步扩大,这与失神经支配的心肌细胞中有部分心肌细胞可对附近交感神经释放的去甲肾上腺素产生高敏反应有关,从而引起心肌细胞自律性增加,出现心律失常,因此自主神经系统失调对于启动室性心律失常,最终导致猝死至关重要[14]。本结果提示DC值及HRV参数降低是糖尿病患者心源性猝死的危险因素之一。
猝死的发生本质很大程度上是迷走神经保护作用下降的结果,DC降低时提示迷走神经的兴奋性降低,其对人体的保护性作用下降,使患者猝死的危险性增加[1]。说明此类患者自主神经调节功能比正常人减弱,特别是迷走神经张力降低,因而对心脏的保护性作用减弱,进而导致其交感/迷走神经活性处于极度失平衡状态,对心脏的调节作用发生异常,由此加重缺血心肌的电不稳定性,使恶性室性心律失常及心脏性猝死的发生率明显增高[15]。
糖尿病的早期,迷走神经和交感神经均受到了不同程度的影响,2型糖尿病患者自主神经病变的发生率很高,这是引起患者心脏骤停或无痛性心肌梗死的重要原因。高血压患者体内靶器官的受损较为严重,其感受器末端可能出现严重变形,由交感神经及迷走神经共同传入的紧张性冲动会严重超标,进而神经传入将会受到抑制[16]。
糖尿病患者自主神经病变的原因为长期高血糖状态可引起缺血缺氧、氧化应激、多元醇通路、晚期糖基化终末产物以及神经生长营养因子的缺乏等多因素的激活,这些综合因素协同作用造成心脏自主神经的损伤。由于迷走神经节前纤维较长,对缺氧耐受性差,故在糖尿病自主神经病变中,迷走神经损伤较早且较重,后期迷走、交感神经均受累[17]。糖尿病与高血压共同作用使得这类患者的自主神经损害更加严重,心源性猝死的危险性增加。
DC检测技术是一种新的评价自主神经功能的无创检测方法,简单易行,与24 h动态心电图检查同时进行,能定量测定迷走与交感神经的作用强度[9]。DC检测技术为猝死高危者的早期预警提供一个有力可靠的依据,在疾病的预防和治疗上起着较好的调节作用[18],在糖尿病和并高血压患者中,通过检测DC和HRV,可以早期发现患者的自主神经功能受损程度,尽早识别猝死高危人群,提醒临床尽早采取合理措施,对于防止心脏性猝死的发生具有重要的临床意义。
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Study of deceleration capacity of heart rate and heart rate variability in patients with type 2 diabetes mellitus complicated with hypertension
QI Lianfen LI Chuanjie FANG Yeming LIU Xiaojie
Department of Function,Guang'anmen Hospital of China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100053,China
ObjectiveTo provide the warning indicators for the clinical treatment and prognosis of the patients with diabetes mellitus by investigating the change laws of deceleration capacity of heart rate and heart rate variability and evaluating the damage situation of the autonomic nerve function in patients with type 2 diabetes mellitus and hypertension.Methods Diabetes mellitus patients were chosen from January 2013 to August 2014 in Guang'anmen Hospital of China Acdademy of Chinese Medical Sciences,24-hour automated blood pressure monitoring(ABPM) recordings and 24-hour dynamic electrocardiogram recordings were inspected,among which,47 patients with type 2 diabetes mellitus and hypertension were chosen as Group A,29 patients with only type 2 diabetes mellitus and no hypertension were chosen as Group B,and 33 health check-up subjects with normal physical conditions were chosen as Group C.DC and time-domain HRV parameters (SDNN,SDANN,rMSSD,PNN50)were obtained through off-line calculation and then were compared and analyzed.Results①DC and time-domain HRV parameters in patients with type 2 diabetes mellitus and hypertension (Group A were significantly lower than those in Group B and Group C (P<0.01).②DC of Group A in the incidence of sudden death high risk value and sudden death middle risk value were much higher than those of Group B and Group C (P<0.01).③SDNN of Group A in the incidence of moderate decrease were significantly higher than those of Group B and Group C(P<0.01).Conclusion①The autonomic nerve function situation in patients with type 2 diabetes mellitus and hypertension is severely impaired,the vagus nerve tense decreases,and the sympathetic nerve excitability increases,which means the high risk of sudden death in the cardiovascular events.②DC can be considered as an indicator for autonomic nervous function test in patients with type 2 diabetes mellitus,and it is positively correlated with time-domain HRV parameters.
Diabetes mellitus;Hypertension;Autonomic nerves;Deceleration capacity of rate;Heart rate variabi lity
R587.1
A
1673-7210(2015)03(c)-0073-04
2014-12-09本文编辑:卫 轲)
齐连芬,女,医学硕士,副主任医师;研究方向:临床心电图及中医药治疗高血压。
方业明,女,主任医师,中国中医科学院广安门医院功能科科主任,硕士生导师;研究方向:临床心电图及中医药治疗心脑血管病。