2 型糖尿病及糖尿病前期患者心率变异性分析

尹冰 黄艺 王毅芳

目前心血管相关病变已成为2 型糖尿病患者主要的致死原因,相关研究数据显示,糖尿病患者中因心血管病死亡者达70%～80%[1]。 糖尿病患者发生心脑血管疾病的风险是非糖尿病人群的2 ～4 倍,血管并发症使糖尿病患者的寿命平均缩短12 年。越来越多的证据表明,在2 型糖尿病前期就已经能观察到一些心血管相关指标的异常[2]。 在糖尿病前期,患者发生不良心血管事件的概率增大,此期已存在心脏自主神经功能障碍(cardiac autonomic dysfunction,CAD),其副交感神经和交感神经之间的平衡被破坏[3],心血管疾病风险增加。 但关于糖尿病前期患者心率变异性(heart rate variability,HRV)分析及其与不良心血管事件发生的关系、HRV 对糖尿病前期心血管病变的预测价值,临床少有研究。持续的高血糖或糖尿病前期与CAD 有关,严格控制血糖可以延缓微血管并发症的进展。 HRV 检测作为心血管自主神经病变(cardiovascular autonomic neuropathy,CAN)早期诊断的有效手段,可定量反映患者自主神经功能状况,并有助于诊断其他血管并发症。 本研究通过观察和分析2 型糖尿病、糖尿病前期患者的HRV 各项指标,旨在评估这类人群自主神经功能的受损情况。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2021 至2023 年于湘潭市中心医院住院的2 型糖尿病确诊患者58 例(糖尿病组),其中男30 例、女28 例;糖尿病前期患者40 例(糖尿病前期组),其中男21 例、女19 例,以及健康体检者(对照组)61 例,其中男32 例、女29 例。 糖尿病前期组的纳入标准为符合《中国2 型糖尿病防治指南(2020 年版)》中糖尿病前期的诊断标准[4]：空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)受损,即6.1 mmol/L≤FPG ＜7.0 mmol/L,或者是糖耐量减低,即FPG＜7.0 mmol/L、7.8 mmol/L≤糖负荷后2 h 血糖＜11.1 mmol/L。 糖尿病前期组排除标准：①严重的肝、肾、呼吸道系统疾病;②风湿免疫疾病患者;③合并各类心肌病、先天性心脏病、原发性高血压、脑梗死等心脑血管疾病者;④体重指数(BMI)＞28 kg/m2。 糖尿病组排除标准：严重的肝、肾、神经系统、呼吸道系统疾病及风湿免疫疾病患者。 将两观察组分别与对照组进行对比,各组年龄分布基本一致：＜50 岁者占比约17%,50 ～59 岁者占比约38%,≥60 岁者占比约45%。

1.2 研究方法

采用BI 9900 系列动态心电图分析系统(深圳博英医疗仪器科技公司)记录动态心电图,所有入选者均佩戴其达到有效时长。 统计并比较入选研究对象的HRV 指标,包括SDNN、SDANN、rMSSD、PNN50、LF、HF、LF/HF 等。

1.3 数据分析

应用Rstudio 软件包进行统计学处理。 计量资料用¯x±s表示,采用t检验;计数资料以n表示。 以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组FPG 和糖化血红蛋白水平比较

糖尿病组、糖尿病前期组的FPG 和糖化血红蛋白(HbAlc)水平分别与对照组进行比较,差异有统计学意义(P＜0.05)。 见表1。

表1 各组FPG 和HbAlc 水平比较

2.2 三组HRV 指标比较

对照组各项HRV 指标基本正常。 与对照组相比,糖尿病组、 糖尿病前期组 SDNN、 SDANN、rMSSD、PNN50、LF、HF 数值均明显下降(P＜0.05),LF/HF 无明显变化。 见表2。

表2 各组HRV 指标比较

3 讨论

糖尿病主要通过三个途径对心脏产生影响,继而引发各类心脏疾病：一是糖尿病加速动脉粥样硬化的形成,导致糖尿病大血管病变,其对大血管的破坏主要表现在心血管、脑血管、下肢动脉周围动脉等,引发冠心病、心肌梗死、脑卒中、糖尿病足等不良事件;二是糖尿病引起毛细血管及毛细血管前小动脉病变,破坏微血管[5],引起毛细血管基底膜增厚、微血管内皮细胞增生而导致微血管病变,造成心肌代谢紊乱、心肌广泛缺血,出现糖尿病性心肌病;三是糖尿病会引起自主神经病变[6],导致迷走和交感神经受累,出现心脏自主神经功能紊乱,患者发生无症状性心肌梗死、严重的心律失常和心力衰竭等。 目前认为HRV 对于判断糖尿病患者是否伴有神经系统损害具有较高价值[7]。 本研究中糖尿病组SDNN、SDANN 较对照组明显降低,提示迷走神经功能受损或活跃度降低、交感神经活性增强;rMSSD、PNN50 较对照组均下降,反映迷走神经功能较弱。 HRV 频域分析指标中的高频成分(HF)受迷走神经的调节作用较大、低频成分(LF)受交感神经和迷走神经的双重调节,LF/HF 值用来评估交感/迷走神经张力的均衡性。 本研究表明,糖尿病组及糖尿病前期组HF、LF 均降低。

糖尿病前期是糖尿病确诊前的过渡阶段,包括FPG 受损、糖耐量降低以及两者的混合状态。 CAD是糖尿病前期和2 型糖尿病的特征之一,事实上,糖尿病前期也与心血管疾病的风险增加有关[8]。 高血糖可通过氧化应激增加、内皮功能障碍和晚期糖基化终产物的形成,可能导致神经元损伤和随后的自主神经功能障碍,最终引起CAD;反过来,自主神经功能障碍通过胰岛素释放受损、骨骼肌葡萄糖摄取受损以及肝脏葡萄糖生成增加和胰岛素抵抗,引起高血糖[9]：由此推测,可能存在高血糖和CAD 的恶性循环。 本研究中, 糖尿病前期组SDNN、SDANN、rMSSD、PNN50、LF、HF 较对照组均显著降低,说明在糖尿病前期有可能已存在迷走/交感神经的功能受损或功能失调,自主神经系统失衡。 有研究表明,糖尿病前期和2 型糖尿病患者的左心室心肌质量增加、舒张功能降低,且左心室收缩功能轻微降低[10]。 糖尿病前期患者的HRV 指标明显低于糖代谢正常者,表明CAD 的发生可能先于2 型糖尿病的临床诊断[11]。

HRV 是检测心脏自主神经功能的一种无创技术,能够反映心脏自主神经系统的活动性、均衡性及相关病理状态等[12]。 人体内环境的不稳定是心血管事件、心脏性猝死发生的重要原因,而自主神经功能的平衡又是维持人体内环境稳定的最重要因素。 因此,HRV 检测无论是对一般人群的健康保健,还是对心血管病患者的预后判断或心脏性猝死的预警,都是一项重要的检查技术[13]。 HRV 可反映窦房结交感神经和副交感神经的相互作用。 低HRV 提示存在CAD,并且与室性心律失常和心搏骤停风险增加有关[14]。 中国是世界上糖尿病患者最多的国家,占全球糖尿病患者总数的1/4 以上[15]。CAD 通常发生在2 型糖尿病诊断之前,并可能参与糖尿病前期患者心血管疾病的发展[16]。 因此对2 型糖尿病、糖尿病前期患者进行常规HRV 监测,有利于早期发现和诊断CAN,以早期进行干预,指导患者逆转CAN[17]和延长寿命。