PM2.5對(duì)急性心肌梗死患者心率變異性的影響

臧希文孫中華王戩萌1商克勇齊向前

(天津市泰達(dá)國(guó)際心血管病醫(yī)院，天津300457)

摘要〔〕目的觀察PM2.5對(duì)于急性心肌梗死(AMI)患者心率變異性(HRV)的影響。方法AMI患者403例，其中男282例，女121例，平均年齡(61.57±5.72)歲。氣象資料和PM2.5、SO2、NO2大氣污染物監(jiān)測(cè)資料來(lái)源于中國(guó)國(guó)家氣象中心及天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心。采用24 h動(dòng)態(tài)心電圖、動(dòng)態(tài)心電分析系統(tǒng)及HRV分析軟件，監(jiān)測(cè)竇性搏動(dòng)的HRV指標(biāo)時(shí)域參數(shù)NN間期標(biāo)準(zhǔn)(SDNN)、NN間期平均值的標(biāo)準(zhǔn)差(SDANN5)和全程N(yùn)N間期之差的平方根(RMSSD)。結(jié)果通過(guò)對(duì)天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)部門對(duì)外公布的PM2.5等數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)隨著PM2.5濃度升高，AMI患者HRV指標(biāo)SDNN、SDANN5、RMSSD均明顯下降(P<0.01)。結(jié)論P(yáng)M2.5通過(guò)氣象因素加大大氣污染物濃度，從而能夠下調(diào)心肌梗死患者HRV指標(biāo)。

關(guān)鍵詞〔〕PM2.5；心率變異性；急性心肌梗死

中圖分類號(hào)〔〕R542.22〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔

流行病學(xué)研究顯示，短期暴露于高濃度PM2.5環(huán)境，甚至是暴露數(shù)小時(shí)后就可顯著增加人群每日心血管疾病事件(如冠心病、心衰、心律失常、腦卒中等)的就診率和死亡率〔1~4〕。同時(shí)多項(xiàng)研究顯示〔5~7〕，吸入PM2.5會(huì)導(dǎo)致心率變異性(HRV)下降。HRV是反映心臟自主神經(jīng)張力的最敏感指標(biāo)，其降低與嚴(yán)重心律失常及心臟病猝死等事件密切相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)旨在觀察PM2.5對(duì)于急性心肌梗死(AMI)患者HRV的影響。

1資料與方法

1.1一般資料2013年10月28日至2014年4月30日我院AMI患者403例，其中男282例，女121例，平均年齡(61.57±5.72)歲。包括ST段抬高型心肌梗死和非ST段抬高型心肌梗死患者，確診標(biāo)準(zhǔn)符合2012 ESC全球第3版AMI診斷〔9〕。排除感染性疾病、血液系統(tǒng)性疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)疾病及肝腎功能異?；颊摺庀筚Y料來(lái)源于國(guó)家氣象中心公布的地面氣象資料日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括2013年10月28日至2014年4月30日的天津市日平均氣溫(T)、日平均相對(duì)濕度(RH)。大氣污染物數(shù)據(jù)PM2.5、SO2、NO2監(jiān)測(cè)資料來(lái)源于天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心每日發(fā)布的日平均濃度。根據(jù)國(guó)家空氣質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以PM2.5為標(biāo)準(zhǔn)將空氣質(zhì)量分級(jí)，分為優(yōu)，良，輕度污染，中度污染，重度或嚴(yán)重污染五個(gè)不同級(jí)別的空氣質(zhì)量。

1.2竇性搏動(dòng)的HRV指標(biāo)檢測(cè)采用24 h動(dòng)態(tài)心電圖，測(cè)定使用荷蘭飛利浦Zymed2010動(dòng)態(tài)心電分析系統(tǒng)及HRV分析軟件，于發(fā)病72 h內(nèi)對(duì)患者進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)24 h心電信號(hào)，剔除異位搏動(dòng)及偽差，對(duì)竇性搏動(dòng)的HRV進(jìn)行時(shí)域參數(shù)NN間期標(biāo)準(zhǔn)(SDNN)、NN間期平均值的標(biāo)準(zhǔn)差(SDANN5)、全程N(yùn)N間期之差的平方根(RMSSD)分析，排除起搏器植入術(shù)后、房顫、二度及二度以上房室傳導(dǎo)阻滯、竇房傳導(dǎo)阻滯、病竇以及記錄過(guò)程中干擾較大和記錄過(guò)程中死亡的病例(有效記錄時(shí)間<22 h)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行χ2檢驗(yàn)、Spearman等級(jí)相關(guān)分析。

2結(jié)果

2.1大氣污染物、氣象因素之間的相關(guān)性分析PM2.5濃度與SO2濃度(P=0.038)、NO2濃度(P=0.041)、平均氣溫(P=0.027)、平均相對(duì)濕度(P=0.034)正相關(guān)(P<0.05)，見(jiàn)表1。

2.2動(dòng)態(tài)心電分析系統(tǒng)檢測(cè)不同級(jí)別的空氣質(zhì)量對(duì)竇性搏動(dòng)HRV的影響不同空氣質(zhì)量下各HRV指標(biāo)SDNN、SDANN、RMSSD有下降趨勢(shì)(P<0.01)，見(jiàn)表2。

表1　大氣污染物、氣象因素之間的相關(guān)性分析( r值)

1)P<0.05

1吉林大學(xué)第一醫(yī)院高干病房

第一作者：臧希文(1982-)，男，碩士，主治醫(yī)師，主要從事冠心病研究。

表2　不同空氣質(zhì)量分級(jí)對(duì)竇性搏動(dòng)HRV的影響 ± s)

與優(yōu)比較：1)P<0.01，與良比較：2)P<0.01，與輕度污染比較：3)P<0.01，與中度污染比較：4)P<0.01

2.3HRV的三個(gè)指標(biāo)回歸分析結(jié)果以SDNN、SDANN、RMSSD指標(biāo)為應(yīng)變量，以空氣質(zhì)量分級(jí)、相關(guān)污染物濃度，氣象數(shù)據(jù)和自身指標(biāo)如性別，年齡等為自變量。結(jié)果顯示：SDNN指標(biāo)隨截距、空氣質(zhì)量和年齡的變化而改變(P<0.001)；SDANN指標(biāo)隨截距變化而改變(P<0.001)；RMSSD指標(biāo)隨年齡的增加而增加(P<0.001)，見(jiàn)表3。

表3　SDNN,SDANN,RMSSD回歸分析結(jié)果

3討論

PM2.5粒徑小、表面積大，易于富集空氣中的有毒有害物質(zhì)，并可以隨著人的呼吸進(jìn)入體內(nèi)，甚至進(jìn)入到肺泡和血液中，導(dǎo)致各種疾病〔1~4〕。世界衛(wèi)生組織因PM2.5能夠進(jìn)入人體肺泡，故被定義為可入肺顆粒物，它還是能見(jiàn)度降低的罪魁禍?zhǔn)住?012年我國(guó)政府已經(jīng)頒布PM2.5國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：0.035 mg/m3·年和0.075 mg/m3·d，并將于2016年開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)，并向公眾報(bào)告監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

已有的研究〔5~7〕表明，PM2.5主要對(duì)呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)造成傷害，PM2.5濃度的增高與心肺疾病的超額發(fā)病率、死亡率相關(guān)，尤其是在原先患有呼吸、心血管系統(tǒng)疾病的人群及身體狀況不佳的老年人中。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)PM2.5監(jiān)測(cè)、影響與影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面都取得了一定進(jìn)展〔8〕。我國(guó)流行病學(xué)研究顯示，短期暴露于高濃度PM2.5環(huán)境，就可顯著增加人群每日心血管疾病事件(如冠心病、心肌梗死等)的就診率和死亡率，吸入PM2.5會(huì)導(dǎo)致HRV下降。HRV是評(píng)價(jià)人體內(nèi)自主神經(jīng)功能的一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)指標(biāo)，反映心臟交感神經(jīng)-迷走神經(jīng)對(duì)心臟調(diào)節(jié)的相互協(xié)調(diào)作用。HRV時(shí)域指標(biāo)SDNN主要反映交感及迷走神經(jīng)張力大小，用來(lái)評(píng)價(jià)自主神經(jīng)系統(tǒng)受損與恢復(fù)的總體指標(biāo)；RMSSD主要反映HRV的快變化，即副交感神經(jīng)張力的敏感指標(biāo)；SDANN則主要反映HRV的慢變化，即交感神經(jīng)張力大小。多項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)PM2.5暴露與HRV密切相關(guān)〔8~10〕，多項(xiàng)流行病學(xué)也發(fā)現(xiàn)PM2.5濃度的升高可以降低HRV〔11，12〕。本實(shí)驗(yàn)提示，隨著心肌梗死患者發(fā)病日PM2.5濃度的升高，心肌梗死患者自主神經(jīng)受損加重，進(jìn)而可能影響預(yù)后。本研究只在天津一個(gè)城市進(jìn)行，研究樣本量、研究持續(xù)時(shí)間以及監(jiān)測(cè)站數(shù)目均有限，且每個(gè)城市PM2.5的主要成分不盡相同，所以研究結(jié)果不一定適用于其他城市和人群。

4參考文獻(xiàn)

1Mustafic H,Jabre P,Caussin C,etal.Main air pollutants and myocardial infarction:a systematic review and meta-analysis〔J〕.JAMA,2012;307(7):713-21.

2Shah AS,Langrish J,Nair H,etal.Global association of air pollution and heart failure：a systematic review and meta-analysis〔J〕.Lancet,2013;382(9897):1039-48.

3Wellenrus GA，Burger MR，Coull BA，etal.Ambient air pollution and the risk of acute ischemicsoke 〔J〕.Arch Intern Med,2012;172(3):229-34.

4Link MS，Luttmann-Gibson H，Schwartz J，etal.Acute exposure to air pollution triggers atrial fibrillation〔J〕.J Am Coil Cardiol,2013;62(9):816-25.

5Magari SR,Schwartz J,Williams PL,etal.The association between personal measurements of environmental exposure to particulates and heart ratevariability〔J〕.Epidemiology,2002;13(3):305-10.

6Gold DR，Litonjua A，Schwartz J，etal.Ambient pollution and heart rate variability〔J〕.Circulation,2000;101(11):1267-73.

7Creason J，Neas L，Walsh D，etal.Particulate matter and heart rate variability among elderly retirees：the baltimore 1998 PM study〔J〕.Expo Anal Environ Epidemiol,2001;11(2):116-22.

8Rivero DHRF，Sassaki C，Lorenzi FG，etal.PM2.5 induces acuteelectrocardiographic alterations in healthy rats〔J〕.Environ Res,2005;99(3):262-6.

9Elder A,Couderc JP,Gelein R,etal.Effects of on-road highway aerosol exposures on autonomic responses in aged,spontaneously hypertensive rats〔J〕.Inhal Toxicol,2007;19(1):1-12.

10Graft DW，Cascio WE，Brackhan JA，etal.Metal particulate matter components affect gene expression and beat frequency of neonatal rat ventficular myocytes〔J〕.Environ Health Perspect,2004;112(6):792-8.

11Holguin F，Telez-Rojo MM，Hemandez M，etal.Air pollution and heart rate variability among the elderly in Mexico City〔J〕.Epidemiology,2003;14(5):521-7.

12Wu S,Deng F,Niu J,etal.Association of heart rate variability in taxi drivers with marked changes in particulate air pollution in Beijing in 2008〔J〕.Environ Health Perspect,2010;118(3):87-91.

〔2013-12-07修回〕

(編輯苑云杰)