超重/肥胖儿童自主神经功能综合评价

张 丽 李 筠 王健怡 肖婷婷 谢利剑 徐 萌

上海市儿童医院 上海交通大学医学院附属儿童医院心内科（上海 200062）

随着生活方式和饮食结构的改变，我国儿童超重/肥胖发病率呈明显上升趋势，这些儿童成年后心血管疾病的发病率明显增加，研究显示心血管疾病的发生与心脏自主神经功能障碍密切相关[1-3]。本文拟通过对超重/肥胖儿童的反映心脏自主神经相关指标的回顾性分析，对超重/肥胖儿童自主神经功能进行综合评价。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2019年1 月—2020年12 月在上海交通大学医学院附属儿童医院心电功能室同时行24小时动态心电图及平板运动试验的肥胖及超重儿童为研究对象。纳入标准：①年龄5～18 岁。②超重/肥胖人群的选择应用儿童青少年2～18 岁超重和肥胖的国际体质指数（BMI）切点[4]。对于年龄≥2 岁的儿童及青少年，推荐P85≤BMI＜P95（同年龄同性别）作为超重的诊断标准，将BMI ≥P95（同年龄同性别）作为肥胖的诊断标准。排除标准：①继发性肥胖；②有代谢性疾病；③肥胖合并心律失常。随机选取同期行动态心电图及平板运动试验的BMI 正常的100例正常儿童作为对照组。

本研究经医院医学伦理委员会批准（N o.2019R002-E03）。

1.2 方法

1.2.1 动态心电图 采用深圳博英医疗仪器科技有限公司提供的动态心电监护仪进行24h监测和分析，计算心率变异性（heart rate variability，HRV）及心率减速力（deceleration capacity of rate，DC）。HRV时域指标：正常RR间期标准（standard deviation of normal R-R intervals，SDNN）、5 min 均值标准差（averages of NN intervals in all 5-min segments，SDANN）、相邻 RR 间期差值的均方根（squares of differences between adjacent NN intervals，RMSSD），NN50占所有NN间期个数的百分数（percent of NN 50 in the total number NN intervals，pNN50）。HRV频域指标包含低频功率（low frequency，LF）和高频功率（high frequency，HF）。

1.2.2 平板运动试验 采用GET 2100 CASE 活动平板试验系统，运动方案采用Bruce 方案[5]。心率达到亚极量心率[（220－年龄）×85%]为受试者运动终点。主要观测指标为静息心率、运动当量、达到峰值心率（HRmax）运动时间、运动终止后第一分钟心率恢复（heart rate recovery at 1 min，HRR1；HRR1=HRmax-运动终止后第一分钟心率）、恢复至静息心率时间、静息期收缩压、运动峰值收缩压及运动恢复期第三分钟收缩压。

1.3 统计学分析

采用SPSS 20.0 统计软件进行数据分析。计量资料符合正态分布的以均数±标准差表示，组间比较采用方差分析；非正态分布的以中位数和P25～P75表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以例数（百分比）表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

肥胖组儿童31例，男23例、女8例，平均年龄（10.4±2.6）岁；超重组69例，男35例、女34例，平均年龄（10.9±2.7）岁；对照组100例，男57例、女43例，平均年龄（10.2±2.7）岁。三组间年龄、性别差异无统计学意义（F=1.36、χ2=4.84，P均＞0.05）。

2.2 三组儿童动态心电图HRV与DC相关指标分析

超重、肥胖与对照组三组儿童之间SDNN、RMSSD、SDANN、pNN50、LF/HF、DC 值的差异均有统计学意义（P＜0.05）。两两比较发现，超重、肥胖组的SDNN、RMSSD、SDANN、pNN50均低于对照组，LF/HF 高于对照组，肥胖组的DC 值低于超重组和对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

2.3 三组儿童平板运动试验相关指标分析

超重、肥胖与对照组三组儿童之间达HRmax运动时间、运动当量、HRR1/HRmax、恢复至静息心率时间、静息期收缩压、运动峰值收缩压、恢复期第三分钟收缩压/峰值收缩压的差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。两两比较发现，超重、肥胖组的静息期收缩压、运动峰值收缩压，恢复期第三分钟收缩压/峰值收缩压明显高于正常对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。肥胖儿童恢复期第三分钟收缩压/峰值收缩压高于超重儿童，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表1 超重、肥胖儿童与正常儿童动态心电图HRV与DC相关指标比较[M (P25～P75)]

表2 超重、肥胖儿童与正常儿童平板运动试验相关指标比较[M (P25～P75)]

3 讨论

随着生活方式和饮食结构的改变，我国超重和肥胖儿童呈明显增多趋势，肥胖被认为是21世纪最重要的公共卫生问题之一。研究显示儿童肥胖不仅是成人肥胖的独立危险因素[6]，而且青少年时期出现肥胖者，无论成年后肥胖与否，心血管疾病患病风险均会增加[7]。大量研究提示，自主神经功能障碍在肥胖及其心血管并发症的病理生理中起重要作用[8-9]。HRV 是目前能明确反映心脏自主神经功能的无创检测方法，通过对HRV 的分析能够反映心脏自主神经系统的活动性、均衡性等，其中SDANN、SDNN、LF 是反映交感神经张力的主要指标，HF、RMSSD 和pNN50是反映迷走神经张力的主要指标，LF/HF 是反映交感神经张力与迷走神经张力平衡的指标。近年来有部分通过HRV 检测评价儿童肥胖自主神经功能的研究报道，相关研究发现，肥胖组短程RMSSD、pNN50以及HF 较正常组均明显降低，提示肥胖儿童存在迷走神经张力的降低[10]。同时有研究通过测量HRV 分析BMI 和自主神经系统活性的关系，指出迷走神经活性受BMI 值的影响，随BMI的增加而降低[11]。本研究中超重/肥胖儿童SDNN、SDANN、RMSSD、pNN50值均明显降低，LF/HF 明显增高，提示超重/肥胖儿童存在自主神经功能的受损及失衡。2006年一项大样本的随访观察研究首次提出了DC 的概念[12]。DC 通过对受检者24 h 心率的整体趋向性分析、减速能力的测定，定量评估受检者迷走神经张力的高低，是反映迷走神经张力的强有力指标。DC 降低提示迷走神经张力降低，其对人体的保护性下降，患者发生猝死的风险增加[13]。DC≤2.5ms提示高风险，2.6ms≤DC≤4.5ms提示中等风险，＞4.5 ms 提示低风险。本研究肥胖儿童DC明显下降，提示存在明显的迷走神经功能受损。

心脏的变时性也是评价心脏自主神经功能的重要指标，它反映了迷走神经和交感神经对心率的调节功能。心脏变时性是指人体运动时，心率能随机体代谢的需要适当增快，在运动结束后心率迅速恢复至运动前水平。如果心率对机体的代谢需要发生了不适当性的变化则称为心脏变时性不良（chronotropic incompetence，CI）。大量研究证实，CI 患者心血管事件的危险性增加，预后往往不良[14-15]。运动平板试验是反映心脏变时功能的重要检测方法[16]。运动试验后HRR是运动停止后心率下降的速度，被认为是评价自主神经功能的重要指标之一[17]。HRR 分为快速恢复期、缓慢恢复期和稳态期3 个阶段。快速恢复期表现为在大负荷运动刚结束，自主神经中迷走神经活动占优势；缓慢恢复期表现为迷走神经活动开始降低，而交感神经活性开始逐渐恢复；稳态期表现为迷走神经张力和交感神经张力处于相对平衡状态[18]。HRR异常是高交感反应和迷走神经反应减退的结果，可作为预测心血管疾病发生和死亡的独立危险因素[19-20]。本研究肥胖组及超重人群运动后第一分钟心率恢复程度HRR1/HRmax较正常组人群明显降低，心率恢复至运动前水平时间较正常组人群延长，提示肥胖组人群心脏变时功能异常。

近年来，运动性过度血压反应（exaggerated blood pressure response to exercise，EBPRE）日益受到重视，EBPRE 不仅是新发生高血压病的强预测指标，亦是诊断隐匿性高血压的有效辅助检查指标，可早期检出不明确高血压病[21-22]。尤其运动时收缩压增高，是高血压发生的风险因素[23]。鉴于运动试验时较规范地监测血压，故EBPRE 的诊断标准均来自于该类试验的研究结果。成人EBPRE 诊断标准有多种，其中亚极量运动负荷时标准收缩压≥200 mmHg、舒张压＞90 mmHg 或升高振幅≥10 mmHg 为EBPRE 诊断标准之一，而运动后恢复期第三分钟收缩压/运动高峰时收缩压＞0.9为运动后恢复期EBPRE 的诊断标准之一[21]。影响EBPRE的发生机制可能与交感神经过度亢进和末梢释放的去甲肾上腺素等神经递质明显增多，引发心搏出量显著增加和动脉壁阻力增高，导致运动性血压异常增高所致[24]。相关研究认为，运动中血压异常变化与自主神经功能失调密切相关，主要与运动前、运动过程中以及恢复期交感神经和迷走神经的功能紊乱有关[25]。本研究提示肥胖及超重儿童静息收缩压及峰值收缩压较对照组升高，且恢复期第三分钟收缩压/运动高峰时收缩压高于对照组，提示超重及肥胖儿童存在潜在高血压的风险及自主神经功能失衡。

总之，本研究通过结合24 h动态心电图及平板运动试验对超重、肥胖儿童自主神经功能进行全面综合评价，结果显示超重、肥胖儿童存在心脏自主神经功能紊乱，尤其迷走神经功能的受损，需要引起足够重视，予以积极干预，预防心血管事件的发生和发展。