健康人群心率减速力与心率变异性分析的关系

缩略词表

英文缩写英文名称中文名称

HRVheartratevariability心率变异性分析

DCdecelerationcapacityofrate心率减速力

HRTheartrateturbulence窦性心率震荡

DRsHeartRatedecelerationruns连续心率减速力

SDNNstandarddeviationofnormalRRintervalsRR间期总体标准差

RMSSDsquaresofdifferencesbetweenadjacentNN相邻RR间期差值的均

方根

intervals

信号平均

PRSAPhaserectifiedsignalaverage

R-R间期均值标准差

SDANNStandarddeviationoftheaverageNN

intervals

低频功率高频功

LFlowfrequency

率左室射血分数

HFhighfrequency压力反射敏感性

LVEFleftventricularejectionfraction心脏再同步化治疗

BRSbaroreflexsensitivity血压变异性体重指

CRTcardiacresynchronizationtherapy数心脏变时功能不

BPVbloodpressurevariability良震荡初始

震荡斜率

BMIbodymassindex

CIchronotropicincompetence

TOturbulenceonset

TSturbulenceslope

健康人群心率减速力与心率变异性分析的关系

华中科技大学同济医学院附属同济医院心血管内科硕士研究

生：李成鹏

导师：王琳

才商要目的：对正常人的心率减速力（DC）

和心率变异性（HRV）进行分析，探讨正常人年龄、性别及昼夜节律对DC和HRV的影

响。方法：603例正常人按年龄分为以下3组：青年组126例（18〜39岁）、中年组

357例（40〜59岁）和老年组120例（60〜70岁），受检者进行24h动态心电图检测,

分析24h、白昼（15:00—20:00）和夜间（00:00—05:00）的DC、HRV时域指标

（SDNN、RMSSD）和平均心率（HR）等。结果：随着年龄增长，24hDC、HRV时域指标

和HR均呈降低趋势。青、中年组女性DC和SDNN均低于男性（P均〈0.05）,青年组

女性HR高于男性（PV0.05）,老年组男女间各指标值相比无明显差异。正常人群夜

间DC和RMSSD均高于白昼，而白昼HR明显高于夜间（P均

<0.05）oDC值与年龄和HR呈负相关,与SDNN和RMSSD呈正相关（P均〈0.05）。结论:

正常人从青年到老年随着年龄增长，其自主神经调节功能逐渐减弱；青、中年组女性

迷走神经活性明显弱于男性，老年组男女间自主神经活性相比无明显差异；夜间迷走

神经活性明显高于白昼；DC和HRV与年龄、性别及昼夜节律等有很好的相关性,DC与

HRV密切相关。

关键词心血管病学；心率减速力；心率变异性；年龄；性别；昼夜节律

Abstract

Objective：Toanalyzethedecelerationcapacity(DC)andheartratevariability(HRV)and

toexploretheeffectsofage,sexanddiurnalvariationonDCandHRVinhealthypeople.

Methods：Wecollectedtheaverageheartrate(HR),DCandtimedomainparametersof

HRV(SDNN,RMSSD)ofthe24h,day(15:00〜20:00)andnight(00:00〜05:00)

respectivelyfrom24hHolterrecordingsin603healthysubjects(18to70yearsold;287

male,316female).Accordingtoagewedividedthesubjectsintothreegroups,theyoung

group(agebetween18and39),themiddle-agedgroup(agebetween40and59)andtheold

group(agebetween60and70).Results：24hDC,HRVandHRdecreasedwithaging

(P<0.05).DCandSDNNindexfromfemalesarelowerthanthosefrommalesintheyoung

groupandmiddle-agedgroup(P<0.05),HRoffemalesarehigherthanthatfrommalesin

theyounggroup(P<0.05),thedifferencesbetweenmalesandfemalesdisappearedintheold

group.DCandRMSSDarehigherinnighttimethanthatfromdaytimeinthethreegroups,

HRfromnightaremuchlowerthanthatfromdaytime(P<0.05).DCwasnegatively

correlatedwithageandHR,andpositivelycorrelatedwithSDNNandRMSSD(尸<0.05).

Conclusions：Thefunctionsofautonomicnervoussystemdecreasedwithaginginhealthy

people;theeffectofvagusnervoussystemisgreaterinthenightthanthatduringtheday;

theactivityofvagusnervoussystemfromfemalesisweakerintheyoungandmiddle-aged

groupsthanthatfrommales,thegenderdifferencesdisappearedintheoldgroup.We

concludedthatDCandHRVaresignificantlyassociatedwithage,sexanddiurnalvariation,

andDCispositivelycorrelatedwithHRV.

Keywords：Cardiology;Decelerationcapacity;Heartratevariability;Age;Sex;Diurnal

variation

、八—1—.

刖S

心脏自主神经功能调节异常与众多心血管疾病有着密切的关系，大量研究证明⑴

心肌梗死、心力衰竭、心肌病、糖尿病、猝死等患者心脏自主神经出现不同程度的调

节功能紊乱，因此，早期检测心脏自主神经功能显得尤为重要，可以及早的对患者的

预后做出评估，及时的进行干预尽可能的改变预后。多年来，关于心脏自主神经功能

的检查方法越来越多，包括早些年的传统的标准心血管自主神经功能试验、蹲踞试验、

心脏变时性、压力反射敏感性、倾斜试验等。随着1949年Holter的问世，人们开始利

用Holter对心脏自主神经功能做了深入的研究，比如心率变异性（HRV）、心率震荡

（HRT）、心率减速力（DC）、连续心率减速力（DRs）等。德国慕尼黑心脏中心的

GeorgSchmidt等教授⑵于2006年通过大样本的随访观察研究首次提出了心率减速力

（DC）的概念，DC是对24小时心率减速能力的测定，主要侧重于对迷走神经张力定

量评估，其主要用于评价心肌梗死后患者发生猝死风险的危险度分层。以往的自主神

经功能检查如心率变异性分析等主要侧重于对自主神经平衡性，而DC主要是反映迷走

神经张力的强有力指标，这对研究心脏自主神经功能具有里程碑式意义。全球众多的

心脏中心开始对心率减速力做了大量的研究，并同心率变异性进行对比研究，前期研

究结果证实两者有一定的相关性。心率变异性（HRV）是指窦性心律在一定时间内随着

自主神经张力的变化而发生周期性变化的现象，是反映心脏自主神经调节功能的指标

⑶。目前国内外对HRV的研究已进行了近50年，而对DC的研究还只处于初始阶段，

且对DC的研究局限在心肌梗死、心力衰竭、糖尿病等疾病的研究。国内外对健康人群

的DC、HRV研究甚少，都是一些小样本的研究，不足以具有说服力。关于DC与HRV的

相关性方面亦有一些国内研究结果，但是病例数偏少。本研究旨在通过24h动态心电

图检查探讨：（1）正常人群DC、HRV与年龄、性别及昼夜变化的关系；（2）正常人群

DC与HRV及HR之间的相关性。

材料与方法

1.研究对象2012年5月〜2013年4月在我院门诊体检的健康人603例，其中

男性287例、女性316例，年龄18〜70岁，所有受检者均行血常规、肝肾功能、空腹

血糖、小便常规、胸片、心脏彩超、腹部彩超、心电图、动态心电图、血压监测、BMI

测定等，排除肝、肾、肺疾病和器质性心脏病患者。重点是排除明确有自主神经功能

失调的疾病，如原发性高血压、糖尿病、冠心病、器质性心脏病、睡眠呼吸暂停综合

征等疾病。按年龄分为3组：青年组126例(18〜39岁)，男性69例，女性57例；

中年组357例(40〜59岁)，男性161例，女性196例；老年组120例(60〜70岁),

男性57例，女性63例。

病例排除标准：①、年龄＜18岁或＞70岁的受检者；②、24小时动态心电图记

录时间小于20小时的受检者；③、快速性心律失常：如心房颤动、心房扑动、房速、

短阵室速等；④、缓慢性心律失常：如病态窦房结综合征，房室传导阻滞等；⑤、异

位心律/窦性心律＞5%者(如房性早搏、室性早搏、交界性早搏等)；⑥、原发性高血

压、糖尿病、冠心病、器质性心脏病、睡眠呼吸暂停综合征、慢性心力衰竭等疾病；

⑦、若正在服用抗心律失常药物或停用抗心律失常药物不到5个药物半衰期的受检者。

2.研究方法用美国DMS公司的Version”.5动态心电图分析系统对健康体检人群

进行24小时动态心电图检查，在DC及HRV程序下处理心电图数据，并分析

24h、白昼

(15:00〜20:00)、夜间(00:00-05:00)3个时间段的DC和HRV的时域指标。DC测定

方法⑵：①、用120Hz数字化处理系统将Holter记录的心电图转化为以R-R间期值为

纵坐标的序列图，并从中筛选出减速周期或加速周期；②、以每个减速点或加速点为

心率段中心，左右依次各取15个心动周期组成为一个心率段，并进行不同心率段的有

序排列；

③、对应有序号的周期进行信号平均(PRSA),经位相整序后，分别计算对应周期的

平均值。其计算公式：DC=[X(0)+X(1)-X(-1)-X(-2)]X1/4,其中X(0)指所有中心点

的R-R间期平均值；X(l)指中心点右侧第一个心动周期的平均值；X(T)指中心点左

侧第一个心动周期的平均值；X(-2)指中心点左侧第二个所有心动周期的平均值。计

算结果单位为ms,为正值时以DC表示，表明迷走神经对窦性心律的减速调节作用;

结果为负值时则以AC表示，表明交感神经对窦性心律的加速调节作用。采用HRV时

域分析法⑶，

计算机自动分析HRV时域指标：RR间期总体标准差(SDNN)；相邻RR间期差值的均方

根

(RMSSD)o

3.统计学处理数据结果采用SPSS16.0软件进行统计分析，计量资料以均数土标准

差(r±s)表示，采用ANOVA及独立样本T检验，各变量间的相关性采用Pearson相关

分析，相关系数用r表示，当P〈0.05表示差异有统计学意义。

结果

1.不同年龄组人群24hDC、HRV和HR比较随着年龄增长，24小时DC、HRV时

域指标、HR均呈降低趋势，上述指标均与年龄呈负相关，详见图1。与青年组比较，

中年组男性DC及老年组男、女性DC均显著降低（尸均＜0.05）,而中年组女性DC

则无明显变化（P＞0.05）；与中年组比较，老年组男、女性DC均显著降低（尸均＜0.05）。

中年组SDNN和RMSSD与青年组相比均显著降低（P均＜0.05）；老年组男性SDNN

和RMSSD与中年组相比无明显变化（P＞0.05）,而女性则显著降低（P＜0.05）o男性

HR随年龄增长逐渐降低，各年龄组均有显著差异（P均＜0.05）,中年组女性HR与青

年组相比显著降低，而中、老年两组间无明显差异（P＞0.05）。详见表1。

2.不同性别人群24hDC、HRV和HR比较青、中年组女性DC和SDNN均低于男

性（尸均＜0.05）,老年组男、女间24hDC、HRV和HR相比均无明显差异（尸＞0.05）；

各年龄组男、女间RMSSD相比均无明显差异（P＞0.05）,青年组女性HR高于男性

（P＜0.05）,中、老年组男、女间HR相比无明显差异（P＞0.05）,详见表1。

3.不同年龄组人群DC、HRV和HR昼夜变化比较三组人群的夜间DC和RMSSD

均高于白昼（P均＜0.05）,HR则低于白昼（P＜0.05）；仅中年组夜间SDNN低于白昼

（尸＜0.05）,青年组和老年组昼、夜间SDNN相比无明显差异。见表2。

4.DC与年龄、HRV和HR相关性分析DC值与年龄和HR均呈负相关，与SDNN

和RMSSD呈正相关（P均＜0.05）,详见图2。

15i300i

Y=-0,0629x+11.536;r=-0.312,P<0.0.5Y=-0,7347x+167.17;r=-0.302,P<0,05

120-

Y=-0,2639x+39.541;r=-0.300,P<0,05

(

S

E

》

Q

s

s

w

a

图1年龄与DC、HR、HRV时域指标相关散点图

表1不同年龄组正常人24hDC、HRV时域指标和HR变化（［土S））

分组nDC(ms)SDNN(ms)RMSSD(ms)HR(bpm)

青年组

男697.83±1.54154.77±39.4234.12±11.7575.23±7.89

7.08±1.66*136.46±27.39**

女中5731.05±14.6579.53±8.62

年组

135.73±26.91"

男1617.25±1.5326.71+8.71"72.42±7.86

**#n

女老1966.74±1.46126.11±24.2225.08±9.2873.98±8.11

年组

25.09±10.55'然

男576.28±1.52128.49+31.05"69.49±8.41

憾眼

女635.86±1.48118.49±31.1222.11±7.9472.30±7.46

注：DC』I>率减速力；HRVnC?率变异性；SDNN=RR间期总体标准差；RMSSD=相邻RR间期差值的均方

**

根；HR=心率。同年龄组，与男性比较，P<0.05；同性别间，与青年组比较，P<0.05；同性别间,

与中年组比较，取0.05.

表2正常人DC、HRV时域指标和HR昼夜变化比较（F±s））

分组DC(ms)SDNN(ms)RMSSD(ms)HR(bpm)

青年组

昼6.79±1.6993.87±29.5426.83±12.1783.77±10.19

8.71±1.;

43.53±20.26,64.14±8.95*

夜7394.64±29.49

中年组

昼6.18±1.6086.58±23.1322.41±8.6978.61±10.16

&27±I,62**31.58+13*

夜82.26±24.99Q062.82±6.80"

老年组

昼5.29±1.5980.38±22.4220.46±8.6075.70±9.23

±8.29*

夜7.60±1.92'77.97±24.1027.56±12.13’

注：相同年龄组，与白昼比较，P<0.05

.0.5

12,P<0

r=-0.3

11.536;

629x+

Y=-0,0

10

.

.

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O

「

80

(ms)

RMSSD

(ms)

SDNN

图

关散点

指标相

V时域

和HR

、HR

年龄

DC与

图2

讨论

人体在正常情况下受交感和迷走神经双重支配，两者分别从相反的方向调节心脏

以适应机体的需要，当一方起正作用时，另一方则起负作用。Yang等川研究表明，人

体和动物在静息或运动状态下都是以迷走神经的调控作用占优势，运动时心率的增快

主要不是由交感神经张力增强所致，而是由迷走神经张力减弱引起的。Kawada等⑸在

试验中发现，乙酰胆碱对心率的减速作用比去甲肾上腺素对心率的加速作用要强。人

体发生窦性心动过速时，并不完全是交感神经活性增强的结果，迷走神经张力下降也

起到了一定的作用。心肌梗死后患者易发生致命性室性心律失常，表现为“交感电风

暴”，并非是交感神经活性增强导致的，实际上可能是心脏迷走神经严重被抑制的结

果⑹。同时，众多学者推测认为猝死的发生并一定是交感神经活性增强的结果，很可

能是迷走神经保护作用下降的结果。因此推测迷走神经在减慢心率保护心脏方面可能

具有更重要的作用B

近年来，及于心脏自主神经功能检着方法越来越多，如标准备血

管自主神经功能

试验、心脏变时性、压力反射敏感性、窦性心率震荡、心率变异性分析(HRV)等。这

些检查方法主要侧重于评估心脏自主神经功能的平衡性，不能对交感神经和迷走神经

进行单独研究。HRV应用于临床评估自主神经功能已有多年，是目前临床上评估自主

神经功能最常用且简易的方法，HRV虽也能预测心血管疾病患者的愈后，但HRV常常

反应自主神经功能的整体平衡状态⑺，因而临床应用受到一定的限制。为了能单独检

测交感神经和迷走神经功能状态，2006年GeorgSchmidt教授⑵提出了心率减速力(DC)

的概念，DC表示迷走神经对心率减速的调节，DC值明显减小时提示迷走神经张力减弱，

意味着迷走神经对人体的保护性作用下降。研究证实DC是心肌梗死患者发生猝死、心

脏性死亡与全因死亡的较强预测指标⑹。既往大量研究认为⑻左室射血分数(LVEF)

是预测心肌梗死猝死的敏感指标，LVEF值越低，心肌梗死后发生猝死等风险越高。心

肌梗死后1月或冠脉血运重建术后3月患者仍有左室功能低下且LVEFV3O96时，这类患

者发生恶性心律失常甚至猝死的风险较高，应植入埋藏式心律转复除颤器(ICD),这

是ICD植入的Ha类适应证。由此可见LVEF在预测心肌梗死患者猝死风险上有着重要

意义，但是2009年Bauer等⑼对2343例急性急性梗死后心衰患者随访5年时间，用

HRT、DC及LVEF进行评估猝死风险，有181例患者死亡，其中LVEFV30%的120例患者

中39例死亡，剩下的142例死亡患者LVEF>30%o发现LVEF并非是预测心肌梗死后猝

死风险的有效指标。结果显示利用HRT、DC及LVEF三项检测技术综合评估患者的猝死

风险远比单用LVEF检测技术敏感。同时Bauer等,助对2534例心肌梗死后心力衰竭患

者进行了回顾性研究显示，DC预测猝死风险的能力明显优于LVEF及HRV。由此可见，

DC在预测猝死方面有重要的临床价值。HRV已应用于临床多年，大量研究证明HRV在

评估自主神经功能方面效果肯定。本研究主要观察HRV的两项指标：SDNN和RMSSD,

SDNN主要用来评价自主神经功能的整体平衡状态，而RMSSD主要是用来评价迷走神经

张力的敏感指标。可见DC和HRV在自主神经功能评价方面有着重要的临床应用价值，

但是DC和HRV在健康人群中研究甚少，本研究主要是分析健康人群DC与HRV的相关

性，以及年龄、昼夜节律、性别等对DC和HRV的影响。

获磁耀电照峰耀瞿展便舰噌腿时雅曹鼾a较嘤唯镖由

主神经对心脏的调控能力随着年龄的增长而减弱，这与国外的研究结果一致临床

研究也表明心肌梗死患者发生猝死的人群中老年人群明显高于中青年人群，部分原因

可能与老年人群迷走神经张力降低导致心脏保护功能下降有关,⑵。其机制可能与随着

年龄增长神经纤维减少、神经胶质细胞增多而导致自主神经功能降低有关（⑶；也可能

与血液循环中去甲肾上腺素增多使交感活性增强而迷走活性相对降低等有关,⑷。同时，

HR随着年龄增长也呈降低趋势。一方面，HR受心脏自主神经的影响，随着年龄增长迷

走和交感神经功能均逐渐减弱；另外，HR与内分泌激素及心脏自身传导功能等因素均

有关，随着年龄增长心脏自身窦房传导时间和窦房结恢复时间逐渐延长，甲状腺激素、

性激素及肾上腺激素等分泌水平降低，可能均与HR的降低有关。

本研究显示，青、中年组女性DC和SDNN值均低于男性，老年组男、女间各指标相

比无明显差异。提示：青、中年女性的自主神经尤其是迷走神经对心脏的调节作用弱

于男性；且青年组女性心率高于男性也支持该结果。随着年龄增长，男、女间自主神

经调节功能均降低，二者之间差异逐渐消失。临床研究表明年轻女性心肌梗死后死亡

率明显高于同年龄段男性，推测可能与青年女性迷走神经张力低下有关,⑵。Lewek等

'⑸研究发现，女性具有较低的DC值；HRV及HR变化的性别差异在30岁以后开始减小、

50岁左右消失,⑹，均支持本研究结果。

自主神经在调控心血管系统的生理活动方面具有昼夜节律性，这可能与自主神经

受生物钟的直接调节作用有关，也可能与睡眠、休息及活动等因素有关此⑻。研究表

明心脑血管疾病如猝死、中风等的发生与自主神经活动的昼夜节律变化明显相关,闻。

有研究表明急性心肌梗死的发生也有昼夜节律性，早晨是发生心肌梗死的高峰时段，

推测可能与迷走神经张力相对下降有关函,。本研究中健康人群夜间心率明显慢于白昼，

而DC及RMSSD值均明显高于白昼。DC与RMSSD均是反映迷走神经张力的重要指标⑵），

结果表明健康人群夜间迷走神经活性增强，对心脏具有更强的保护作用。

在本研究中，DC与年龄负相关，DC主要反应迷走神经张力的变化，表明随着年龄

的增大，迷走神经神经张力逐渐下降，提示迷走神经对心脏的保护功能下降。DC与心

率呈负相关，迷走神经张力直接影响心率的变化。DC与SDNN和RMSSD呈正相关，SDNN

主要反应自主神经功能总体平衡状况，RMSSD主要反应迷走神经功:能

状况。其中，DC

与RMSSD的相关性最强（召=0.3329）。进一步间接证实DC与RMSSD都是反映迷走神经

功能的重要指标。

本研究结果显示，DC和HRV随受检者年龄大小、男女性别及昼夜时间等因素不同

而变化，在临床应用中应注意这些因素对测定结果的影响，这对于早期筛选高危人群、

预防心脏性猝死的发生具有重要的临床价值。

结论

本研究发现，健康人群随着年龄增长，自主神经调节功能逐渐减弱；中青年女性

迷走神经张力明显弱于男性，老年人群男女间自主神经功能相比无明显差异；夜间迷

走神经张力明显高于白昼；健康人群的DC、HRV、HR等参数均受年龄、性别及昼夜节

律的影响。因此，在临床应用DC、HRV等指标来评价疾病状态下自主神经功能状况时,

应考虑到健康人群DC、HRV的变化规律，这样才能较为准确的反应疾病状态下自主神

经功能变化。

zhikuquan20150721

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zhikuquan20150721

综述

心脏自主神经功能检查及临床应用

多年来，关于心脏自主神经功能状态的检查方法层出不穷，包括早些年的传统的

标准心血管自主神经功能试验、蹲踞试验、心脏变时性、压力反射敏感性、倾斜试验

等。随着1949年Holter的问世，人们开始利用Holter对心