华田田,朱 琳,梁 爽,李健维,张 赛,戴一鸣
(蚌埠医学院医学影像学院,安徽 蚌埠 233030)
近年来,随着社会经济的发展和生活方式的改变,疾病重心由流行病和营养不良转为因生活、社会和心理等因素导致的各种压力问题,对人们身心健康造成了严重影响[1]。众多研究表明,长期压力是许多疾病的根源,如呼吸系统疾病、心血管疾病以及精神障碍[2]等,过度压力甚至会损害免疫系统,导致癌细胞扩散速度加快[3,4]。因此,压力的定量评估及反馈调节对提高人类健康水平至关重要。
目前,多数压力的研究方法集中于问卷调查和专业仪器测量[5,6]。问卷调查个体主观性较强,且易受外界环境干扰;专业仪器成本较高,易引起受试者的不适,例如通过采集手指末梢血液进行压力评估的SA-3000P 精神压力分析仪[6],并且各类仪器研究人群和评估标准并不统一。在压力状态下,机体会出现自主神经系统(Autonomic nervous system,ANS)功能的紊乱,导致交感神经系统和副交感神经系统同时作用于心肌,产生心电信号R-R 间期(R-R interva,RRI)的波动现象,能够反映在心率变异性(Heart rate variability,HRV)指标中[7]。HRV 源于ANS 对心肌的调控,是目前连续定量评估ANS 功能状态的重要的无创性指标[8]。巴耶夫斯基压力指数(Baevsky stress index,BSI)是HRV分析法中最常见的表征ANS 活性的指标,可以准确评估机体的压力状况[9]。本研究通过分析不同性别与年龄群组的BSI差异情况,探讨了压力与性别及年龄的相关性。有助于社会群体更加直观地认识到自身的压力状况并及时进行反馈调节,同时也为临床亚健康疾病的初步诊断提供相关依据。
实验采用R211B 微型心电记录仪(Healink Led,Bengbu,China)进行心电信号的提取,该实验获得了蚌埠医学院伦理委员会的批准(伦理批号:蚌埠医学院伦科批字[2016]第002 号),且课题组成员均在导师指导下完成心电设备的规范化培训。通过预实验对心电设备进行校准以确保符合实验要求。正式实验采用方便抽样方法选取1400 名蚌埠市居民为研究对象,记录其性别、年龄、既往健康状况等基本信息,并采集心电数据。实验人员使用统一的指导语解释研究目的与内容,并承诺绝对保密。所采集的心电信号纳入标准如下:(1)知情同意、自愿参加本实验;(2)心电图正常;(3)R211B 微型心电记录仪设备正常工作;(4)受试者心电数据采集完整。排除标准如下:(1)心电图异常,如出现心房颤动、多灶性室性早搏、ST 段明显发生改变;(2)R211B 微型心电记录仪设备出现故障;(3)由于受试者的肢体活动或情绪改变导致心电数据采集不完整。最后运用EpiData3.1 建立数据库,双人核对检查后录入最终数据,数据采集流程如图1 所示。
图1 压力指数心电数据采集流程图
采用R211B 微型心电记录仪(Healink Ltd,Bengbu,China),配合一次性凝胶Ag/AgCl 电极片(V5 导联),记录受试者静坐状态下5min 的心电数据。数据采集过程中,受试者需保持安静呼吸,无深吸气、咳嗽、吞咽唾液等情况。
实验前导师对课题组成员进行设备使用及信息采集的规划化培训,研究方法标准化且易重复;实验中采用统一的指导语,对数据重要信息记录完整;实验后对实验数据记录项目的数据进行审核,双人核对录入以确保数据质量。
BS 主要用来评估处于身心压力下,调节心脏节律的自主神经调节的状态,在许多研究领域均有应用[9-12]。本研究根据RRI 的心电数据对受试者的BSI进行分析与记录:
其中MO 是最常见的心率RRI 值,是反映心血管疾病的最准确指标;AMO 是MO 值相对应的心率RRI 值的振幅,与交感神经系统活性有关;MXDMN是心率RRI 值的极差,反映心率RRI 值的变化程度,与副交感神经系统活性相关。运用独立样本T检验方法对不同性别与年龄段的BSI分别进行比较。P<0.05 代表差异具有统计学意义。
本研究共统计样本1361 名,其中男性480 名,女性881 名。受试者性别与年龄分布见表1。
表1 受试者性别与年龄分布
在相同年龄组,男性和女性的BSI 差异无统计学意义(P >0.05);男女两组BSI 总体均随年龄增长而增长(见表2)。实验结果表明,BSI 与性别无关。
表2 相同年龄段男女BSI分析
比较男性36~45 岁vs46~55 岁和46~55 岁vs 56~65 岁年龄段的BSI 均具有统计学意义(P<0.05);女性26~35 岁vs 36~45 岁、36~45 岁vs 46~55 岁和46~55 岁vs 56~65 岁年龄段的BSI 均具有统计学意义(P<0.05);其他年龄段均无统计学意义(P>0.05)(见表3)。实验结果表明,BSI 随着年龄增大而增大。
表3 男女性不同年龄段BSI分析
压力是指机体对压力源的适应或不适应状态的身心反应[13],可以引起自主神经系统活性的改变[14],广泛表现在心理、生理和行为层面。过度压力对身心具有破坏性影响,而实际生活中与压力相关的疾病往往被低估或忽视[15]。因此,对压力指数进行定量分析和评估,可以提高人们对自身压力的重视程度,引导正确的减压行为,促进压力的排解,同时也可以为压力相关临床疾病的诊断提供一定依据。
本研究结果显示,BSI 均随年龄的增大而增大,此趋势考虑与机体年龄的增长存在一定关系。相关研究结果显示,随着年龄的增长,机体所承受的各方面压力在时间上呈累积效应,导致机体对压力的抵抗能力降低,适应性变差[16]。也有研究表明,压力可以使机体释放肾上腺素等压力激素,随着年龄的增长,肾上腺素会逐渐降低机体对压力的反应能力[4]。同时Bozhokin 等人将BSI 用于呼吸缺氧的研究中发现,在缺氧状态下,适应性强较强者的BSI 最大值较适应性较差者低,这可能与缺氧期间适应性较差者的心脏呼吸系统被强烈激活和心律调节系统较活跃有关,即交感神经、副交感神经较活跃。目前,对压力与性别的相关性研究结果存在争议,杨琳琳等[17]指出女性比男性更易于压力大。而部分国外研究者认为,男性的压力倾向大于女性[18]。本研究表明男性、女性的BSI 未见明显差异,与以往研究结果[17,18]不完全一致,可能是受试者年龄分布和样本量差异所致。
本研究发现,男性组36~45 岁vs 46~55 岁和46~55 岁vs 56~65 岁年龄段的BSI 均存在显著差异,可能与以下因素有关。首先,男性分泌荷尔蒙的高峰期一般在20~30 岁,40 岁之后,睾丸间质细胞分泌荷尔蒙的功能逐渐衰退,50~60 岁则有明显下降趋势[19]。其次,荷尔蒙还可以影响自主神经系统的活性,其使交感神经活动较高、副交感神经张力较低。不同年龄段ANS 的活性不同,则相应的压力状况也存在差异[20],主要体现在交感神经活性与AMO值成正相关影响,副交感神经张力与MxDMn 值成正相关影响,进而影响压力。
女性组26~35 岁vs 36~45 岁、36~45 岁vs 46~55 岁和46~55 岁vs 56~65 岁年龄的BSI 均存在显著差异。该结果可能与衰老程度相关。有研究指出衰老伴随者显著的心血管改变,既有结构性的窦房结起搏细胞损失[21],也有动脉的扩张性[22],由迷走神经和交感神经反射介导的心血管反射也随之减弱,导致反映心血管疾病最可能的功能指标Mo 值减小,从而造成BSI 增大。Fukusaki 等人[23]也进一步发现,迷走神经调节心率的年龄相关变化主要由衰老本身介导,迷走神经活动随衰老而降低,MxDMn 也随之减小,交感神经活动增加,AMO 也会随之增大。同时本研究结果也与Agelink 等人[24]的研究结果一致,BSI 差异可能是由于女性更年期引起的。以往的研究显示雌性激素在BSI 的年龄和性别差异中起到部分作用,更年期会导致ANS 功能紊乱,导致下丘脑-垂体-卵巢轴(TPO 轴)调节分泌雌性激素减少[25]。男性组在16~25 岁vs 26~35 岁和26~35 岁vs 36~45 岁年龄段的BSI 均无显著差异,而女性组仅在16~25 岁vs 26~35 岁年龄段的BSI 无显著差异,原因可能与女性青春期起始时间早于男性有关[26],该研究指出,女性青春期的提前与发生心脏调节紊乱等多种疾病的高风险有关。男性组和女性组中56~65 岁vs 66~75 岁、66~75 岁vs76~85 岁年龄段的BSI均无显著差异,这与Fagard 等人[27]的研究结果一致,可能与老年人副交感神经系统调节的相关性减弱有关。
本文还存在不足之处,例如受试者在不同性别和年龄段的样本量不一致,未来可以在不同性别和年龄段样本量一致的情况下,采用控制变量法等进一步研究BSI 的性别与年龄差异。同时还可以进一步扩大采样人群,并对从事脑力劳动者、和从事体力劳动者等情况分别进行研究,以达到对精神压力状态更加准确的分析。