糖尿病患者心率变异的研究
作者：王燕燕 王 晓 翁新新 杜 宏 王竹兰
单位：南京军区南京总医院内分泌科 邮政编码：210002
关键词：糖尿病 心率变异性 糖尿病性神经病变
江苏医药990301 摘要 对30例2型糖尿病患者，25例对照者进行了心率变异性(HRV)的检测。结果表明：糖尿病患者中存在明显的HRV异常，其平均心率增快，平均R-R间期、平均R-R间期标准差、平均R-R间期变异系数及R-R间期大于50ms百分率均明显降低；心率能谱分析中，低频断和高频断的能量均降低，总的趋向是交感神经活动增强，迷走神经作用减弱。表明糖尿病患者HRV变小，自主神经系统活动及心血管系统功能异常。HRV为监测糖尿病患者植物神经功能动态改变提供了一种新的手段。
The Study of Heart Rate Variations in Patients
, 百拇医药
with Diabetes Mellitus
Wang Yanyan et al
Department of Endocrinology, Nanjing General Army Hospital, Nanjing
Abstract The heart rate variation (HRV) was tested in thirty patients with non-insulin-dependent-diabetes-mellitus (NIDDM) and twenty-five controls. Results:HRV was abnormal in patients with NIDDM. The heart rate in average was faster while R-R interval, R-R SD, CV of R-R interval and PNN50 in average decreased significantly. Both high frequency energy and low frequency energy decreased during the power spectrum domain assay. Conclusion:The sympathetic activity increased and the parasympathetic activity reduced, which meant the lower HRV, disfunction of autonomic nervous system and cardiovascular system with diabetics. HRV may be a new marker of the function of autonomic nervous system.
, 百拇医药
Key words Diabetes mellitus Heart rate variability Diabetic neuropathy
心率变异性(Heart Rate Variability，HRV)是近年来发展起来的一项无创、定量评价体内自主神经活动的有价值的方法。本研究旨在对糖尿病患者HRV变化作初步分析，并探讨其临床意义。
对象和方法
一、对象
1.糖尿病组：30例，男14例，女16例，年龄32～72岁，平均53.7±8.8岁。病程0.5～20年，平均7.4±5.3年。均为1995～1996年收入我院确诊的2型糖尿病患者，血压正常，无心房扑动或颤动。按有无神经病变分为：(1)糖尿病无神经病变组(DMA组)：16例，男4例，女12例，平均年龄56.4±7.1年，平均病程5.7±4.6年，空腹血糖8.7±3.5mmol/L。(2)糖尿病有神经病变组(DMB组)：14例，男10例，女4例，平均年龄50.6±9.8岁，平均病程9.2±5.6年。空腹血糖10.6±4.1mmol/L。均有神经病变的症状和体征，如四肢麻木、疼痛，腹泻，膝反射减弱或消失，立卧位心率差<10次/分，体位性低血压(卧位于5″起立后收缩压下降>3.99kPa，舒张压下降>2.66kPa)。
, 百拇医药
2.对照组：25例，选择同期在本院作体格检查而未发现心脏病、高血压、糖尿病的患者，年龄、性别与观察组相匹配。
二、方法
1.仪器：采用美国惠普公司生产的Holter全息系统，HP43420B记录仪。计算机分析均采用N-N-N式滤波，即连续3个正常窦性心搏始进入HRV分析，早搏及噪声均经排除。
2.HRV时域分析(ms)：采用5项指标：(1)平均心率(AVGHR)。(2)平均R-R间期(AVGRR)。(3)平均R-R间期标准差(SDNN)。(4)平均R-R间期变异系数(CoVr)。(5)R-R间期大于50ms百分率(pNN50)。
3.HRV频域分析(ms2/Hz)：该方法是将心电信号经模拟/数字转换器转换成数字信号后，经计算机进行快速富立叶转换，将24小时动态心电图记录的整个心率变化分解成若干不同的基本频率区域。采用3项指标：(1)低频(LF)：0.04～0.15Hz。(2)高频(HF)：0.15～0.4Hz。(3)低频/高频(LF/HF)。LF曲线的波幅高，提示交感神经的张力增高，HF段曲线的波幅高则提示迷走神经的张力增高，LF/HF反映交感和迷走神经之间的平衡。
, 百拇医药
三、统计处理
结果均采用均值±标准差(
±s)表示，各组数值差异性采用t检验。
结 果
一、HRV时域分析的变化：糖尿病患者的24小时平均心率较对照组明显增快(表1)，DMB组心率明显快于DMA组(表2)。糖尿病组的SDNN、CoVr、pNN50明显低于对照组(表1)，DMB组的AVGRR、pNN50值显著低于DMA组而SDNN、CoVr无明显差异(表2)。
表1 糖尿病组和对照组的HRV结果(±s)
, 百拇医药
AVGHR
AVGRR
SDNN
CoVr
pNN?50
LF
HF
LF/HF
糖尿病组
79.0±9.7
771.7±86.0
111.5±44.4
13.3±3.8
, 百拇医药
3.6±2.4
7.5±5.9
5.0±2.5
2.4±1.3
对照组
73.2±8.2
840.3±66.3
148.7±29.3
20.5±7.4
8.1±3.2
15.8±6.2
12.2±4.3
, 百拇医药
1.9±0.7
P值
<0.01
>0.05
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.05
>0.05
表2 DMA组和DMB组的HRV结果(±s)
, 百拇医药
AVGHR
AVGRR
SDNN
CoVr
pNN?50
LF
HF
LF/HF
DMA组
74.5±4.7
808.6±54.0
113.7±62.1
13.6±2.4
, http://www.100md.com
4.6±2.6
7.2±5.9
5.1±2.8
2.8±1.2
DMB组
83.7±11.7
729.6±97.7
109.7±21.4
12.9±5.1
3.1±1.1
7.7±5.1
4.0±2.2
, 百拇医药
2.0±1.4
P值
<0.05
<0.05
>0.05
>0.05
<0.05
>0.05
>0.05
>0.05
二、HRV频域分析的变化：与对照组相比，糖尿病患者LF、HF的曲线波幅均明显降低，而LF/HF无明显差异(表1)。DMB组的LF高于DMA组，HF略低于DMA组，但无统计学差异(表2)。讨 论
, 百拇医药
文献报道HRV能定量评估体内自主神经活动，因此可用于分析判断糖尿病性神经病变程度和发展趋势[1]。本研究观察到，糖尿病患者中存在明显的HRV异常，总的趋向是交感神经活动增强，迷走神经作用减弱，表明糖尿病患者HRV变小，自主神经系统活动及心血管系统功能异常。
目前用于HRV评价方法有时域及频域二种。时域法以R-R间期的变异为基础，以标准差为最常用的HRV指标，它是通过计算机分析长程心电图资料后得出平均R-R间期的标准差来衡量HRV的高低，标准差越大，HRV越高。本文观察到糖尿病患者的SDNN明显降低，与文献报道相符，但标准差的降低(即HRV降低)仅能提供对HRV总的评价而无法分辨交感与迷走神经活动的分别作用。
对HRV指标pNN?50的研究尚属初探，为分析全程相邻R-R间期>50ms的个数占总间期个数的百分比，其对频谱中的高频成分最为敏感，在定量评估迷走神经活动方面高度相关[2]。文献以pNN?50>15%为高HRV，<4%为低HRV，在昼夜的变化中可观察到显著的统计学差异，与正常人HRV夜间高，日间低相一致，表明pNN50是测定迷走神经张力的敏感指标。本研究对照组未达到高HRV值，可能与样本数有关，但糖尿病患者的pNN50值较对照组明显降低，提示迷走神经受损。
, http://www.100md.com
大量的实验及临床研究已证实，心率频谱分析中的高频部分代表迷走神经的活动，而低频部分代表交感、迷走神经的共同活动[3]。正常人日间以LF成份为主，与夜间相比较有统计学意义，证明交感神经占优势；相反，夜间则以HF成份为主，与白天比较亦有显著性差异，表明迷走神经支配占优势。植物神经病变普遍存在于糖尿病患者中，一般认为糖尿病自主神经病变时迷走神经的损害比交感神经通路损害更早[4]，但Comi等发现，在有神经病变的糖尿病患者的能谱中，低频段和高频段的能量都减少了，在站立状态下LF与HF之比也没有增加，认为是因为交感神经通路受到了严重损害，本研究也观察到类似现象。有人认为在生理条件下，用HF、LF成份分别代表某种自主神经活动的强弱也许是可行的，然而在病理或某些非生理条件下(如药物，激烈运动)，这些成份就可能失去上述特性。临床上如严重心力衰竭、心肌梗塞、猝死后存活者，尽管存在着交感神经张力的显著增高，但HRV频域检测也往往显示LF成份降低，直立倾斜试验也难以诱导出LF成份的加强，可缘于交感神经张力过度增高，该试验已不能更多诱发交感神经的兴奋。
, http://www.100md.com
正常的心率变异有重要的临床意义。晚近在体有创电生理检查发现迷走神经张力增加，心室肌不应期延长，心肌心电稳定性增加，故对心脏有保护作用。而糖尿病时迷走神经张力降低，同时伴交感神经活性增加，就心电稳定性而言是有害的。
HRV作为反映神经体液因素对心血管精细调节的灵敏指标，有着极大的应用价值，为监测糖尿病患者植物神经功能动态改变提供了一种新的手段，值得临床推广应用。
参考文献
[1] Bellavere F, et al. Diabetes 1992；41：633.
[2] Bigger JT, et al. Am J Cardiol 1992；69：891.
[3] Ewing DJ. Clin Cardiol 1991；14：683.
[4] Adamopoulos S, et al. Am J Cardiol 1992；70：1576.
(1998年4月1日收稿 同年10月15日修回), http://www.100md.com
单位：南京军区南京总医院内分泌科 邮政编码：210002
关键词：糖尿病 心率变异性 糖尿病性神经病变
江苏医药990301 摘要 对30例2型糖尿病患者，25例对照者进行了心率变异性(HRV)的检测。结果表明：糖尿病患者中存在明显的HRV异常，其平均心率增快，平均R-R间期、平均R-R间期标准差、平均R-R间期变异系数及R-R间期大于50ms百分率均明显降低；心率能谱分析中，低频断和高频断的能量均降低，总的趋向是交感神经活动增强，迷走神经作用减弱。表明糖尿病患者HRV变小，自主神经系统活动及心血管系统功能异常。HRV为监测糖尿病患者植物神经功能动态改变提供了一种新的手段。
The Study of Heart Rate Variations in Patients
, 百拇医药
with Diabetes Mellitus
Wang Yanyan et al
Department of Endocrinology, Nanjing General Army Hospital, Nanjing
Abstract The heart rate variation (HRV) was tested in thirty patients with non-insulin-dependent-diabetes-mellitus (NIDDM) and twenty-five controls. Results:HRV was abnormal in patients with NIDDM. The heart rate in average was faster while R-R interval, R-R SD, CV of R-R interval and PNN50 in average decreased significantly. Both high frequency energy and low frequency energy decreased during the power spectrum domain assay. Conclusion:The sympathetic activity increased and the parasympathetic activity reduced, which meant the lower HRV, disfunction of autonomic nervous system and cardiovascular system with diabetics. HRV may be a new marker of the function of autonomic nervous system.
, 百拇医药
Key words Diabetes mellitus Heart rate variability Diabetic neuropathy
心率变异性(Heart Rate Variability，HRV)是近年来发展起来的一项无创、定量评价体内自主神经活动的有价值的方法。本研究旨在对糖尿病患者HRV变化作初步分析，并探讨其临床意义。
对象和方法
一、对象
1.糖尿病组：30例，男14例，女16例，年龄32～72岁，平均53.7±8.8岁。病程0.5～20年，平均7.4±5.3年。均为1995～1996年收入我院确诊的2型糖尿病患者，血压正常，无心房扑动或颤动。按有无神经病变分为：(1)糖尿病无神经病变组(DMA组)：16例，男4例，女12例，平均年龄56.4±7.1年，平均病程5.7±4.6年，空腹血糖8.7±3.5mmol/L。(2)糖尿病有神经病变组(DMB组)：14例，男10例，女4例，平均年龄50.6±9.8岁，平均病程9.2±5.6年。空腹血糖10.6±4.1mmol/L。均有神经病变的症状和体征，如四肢麻木、疼痛，腹泻，膝反射减弱或消失，立卧位心率差<10次/分，体位性低血压(卧位于5″起立后收缩压下降>3.99kPa，舒张压下降>2.66kPa)。
, 百拇医药
2.对照组：25例，选择同期在本院作体格检查而未发现心脏病、高血压、糖尿病的患者，年龄、性别与观察组相匹配。
二、方法
1.仪器：采用美国惠普公司生产的Holter全息系统，HP43420B记录仪。计算机分析均采用N-N-N式滤波，即连续3个正常窦性心搏始进入HRV分析，早搏及噪声均经排除。
2.HRV时域分析(ms)：采用5项指标：(1)平均心率(AVGHR)。(2)平均R-R间期(AVGRR)。(3)平均R-R间期标准差(SDNN)。(4)平均R-R间期变异系数(CoVr)。(5)R-R间期大于50ms百分率(pNN50)。
3.HRV频域分析(ms2/Hz)：该方法是将心电信号经模拟/数字转换器转换成数字信号后，经计算机进行快速富立叶转换，将24小时动态心电图记录的整个心率变化分解成若干不同的基本频率区域。采用3项指标：(1)低频(LF)：0.04～0.15Hz。(2)高频(HF)：0.15～0.4Hz。(3)低频/高频(LF/HF)。LF曲线的波幅高，提示交感神经的张力增高，HF段曲线的波幅高则提示迷走神经的张力增高，LF/HF反映交感和迷走神经之间的平衡。
, 百拇医药
三、统计处理
结果均采用均值±标准差(
±s)表示，各组数值差异性采用t检验。结 果
一、HRV时域分析的变化：糖尿病患者的24小时平均心率较对照组明显增快(表1)，DMB组心率明显快于DMA组(表2)。糖尿病组的SDNN、CoVr、pNN50明显低于对照组(表1)，DMB组的AVGRR、pNN50值显著低于DMA组而SDNN、CoVr无明显差异(表2)。
表1 糖尿病组和对照组的HRV结果(
±s), 百拇医药
AVGHR
AVGRR
SDNN
CoVr
pNN?50
LF
HF
LF/HF
糖尿病组
79.0±9.7
771.7±86.0
111.5±44.4
13.3±3.8
, 百拇医药
3.6±2.4
7.5±5.9
5.0±2.5
2.4±1.3
对照组
73.2±8.2
840.3±66.3
148.7±29.3
20.5±7.4
8.1±3.2
15.8±6.2
12.2±4.3
, 百拇医药
1.9±0.7
P值
<0.01
>0.05
<0.01
<0.01
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<0.05
>0.05
表2 DMA组和DMB组的HRV结果(
±s), 百拇医药
AVGHR
AVGRR
SDNN
CoVr
pNN?50
LF
HF
LF/HF
DMA组
74.5±4.7
808.6±54.0
113.7±62.1
13.6±2.4
, http://www.100md.com
4.6±2.6
7.2±5.9
5.1±2.8
2.8±1.2
DMB组
83.7±11.7
729.6±97.7
109.7±21.4
12.9±5.1
3.1±1.1
7.7±5.1
4.0±2.2
, 百拇医药
2.0±1.4
P值
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>0.05
>0.05
<0.05
>0.05
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二、HRV频域分析的变化：与对照组相比，糖尿病患者LF、HF的曲线波幅均明显降低，而LF/HF无明显差异(表1)。DMB组的LF高于DMA组，HF略低于DMA组，但无统计学差异(表2)。讨 论
, 百拇医药
文献报道HRV能定量评估体内自主神经活动，因此可用于分析判断糖尿病性神经病变程度和发展趋势[1]。本研究观察到，糖尿病患者中存在明显的HRV异常，总的趋向是交感神经活动增强，迷走神经作用减弱，表明糖尿病患者HRV变小，自主神经系统活动及心血管系统功能异常。
目前用于HRV评价方法有时域及频域二种。时域法以R-R间期的变异为基础，以标准差为最常用的HRV指标，它是通过计算机分析长程心电图资料后得出平均R-R间期的标准差来衡量HRV的高低，标准差越大，HRV越高。本文观察到糖尿病患者的SDNN明显降低，与文献报道相符，但标准差的降低(即HRV降低)仅能提供对HRV总的评价而无法分辨交感与迷走神经活动的分别作用。
对HRV指标pNN?50的研究尚属初探，为分析全程相邻R-R间期>50ms的个数占总间期个数的百分比，其对频谱中的高频成分最为敏感，在定量评估迷走神经活动方面高度相关[2]。文献以pNN?50>15%为高HRV，<4%为低HRV，在昼夜的变化中可观察到显著的统计学差异，与正常人HRV夜间高，日间低相一致，表明pNN50是测定迷走神经张力的敏感指标。本研究对照组未达到高HRV值，可能与样本数有关，但糖尿病患者的pNN50值较对照组明显降低，提示迷走神经受损。
, http://www.100md.com
大量的实验及临床研究已证实，心率频谱分析中的高频部分代表迷走神经的活动，而低频部分代表交感、迷走神经的共同活动[3]。正常人日间以LF成份为主，与夜间相比较有统计学意义，证明交感神经占优势；相反，夜间则以HF成份为主，与白天比较亦有显著性差异，表明迷走神经支配占优势。植物神经病变普遍存在于糖尿病患者中，一般认为糖尿病自主神经病变时迷走神经的损害比交感神经通路损害更早[4]，但Comi等发现，在有神经病变的糖尿病患者的能谱中，低频段和高频段的能量都减少了，在站立状态下LF与HF之比也没有增加，认为是因为交感神经通路受到了严重损害，本研究也观察到类似现象。有人认为在生理条件下，用HF、LF成份分别代表某种自主神经活动的强弱也许是可行的，然而在病理或某些非生理条件下(如药物，激烈运动)，这些成份就可能失去上述特性。临床上如严重心力衰竭、心肌梗塞、猝死后存活者，尽管存在着交感神经张力的显著增高，但HRV频域检测也往往显示LF成份降低，直立倾斜试验也难以诱导出LF成份的加强，可缘于交感神经张力过度增高，该试验已不能更多诱发交感神经的兴奋。
, http://www.100md.com
正常的心率变异有重要的临床意义。晚近在体有创电生理检查发现迷走神经张力增加，心室肌不应期延长，心肌心电稳定性增加，故对心脏有保护作用。而糖尿病时迷走神经张力降低，同时伴交感神经活性增加，就心电稳定性而言是有害的。
HRV作为反映神经体液因素对心血管精细调节的灵敏指标，有着极大的应用价值，为监测糖尿病患者植物神经功能动态改变提供了一种新的手段，值得临床推广应用。
参考文献
[1] Bellavere F, et al. Diabetes 1992；41：633.
[2] Bigger JT, et al. Am J Cardiol 1992；69：891.
[3] Ewing DJ. Clin Cardiol 1991；14：683.
[4] Adamopoulos S, et al. Am J Cardiol 1992；70：1576.
(1998年4月1日收稿 同年10月15日修回), http://www.100md.com