心肌梗死前后心率变异性的变化及意义
作者：张 燕 张旭明 伍 卫 聂如琼 方 昶 周淑娴 陈筱潮
单位：510120 广州市 中山医科大学孙逸仙纪念医院心内科
关键词：心肌梗死；心率变异性；心脏猝死
岭南心血管病杂志990217 【摘要】 目的 了解心肌梗死前后心率变异性(HRV)的变化及心肌梗死前的HRV对心肌梗死后心脏猝死的预测价值。方法 27只兔随机分为对照组和心梗组，术前和术后2周分别测量HRV一次，并行电刺激诱发室颤。结果 梗死组按电刺激能否诱发心室颤动(VF)再分为VF组和无VF组，心肌梗死前三组HRV无差异，心肌梗死后VF组HRV较心肌梗死前明显降低，无VF组和对照组无明显变化。结论 心肌梗死后HRV的降低与心脏猝死的发生有关，心肌梗死前HRV对心肌梗死后的心脏猝死可能无预测价值。
The change of heart rate variability before and after acute myocardial infarction
, 百拇医药
Zhang Yan, Zhang Xuming, Wu Wei, et al.
Division of Cardiology, Department of internal Medicine, Sun Yat-sen Memorial Hospital, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510120
【Abstract】 Objective To investigate the changes of heart rate variability (HRV) before and after acute myocardial infarction(MI)and the prognostic value of HRV before MI to predict sudden cardiac death.
Methods Twenty-seven adult New Zealand rabbits were divided into two groups at random: the control group(n=10) and the MI group(n=17), HRV was measures before and two weeks after MI, the incidence of ventricular fibrillation induced by electric stimulus at last.Results According to the inducibilities of ventricular fibrillation by electric stimulus, the MI group was divided into two subgroups: inducible and non-inducible ventricular fibrillation subgroup There were no difference of HRV measures among three subgroup before MI. After MI, HRV variables in subgroup of inducible ventricular fibrillation were decreased significantly compared to non-inducible VF subgroup. In comparison with HRV before MI, HRV after MI were significantly decreased in inducible ventricular fibrillation subgroup, but had no change in non-inducible ventricular fibrillation subgroup and control group.Conclusions 1) The decrease of HRV variables after MI are predictive for high risk of sudden cardiac death.2) HRV before MI can't predict the risk of sudden cardiac death after MI.
, 百拇医药
【Key words】 Myocardial infarction Heart rate variability Sudden cardiac death
心肌梗死后心脏植物神经功能紊乱与心脏猝死的发生有密切的关系。心率变异性(HRV)是目前临床检测心脏植物神经功能状态的方法之一。大量研究显示，心肌梗死后HRV的明显降低可以作为预测心脏猝死发生的独立指标[1]。本实验将研究心肌梗死前后HRV的变化及其与电刺激诱发室颤的关系，探讨心肌梗死前的HRV是否能预测心肌梗死后心脏猝死的发生。
材料和方法
健康成年新西兰兔27只，雌雄不限，体重2.0～3.0kg。随机分为正常对照组(n=10)和心肌梗死组(n=17)，每只兔在手术前及手术后两周分别测量HRV。
1.HRV测定：3%戊巴比妥钠静脉麻醉，连续记录兔5min的心电图，将心电信号直接输入电脑，用HRV分析软件分析HRV时域和频域指标。时域指标包括[2]：SDNN、rMSSD、心率变异系数(CV)、心率变异指数(HRVI)，HRVI是指将心电图记录的R-R间期分布看作一个三角形，计算三角形底边即为HRVI。频域指标包括[3]：极低频(VLF：0.003 3～0.04 Hz)、低频(LF：0.062 5～0.187 5 Hz)、高频(HF：0.437 5～0.562 5 Hz)。
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2.建立心肌梗死模型[4]:3%戊巴比妥钠静脉麻醉，胸骨左缘第3、4肋间开胸，剪开心包膜制作心包吊床。在左心耳缘下0.5～1.0cm处用零号线结扎冠状动脉左室支，ECG示V1出现ST段弓背抬高证实结扎成功，关胸。对照组行假手术。送回动物房饲养2周。两周后进行实验。
3.电刺激诱发心室颤动(VF)：建立心肌梗死型后2周，检测心率变异性后进行。气管切开插管，机械通气，左侧开胸，充分暴露心脏后，心室缺血区留置一对细钢丝电极，按下述步骤给予电刺激：①S1-S2刺激法；②S1-S2-S3刺激法；③短阵猝发刺激法。任何一种刺激诱发VF均为电刺激诱发VF阳性。
4.心肌梗死面积：实验结束后，将2 mL碳素墨汁注入左冠状动脉内，取出心脏，称墨染区和左心室的重量后，福尔马林液浸泡，送病理检查。
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5.统计学方法：计量资料以均数±标准差(
±s)表示，组间均数比较采用完全随机的方差分析。配对资料采用配对t检验。
结 果
1.心肌梗死模型：17只梗死兔心脏外观见结扎血管以下1～2cm2范围的心肌颜色呈灰白色，光镜下均见心肌细胞坏死，大量的纤维组织增生，证实梗死模型成功。
2.根据电刺激能否诱发室颤，心肌梗死组再分为VF组和无VF组。电刺激诱发心室颤动兔10只为VF组，不能诱发心室颤动兔7只为无VF组。心肌梗死前VF组、无VF组和对照组的R-R间期、HRV各指标比较无明显的差异(P>0.05)。心肌梗死后VF组的R-R间期、rMSSD、CV、HRVI、VLF、HF较无VF组明显降低(P<0.05，P<0.01)，SDNN、LF有降低趋势，无统计学意义。心肌梗死后VF组的HRV各指标较心肌梗死前明显降低(P<0.01)，而无VF组心肌梗死前、后的HRV各指标有降低趋势，无统计学差异(P>0.05)，对照组手术前后无明显的差异(P>0.05)(附表)。VF组的梗死心肌重量与左室重量比为12.4%±0.9%，无VF组为12.8±1.2%，两组比较无统计学差异(P>0.05)。
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附表 HRV各指标比较
n
R-R间期
SDNN(ms)
rMSSD(ms)
CV(%)
HRVI(iu)
VLF(ms2)
LF(ms2)
HF(ms2)
VF组
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MI前
254.8±14.1
5.6±1.4
5.8±1.3
3.2±0.5
8.3±1.5
68.4±4.1
70.3±4.1
74.1±3.2
MI后
228.7±19.3*
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3.5±1.8*
4.0±1.0*
1.7±0.7*
4.2±1.8*
53.3±4.3*
59.9±4.4*
64.6±4.7*
无VF组
7
MI前
, http://www.100md.com
259.7±21.3
5.4±1.2
5.7±1.1
3.6±1.2
7.9±1.7
69.5±3.7
66.7±9.4
75.8±3.6
MI后
251.4±18.9△△
4.7±1.4
, 百拇医药 5.4±1.3△
3.0±0.4△
6.5±2.3△
65.7±4.5△△
62.6±3.8
71.6±5.9△
对照组
10
术前
255.3±23.4
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5.9±2.1
5.6±1.2
3.5±1.1
8.4±2.6
69.4±5.3
70.7±6.3
71.6±5.9
术后
258.3±27.4△△
5.7±1.5△△
5.8±2.5△△
, 百拇医药
3.3±0.8△△
8.1±1.7△△
66.7±6.5△△
71.9±9.4△△
69.7±6.2△
与MI前比较,*P<0.01，与VF组MI后比较，△P<0.05，△△P<0.01。讨 论
心率变异性分析是通过测量连续正常QRS波群周期之间变化的变异系数，反映心率的变化。近年来，大量临床研究已证实，HRV是预测心肌梗死后心脏猝死危险性的一个独立指标[1]，心肌梗死后HRV明显降低者，其猝死危险性明显增加。研究认为，HRV与心肌梗死的部位及范围无关，主要受心脏植物神经功能状态的调节，心率变异性降低主要反映心脏交感神经活性相对增加，迷走神经活性降低，心室肌电不稳定性增加。心脏植物神经功能紊乱是心脏猝死发生的重要因素。本实验结果亦显示，心肌梗死后诱发VF兔的HRV明显降低。
, 百拇医药
HRV和压力反射敏感性均是目前常用的间接反映心脏迷走神经活性的指标，两者在心肌梗死后均具有预测心脏猝死的价值[2]。动物实验研究显示压力反射敏感性在心肌梗死前对心肌梗死后的心脏猝死已有预测价值[5]。HRV在心肌梗死前是否对心脏猝死亦有预测价值?本实验研究发现，VF组和无VF组在心肌梗死前的HRV无明显差异，提示心肌梗死前HRV与心肌梗死后心脏猝死的发生无关，与Hull等的研究结果一致[6]。Ceriti的实验结果可以解释为什么HRV和压力反射敏感性在心肌梗死前会出现不同的预测价值，Ceriti等通过直接记录猫迷走神经的活性，发现心肌缺血后室颤的发生与缺血前迷走神经反射活动的降低有关，而与缺血前迷走神经的基础张力活动无关[7]。HRV主要反映心脏迷走神经的基础张力，压力反射敏感性主要反映迷走神经的反射调节张力[8]。因此，心肌梗死前的HRV可能对心肌梗死后心脏猝死的发生无预测价值。
参考文献
, http://www.100md.com
1 Farell TG, Bashir Y, Cripps T, et al. Risk stratification for arrhythmic events in postinfarction patients based on heart rate variability ambulatory electrocardiographic variables and the signal-averaged electrocardiogram. J Am Coll Cardiol, 1991， 18(3):687～697
2 Kjellgran O, Gomes JA, York MN. Heart rate variability and baroreflex sensitivity in myocardial infarction. Am Heart J, 1993，125(1):204～215
3 Moguilevsk VA, Shiel L, Liver J, et al.Power spectral analysis of heart rate variability reflects the levels of cardiac autonomic activity in rabbits. J Autonomic Nervous System, 1996， 58(1-2):18～24
, 百拇医药
4 何智明，陈东风，邹香云，等. 家兔心肌缺血模型与冠状动脉左室支解剖特点关系.中国临床解剖学杂志，1994，12(1)：54～56
5 Schwartz PJ, Vanoli EM, Stramva-Badiale M, et al. Autonomic mechanisms and sudden death: new insights from analysis of baroreceptor reflexes in conscious dogs with and without
a myocardial infarction. Circulation, 1988，78(4):969～979
6 Hull SS, Evans AR, Plilip EV, et al. Heart rate variability before and after myocardial infarction in conscious dogs at high and low risk of sudden death. J Am Coll Cardiol, 1990，16(4):978～985
7 Cerati D, Schwartz PJ. Single cardiac vagal fiber activity, acute myocardial ischemia , and risk for sudden death. Cir Res, 1991，6(5)9:1389～1401
8 Brigger TJ, La Rovere MT, Steinmam RC, et al. Comparison of baroreflex sensitivity and heart period variability after myocardial infarction. J Am Coll Cardiol, 1989，14(6):1511～1518, 百拇医药
单位：510120 广州市 中山医科大学孙逸仙纪念医院心内科
关键词：心肌梗死；心率变异性；心脏猝死
岭南心血管病杂志990217 【摘要】 目的 了解心肌梗死前后心率变异性(HRV)的变化及心肌梗死前的HRV对心肌梗死后心脏猝死的预测价值。方法 27只兔随机分为对照组和心梗组，术前和术后2周分别测量HRV一次，并行电刺激诱发室颤。结果 梗死组按电刺激能否诱发心室颤动(VF)再分为VF组和无VF组，心肌梗死前三组HRV无差异，心肌梗死后VF组HRV较心肌梗死前明显降低，无VF组和对照组无明显变化。结论 心肌梗死后HRV的降低与心脏猝死的发生有关，心肌梗死前HRV对心肌梗死后的心脏猝死可能无预测价值。
The change of heart rate variability before and after acute myocardial infarction
, 百拇医药
Zhang Yan, Zhang Xuming, Wu Wei, et al.
Division of Cardiology, Department of internal Medicine, Sun Yat-sen Memorial Hospital, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510120
【Abstract】 Objective To investigate the changes of heart rate variability (HRV) before and after acute myocardial infarction(MI)and the prognostic value of HRV before MI to predict sudden cardiac death.
Methods Twenty-seven adult New Zealand rabbits were divided into two groups at random: the control group(n=10) and the MI group(n=17), HRV was measures before and two weeks after MI, the incidence of ventricular fibrillation induced by electric stimulus at last.Results According to the inducibilities of ventricular fibrillation by electric stimulus, the MI group was divided into two subgroups: inducible and non-inducible ventricular fibrillation subgroup There were no difference of HRV measures among three subgroup before MI. After MI, HRV variables in subgroup of inducible ventricular fibrillation were decreased significantly compared to non-inducible VF subgroup. In comparison with HRV before MI, HRV after MI were significantly decreased in inducible ventricular fibrillation subgroup, but had no change in non-inducible ventricular fibrillation subgroup and control group.Conclusions 1) The decrease of HRV variables after MI are predictive for high risk of sudden cardiac death.2) HRV before MI can't predict the risk of sudden cardiac death after MI.
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【Key words】 Myocardial infarction Heart rate variability Sudden cardiac death
心肌梗死后心脏植物神经功能紊乱与心脏猝死的发生有密切的关系。心率变异性(HRV)是目前临床检测心脏植物神经功能状态的方法之一。大量研究显示，心肌梗死后HRV的明显降低可以作为预测心脏猝死发生的独立指标[1]。本实验将研究心肌梗死前后HRV的变化及其与电刺激诱发室颤的关系，探讨心肌梗死前的HRV是否能预测心肌梗死后心脏猝死的发生。
材料和方法
健康成年新西兰兔27只，雌雄不限，体重2.0～3.0kg。随机分为正常对照组(n=10)和心肌梗死组(n=17)，每只兔在手术前及手术后两周分别测量HRV。
1.HRV测定：3%戊巴比妥钠静脉麻醉，连续记录兔5min的心电图，将心电信号直接输入电脑，用HRV分析软件分析HRV时域和频域指标。时域指标包括[2]：SDNN、rMSSD、心率变异系数(CV)、心率变异指数(HRVI)，HRVI是指将心电图记录的R-R间期分布看作一个三角形，计算三角形底边即为HRVI。频域指标包括[3]：极低频(VLF：0.003 3～0.04 Hz)、低频(LF：0.062 5～0.187 5 Hz)、高频(HF：0.437 5～0.562 5 Hz)。
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2.建立心肌梗死模型[4]:3%戊巴比妥钠静脉麻醉，胸骨左缘第3、4肋间开胸，剪开心包膜制作心包吊床。在左心耳缘下0.5～1.0cm处用零号线结扎冠状动脉左室支，ECG示V1出现ST段弓背抬高证实结扎成功，关胸。对照组行假手术。送回动物房饲养2周。两周后进行实验。
3.电刺激诱发心室颤动(VF)：建立心肌梗死型后2周，检测心率变异性后进行。气管切开插管，机械通气，左侧开胸，充分暴露心脏后，心室缺血区留置一对细钢丝电极，按下述步骤给予电刺激：①S1-S2刺激法；②S1-S2-S3刺激法；③短阵猝发刺激法。任何一种刺激诱发VF均为电刺激诱发VF阳性。
4.心肌梗死面积：实验结束后，将2 mL碳素墨汁注入左冠状动脉内，取出心脏，称墨染区和左心室的重量后，福尔马林液浸泡，送病理检查。
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5.统计学方法：计量资料以均数±标准差(
±s)表示，组间均数比较采用完全随机的方差分析。配对资料采用配对t检验。结 果
1.心肌梗死模型：17只梗死兔心脏外观见结扎血管以下1～2cm2范围的心肌颜色呈灰白色，光镜下均见心肌细胞坏死，大量的纤维组织增生，证实梗死模型成功。
2.根据电刺激能否诱发室颤，心肌梗死组再分为VF组和无VF组。电刺激诱发心室颤动兔10只为VF组，不能诱发心室颤动兔7只为无VF组。心肌梗死前VF组、无VF组和对照组的R-R间期、HRV各指标比较无明显的差异(P>0.05)。心肌梗死后VF组的R-R间期、rMSSD、CV、HRVI、VLF、HF较无VF组明显降低(P<0.05，P<0.01)，SDNN、LF有降低趋势，无统计学意义。心肌梗死后VF组的HRV各指标较心肌梗死前明显降低(P<0.01)，而无VF组心肌梗死前、后的HRV各指标有降低趋势，无统计学差异(P>0.05)，对照组手术前后无明显的差异(P>0.05)(附表)。VF组的梗死心肌重量与左室重量比为12.4%±0.9%，无VF组为12.8±1.2%，两组比较无统计学差异(P>0.05)。
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附表 HRV各指标比较
n
R-R间期
SDNN(ms)
rMSSD(ms)
CV(%)
HRVI(iu)
VLF(ms2)
LF(ms2)
HF(ms2)
VF组
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MI前
254.8±14.1
5.6±1.4
5.8±1.3
3.2±0.5
8.3±1.5
68.4±4.1
70.3±4.1
74.1±3.2
MI后
228.7±19.3*
, http://www.100md.com
3.5±1.8*
4.0±1.0*
1.7±0.7*
4.2±1.8*
53.3±4.3*
59.9±4.4*
64.6±4.7*
无VF组
7
MI前
, http://www.100md.com
259.7±21.3
5.4±1.2
5.7±1.1
3.6±1.2
7.9±1.7
69.5±3.7
66.7±9.4
75.8±3.6
MI后
251.4±18.9△△
4.7±1.4
, 百拇医药 5.4±1.3△
3.0±0.4△
6.5±2.3△
65.7±4.5△△
62.6±3.8
71.6±5.9△
对照组
10
术前
255.3±23.4
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5.9±2.1
5.6±1.2
3.5±1.1
8.4±2.6
69.4±5.3
70.7±6.3
71.6±5.9
术后
258.3±27.4△△
5.7±1.5△△
5.8±2.5△△
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3.3±0.8△△
8.1±1.7△△
66.7±6.5△△
71.9±9.4△△
69.7±6.2△
与MI前比较,*P<0.01，与VF组MI后比较，△P<0.05，△△P<0.01。讨 论
心率变异性分析是通过测量连续正常QRS波群周期之间变化的变异系数，反映心率的变化。近年来，大量临床研究已证实，HRV是预测心肌梗死后心脏猝死危险性的一个独立指标[1]，心肌梗死后HRV明显降低者，其猝死危险性明显增加。研究认为，HRV与心肌梗死的部位及范围无关，主要受心脏植物神经功能状态的调节，心率变异性降低主要反映心脏交感神经活性相对增加，迷走神经活性降低，心室肌电不稳定性增加。心脏植物神经功能紊乱是心脏猝死发生的重要因素。本实验结果亦显示，心肌梗死后诱发VF兔的HRV明显降低。
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HRV和压力反射敏感性均是目前常用的间接反映心脏迷走神经活性的指标，两者在心肌梗死后均具有预测心脏猝死的价值[2]。动物实验研究显示压力反射敏感性在心肌梗死前对心肌梗死后的心脏猝死已有预测价值[5]。HRV在心肌梗死前是否对心脏猝死亦有预测价值?本实验研究发现，VF组和无VF组在心肌梗死前的HRV无明显差异，提示心肌梗死前HRV与心肌梗死后心脏猝死的发生无关，与Hull等的研究结果一致[6]。Ceriti的实验结果可以解释为什么HRV和压力反射敏感性在心肌梗死前会出现不同的预测价值，Ceriti等通过直接记录猫迷走神经的活性，发现心肌缺血后室颤的发生与缺血前迷走神经反射活动的降低有关，而与缺血前迷走神经的基础张力活动无关[7]。HRV主要反映心脏迷走神经的基础张力，压力反射敏感性主要反映迷走神经的反射调节张力[8]。因此，心肌梗死前的HRV可能对心肌梗死后心脏猝死的发生无预测价值。
参考文献
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1 Farell TG, Bashir Y, Cripps T, et al. Risk stratification for arrhythmic events in postinfarction patients based on heart rate variability ambulatory electrocardiographic variables and the signal-averaged electrocardiogram. J Am Coll Cardiol, 1991， 18(3):687～697
2 Kjellgran O, Gomes JA, York MN. Heart rate variability and baroreflex sensitivity in myocardial infarction. Am Heart J, 1993，125(1):204～215
3 Moguilevsk VA, Shiel L, Liver J, et al.Power spectral analysis of heart rate variability reflects the levels of cardiac autonomic activity in rabbits. J Autonomic Nervous System, 1996， 58(1-2):18～24
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4 何智明，陈东风，邹香云，等. 家兔心肌缺血模型与冠状动脉左室支解剖特点关系.中国临床解剖学杂志，1994，12(1)：54～56
5 Schwartz PJ, Vanoli EM, Stramva-Badiale M, et al. Autonomic mechanisms and sudden death: new insights from analysis of baroreceptor reflexes in conscious dogs with and without
a myocardial infarction. Circulation, 1988，78(4):969～979
6 Hull SS, Evans AR, Plilip EV, et al. Heart rate variability before and after myocardial infarction in conscious dogs at high and low risk of sudden death. J Am Coll Cardiol, 1990，16(4):978～985
7 Cerati D, Schwartz PJ. Single cardiac vagal fiber activity, acute myocardial ischemia , and risk for sudden death. Cir Res, 1991，6(5)9:1389～1401
8 Brigger TJ, La Rovere MT, Steinmam RC, et al. Comparison of baroreflex sensitivity and heart period variability after myocardial infarction. J Am Coll Cardiol, 1989，14(6):1511～1518, 百拇医药