蔡芝鏡 楊朝敏 萬俊煜 李中靜 李小鳳 余萬霰

(1.江西省安義縣人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，安義，3305002； 2.南昌大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，南昌，330006)

肺源性心臟病呼吸率、心率和SpO2晝夜生物節(jié)律參數(shù)分析

蔡芝鏡1楊朝敏1萬俊煜1李中靜1李小鳳1余萬霰2

(1.江西省安義縣人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，安義，3305002； 2.南昌大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，南昌，330006)

目的：通過監(jiān)護(hù)儀所示的呼吸率、心率和血氧飽和度(SpO2)參數(shù)探索肺源性心臟病病理生理變化的晝夜生物節(jié)律特征。方法，15例樣本均符合肺源性心臟病診斷標(biāo)準(zhǔn)，其中男12例，女4例，平均年齡68歲，設(shè)置6個(gè)時(shí)點(diǎn)：0點(diǎn)、4點(diǎn)、8點(diǎn)、12點(diǎn)、16點(diǎn)、20點(diǎn)，從24 h監(jiān)護(hù)儀中獲取呼吸率(次數(shù))、心率(次數(shù))和SpO2(百分率)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分項(xiàng)輸入余弦法程序進(jìn)行生物節(jié)律分析。結(jié)果：在所觀測的15個(gè)病例中，呼吸率9例和心率10例的峰值相位位于356.89°～-84.50°(23點(diǎn)44分～4點(diǎn)36分)，其中5例其中5例P<0.05，提示有顯著生物節(jié)律特征。SpO2的峰值相位，12例位于-130.60°～-310.16°(8點(diǎn)20～20點(diǎn)20分)，其中5例P<0.05，提示有顯著生物節(jié)律特征。結(jié)論：肺源性心臟病例的呼吸率和心率夜間明顯快于白天，SpO2明顯夜間低于白天，提示該病的病理生理具有晝夜生物節(jié)律特征。

肺源性心臟??；心率、呼吸率、血氧飽和度、晝夜生物節(jié)律

隨著時(shí)間生物學(xué)(Chronobiology)研究的進(jìn)展，逐步發(fā)現(xiàn)哺乳動物下丘腦視交叉上核(Suprachiasmatic Nucleue,SCN)及生物鐘基因(clock、frq、period、bmal1、timeless和crys等)對生物節(jié)律系統(tǒng)調(diào)控作用，逐步揭示了人體生理、生化、激素、免疫等一系列晝夜24 h節(jié)律變化，對于維持基本的生命機(jī)能起到極為關(guān)鍵的作用[1-4]。

本文采用時(shí)間生物學(xué)數(shù)據(jù)分析方法，對肺心病病例的呼吸率、心率和SpO2(血氧飽和度)的晝夜24 h參數(shù)變化進(jìn)行生物節(jié)律分析，以探索肺源性心臟患者晝夜24 h生物節(jié)律病理生理變化特征。

1 材料與方法

1.1 觀察樣本 觀察病例來自江西省安義縣人民醫(yī)院呼吸科呼吸衰竭患者共15例，其中男12例，女4例，平均年齡68歲。所有病例經(jīng)心電圖和超聲心動圖診斷肺源性心臟病，診斷依據(jù)：心電圖顯示右心室肥大，右束支傳導(dǎo)阻滯及低電壓圖形，超聲心動圖所示右心室流出道內(nèi)徑(≥30 mm)，右心室內(nèi)徑(≥20 mm)，右肺動脈內(nèi)徑及肺動脈干增擴(kuò)，右心房增大等。

1.2 觀察儀器 所有病例應(yīng)用飛利浦醫(yī)療集團(tuán)出產(chǎn)的UT4000B/UT4000Fpro臨床監(jiān)護(hù)儀，獲取呼吸率、心率和SpO2晝夜監(jiān)護(hù)參數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)采集采集方法 病例新入院開始觀測，呼吸率和心率觀測次數(shù)/min，SpO2觀測百分率，連續(xù)觀察7 d。將晝夜24 h分解為12個(gè)樣本采集時(shí)段：0—2時(shí)、2—4時(shí)、4—6時(shí)、6—8時(shí)、8—10時(shí)、10—12時(shí)、12—14時(shí)、14—16時(shí)、16—18時(shí)、18—20時(shí)、20—22時(shí)，每一時(shí)段隔30 min觀測1次數(shù)值，求得該時(shí)段的均值，再進(jìn)一步求得7 d的均值，為輸入余弦法程序的時(shí)段參數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法 呼吸率、心率和SpO2分項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分別將24 h的12個(gè)時(shí)段均值輸入余弦法程序進(jìn)行晝夜24 h生物節(jié)律分析，即用余弦曲線擬合一組周期性數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序特征分析。擬合后所獲得的余弦曲線的振幅與均值比越高，其節(jié)律性越強(qiáng)。數(shù)學(xué)公式：Y(ti)=M+Acos(ωti+φ)[5]。

2 結(jié)果

2.1 呼吸率晝夜生物節(jié)律分析結(jié)果 15例肺心病監(jiān)護(hù)儀所示的呼吸率參數(shù)，晝夜24 h周期余弦法分析(設(shè)置12時(shí)點(diǎn))所示的生物節(jié)律參數(shù)見表1。表1數(shù)據(jù)所示15個(gè)病例呼吸率的峰值相位，9例集中在-14.13°～-66.45°，按360°=24 h推算的時(shí)段是0時(shí)56分～4時(shí)24分，在3 h 32 min內(nèi)，其中5例P<0.05，提示有顯著生物節(jié)律特征。5例峰值相位位于-167.63°～-334.57°按360°=24 h推算的時(shí)段是10時(shí)08分～22時(shí)16分，在12 h零8 min內(nèi)。

表1 15例肺心病呼吸率的晝夜24 h 周期余弦法分析結(jié)果

注：*P<0.05。

2.2 心率晝夜生物節(jié)律分析結(jié)果 15例肺心病監(jiān)護(hù)儀所示的心率參數(shù)，晝夜24 h周期余弦法分析(設(shè)置12時(shí)點(diǎn))所示的生物節(jié)律參數(shù)見表1。表2數(shù)據(jù)所示15個(gè)病例的峰值相位，10例位于356.89°～-84.50°按360°=24 h推算的時(shí)段是23時(shí)44分～4時(shí)36分，在4 h 52 min內(nèi)，其中5例P<0.05，提示有顯著生物節(jié)律特征。其余5例位于-159.20°～-261.05°，按360°=24 h推算時(shí)段是9時(shí)36分～17時(shí)24分。在8 h 12 min內(nèi)。

表2 15例肺心病呼吸率的晝夜24 h 周期余弦法分析結(jié)果

注：*P<0.05。

2.3 SpO2晝夜生物節(jié)律分析結(jié)果 15例肺心病監(jiān)護(hù)儀所示的SpO2參數(shù)，晝夜24 h周期余弦法分析(設(shè)置12時(shí)點(diǎn))所示的生物節(jié)律參數(shù)見表3。表3數(shù)據(jù)所示15個(gè)病例SpO2的峰值相位，12例位于-130.60°～-310.16°按360°=24 h推算時(shí)段是8時(shí)20～20時(shí)20分，在12 h內(nèi)，其中5例P<0.05，提示有顯著生物節(jié)律特征。其余3例的峰值相位位于-29.17°～-70.03°，按360°=24 h推算時(shí)間是1時(shí)56分～4時(shí)40分，在3 h 16 min內(nèi)。

3 討論

時(shí)間生物學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，心肺疾患患者死亡率存在明顯晝夜差異，由于夜間進(jìn)入睡眠時(shí)段，機(jī)體各臟器功能降低，迷走神經(jīng)張力增高，心肺疾患病人在午夜至凌晨4時(shí)死亡發(fā)生率最高，肺心病主要是由于支氣管-肺組織或肺動脈血管病變所致肺動脈高壓引起的心臟病，其病理生理特征是否存在晝夜節(jié)律變化？目前報(bào)道鮮見。

呼吸率變化反映了肺心患者支氣管系統(tǒng)的氣體交換功能；心率變化反映了肺心患者肺循環(huán)阻力增加時(shí)，右心發(fā)揮其代償功能所顯示的心臟功能，SpO2變化反映了肺心患者的動脈血氧的變化，從而判斷其呼吸功能，因此，呼吸率、心率和SpO2是判斷肺心患者主要的病理生理特征[6-7]。

表3 15例肺心病的SpO2參數(shù)晝夜24 h周期余弦法分析結(jié)果

注：*P<0.05。

本文研究數(shù)據(jù)顯示，大部分肺心病例的呼吸率和心率的峰值相位位于夜間12時(shí)到凌晨4時(shí)，有部分病例還出現(xiàn)顯著生物節(jié)律特征，提示了肺心病呼吸率和心率夜間快于白天。夜間進(jìn)入睡眠時(shí)段，機(jī)體各臟器功能降低，迷走神經(jīng)張力增高，肺心患者的支氣管粘膜充血，水腫，大量粘液性滲出物阻塞小氣道，氣道不通暢造成肺泡間隔斷裂，影響氣體交換功能。因此，夜間呼吸率高于白天。肺心患者肺循環(huán)阻力增加時(shí)，右心發(fā)揮其代償功能，由于迷走神經(jīng)張力增高導(dǎo)致氣道阻力增加，因此，夜間的心率明顯高于白天[8-10]。

本文研究數(shù)據(jù)顯示，大部分肺心病例的SpO2含量峰值相位位于白天9時(shí)到夜晚20時(shí)，提示，有部分病例還出現(xiàn)顯著生物節(jié)律特征，SpO2含量夜間明顯低于白天，SpO2含量反映了肺心患者的動脈血氧的變化，本文數(shù)據(jù)提示肺心患者的血液紅細(xì)胞系統(tǒng)氧攜帶功能夜間明顯低于白天，而缺氧、高碳酸血癥的呼吸性酸中毒使肺血管收縮、痙攣是肺血管阻力增加的功能性因素。

本文所提示的呼吸率、心率和SpO2晝夜生物節(jié)律參數(shù)，對于認(rèn)識肺心患者時(shí)間藥理學(xué)原理具有啟發(fā)意義，對于調(diào)整用藥時(shí)間和護(hù)理觀察時(shí)辰特征均有臨床啟發(fā)意義。

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The Analysis of Circadian Rhythm of Respiration Rate and Heart Rate and SpO2.of Pulmonary Heart

Cai Zhijing1,Yang Chaomin1,Wan Junyu1,Li Zhongjing1,Li Xiaofeng1,Yu Wansan2

(1.DepartmentsofrespiratoryDiseasesofAnyiCountryofJiangxiProvince.AnyiCountryJiangxi,Anyi, 330500; 2.PublicHealthCollegeofNanchangUniversity,Nanchang,330006)

Objective:It is Study the the characteristics of Circadian rhythm of Pathological and physiological of pulmonary heart by the datas of respiration rate and heart rate and SpO2.of Clinical monitor.Methods:Fifteen cases were in accordance with the criteria for diagnosis of pulmonary heart disease，Than were 12 males and 4 females，with an average age of 68 years.It is get the respiratory rate from monitor(number)，heart rate(frequency)and SpO2(percentage)of the monitoring data，than Set 6 sampling points：0 points，4 points，8 points，12 points，16 points，20 points.The biological rhythm analysis of the procedure of the partial input cosine method.Results:In the observed 15 cases，The peak phase of respiration rate in 9 cases and 10 cases of heart rate is 356.89°～-84.50°(23:44 to 4:36)，among them，5 cases wereP<0.05，which suggested that there was a significant biological rhythm.The peak phase of SpO2，12 cases are located at-130.60°～-310.16°(8:20 to 20:20).among them，there were 5 cases ofP<0.05，which indicated that there was a significant biological rhythm.Conclusion:The respiratory rate and heart rate of the patients with pulmonary heart disease were significantly faster than that at night，and SpO2was significantly lower than that in the daytime.

Pulmonary heart disease; Heart rate; Respiration rate; SpO2; Circadian rhythm

江西省衛(wèi)計(jì)委課題(編號：20154013)

蔡芝鏡(1965—)男，副主任醫(yī)師，主要從事呼吸病研究

R331

A

2095-7130(2017)01-047-050