心率變異性在睡眠相關(guān)疾病中若干研究進(jìn)展

余永奇戴澤平

（皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 安徽 蕪湖 241000）

心率變異性在睡眠相關(guān)疾病中若干研究進(jìn)展

余永奇綜述戴澤平審較

（皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 安徽 蕪湖 241000）

睡眠對(duì)于維持人類健康具有非常重要的意義，人體的多個(gè)系統(tǒng)參與睡眠過(guò)程調(diào)節(jié)，自主神經(jīng)系統(tǒng)是其中最重要的因素之一，它調(diào)節(jié)著睡眠的起始階段及各個(gè)睡眠時(shí)相中心血管系統(tǒng)的變化。心率變異性（Heart Rate Variability HRV）是一種評(píng)定患者自主神經(jīng)功能的方法，因其使用方便、對(duì)患者無(wú)創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)，被廣泛運(yùn)用于臨床，尤其在心血管疾病方面。由于各種睡眠相關(guān)疾病均伴隨有自主神經(jīng)系統(tǒng)的改變，因此近年來(lái)HRV也被用于睡眠相關(guān)疾病的研究，本文即對(duì)臨床常見(jiàn)睡眠相關(guān)疾病的HRV研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1.HRV的分析方法

HRV是指連續(xù)兩次心臟搏動(dòng)之間的細(xì)微變化，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)心電圖記錄患者的心跳周期歲時(shí)間的變化情況，進(jìn)而分析各個(gè)心跳周期之間的細(xì)微差異。人類的心率接受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)共同支配，兩者之間的平衡決定了心跳的節(jié)律和周期，交感神經(jīng)張力增強(qiáng)則心跳加快，而副交感神經(jīng)張力增強(qiáng)則心跳變慢。故而，可以通過(guò)分析心率變異度的方法來(lái)推知患者自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)。目前關(guān)于HRV的分析方法主要有線性分析和非線性分析兩大類。線性分析中又包括時(shí)域分析和頻域分析，這種分析方法運(yùn)用時(shí)間較長(zhǎng)，發(fā)展較為成熟，算法簡(jiǎn)單，各項(xiàng)指標(biāo)的意義比較明顯，目前在臨床和科研中應(yīng)用較為廣泛。時(shí)域分析中的主要指標(biāo)包括［1］：（1）SDNN：是指全部正常竇性心搏間期的標(biāo)準(zhǔn)差；（2）SDNN Index：全稱按5min分成連續(xù)的時(shí)間段，先計(jì)算每5分鐘的NN間期標(biāo)準(zhǔn)差，再計(jì)算這些標(biāo)準(zhǔn)差的平均差；（3）SDANN是指全稱按5min分成連續(xù)的時(shí)間段，先計(jì)算每5min的間期平均值，再計(jì)算所有平均值的標(biāo)準(zhǔn)差；（4）RMSSD：是指全稱相鄰NN間期之間的均方根值；（5）SDSD：全部相鄰NN間期之差的標(biāo)準(zhǔn)差；（6）NN50：全部NN的間期中，相鄰的NN間期之差大于50ms的心跳數(shù)；（7）PNN50：NN50處于總的NN間期個(gè)數(shù)、乘以100。上述指標(biāo)中，SDNN主要反映交感和副交感神經(jīng)總的活性變化，SDANN反映交感神經(jīng)張力的變化，RMSSD及PNN50主要反映HRV的變化，即副交感神經(jīng)張力的敏感性變化。而頻域分析的主要指標(biāo)有：（1）極低頻功率（VLF）：（0.0033－0.04Hz），機(jī)制目前不清；（2）低頻功率（LF）：（0.04－0.15Hz），多數(shù)學(xué)者認(rèn)為這一指標(biāo)代表交感神經(jīng)的張力；（3）高頻的功率（HF）：（0.15－0.4Hz），可反映副交感神經(jīng)的張力；（4） LF/HF：量化交感和副交感神經(jīng)張力的平衡狀態(tài)指標(biāo)。非線性分析是為充分發(fā)掘HRV信號(hào)的信息而在近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種分析方法，目前已逐漸趨于成熟。

2.HRV與睡眠相關(guān)性疾病

2.1 HRV與睡眠障礙性呼吸

睡眠障礙性呼吸是一組以睡眠中出現(xiàn)睡眠中斷、睡眠剝奪以及氣體交換出現(xiàn)障礙為特征的疾病，最常見(jiàn)的類型為阻塞性呼吸暫停（Obstructive Sleep Apnea OSA），發(fā)病率約為2－4%。一般認(rèn)為OSA與高血壓等心血管疾病相關(guān)，盡管其確切病理學(xué)機(jī)制尚未明了，但目前多數(shù)認(rèn)為是由于睡眠中斷和間斷出現(xiàn)的低氧血癥導(dǎo)致了交感神經(jīng)系統(tǒng)的過(guò)度激活，進(jìn)而引發(fā)了心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生。

重復(fù)出現(xiàn)的呼吸暫停會(huì)引起患者日間及夜間均出現(xiàn)血流動(dòng)力學(xué)的改變，一般OSA患者擁有較高的心率和血壓［2］。在呼吸暫停的情況下，肺泡擴(kuò)張引起的交感神經(jīng)減弱作用消失，進(jìn)而引起血壓和心率的改變，研究表明這種現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在夜間睡眠狀態(tài)下，在白天也同樣會(huì)出現(xiàn)。在上呼吸道重新開(kāi)放前，低氧血癥和高二氧化碳血癥達(dá)到頂峰，隨著氣道的開(kāi)放，肺泡擴(kuò)張，張力過(guò)高的交感神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)因?yàn)閴毫Ψ瓷涠兴鶞p弱［3］。Narkiewcz等［4－8］在對(duì)OSA患者進(jìn)行HRV分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，中重度的OSA患者組相較于輕度OSA及對(duì)照組表現(xiàn)出心血管系統(tǒng)接收更高的交感張力控制。另外多項(xiàng)研究證明，OSA患者對(duì)比于對(duì)照組HRV的HF和LF/HF均增高，而LF則降低，這提示在OSA患者中，交感神經(jīng)處于支配地位。

OSA患者在睡眠中頻繁出現(xiàn)的呼吸暫停、體動(dòng)反應(yīng)以及蘇醒會(huì)干擾對(duì)患者進(jìn)行的HRV分析，這也是應(yīng)用HRV對(duì)OSA患者進(jìn)行分析所應(yīng)該考慮的重要干擾來(lái)源之一。Da Silva［9］在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，睡眠中呼吸暫停發(fā)生頻率更高的患者在NREM睡眠時(shí)相表現(xiàn)出較高的迷走神經(jīng)張力，同樣Gula［10］也在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重度OSA患者在REM睡眠時(shí)相交感神經(jīng)張力較弱。Tobaldini［11］在最近在研究伴有SDB的Brugada綜合征的患者HRV時(shí)，使用多導(dǎo)睡眠描記的方法，選擇呼吸平穩(wěn)規(guī)律的ECG部分，發(fā)現(xiàn)了伴有SDB的Brugada綜合征患者存在心血管自主神經(jīng)功能的受損。連續(xù)正壓通氣（Continuous Positive Airway Pressure）近年來(lái)被臨床廣泛應(yīng)用于OSA患者的治療，并證實(shí)可以改善患者預(yù)后，其可明顯降低患者血壓，減少炎癥因子表達(dá)和胰島素抵抗［12－13］。Bonsignore等［14］發(fā)現(xiàn)短至一晚的CPAP治療即降低患者的交感神經(jīng)張力，改善壓力反射。但長(zhǎng)時(shí)間CPAP治療對(duì)患者自主神經(jīng)所產(chǎn)生的作用，目前尚缺乏相關(guān)研究證據(jù)。

2.2 HRV與失眠

失眠是臨床上最常見(jiàn)的睡眠異常之一。其主要特征是無(wú)法入睡，或者覺(jué)醒過(guò)早，以致導(dǎo)致患者出現(xiàn)日間睡眠、疲憊、情緒改變以及記憶力降低。一般可分為三大類型：1，并發(fā)性失眠，并發(fā)于其他疾病的失眠；2，原發(fā)性失眠，無(wú)其他疾病無(wú)關(guān)的失眠；3，慢性失眠。

Bonnet等［15］在1998年首次發(fā)現(xiàn)了失眠患者HRV中LF部分的增高和HF部分的降低。后續(xù)多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了失眠患者自主神經(jīng)系統(tǒng)的改變，de Zambotti等［16］發(fā)現(xiàn)原發(fā)性睡眠患者在夜間表現(xiàn)出交感神經(jīng)過(guò)度興奮，Yang［17］等則通過(guò)失眠患者夜間HRV中HF部分降低提出副交感神經(jīng)活動(dòng)減弱。這些研究提示在失眠患者心血管疾病的發(fā)生可能跟自主神經(jīng)系統(tǒng)的改變有關(guān)。

2.3 癲癇與HRV、睡眠及猝死

癲癇是慢性反復(fù)發(fā)作性短暫腦功能失調(diào)綜合征，發(fā)作時(shí)表現(xiàn)為意識(shí)喪失、機(jī)體異常活動(dòng)，有時(shí)出現(xiàn)自主神經(jīng)系統(tǒng)的紊亂，出現(xiàn)心血管活動(dòng)、呼吸、胃腸道、泌尿生殖系統(tǒng)等系統(tǒng)的功能異常、障礙［18］。

在一些藥物治療效果不佳的癲癇患者，其發(fā)生猝死的可能為正常人群的24－40倍［19］，而有學(xué)者認(rèn)為猝死的發(fā)生可能與睡眠異常有關(guān)，而睡眠異常也是猝死的危險(xiǎn)因素之一［20］。癲癇的發(fā)作及終止、覺(jué)醒等可能會(huì)對(duì)患者睡眠中的HRV分析產(chǎn)生干擾，目前也沒(méi)有研究對(duì)此得出明確結(jié)論，但是有人發(fā)現(xiàn)在藥物治療效果不佳而接受手術(shù)治療的患者，術(shù)后表現(xiàn)出明顯的HRV改善。接受有效癲癇藥物治療的患者也出現(xiàn)這一變化。近期的一篇薈萃研究在納入了包含不同年齡段的多種癲癇表現(xiàn)的患者發(fā)現(xiàn)癲癇病人的HF部分明顯減少，而在使用藥物治療后LF部分變小，這提示在癲癇病人中迷走神經(jīng)張力異常。

多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)癲癇患者夜間的HRV存在明顯的降低，而關(guān)于HRV的改變是否與癲癇患者猝死的發(fā)生有關(guān)則需要更多的研究來(lái)證實(shí)。

3.總結(jié)

總之，自主神經(jīng)系統(tǒng)在睡眠中起到重要的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)睡眠的改變會(huì)影響自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能，HRV目前已廣泛應(yīng)用于臨床及科研工作中，以獲得更多關(guān)于睡眠相關(guān)疾病患者的自主神經(jīng)系統(tǒng)變化信息。

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