生理性低氧与病理性缺氧与心率变异性相关研究进展

【中图分类号】R541 【文献标识码】A 【文章编号】1672-3783（2013）11-0726-02

【摘要】心率变异性是指逐次心跳周期差异的变化情况，它的大小实质上是反映自主神经系统交感神经活性与迷走神经活性及其平衡协调的关系。生理性低氧与病理性缺氧均可使机体自主神经调节功能改变，导致心率变异性变化。心率变异性广泛应用于健康人及各系统疾病患者的研究，对机体功能状态评定、疾病的诊断及疗效评价等具有重要意义。本文简要介绍生理性低氧与病理性缺氧与心率变异性的相关研究进展。

【关键词】心率变异性；低氧；缺氧；自主神经系统/调节

心率变异性（HRV）是指逐次窦性心搏间期的微小差异，反映自主神经系统交感神经与副交感神经神经活性及其平衡协调的关系，是自主神经调节能力及心脏健康状况的重要评价指标，也是临床上预测或评价相关疾病的重要指标。随着医学技术的发展，心率变异性的临床应用以及低氧与心率变异性的相关研究日益受到人们的关注。

1 心率变异性的分类及分析方法

HRV可根据检测时间的长短分为长时程的心率变异性与短时程的心率变异性。长时程HRV与短时程HRV分别反映着心率的慢、快变化成分，二者不能完全替代，目前多研究观察长时程心率变异性的变化。

心率变异性监测分析方法可分为线性分析和非线性分析法。线性分析包括时域分析法和频域分析法，其中时域分析法常用的统计指标包括总体标准差（SDNN）、差值均方的平方根（RMSSD）及均值的标准差（SDANN）等，频域分析法用的统计指标包括极低频功率（VLF） 、低频功率 （LF） 及高频功率 （HF）等。非线性分析方法其主要的方法有：散点图分析法、分形维数分析法、非线性预测与建模、复杂度分析法等。

2 生理性低氧对心率变异性的影响

HRV的大小实质上是反映神经体液因素对窦房结的调节作用，也就是反映自主神经系统交感神经活性与迷走神经活性及其平衡协调的关系。在生理性低氧环境下，自主神经系统的调节功能会发生改变，从而致使心率变异性的变化。

观察对比居住高原环境的藏族居民与平原的汉族居民发现，藏族居民交感神经活性较低，迷走神经活性较高，心率变异性比汉族居民高，说明有较好的健康特征及适应能力[1]。急性低氧刺激时，藏族居民相关心率变异性数值无明显变化，而汉族居民的总体标准差和高频功率值明显降低，交感/迷走神经平衡明显升高。同时观察对比发现，剧烈运动使交感神经过度兴奋，心律失常，心率变异性明显下降，引起病态及自主神经功能不全，而长期适当体育锻炼的人面临的低氧引起的心律失常的风险性显著降低。研究表明，极低频功率值及低频功率值在低氧环境下比常氧环境下数值明显降低[2]，急性低氧导致的心率变异性变化显著减小，心肌对缺血/再灌注的耐性增强、心肌梗死面积受限以及抗氧化作用等，说明低氧可通过自主神经调节的改变起到对心脏的保护作用。

3 病理性缺氧对心率变异性的影响

低氧是临床上循环系统、呼吸及内分泌等疾病的常见病理表现，会引起心率变异性的改变。心率变异性分析常被用作自主神经功能的定量评价及药物对自主神经功能影响评价。

3.1 心率变异性与呼吸系统疾病

临床阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者常伴有夜间间歇性低氧，由于动脉体对低氧的反应性增强，交感神经传出活动加强，迷走神经张力降低[3]，使血压增高。研究发现，睡眠呼吸暂停患者呼吸暂停时高频功率未发生显著变化，但是低频功率增加，LF/HF变化明显，极低频功率明显增高，且与呼吸暂停时间有很强相关性，表明心率变异性可作为呼吸暂停综合征患者识别呼吸暂停及血压升高的理想预测指标。

3.2 心率变异性与内分泌疾病

糖尿病并发症之一是自助神经病变，心率变异性是目前判断糖尿病患者是否伴有自主神经系统受损的最灵敏最准确的指标。正常人HF白天低夜间高，LF则相反，且凌晨陡升。而糖尿病患者HF白天低夜间高，LF基本正常，说明其迷走神经受到损伤。正常自主神经功能糖尿病患者的心率变异性参数均较低[4]，说明糖尿病患者心脏副交感神经活性降低早于临床症状之前，心率变异性参数降低提示将要出现预后不良或神经病变。因此，及早检测心率变异性对糖尿病患者早期阶段是否存在自主神经功能受损有着极其重要的意义。

3.3 心率变异性与泌尿系统疾病

HRV常用于慢性肾衰、肾脏移植前后、血液透析前后、慢性肾炎等的研究。肾衰竭患者常伴有自主神经调节功能失调，引起心率变异性的改变，其低频功率较常人高，而高频功率较常人低。末期肾病患者心率变异性时域指标总体标准差及差值均方的平方根较正常人低。有研究表明肾移植手术后，心率变异性升高，心脏自主神经系统功能部分恢复，心血管事件的发生有所减少。

3.4 心率变异性与循环系统疾病

HRV常应用于急性心肌梗死及冠心病等疾病的研究。研究发现患者急性心肌梗死时心率变异性降低[5]，昼夜节律消失，提示心率变异性的降低是使急性心肌梗死患者死亡率升高的危险因素，因此，临床工作中应重视对HRV的监测分析。

冠心病患者早期阶段会出现自主神经系统功能损害，主要表现为交感神经过度兴奋及迷走神经调节功能降低，总体标准差及均值的标准差均降低。由于交感神经活动强烈，迷走神经张力下降，使心肌活动不稳导致心率失常[6]。因此，心率变异性的变化在对冠心病及急性心肌梗死的预测方面有着重要的价值。

3.5 心率变异性与神经系统疾病

脑梗塞、脑出血等神经系统疾病可引起自主神经系统功能障碍，使HRV降低。研究表明，脑干出血的患者其自主神经受损严重，但心率变异性无明显区别，心率变异性极低的患者的预后恢复较差，治疗时应及时改善迷走神经的活性，以防止猝死。

4 心率变异性的应用现状及展望

心率变异性作为一种无创性及简单的自助神经系统功能评价指标，日益受到临床工作者的重视。心率变异性对心血管疾病、急性心肌梗死、慢性肾衰竭及呼吸系统疾病等影响自主神经功能的疾病有着重要的预测评价作用。目前心率变异性的相关机制及检测条件研究尚不成熟，仍存在一定的局限性，如最佳的心率变异性分析方法仍不明确、作为独立的预测因素心率变异性的敏感性及准确性比较低、动态心率变异性检测在临床中不够成熟及某些指标的生理意义仍不明确等。但随着测量方法的进一步标准化及相关机制的日益明确，心率变异性分析将为临床工作带来更大的帮助。

参考文献

[1] 王艳萍.高原缺氧对心率变异性的影响[J].中国医药指南，2008，6（18）：72-73.

[2] 朱莎，丁宁炜，刘凌.高原及低氧环境对心率变异性影响研究进展[J].中国运动医学杂志，2010，29（3）：359-362.

[3] 任春霖，胡胜利，陈志勇.老年阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者血压及心率变异性分析[J].心脏杂志，2009，21（6）：841-850.

[4] 薛妮娜，吴岳平.糖尿病患者心率减速力与心率变异性分析[J].岭南心血管病杂志，2012，18（3）：227一229.

[5] 李洁芳，万继荣，方志松等.113例急性心肌梗死心率变异性与恶性心律失常相关性的研究[J].心肺血管病杂志，2012，31（3）：281-283.

[6] 李华萍，曾永寿.冠心病心率变异性临床分析[J].中国医药，2010，5（2）：182.