PM2.5对急性心肌梗死患者心率变异性的影响
臧希文孙中华王戬萌1商克勇齐向前
(天津市泰达国际心血管病医院,天津300457)
摘要〔〕目的观察PM2.5对于急性心肌梗死(AMI)患者心率变异性(HRV)的影响。方法AMI患者403例,其中男282例,女121例,平均年龄(61.57±5.72)岁。气象资料和PM2.5、SO2、NO2大气污染物监测资料来源于中国国家气象中心及天津市环境监测中心。采用24 h动态心电图、动态心电分析系统及HRV分析软件,监测窦性搏动的HRV指标时域参数NN间期标准(SDNN)、NN间期平均值的标准差(SDANN5)和全程NN间期之差的平方根(RMSSD)。结果通过对天津市环境监测部门对外公布的PM2.5等数据分析,发现随着PM2.5浓度升高,AMI患者HRV指标SDNN、SDANN5、RMSSD均明显下降(P<0.01)。结论PM2.5通过气象因素加大大气污染物浓度,从而能够下调心肌梗死患者HRV指标。
关键词〔〕PM2.5;心率变异性;急性心肌梗死
中图分类号〔〕R542.22〔文献标识码〕A〔
流行病学研究显示,短期暴露于高浓度PM2.5环境,甚至是暴露数小时后就可显著增加人群每日心血管疾病事件(如冠心病、心衰、心律失常、脑卒中等)的就诊率和死亡率〔1~4〕。同时多项研究显示〔5~7〕,吸入PM2.5会导致心率变异性(HRV)下降。HRV是反映心脏自主神经张力的最敏感指标,其降低与严重心律失常及心脏病猝死等事件密切相关。本实验旨在观察PM2.5对于急性心肌梗死(AMI)患者HRV的影响。
1资料与方法
1.1一般资料2013年10月28日至2014年4月30日我院AMI患者403例,其中男282例,女121例,平均年龄(61.57±5.72)岁。包括ST段抬高型心肌梗死和非ST段抬高型心肌梗死患者,确诊标准符合2012 ESC全球第3版AMI诊断〔9〕。排除感染性疾病、血液系统性疾病、呼吸系统疾病、免疫系统疾病及肝肾功能异常患者。气象资料来源于国家气象中心公布的地面气象资料日常监测数据,包括2013年10月28日至2014年4月30日的天津市日平均气温(T)、日平均相对湿度(RH)。大气污染物数据PM2.5、SO2、NO2监测资料来源于天津市环境监测中心每日发布的日平均浓度。根据国家空气质量分级标准,以PM2.5为标准将空气质量分级,分为优,良,轻度污染,中度污染,重度或严重污染五个不同级别的空气质量。
1.2窦性搏动的HRV指标检测采用24 h动态心电图,测定使用荷兰飞利浦Zymed2010动态心电分析系统及HRV分析软件,于发病72 h内对患者进行连续监测24 h心电信号,剔除异位搏动及伪差,对窦性搏动的HRV进行时域参数NN间期标准(SDNN)、NN间期平均值的标准差(SDANN5)、全程NN间期之差的平方根(RMSSD)分析,排除起搏器植入术后、房颤、二度及二度以上房室传导阻滞、窦房传导阻滞、病窦以及记录过程中干扰较大和记录过程中死亡的病例(有效记录时间<22 h)。
1.3统计学方法采用SPSS13.0统计软件进行χ2检验、Spearman等级相关分析。
2结果
2.1大气污染物、气象因素之间的相关性分析PM2.5浓度与SO2浓度(P=0.038)、NO2浓度(P=0.041)、平均气温(P=0.027)、平均相对湿度(P=0.034)正相关(P<0.05),见表1。
2.2动态心电分析系统检测不同级别的空气质量对窦性搏动HRV的影响不同空气质量下各HRV指标SDNN、SDANN、RMSSD有下降趋势(P<0.01),见表2。
表1 大气污染物、气象因素之间的相关性分析( r值)
1)P<0.05
1吉林大学第一医院高干病房
第一作者:臧希文(1982-),男,硕士,主治医师,主要从事冠心病研究。
表2 不同空气质量分级对窦性搏动HRV的影响 ± s)
与优比较:1)P<0.01,与良比较:2)P<0.01,与轻度污染比较:3)P<0.01,与中度污染比较:4)P<0.01
2.3HRV的三个指标回归分析结果以SDNN、SDANN、RMSSD指标为应变量,以空气质量分级、相关污染物浓度,气象数据和自身指标如性别,年龄等为自变量。结果显示:SDNN指标随截距、空气质量和年龄的变化而改变(P<0.001);SDANN指标随截距变化而改变(P<0.001);RMSSD指标随年龄的增加而增加(P<0.001),见表3。
表3 SDNN,SDANN,RMSSD回归分析结果
3讨论
PM2.5粒径小、表面积大,易于富集空气中的有毒有害物质,并可以随着人的呼吸进入体内,甚至进入到肺泡和血液中,导致各种疾病〔1~4〕。世界卫生组织因PM2.5能够进入人体肺泡,故被定义为可入肺颗粒物,它还是能见度降低的罪魁祸首。2012年我国政府已经颁布PM2.5国家标准:0.035 mg/m3·年和0.075 mg/m3·d,并将于2016年开始在全国范围内进行常规监测,并向公众报告监测数据。
已有的研究〔5~7〕表明,PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害,PM2.5浓度的增高与心肺疾病的超额发病率、死亡率相关,尤其是在原先患有呼吸、心血管系统疾病的人群及身体状况不佳的老年人中。目前,国内外对PM2.5监测、影响与影响评价标准等方面都取得了一定进展〔8〕。我国流行病学研究显示,短期暴露于高浓度PM2.5环境,就可显著增加人群每日心血管疾病事件(如冠心病、心肌梗死等)的就诊率和死亡率,吸入PM2.5会导致HRV下降。HRV是评价人体内自主神经功能的一项无创性检测指标,反映心脏交感神经-迷走神经对心脏调节的相互协调作用。HRV时域指标SDNN主要反映交感及迷走神经张力大小,用来评价自主神经系统受损与恢复的总体指标;RMSSD主要反映HRV的快变化,即副交感神经张力的敏感指标;SDANN则主要反映HRV的慢变化,即交感神经张力大小。多项动物实验研究发现PM2.5暴露与HRV密切相关〔8~10〕,多项流行病学也发现PM2.5浓度的升高可以降低HRV〔11,12〕。本实验提示,随着心肌梗死患者发病日PM2.5浓度的升高,心肌梗死患者自主神经受损加重,进而可能影响预后。本研究只在天津一个城市进行,研究样本量、研究持续时间以及监测站数目均有限,且每个城市PM2.5的主要成分不尽相同,所以研究结果不一定适用于其他城市和人群。
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〔2013-12-07修回〕
(编辑苑云杰)