冠心病患者心率变异与短暂性心肌缺血的关系
中国心脏起搏与心电生理杂志 1999年第4期第13卷 临床论著
作者：吴逸南 王树春 李方
单位：吴逸南（济南铁路中心医院内科 济南 250001）；王树春 李方（山东医科大学附属医院心内科 济南 250012）
关键词：冠心病；心肌缺血；心率变异
摘要 观察冠心病患者心率变异(HRV)与短暂性心肌缺血发作(TMIA)的关系以及药物对其的影响。应用动态心电图观察了50例健康人和50例冠心病患者的24 h HRV，特别是TMIA时及TMIA前的HRV，以及冠心病患者分别服用硫氮酮和硝苯地平控释片后HRV的变化。根据冠心病患者每阵TMIA的心肌缺血阈(IT)高于或低于IT均值，将TMIA分为高IT和低IT。结果表明：冠心病高IT的TMIA之前，HRV频域指标中的总功率谱面积(TP)、低频成分(LF)均增高(4.89±0.94 vs 5.53±1.39,P＜0.01;1.92±0.41 vs 2.42±0.55,P＜0.001)，高频成分(HF)无明显变化，LF/HF比值升高(P＜0.01)。低IT的TMIA之前，TP、HF、标准化单位的HF(HFn)及LF均较低(4.76±0.72 vs 4.12±0.61,P＜0.001;0.63±0.14 vs 0.53±0.11,P＜0.001;24.01±5.63 vs 21.41±4.98,P＜0.05;1.88±0.40 vs 1.73±0.30,P＜0.05)，标准化单位的LF(LFn)略增高(72.76±13.01 vs 75.34±14.06,P＞0.05)，LF/HF比值升高(P＜0.001)。冠心病患者服用硫氮酮后，TP、HFn、LFn 24 h波动幅度及各时段测值均较用药前显著改善(P均＜0.001)，服用硝苯地平控释片后则无相应变化。结论：心脏自主神经功能异常与冠心病TMIA关系密切。
Relationship Between Heart Rate Variability and Transient
Myocardial Ischemia Attacks in the Patients With Coronary Artery Disease
Wu Yinan*,Wang Shuchun,Li Fang
(The Affiliated Hospital of Shandong Medical University,Jinan,250012
* Jinan Railway Hospital,Jinan,250001)
Abstract The aim of the study is to investigate the relationship between heart rate variability (HRV) and transient myocardial ischemia attacks (TMIA) in paients with coronary artery disease (CAD).24-hour HRV in healthy subjects (50 cases) and TMIA,24-hour HRV,HRV before TMIA in patients with CAD (50 cases) were observed.HRV in the patients after treatment with diltiazem or long term nifedipine was also observed.In the patients,the total power spectral area (TP) and low frequency component (LF) elevated (4.89±0.94 vs 5.53±1.39,P＜0.01;1.92±0.41 vs 2.42±0.55,P＜0.001),High frequency component (HF) didn't change and LF/HF ratio increased before high IT,TMIA(H).The TP,HF,High frequency component in normalized unit (HFn) and LF decreased (4.76±0.72 vs 4.12±0.61,P＜0.001;0.63±0.14 vs 0.53±0.11,P＜0.001;24.01±5.63 vs 21.41±4.98,P＜0.05;1.88±0.40 vs 1.73±0.30,P＜0.05),low frequency component in normalized unit (LFn) somewhat elevated (72.76±13.01 vs 75.34±14.06,P＞0.05) and the LF/HF ratio increased before low IT,TMIA(L) in patients with CAD.24-hour fluctuation and measurements of TP,HFn,LFn in the patient with CAD after diltiazem administration significantly improved.On the other hand,all these indices didn't show significant changes after long term nifedipine administration.Impaired cardiac autonomic nervous function had close relation to TMIA.
Key words Coronary artery disease Myocardial ischemia Heart rate variability
心肌缺血阈(IT)是指冠心病患者短暂性心肌缺血发作(TMIA)时的心率。业已证明低IT的冠心病患者TMIA与冠状动脉(简称冠脉)张力增高有关。但冠脉张力增高的确切发生机制迄今尚未完全了解［1，2］。晚近研究初步表明，心肌缺血发生前，反映心脏自主神经活性的心率变异(HRV)有特征性的变化［2］。故深入研究HRV 与TMIA的关系，了解冠脉张力增高的诱发因素，对指导冠心病心肌缺血的治疗有重要的临床意义。
1 资料与方法
1.1 对象 50例健康人为正常组，男38例、女12例，年龄56±11(40～70)岁，均为本院职工及家属。经询问病史、体格检查、心电图、超声心动图等临床检查均未发现异常。冠心病组50例，男36例、女14例，年龄52±13(39～72)岁。为1996年2月～1997年2月我院门诊及住院病人。冠心病诊断依据国际心脏病学会和WHO诊断标准［3］，经病史、体格检查、心电图检查并排除心律失常、心肌梗死、不稳定型心绞痛、心力衰竭、高血压病及糖尿病等可能影响HRV的疾病。受试者检查前一周均未服用β-受体阻断剂、肾素-血管紧张素转换酶抑制剂、钙拮抗剂及其他影响HRV的药物。
1.2 研究方法 采用国产蓝港公司Holter star动态心电图分析仪及HRV软件进行24 h心电监测及HRV分析。受试者均接受24 h动态心电图(DCG)监测。冠心病组在首次接受DCG检查后随机分为两组，分别服用硝苯地平控释片(德国拜耳公司生产，30 mg/片)30 mg、一日两次，或硫氮酮(天津田边制药有限公司生产，30 mg/片)60 mg、一日三次，连续一周。之后进行第二次DCG检查。停药一周后再交换服用另一种药物，连续一周。之后接受第三次DCG检查。要求三次DCG检查均在日常生活中进行，并记录生活日志和相关症状。DCG缺血型ST段下移诊断标准：与原先心电图相比，J点后80 ms处ST段水平或下斜型压低≥0.1 mV，持续时间≥1 min，两阵缺血发作间隔≥1 min［4］。记录每阵ST段下移≥0.1 mV时的起始心率(即IT)［1］。HRV分析采用频域指标，选0.05～0.15 Hz为低频段(LF)，0.15～0.40 Hz为高频段(HF)，0.015～0.05 Hz为超低频段(VLF)，0.015～0.50 Hz为总功率谱(TP)。根据算机自动计算出的LF、HF、VLF及TP等绝对面积单位，按下列公式计算其标准单位：
上述各参数测定时间分别取1 h节段，6 h节段和每阵TMIA前15、10、5和0 min时。以6 h为一节段计，共分为节段Ⅰ(8∶00～14∶00)，节段Ⅱ(14∶00～20∶00)，节段Ⅲ(20∶00～2∶00)和节段Ⅳ(2∶00～8∶00)。1 h节段数据用于绘制24 h动态曲线，6 h节段数据用于统计学处理。
1.3 统计学方法 采用华西医科大学POMS医学统计学软件作统计学处理。所得计量数值以
±s表示。用药前、后自身比较应用配对t检验。
2 结果
2.1 冠心病组用药前后的HRV比较 服用硫氮酮后，冠心病组TP、HFn、LFn 24 h波动幅度及各时段测值均较用药前显著改善(P均＜0.001)。LFn昼间双峰和TP、HFn夜间高峰恢复。服用硝苯地平控释片后，仅节段Ⅱ时TP较用药前显著改善(P＜0.01)，其余均无明显变化(见附图)。
附图 正常组及冠心病组服用硫氮酮前、后TP、HFn、LFn 24 h变化曲线
2.2 TMIA前HRV改变 50例冠心病患者用药前24 h DCG监测中，共检出TMIA 628阵，其中有胸闷、胸痛等心肌缺血症状者126阵，IT均值为87.3±9.6 bpm。根据每阵TMIA的IT高于或低于IT均值，将TMIA分为高IT的TMIA［TMIA(H)］和低IT的TMIA［TMIA(L)］。TMIA(H)发作前，TP、LF渐趋增高，HF无显著变化，LF/HF比值显著增高(P＜0.01)，见表1。TMIA(L)发作前，TP、HF显著趋于降低，LF亦有所降低，但LFn略增加，LF/HF显著增高(P＜0.001)，见表2。
表1 冠心病组TMIA(H)前HRV的变化(±s，n=50)
| 时间 |
TP
[(bpm)2×10-3] |
HF
[(bpm)2×10-3] |
LF
[(bpm)2×10-3] |
HFn
(nu) |
LFn
(nu) |
LF/HF |
| 缺血前15 min |
4.89±0.94 |
0.62±0.16 |
1.92±0.41 |
23.42±5.73 |
71.78±10.72 |
3.06±0.68 |
| 缺血前10 min |
4.93±1.07 |
0.62±0.16 |
1.96±0.45 |
23.21±6.05 |
73.07±10.49 |
3.15±0.69 |
| 缺血前5 min |
5.49±1.24** |
0.60±0.13 |
2.25±0.55*** |
21.39±5.25 |
77.22±11.62* |
3.61±0.95** |
| 缺血开始时 |
5.53±1.39** |
0.60±0.10 |
2.42±0.55*** |
21.28±5.34 |
78.61±11.54** |
3.89±1.14*** |
注：与缺血前15 min比较，* P＜0.05；** P＜0.01；*** P＜0.001
表2 冠心病组TMIA(L)前HRV的变化(±s，n=50)
| 时间 |
TP
[(bpm)2×10-3] |
HF
[(bpm)2×10-3] |
LF
[(bpm)2×10-3] |
HFn
(nu) |
LFn
(nu) |
LF/HF |
| 缺血前15 min |
4.76±0.72 |
0.63±0.14 |
1.88±0.40 |
24.01±5.63 |
72.76±13.01 |
3.01±0.62 |
| 缺血前10 min |
4.37±0.63** |
0.56±0.10 ** |
1.79±0.32 |
21.85±4.57* |
73.86±13.35 |
3.52±0.62*** |
| 缺血前5 min |
4.08±0.60*** |
0.53±0.10*** |
1.73±0.30* |
21.39±4.32* |
74.35±13.78 |
3.61±0.67*** |
| 缺血开始时 |
4.12±0.61*** |
0.53±0.11*** |
1.73±0.30* |
21.41±4.98* |
75.34±14.06 |
3.62±0.63*** |
注：与缺血前15 min比较，* P＜0.05；** P＜0.01；*** P＜0.001 冠心病患者服用硫氮酮、硝苯地平后，收缩压、舒张压均较用药前下降，但无显著性差异。
3 讨论
IT反映了TMIA时的心肌耗氧量水平，高IT表明心肌耗氧量增加为缺血发作的重要机制，而低IT的心肌缺血主要涉及血管张力、血管内径变化等因素［1]。冠脉张力增高在TMIA中所起的作用日益受到重视，但其原因或诱发因素目前尚不十分清楚［2，5］。晚近有学者认为，心脏自主神经功能异常可能是冠脉痉挛不可忽视的重要诱因［2］。
HRV能反映心脏自主神经系统活动的均衡性及神经活动与心血管系统的相互制约关系。HRV频谱中的LF主要反映压力感受性反射和血压调节引起的心率变化，有交感和副交感神经双重介导。HF主要受呼吸节律变化的影响，由迷走神经单独介导，LF/HF比值反映了交感、迷走神经张力的平衡状态。频谱分析，特别是频谱分析指标中的标准单位以及LF/HF比值，较之时域分析能够更特异地反映单一自主神经成分的受损，所以我们采用了频域指标中HF和LF的标准单位(HFn和LFn)，以便更准确地反映迷走和交感神经活性的变化。本研究结果表明，心脏自主神经与TMIA关系密切。TMIA(H)和TMIA(L)之前，均表现为LF/HF比值增高，自主神经张力失衡。但IT不同，心脏自主神经张力失衡的原因亦不同。TMIA(H)前LFn的增高，表明TMIA(H)与交感神经兴奋，心肌耗氧量增加有关。TMIA(L)前HF、HFn的降低提示迷走神经活性降低是TMIA(L)重要的诱发因素。其具体机制尚不十分清楚。我们推测迷走神经张力降低，乙酰胆碱释放减少，扩张冠脉的作用减弱可能是主要原因。孙建中［6］认为交感神经的α-肾上腺素能收缩血管作用随冠脉的狭窄而增加。当冠脉狭窄时，口径明显减小，此时交感神经的缩血管作用即使很小，也可使冠脉阻力发生很大的变化。因此，交感神经活性相对增强而导致的冠脉张力增高，也可能起着一定的作用。
钙拮抗剂是强有力的防治心肌缺血药物之一，目前，用于临床治疗心肌缺血的两种主要钙拮抗剂为硝苯地平和硫氮酮。硝苯地平控释片能使血药浓度在24 h内保持相对稳定，减少其常释片所常见的副作用，包括反射性交感神经兴奋。不同的钙拮抗剂对于HRV的影响不同。本研究结果表明，硫氮酮可显著改善冠心病TMIA患者的自主神经功能，主要表现为降低的迷走神经张力和增高的交感神经张力基本恢复正常，24 h HRV波动形态及幅度接近正常人者，硝苯地平控释片对冠心病TMIA患者的自主神经功能无明显影响。硫氮酮影响HRV的机理尚不清楚。有人认为，可能与硫氮酮非特异性的膜稳定作用对交感活性的影响有关［7］，具体机制有待进一步研究。
作者简介：吴逸南 研究生
参考文献
1 Figueras J.Resting angina with fixed coronary artery stenosis:Noctural decline in ischemic threshold.Circulation,1986,74:1 248
2 Gaetano L.Autonomic changes associated with spontaneous coronary spasm in patient with variant angina.J Am Coll Cardial,1996,28:1 249
3 陈灏珠．冠状动脉粥样硬化性心脏病．见：陈灏珠主编．内科学．第3版．北京：人民卫生出版社，1990．235-263
4 Schang SJ,Pepine CJ.Transient asymptomatic S-T segment depression during daily activity.Am J Cardial,1977,39:396
5 Bashour TT.Vosotonic myocardial ischemia.Am Heart J,1991,122:1 701
6 孙建中．大、小冠状动脉的神经-体液调节及其在冠脉狭窄和缺血时的改变．生理科学进展，1991，22：221
7 Bekheit S.Use of heart rate spectral analysis to study the effect of calcium channel blockers on sympathetic activity after myocardial infarction.Am Heart J,1990,119:79
(1998-12-04收稿)
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