心率变异时域分析对糖尿病患者自主神经功能的评价
严孙杰 潘时中 郑勇 张松菁 王长溪△
摘 要 采用24小时动态心电图对82例糖尿病患者进行心率变异(HRV)和心率(HR)检测。82例分为五组：A组(无血管合并症)30例、B组(合并大血管病变)11例、C组(合并小血管病变)12例、D组(同时合并大、小血管病变)19例和E组(心肾功能不全)10例，并设正常对照组。结果：糖尿病各组HRV显著降低，A组仅24 h内全部正常RR间期标准差(SDNN，104.20±29.19 ms)和24 h内5 min节段平均正常RR间期的标准差(SDANNindex,93.73±27.58 ms)降低(对照组分别为127.52±38.57 ms和116.19±35.70 ms)，P均<0.01；HR异常主要表现为夜间平均HR增快，白昼平均HR仅E组(86.76±11.36 bpm)高于对照组(76.38±9.40 bpm)，P<0.01。表明糖尿病患者存在自主神经受累，白昼心率增快可能是病情严重的征兆。
, 百拇医药
关键词：糖尿病 自主神经病变 心率变异 心率
心血管疾病是糖尿病常见的合并症，是糖尿病患者死亡的重要原因。由于糖尿病患者也常常合并有自主神经病变，可使临床表现更为复杂。研究表明，心率变异(HRV)对预测心血管意外的发生极有参考价值，且可作为反映交感-副交感神经张力及其平衡的重要指标。为此，我们运用HRV方法，对糖尿病患者进行观察，分析其临床意义。
1 资料与方法
1.1 受试对象 糖尿病患者(符合WHO诊断标准)82例，男42例、女40例，年龄56.70±10.64岁，病程5.62±6.37年。按有无血管合并症分为五组：A组(无血管合并症)30例，B组〔合并大血管病变如高血压和(或)心肌缺血〕11例，C组〔合并小血管病变如视网膜病变和(或)肾病〕12例，D组(同时合并大、小血管病变)19例，E组(血管病变晚期且有临床心功能不全表现或有血肌酐、尿素氮增高)10例。高血压的判定标准：有高血压病史和(或)非同日三次血压≥21.3/12.6 kPa(160/95 mmHg)；心肌缺血的判定标准：24小时动态心电图示ST段呈水平或下垂型压低≥1.0 mm、持续≥1 min，和(或)亚极量活动平板试验阳性；眼底由眼科专人检查；肾病的判定标准：24 h尿蛋白≥500 mg和(或)尿白蛋白≥300 mg。五组间的年龄、空腹血糖、糖化血红蛋白均具可比性，病程分别为1.16±1.81，3.28±3.74，8.00±3.74，9.37±7.17和11.60±7.27年(F=13.370，P=2.55×10-8)。对照组54名(男、女各27名)，年龄55.65±12.59岁，经检查排除了糖尿病、高血压、心脏病和肾病等。
, 百拇医药
1.2 HRV和心率(HR)指标的测定 受试者于上午8～9时开始，采用美国产DMS-Ⅲ型动态心电图分析系统进行三导联24 h监测，保持日常活动不变，记录的资料由电脑自动分析加人工校正编辑剔除全部异位搏动及伪差，对窦性搏动进行分析。测定下列HRV指标：①SDNN：24 h内全部正常RR间期的标准差。②SDANNindex：24 h内5 min节段平均正常RR间期的标准差。③SDNNindex：24 h内5 min节段正常RR间期标准差的平均值。④rMSSD：相邻正常RR间期差值的均方根。⑤PNN50：在一定时间内相邻RR间期差值>50 ms的个数所占的百分比。并计算24 h平均HR(24 h HR)、白昼(7～11时)平均HR(dHR)、夜间(0～4时)平均HR(nHR)、昼夜HR差(dn△HR)和昼夜HR的比值(dHR/nHR)。
1.3 统计方法 各组间比较用方差分析，两组间比较用t检验，两变量的相关性采用直线相关分析。P<0.05为差异有显著性。
, 百拇医药
2 结果
2.1 各组HRV和HR指标的变化 与对照组比较，A组仅有SDNN和SDANNindex降低，合并症各组的SDNN、SDANNindex、SDNNindex和C组、D组、E组的rMSSD均明显降低；A组的HR指标均正常，合并症各组24 hHR(D组除外)和nHR增快，dn△HR和dHR/nHR降低，E组的dHR增快。SDNN、SDANNindex、SDNNindex、dn△HR和dHR/nHR随病情的加重逐渐降低，nHR则逐渐增快。对照组SDNN和SDANNindex的正常范围(X±2s)分别为50.38～204.66 ms和44.79～187.598 ms(与王国梁等[1]的结果相近)。以SDNN<50 ms和SDANNindex<45 ms作为异常的判断标准，则本文分别有12例(14.63%)和11例(13.41%)降低，分布于C、D、E组，依次为8.33%(1/12)和8.33%(1/12)、21.05%(4/19)和26.52%(5/19)、70.00%(7/10)和50.00%(5/10)。详见表1和表2。
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2.2 SDNN与年龄、病程以及HR各指标的相关关
表1 糖尿病各组患者HRV指标变化的比较(X±s)
组别
例数
SDNN(ms)
SDANNindex(ms)
SDNNindex(ms)
rMSSD(ms)
PNN50(%)
对照组
, 百拇医药 54
127.52±38.57
116.19±35.70
49.61±19.63
31.39±22.92
9.40±13.47
糖 尿 病
A组
30
104.20±29.19**
93.73±27.58**
, http://www.100md.com
42.93±17.05
25.37±19.80
8.37±15.07
B组
11
97.27±25.10**
92.64±24.67**
31.64±10.44**
20.00±8.22
3.45±5.41
C组
, http://www.100md.com
12
82.50±20.58**
76.00±20.45**
29.17±7.28**
16.08±7.69*
1.92±3.18
D组
19
77.32±27.66**
70.84±27.22**
, http://www.100md.com
28.16±12.03**
20.16±19.39*
4.37±10.78
E组
10
51.10±13.25**
46.80±12.63**
19.02±6.18**
14.10±7.05*
1.40±2.95
, 百拇医药
F值
9.408
8.194
8.121
1.311
1.298
P值
3.03×10-6
1.47×10-5
1.62×10-5
0.274
0.278
, http://www.100md.com
注：与对照组比较，* P<0.05，** P<0.01 表2 糖尿病各组患者HR指标变化的比较(X±s)
组别
例数
24 hHR(bpm)
dHR(bpm)
nHR(bpm)
dn△HR(bpm)
dHR/nHR
对照组
54
72.90±10.19
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77.84±8.65
62.62±7.03
15.22±5.27
1.24±0.11
糖 尿 病
A组
30
75.03±10.53
80.97±13.66
66.27±11.69
14.70±6.81
1.23±0.11
, 百拇医药
B组
11
80.27±9.18*
83.18±9.53
71.82±9.74**
11.36±4.95*
1.16±0.08*
C组
12
80.17±11.72*
82.67±12.49
, 百拇医药
72.00±12.28**
10.67±5.16*
1.15±0.08*
D组
19
78.00±10.50
79.84±9.76
73.42±14.15**
6.42±7.93**
1.10±0.13**
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E组
10
85.60±10.46**
87.00±13.15**
82.50±12.47**
4.40±5.74**
1.06±0.07**
F值
2.113
0.666
3.538
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7.128
7.459
P值
0.087
0.618
0.011
6.16×10-5
3.93×10-5
注：与对照组比较，* P<0.05，** P<0.01系 SDNN与年龄、病程均呈负相关(r分别为-0.287、-0.423，P均<0.01)，SDNN与24 hHR、dHR、nHR也均呈负相关(r分别为-0.596、-0.543、-0.746，P均<0.01)，与dn△HR和dHR/nHR均呈正相关(r分别为0.575，0.542，P均<0.01)。
, 百拇医药
3 讨论
近年来，随着动态心电图应用的普及，对糖尿病自主神经活动的研究日益受到重视。业已证明，HRV分析可作为一项定量的反映自主神经对心脏调控的无创性指标，并可预示其预后[2，3]。本资料初步分析显示，各组患者HRV均有不同程度降低，A组仅有SDNN和SDANNindex降低，且降低幅度小；随病情的加重HRV逐渐降低，E组除SDNN和SDANNindex降低外，尚有SDNNindex和rMSSD的降低，且降低幅度最大。提示糖尿病患者不论病情轻重均存在不同程度的自主神经功能紊乱。SDNN和SDANNindex对于自主神经功能的判定较有价值。董芳等[4]报道的33例糖尿病患者(年龄63±7岁)SDNN<50 ms的发生率为21.21%。本文82例糖尿病患者中SDNN<50 ms、SDANNindex<45 ms的发生率分别为14.63%和13.41%，其中E组的发生率最高，达70.00%和50.00%，均明显高于其它各组，这与HRV随糖尿病病情的加重进一步降低相符。
, 百拇医药
正常人HRV的变化与年龄有关，老年人HRV明显降低[1]。本文糖尿病各组患者年龄相近，但病程差异显著；SDNN与年龄、病程均呈负相关，与病程的相关性较之年龄的相关性明显。提示糖尿病患者的自主神经功能受损与病程关系更密切。
由于大多数国人有午休的习惯，中午的HR不应被视为白昼日常活动状态下的HR。为较准确地反映昼夜HR的差异，本文将7～11时定为白昼、0～4时定为夜间。正常人白昼交感神经活动占优势，夜间迷走神经占优势，dn△HR较大。糖尿病患者由于存在自主神经功能紊乱，表现为交感神经活动占优势。因而糖尿病患者的24小时动态心电图表现为HR增快，尤其是nHR显著增快，进而导致dn△HR和dHR/nHR明显降低。本文A组虽有SDNN和SDANNindex的降低，但各项HR指标均正常，这可能与A组HRV降低幅度较小，自主神经功能受累较轻有关。值得注意的是仅病情严重的E组出现dHR的增快。因此，白昼心率的增快，是否为病情严重的征兆值得进一步观察。
, http://www.100md.com
* 福建省科委科研基金资助课题(JA97104)
作者单位：福建医科大学附属第一医院内科
△ 物诊科
参考文献
1 王国梁，张青，许其，等.国内正常中老年人心率变异性分析.实用老年医学杂志，1996，10：34
2 Rich MW,Saini JS,Kleiger RE,et al.Correlation of heart rate variability with clinical and angiographic variables and late mortality after angiography.Am J Cardiol,1988,62:714
3 Kleiger RE,Miller JP,Bigger JT,et al.Decreased heart rate variability and its association with increased mortality after acute myocardial infarction.Am J Cardiol,1987,59:256
4 董芳，郑周玲.冠心病、糖尿病患者心率变异分析的临床意义.福建医药杂志，1995，17：93, 百拇医药(严孙杰 潘时中 郑勇 张松菁 王长溪△)
摘 要 采用24小时动态心电图对82例糖尿病患者进行心率变异(HRV)和心率(HR)检测。82例分为五组：A组(无血管合并症)30例、B组(合并大血管病变)11例、C组(合并小血管病变)12例、D组(同时合并大、小血管病变)19例和E组(心肾功能不全)10例，并设正常对照组。结果：糖尿病各组HRV显著降低，A组仅24 h内全部正常RR间期标准差(SDNN，104.20±29.19 ms)和24 h内5 min节段平均正常RR间期的标准差(SDANNindex,93.73±27.58 ms)降低(对照组分别为127.52±38.57 ms和116.19±35.70 ms)，P均<0.01；HR异常主要表现为夜间平均HR增快，白昼平均HR仅E组(86.76±11.36 bpm)高于对照组(76.38±9.40 bpm)，P<0.01。表明糖尿病患者存在自主神经受累，白昼心率增快可能是病情严重的征兆。
, 百拇医药
关键词：糖尿病 自主神经病变 心率变异 心率
心血管疾病是糖尿病常见的合并症，是糖尿病患者死亡的重要原因。由于糖尿病患者也常常合并有自主神经病变，可使临床表现更为复杂。研究表明，心率变异(HRV)对预测心血管意外的发生极有参考价值，且可作为反映交感-副交感神经张力及其平衡的重要指标。为此，我们运用HRV方法，对糖尿病患者进行观察，分析其临床意义。
1 资料与方法
1.1 受试对象 糖尿病患者(符合WHO诊断标准)82例，男42例、女40例，年龄56.70±10.64岁，病程5.62±6.37年。按有无血管合并症分为五组：A组(无血管合并症)30例，B组〔合并大血管病变如高血压和(或)心肌缺血〕11例，C组〔合并小血管病变如视网膜病变和(或)肾病〕12例，D组(同时合并大、小血管病变)19例，E组(血管病变晚期且有临床心功能不全表现或有血肌酐、尿素氮增高)10例。高血压的判定标准：有高血压病史和(或)非同日三次血压≥21.3/12.6 kPa(160/95 mmHg)；心肌缺血的判定标准：24小时动态心电图示ST段呈水平或下垂型压低≥1.0 mm、持续≥1 min，和(或)亚极量活动平板试验阳性；眼底由眼科专人检查；肾病的判定标准：24 h尿蛋白≥500 mg和(或)尿白蛋白≥300 mg。五组间的年龄、空腹血糖、糖化血红蛋白均具可比性，病程分别为1.16±1.81，3.28±3.74，8.00±3.74，9.37±7.17和11.60±7.27年(F=13.370，P=2.55×10-8)。对照组54名(男、女各27名)，年龄55.65±12.59岁，经检查排除了糖尿病、高血压、心脏病和肾病等。
, 百拇医药
1.2 HRV和心率(HR)指标的测定 受试者于上午8～9时开始，采用美国产DMS-Ⅲ型动态心电图分析系统进行三导联24 h监测，保持日常活动不变，记录的资料由电脑自动分析加人工校正编辑剔除全部异位搏动及伪差，对窦性搏动进行分析。测定下列HRV指标：①SDNN：24 h内全部正常RR间期的标准差。②SDANNindex：24 h内5 min节段平均正常RR间期的标准差。③SDNNindex：24 h内5 min节段正常RR间期标准差的平均值。④rMSSD：相邻正常RR间期差值的均方根。⑤PNN50：在一定时间内相邻RR间期差值>50 ms的个数所占的百分比。并计算24 h平均HR(24 h HR)、白昼(7～11时)平均HR(dHR)、夜间(0～4时)平均HR(nHR)、昼夜HR差(dn△HR)和昼夜HR的比值(dHR/nHR)。
1.3 统计方法 各组间比较用方差分析，两组间比较用t检验，两变量的相关性采用直线相关分析。P<0.05为差异有显著性。
, 百拇医药
2 结果
2.1 各组HRV和HR指标的变化 与对照组比较，A组仅有SDNN和SDANNindex降低，合并症各组的SDNN、SDANNindex、SDNNindex和C组、D组、E组的rMSSD均明显降低；A组的HR指标均正常，合并症各组24 hHR(D组除外)和nHR增快，dn△HR和dHR/nHR降低，E组的dHR增快。SDNN、SDANNindex、SDNNindex、dn△HR和dHR/nHR随病情的加重逐渐降低，nHR则逐渐增快。对照组SDNN和SDANNindex的正常范围(X±2s)分别为50.38～204.66 ms和44.79～187.598 ms(与王国梁等[1]的结果相近)。以SDNN<50 ms和SDANNindex<45 ms作为异常的判断标准，则本文分别有12例(14.63%)和11例(13.41%)降低，分布于C、D、E组，依次为8.33%(1/12)和8.33%(1/12)、21.05%(4/19)和26.52%(5/19)、70.00%(7/10)和50.00%(5/10)。详见表1和表2。
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2.2 SDNN与年龄、病程以及HR各指标的相关关
表1 糖尿病各组患者HRV指标变化的比较(X±s)
组别
例数
SDNN(ms)
SDANNindex(ms)
SDNNindex(ms)
rMSSD(ms)
PNN50(%)
对照组
, 百拇医药 54
127.52±38.57
116.19±35.70
49.61±19.63
31.39±22.92
9.40±13.47
糖 尿 病
A组
30
104.20±29.19**
93.73±27.58**
, http://www.100md.com
42.93±17.05
25.37±19.80
8.37±15.07
B组
11
97.27±25.10**
92.64±24.67**
31.64±10.44**
20.00±8.22
3.45±5.41
C组
, http://www.100md.com
12
82.50±20.58**
76.00±20.45**
29.17±7.28**
16.08±7.69*
1.92±3.18
D组
19
77.32±27.66**
70.84±27.22**
, http://www.100md.com
28.16±12.03**
20.16±19.39*
4.37±10.78
E组
10
51.10±13.25**
46.80±12.63**
19.02±6.18**
14.10±7.05*
1.40±2.95
, 百拇医药
F值
9.408
8.194
8.121
1.311
1.298
P值
3.03×10-6
1.47×10-5
1.62×10-5
0.274
0.278
, http://www.100md.com
注：与对照组比较，* P<0.05，** P<0.01 表2 糖尿病各组患者HR指标变化的比较(X±s)
组别
例数
24 hHR(bpm)
dHR(bpm)
nHR(bpm)
dn△HR(bpm)
dHR/nHR
对照组
54
72.90±10.19
, http://www.100md.com
77.84±8.65
62.62±7.03
15.22±5.27
1.24±0.11
糖 尿 病
A组
30
75.03±10.53
80.97±13.66
66.27±11.69
14.70±6.81
1.23±0.11
, 百拇医药
B组
11
80.27±9.18*
83.18±9.53
71.82±9.74**
11.36±4.95*
1.16±0.08*
C组
12
80.17±11.72*
82.67±12.49
, 百拇医药
72.00±12.28**
10.67±5.16*
1.15±0.08*
D组
19
78.00±10.50
79.84±9.76
73.42±14.15**
6.42±7.93**
1.10±0.13**
, http://www.100md.com
E组
10
85.60±10.46**
87.00±13.15**
82.50±12.47**
4.40±5.74**
1.06±0.07**
F值
2.113
0.666
3.538
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7.128
7.459
P值
0.087
0.618
0.011
6.16×10-5
3.93×10-5
注：与对照组比较，* P<0.05，** P<0.01系 SDNN与年龄、病程均呈负相关(r分别为-0.287、-0.423，P均<0.01)，SDNN与24 hHR、dHR、nHR也均呈负相关(r分别为-0.596、-0.543、-0.746，P均<0.01)，与dn△HR和dHR/nHR均呈正相关(r分别为0.575，0.542，P均<0.01)。
, 百拇医药
3 讨论
近年来，随着动态心电图应用的普及，对糖尿病自主神经活动的研究日益受到重视。业已证明，HRV分析可作为一项定量的反映自主神经对心脏调控的无创性指标，并可预示其预后[2，3]。本资料初步分析显示，各组患者HRV均有不同程度降低，A组仅有SDNN和SDANNindex降低，且降低幅度小；随病情的加重HRV逐渐降低，E组除SDNN和SDANNindex降低外，尚有SDNNindex和rMSSD的降低，且降低幅度最大。提示糖尿病患者不论病情轻重均存在不同程度的自主神经功能紊乱。SDNN和SDANNindex对于自主神经功能的判定较有价值。董芳等[4]报道的33例糖尿病患者(年龄63±7岁)SDNN<50 ms的发生率为21.21%。本文82例糖尿病患者中SDNN<50 ms、SDANNindex<45 ms的发生率分别为14.63%和13.41%，其中E组的发生率最高，达70.00%和50.00%，均明显高于其它各组，这与HRV随糖尿病病情的加重进一步降低相符。
, 百拇医药
正常人HRV的变化与年龄有关，老年人HRV明显降低[1]。本文糖尿病各组患者年龄相近，但病程差异显著；SDNN与年龄、病程均呈负相关，与病程的相关性较之年龄的相关性明显。提示糖尿病患者的自主神经功能受损与病程关系更密切。
由于大多数国人有午休的习惯，中午的HR不应被视为白昼日常活动状态下的HR。为较准确地反映昼夜HR的差异，本文将7～11时定为白昼、0～4时定为夜间。正常人白昼交感神经活动占优势，夜间迷走神经占优势，dn△HR较大。糖尿病患者由于存在自主神经功能紊乱，表现为交感神经活动占优势。因而糖尿病患者的24小时动态心电图表现为HR增快，尤其是nHR显著增快，进而导致dn△HR和dHR/nHR明显降低。本文A组虽有SDNN和SDANNindex的降低，但各项HR指标均正常，这可能与A组HRV降低幅度较小，自主神经功能受累较轻有关。值得注意的是仅病情严重的E组出现dHR的增快。因此，白昼心率的增快，是否为病情严重的征兆值得进一步观察。
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* 福建省科委科研基金资助课题(JA97104)
作者单位：福建医科大学附属第一医院内科
△ 物诊科
参考文献
1 王国梁，张青，许其，等.国内正常中老年人心率变异性分析.实用老年医学杂志，1996，10：34
2 Rich MW,Saini JS,Kleiger RE,et al.Correlation of heart rate variability with clinical and angiographic variables and late mortality after angiography.Am J Cardiol,1988,62:714
3 Kleiger RE,Miller JP,Bigger JT,et al.Decreased heart rate variability and its association with increased mortality after acute myocardial infarction.Am J Cardiol,1987,59:256
4 董芳，郑周玲.冠心病、糖尿病患者心率变异分析的临床意义.福建医药杂志，1995，17：93, 百拇医药(严孙杰 潘时中 郑勇 张松菁 王长溪△)