自主神经功能评定的研究进展

蒋颖 袁勇贵

自主神经系统包括分布在整个神经轴上并被称为中央自主网络的几个相互连接的区域,接受内脏感受器、体液和外周感受器的信息,并调节交感神经和副交感神经元的输出[1]。由于自主神经系统的解剖位置,使其无法进行简单的生理测试,因此已经开展了一系列评估自主神经功能及其功能障碍的临床试验,通过测量各种生理干扰下的末端器官的反应来评估自主神经功能[2-5]。本文回顾了国内外自主神经功能及其评估方法的相关文献报道,现综述如下。

1 自主神经系统的分类和功能

自主神经系统分为交感神经系统和副交感神经系统,大部分内脏器官均同时接受交感和副交感神经系统的双重支配,其功能相反,处于相互制约的状态。自主神经系统影响局部器官功能,是控制诸如动脉血压和体温等重要功能的综合过程[6]。每个系统中有特定的神经递质影响神经节和神经节后功能。自主神经系统支配的器官和腺体非常广泛,包括循环器官、消化器官、内分泌器官、泌尿器官、生殖器官、瞳孔和汗腺等。

可以将自主神经系统概念化为至少五个部分:交感神经去甲肾上腺素能系统、交感神经胆碱能系统、副交感神经胆碱能系统、交感神经肾上腺素能系统和肠神经系统[6]。交感肾上腺素能系统的衰竭可引起直立性低血压和男性射精障碍,而交感胆碱能系统障碍会导致无汗;副交感神经障碍可导致瞳孔扩张、心率减慢、尿储留、男性勃起功能障碍。自主神经系统疾病的症状和体征涵盖范围广泛,根据病因而变化[2, 7-10]。

2 临床中常用的自主神经功能评估方法

临床中常用的自主神经功能的评估方法很多[11],主要包括两个大类,其一是自主神经功能生理学检查指标,其二是自主神经功能的量表检查。

2.1 自主神经功能的生理学检查 因自主神经几乎对全身大部分内脏器官功能均有影响,详细的身体检查是必不可少的,相关检查引发的症状即是自主神经疾病的临床指标。由于自主神经系统的解剖位置,使其无法进行简单的生理测试,现已经开发了一系列评估自主神经功能及其功能障碍的临床试验,通过测量各种生理干扰下的末端器官的反应来评估自主神经功能。一般常见的检查特征包括血压、心率、汗液分泌情况、泪腺分泌功能检查以及胃肠道、泌尿系统、性功能、呼吸系统相关检查等[1]。 根据其不同的器官功能,有不同的临床生理学评估方式[1,10],见表1。

因自主神经系统主要分为交感神经系统和副交感神经系统,现将临床中常用分别评估交感神经功能和副交感神经功能的方法阐述如下。

2.1.1 交感神经功能评估

2.1.1.1 汗腺功能分泌检查:(1)碘与淀粉试验:即体表皮肤涂以碘酒蓖麻油混合液自然晾干,在其上均匀撒以淀粉,淀粉在出汗部位与碘化合后呈蓝色反应[12]。(2)皮肤表面电阻:人体的皮肤电阻、电导随皮肤汗腺机能变化而改变,这些可测量的皮肤电改变称之为皮肤电活动(EDA)。将一对电极放置在皮肤表面,通过测量该表面的微小电流而获得EDA信号[9]。(3)皮肤交感电反应(SSR):SSR 是皮肤电活动短暂的电位改变,是由内源或外源性刺激诱发的多突触构成的交感皮肤催汗反射,电刺激是临床常用的诱发方式,不同的刺激方式有不同的传入途径,而传出途径相同,均由脊髓、交感节前、节后纤维和汗腺组成,下丘脑后部和中脑网状结构是该反射弧中枢部分最重要的结构。SSR 潜伏期反映的是引起发汗的神经冲动在整个反射弧的传导时程,而波幅反映有分泌活性的汗腺的密度,SSR是反映外周交感神经活性的可靠指标[5]。

表1 自主神经功能常用的生理学检查

2.1.1.2 血压测定:交感神经去甲肾上腺素能神经作用于整个身体内的血管(特别是小动脉),对血压影响明显,可以监测24 h动态血压,或持续握拳测血压反应,评估交感神经功能[13]。

2.1.1.3 肾上腺素药学检查:通过皮下注药的方式,首先测量肱动脉血压,然后按每10 kg体质量增加0.1 mL的1∶1000肾上腺素溶液计量皮下注射,注药后10 min内每隔2 min,注药10 min后40～50 min内每隔10 min测血压1次,绘制时间-血压曲线评估交感神经功能[5]。

2.1.2 副交感神经功能评估

2.1.2.1 泪腺分泌功能检查:试纸放于受检者被测验下结合膜囊中的中外1/3交界处,5 min后测量试纸被浸湿长度(mm),短于10 cm者,提示泪腺分泌降低,常见于眼干燥症和副交感神经功能受损病人[14]。

2.1.2.2 乙酰胆碱药学检查:受检者双侧前臂内侧皮肤用75%酒精消毒后,皮内准确注射1∶5000浓度的乙酰胆碱稀释液0.1 mL,对侧皮内注射生理盐水0.1 mL。每10 min观察记录丘疹红晕,红晕直径>5 cm为阳性,副交感神经功能亢进病人的试验常呈阳性或强阳性[14]。

2.1.2.3 心率测定:(1)R-R间隔变化(RRIV):RRIV是指在1 min 内,最短和最长的R-R间期的差值与R-R间期的平均值的比值,以百分数表示,通过评估休息和深呼吸时心率的变异程度,评估副交感神经功能[10-11]。(2)Valsalva动作R-R间期比(HR-V):让受试对象向气压计吹气使之达40 mmHg维持15 s,然后放松进行正常呼吸,期间连续记录心电图,测量放松后的最大R-R间隔及吹气时的最小 R-R 间隔,取两者比值为HR-V值[15]。(3)深呼吸诱导的心率变异(HR-DB):让受试者静坐,以6次/min 的频率深呼吸1 min(5 s吸,5 s呼),然后恢复正常呼吸。在此过程中连续记录心电图,测量每个呼吸周期中最快心率和最慢心率,并计算其差值,6个差值的平均数值为HR-DB[15]。

2.1.3 同时评估交感和副交感神经功能

2.1.3.1 卧位-立位试验和立位-卧位试验:卧立位试验是先让受试者仰卧位3 min,待脉率稳定后测1 min脉率,然后骤然改为直立体位,再次测脉率1 min,如果直立位脉率-仰卧位脉率>12次/min,则提示交感神经功能增高;立卧位试验是先让受试者直立位3 min,然后测1 min脉率,骤然改为仰卧体位,再测1 min脉率,如果直立位脉率-仰卧位脉率>12次/min,则提示副交感神经功能增高[15]。

2.1.3.2 心率变异性(heart rate variability,HRV):HRV是指瞬时心率或瞬时心动周期的微小变化。可作为反映自主神经功能的定量指标,主要受交感神经和副交感神经的活性及其相对平衡的影响,是目前无创伤评估心脏自主神经活动的新手段和独立评价指标,对反映心脏自主神经功能的异常变化有敏感、定量、直观的优点,具有相当广泛而重要的临床应用价值。HRV 的检测方法分为时域分析、频域分析和非线性分析,目前认为24 h时域分析与频域分析结果高度相关,24 h长程分析宜采用时域分析。时域分析常用指标包括平均正常R-R间期标准差(SDNN)、相邻R-R间期差的均方(RMSSD)、相差大于 50 ms 的相邻 R-R 间期占 R-R 间总数的百分比(PNN50)、每5 min正常 R-R 间期均值的标准差(SDANN)、每5 min正常 R-R 间期标准差的平均值(SDANNindex),其中SDNN反映HRV的总体情况,可以用来评价自主神经系统(包括交感神经和副交感神经)总的张力大小,SDANN和SDANNindex反映心率的缓慢变化,是评估交感神经功能的敏感指标,当交感神经张力增高时其值降低;RMSSD和PNN50反映心率的快速变化,是评估副交感神经功能的敏感指标,当副交感神经张力降低时其值降低。频域分析的主要指标包括总的域值(TP)、极低频成分 (VLF)、低频成分 (LF)、高频成分(HF)、低频高频比 (LF/HF),其中HF反映副交感神经活性,LF反映交感神经活性,LF/HF是衡量交感神经活性的标准值,VLF与高频/低频之和反映交感神经的活性[17]。

2.2 自主神经功能的量表评估 量表评估也是检测自主神经功能的一种手段,现主要有几个综合评价自主神经功能评价量表:自主神经症状量表 (autonomic symptom profile, ASP)、31项复合自主症状评分(composite autonomic symptom scale 31,COMPASS-31)、自主神经症状问卷(GE72)。

2.2.1 ASP:ASP是Suarez建立的,由受检者根据问卷内容填涂量表,无法独立完成时,由试验实施者提问填写,试验实施者根据受检者的填涂内容的赋值(即填涂圈后的分数值)来统计分值。ASP是一份经过验证的自我报告问卷,由169个问题组成,全面评估11个子量表的自主神经症状,然后生成一个复合自主症状评分(composite autonomic symptom scale,COMPASS),总评分反映自主症状的整体严重程度,总分为0～200分,得分越高,症状越严重。11个加权子量表的得分反映不同的自主神经症状,涵盖了直立性不耐受、晕厥、性功能障碍、膀胱功能障碍、腹泻、便秘、上消化道及分泌物功能障碍、睡眠障碍、血管舒缩功能和瞳孔括约肌功能、睡眠等方面内容[18]。有研究表明,ASP的敏感度为0.739,特异度为1[19]。

2.2.2 COMPASS-31:COMPASS-31由Mayo Clinic医疗组从ASP的项目中选出,包括31项评估自主功能的问题,涉及六个领域:直立不耐受,血管舒缩功能,分泌功能,胃肠、膀胱和瞳孔运动功能。COMPASS-31以2周的间隔完成2次, COMPASS-31总分为0～100分,高值代表严重症状。 第一项COMPASS-31所有分析均使用得分,第二项COMPASS-31评分仅用于计算测试重新测试的可靠性。COMPASS-31是一个精炼的、具有内部一致性的自主症状定量测量。它基于原有的ASP和COMPASS,采用了非常简单的评分算法,适合在自主研究和实践中广泛使用[20]。

2.2.3 GE72:该量表是哈佛大学Serber等[21]编制的问卷,但未在临床中广泛使用。该量表包括49个问题,包括6个主要方面:主要症状和持续时间,头晕和眩晕,血管收缩性和分泌症状，胃肠道症状,膀胱和性症状,慢性疼痛。

3 小结和展望

综上所述,由于自主神经系统结构和功能的特点,对其研究方法一直为广大学者所探讨,具有多样性。自主神经系统比任何其他神经系统都有更多的临床测试手段。尽管大部分生理学自主神经功能测试很容易进行,但是在单个病人中可能难以解释。不同科室的临床医生会根据自己的习惯选择不同的自主神经功能测试手段。临床中SSR和RRIV用以反映交感和副交感神经,具有非创伤性和客观量化的特点,临床建议联合使用。HRV作为反映人体植物神经活动的定量指标,近年来受到广泛的重视[22]。现在常用的临床量表较少,仅ASP和COMPASS-31在临床中较多使用,但问题条目均较为繁琐,不利于快速简便地评估病人自主神经功能。

倘若选出具有非创伤性且能客观量化的生理学自主神经功能测试手段,制定出问题条目更少的自主神经功能问卷,二者联合,有助于更全面、客观、简洁地评估病人自主神经功能。