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）

睡眠對于維持人類健康具有非常重要的意義，人體的多個系統(tǒng)參與睡眠過程調(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睡眠時相中心血管系統(tǒng)的變化。心率變異性（Heart Rate Variability HRV）是一種評定患者自主神經(jīng)功能的方法，因其使用方便、對患者無創(chuàng)等優(yōu)勢，被廣泛運用于臨床，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HRV也被用于睡眠相關(guān)疾病的研究，本文即對臨床常見睡眠相關(guān)疾病的HRV研究進展進行綜述。

1.HRV的分析方法

HRV是指連續(xù)兩次心臟搏動之間的細微變化，可以通過動態(tài)心電圖記錄患者的心跳周期歲時間的變化情況，進而分析各個心跳周期之間的細微差異。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)張力增強則心跳加快，而副交感神經(jīng)張力增強則心跳變慢。故而，可以通過分析心率變異度的方法來推知患者自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動。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域分析和頻域分析，這種分析方法運用時間較長，發(fā)展較為成熟，算法簡單，各項指標的意義比較明顯，目前在臨床和科研中應(yīng)用較為廣泛。時域分析中的主要指標包括［1］：（1）SDNN：是指全部正常竇性心搏間期的標準差；（2）SDNN Index：全稱按5min分成連續(xù)的時間段，先計算每5分鐘的NN間期標準差，再計算這些標準差的平均差；（3）SDANN是指全稱按5min分成連續(xù)的時間段，先計算每5min的間期平均值，再計算所有平均值的標準差；（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間期之差的標準差；（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間期個數(shù)、乘以100。上述指標中，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有：（1）極低頻功率（VLF）：（0.0033－0.04Hz），機制目前不清；（2）低頻功率（LF）：（0.04－0.15Hz），多數(shù)學(xué)者認為這一指標代表交感神經(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。非線性分析是為充分發(fā)掘HRV信號的信息而在近幾年來發(fā)展起來的一種分析方法，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)機制尚未明了，但目前多數(shù)認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)的過度激活，進而引發(fā)了心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生。

重復(fù)出現(xiàn)的呼吸暫停會引起患者日間及夜間均出現(xiàn)血流動力學(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，肺泡擴張引起的交感神經(jīng)減弱作用消失，進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，在白天也同樣會出現(xiàn)。在上呼吸道重新開放前，低氧血癥和高二氧化碳血癥達到頂峰，隨著氣道的開放，肺泡擴張，張力過高的交感神經(jīng)系統(tǒng)會因為壓力反射而有所減弱［3］。Narkiewcz等［4－8］在對OSA患者進行HRV分析時發(fā)現(xiàn)，中重度的OSA患者組相較于輕度OSA及對照組表現(xiàn)出心血管系統(tǒng)接收更高的交感張力控制。另外多項研究證明，OSA患者對比于對照組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、體動反應(yīng)以及蘇醒會干擾對患者進行的HRV分析，這也是應(yīng)用HRV對OSA患者進行分析所應(yīng)該考慮的重要干擾來源之一。Da Silva［9］在一項研究中發(fā)現(xiàn)，睡眠中呼吸暫停發(fā)生頻率更高的患者在NREM睡眠時相表現(xiàn)出較高的迷走神經(jīng)張力，同樣Gula［10］也在實驗中發(fā)現(xiàn)重度OSA患者在REM睡眠時相交感神經(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，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）近年來被臨床廣泛應(yīng)用于OSA患者的治療，并證實可以改善患者預(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。但長時間CPAP治療對患者自主神經(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的睡眠異常之一。其主要特征是無法入睡，或者覺醒過早，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，無其他疾病無關(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)多項實驗證實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)過度興奮，Yang［17］等則通過失眠患者夜間HRV中HF部分降低提出副交感神經(jīng)活動減弱。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)作時表現(xiàn)為意識喪失、機體異?；顒?，有時出現(xiàn)自主神經(jīng)系統(tǒng)的紊亂，出現(xiàn)心血管活動、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因素之一［20］。癲癇的發(fā)作及終止、覺醒等可能會對患者睡眠中的HRV分析產(chǎn)生干擾，目前也沒有研究對此得出明確結(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證實。

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，同時睡眠的改變會影響自主神經(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。

［1］中華心血管病雜志編委會心律變異性對策專題組 .心率變異性檢測臨床應(yīng)用的建議［J］.中華心血管病雜志，1988，26（4）：

［2］Vanninen E，Tuunainen A，Kansanen M，et al.Cardiac sympathovagal balance during sleep apnea episodes［J］.Clin.Physiol，1996，16（3）：209－216.

［3］Narkiewicz K，and Somers VK.Cardiovascular variability characteristics in obstructive sleep apnea［J］.Auton.Neurosci，2001，90（1－2）：89－94.

［4］Narkiewicz K，and Somers VK.Sympathetic nerve activity in obstructive sleep apnoea［J］.Acta Physiol.Scand，2003，177（3）：385－390.

［5］Smietanowski M，Szelenberger W，Trzebski A.Nonlinear dynamics of the cardiovascular parameters in sleep and sleep apnea.In memory ofAlbertoMalliani（1935－2006）－a brave heart and beautiful mind［J］.J Physiol Pharmacol，2006，57（Suppl.11）：55－68.

［6］Kesek M，F(xiàn)ranklin KA，Sahlin C，et al.Heart rate variability during sleep and sleep apnoea in a population based study of 387women［J］.Clin Physiol Funct.Imaging，2009，29（4）：309－315.

［7］Shiomi T，Guilleminault C，Sasanabe R，et al.Augmented very low frequency component of heart rate variability during obstructive sleep apnea［J］.Sleep，1996，19（5）：370－377.

［8］Vanninen E，Tuunainen A，Kansanen M，et al.Cardiac sympathovagal balance during sleep apnea episodes［J］.Clin.Physiol，1996，16（3）：209－216.

［9］da Silva SP，Hulce VD，Backs RW.Effects of obstructive sleep apnea on autonomic cardiac control during sleep［J］.Sleep Breath，2009，13（2）：147－156.

［10］Gula LJ，Krahn AD，Skanes A，et al.Heart rate variability in obstructive sleep apnea：aprospective study and frequency domain analysis［J］.Ann.Noninvasive Electrocardiol，2003，8（2）：144－149.

［11］Tobaldini E，Brugada J，Benito B，et al.Cardiac autonomic control in Brugada syndrome patients during sleep：the effects of sleep disordered breathing［J］.Int J Cardiol，2013，168（4）：3267－3272.

［12］Faccenda J，Mackay T，Boon N.Randomized placebo－controlled trial of continuous positive airway pressure on blood pressure in the sleep apnea－h(huán)ypopnea syndrome.［J］.Am J Respir Crit Care Med，2001，163（2）：344－348.

［13］Brooks B，Cistulli P A，Borkman M，et al.Obstructive sleep apnoea in obese noninsulin－dependent diabetic patients：effect of continuous positive airway pressure treatment on insulin responsiveness［J］.J Clin.Endocrinol Metab，1994，79（6）：1681－1685.

［14］Bonsignore M R，Parati G，Insalaco G，et al.Baroreflex control of heart rate during sleep in severe obstruc tive sleep apnoea：effects of acute CPAP［J］.Eur Respir J，2006，27（1）：128－135.

［15］Bonnet MH，Arand DL.Heart rate variability in insomniacs and matched normal sleepers［J］.Psychosom Med，1998，60（5）：610－615.

［16］de Zambotti M，Covassin N，Sarlo M，et al.Night time cardiac sympathetic hyper－activation in young primary insomniacs［J］.Clin Auton Res，2013，23（1）：49－56.

［17］Yang AC，Tsai SJ，Yang C H，et al.Reduced physiologic complexity is associated with poor sleep in patients with major depression and primary insomnia［J］.Affect Disord，2011，（131），179－185.

［18］Baumgartner C，Lurger S，Leutmezer F.Autonomic symptoms during epileptic seizures［J］.Epileptic Disord，2001，3（3）：103－116.［19］Mohanraj R，Norrie J，Stephen L.et al.Mortality in adults with newly diagnosed and chronic epilepsy：a retrospective comparative study［J］.LancetNeurol，2006，5（6）：481－487.

［20］Lamberts RJ，Thijs RD，Laffan A，et al.Sudden unexpected death in epilepsy：people with nocturnal seizures may be at highest risk［J］.Epilepsia，2012，53（2）：253－257.

R338.63

B

1009－6019（2015）08－0285－02