心率變異性(heart rate variability，HRV)可反映連續(xù)R-R間期之間的細微變化。HRV目前被認為是一種簡便且無創(chuàng)地反映自主神經(jīng)對心臟節(jié)律調(diào)控的有效指標[1]。正常生理活動下，自主神經(jīng)系統(tǒng)作用于竇房結(jié)，使得竇房結(jié)每天按照一定的節(jié)律搏動，故而心率在24 h內(nèi)不斷波動。通常交感神經(jīng)與迷走神經(jīng)相互拮抗。交感神經(jīng)可提高心率，副交感神經(jīng)作用與其相反[2]。一旦人體患病時，自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)紊亂，這種內(nèi)在平衡遭到破壞，心臟的節(jié)律性、傳導(dǎo)性與收縮性就會發(fā)生異常， HRV能夠直觀地體現(xiàn)出這些異常的改變。

1 HRV的研究方法

HRV分析總體上包括線性法和非線性法。線性分析法是目前研究領(lǐng)域中的熱點，其中有時域分析法和頻域分析法。時域分析法的優(yōu)點是計算較簡便，統(tǒng)計指標意義直觀明了；缺點是無法更好地反映交感和副交感神經(jīng)之間的關(guān)系。時域分析法的統(tǒng)計法指標主要有24 h正常竇性RR間期總體標準差(SDNN)、RR間期平均值標準差(SDANN)、正常相鄰竇性RR間期差值均方根(rMSSD)、正常RR間期的標準差(SDNNI)、相鄰RR間期差的標準差(SDSD)、相差>50 ms相鄰RR間期的總數(shù)(NN50)、正常相鄰RR間期差值>50 ms百分比(PNN50)，以上7項指標中以SDNN、rMSSD及PNN50最為常用。頻域分析法計算較繁瑣，但能體現(xiàn)交感和副交感神經(jīng)間的關(guān)系。在頻域中將HRV分為超低頻(ULF)、極低頻(VLF)、低頻(LF)和高頻(HF)。通常使用LF/HF的值來表示迷走-交感平衡性[3]。非線性法主要由散點圖法、非線性預(yù)測與建模法、非線性參數(shù)估算法等組成，目前非線性法應(yīng)用相對較少。

2 心率變異性分析在心血管疾病中的應(yīng)用

2.1 心律失常 研究表明，一旦人體的自主神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生紊亂，交感-迷走神經(jīng)關(guān)系的失衡可造成多種心律失常。自主神經(jīng)功能紊亂與室性期前收縮等心律失常有關(guān)。林毓群等[4]對不同頻次室性期前收縮病人與正常人的各項HRV指標進行對比，發(fā)現(xiàn)高頻次室性期前收縮組SDNN、SDNNI、SDANN、rMSSD低于正常組；而低頻次期前收縮組與正常組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。臨床研究證實，心臟的副交感神經(jīng)活性降低或交感神經(jīng)活性亢進均可使心肌細胞膜上的離子通道開放異常，以至心肌生物電出現(xiàn)不穩(wěn)定性，使得心室顫動閾值降低，導(dǎo)致心肌各部位不均勻復(fù)極，容易產(chǎn)生折返激動從而導(dǎo)致室性心律失常的發(fā)生[5]。HRV越小越易引發(fā)較嚴重的室性心律失常。此外，楊美玲[6]對35例心力衰竭病人與81例處于心功能代償期的心血管病病人進行各項HRV指標的研究對比，結(jié)果顯示病人心率變異性與發(fā)生房性心律失常的概率呈負相關(guān)。HRV的改變對預(yù)測心律失常的價值是肯定的。

2.2 冠心病 變異性心絞痛是冠心病的一種臨床類型，是因為冠狀動脈痙攣引發(fā)的心肌缺血綜合征。黃立萍等[7]對122例做動態(tài)心電圖檢查后有一過性ST段抬高并經(jīng)冠狀動脈造影檢查證實的變異性心絞痛病人進行HRV分析，發(fā)現(xiàn)ST段抬高幅度大(≥0.4 mV)、抬高持續(xù)時間長(≥3 min)、冠狀動脈狹窄程度大(≥50%)、冠狀動脈多支病變者HRV明顯降低。

高寒梅等[8]研究發(fā)現(xiàn)，冠心病病人的HRV值較正常人降低，并且急性心肌梗死病人降低幅度更顯著。這與1978年，Wolf等[9]首次提出的HRV可能是急性心肌梗死后死亡的一個預(yù)測因子的觀點相一致。白光輝等[10]將190例急性心肌梗死病人按照Gensini評分分為冠狀動脈病變高分組、中分組、低分組，結(jié)果顯示，各組HRV指標中SDNN和SDANN隨著Gensini評分值升高而降低。心肌梗死導(dǎo)致心率變異性下降可能由于心肌梗死破壞了機械、化學(xué)感受器，使副交感神經(jīng)活性下降幅度大于交感神經(jīng)[11]。當急性心肌梗死發(fā)生時，緊急進行經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)(PCI)治療有助于恢復(fù)梗死心肌的血供，從而明顯改善冠心病病人的預(yù)后[12]。Voggt等[13]研究認為，急性心肌梗死所造成的局部心肌去神經(jīng)化，可導(dǎo)致心肌對兒茶酚胺的敏感度增加，導(dǎo)致中樞性反饋作用減弱，從而引起心臟自主神經(jīng)調(diào)節(jié)紊亂，而在行急診PCI術(shù)或溶栓治療后，急性心肌梗死病人梗死相關(guān)血管再通可導(dǎo)致心臟副交感神經(jīng)作用增強，同時交感神經(jīng)活性減弱。因而認為，PCI術(shù)可增加病人心肌血供，從而修復(fù)病人心臟自主神經(jīng)功能，病人的HRV在術(shù)后能獲得一定提高。除了PCI，冠狀動脈旁路搭橋術(shù)(CABG)也是改善心肌梗死病人心肌血供的另一項重要措施?，F(xiàn)有研究證明，急性心肌梗死病人在實施CABG術(shù)后幾個月，明顯下降的HRV逐漸好轉(zhuǎn)[14]。所以，HRV作為一個測量簡便且無創(chuàng)的指標可以用于判斷急性心肌梗死病人心臟自主神經(jīng)活性的情況[15]。

2.3 心力衰竭 初期心力衰竭體現(xiàn)為迷走神經(jīng)活性下降，伴隨病情不斷發(fā)展，兒茶酚胺的含量增高使得心肌β受體密度分散，進而導(dǎo)致交感神經(jīng)發(fā)生紊亂[6]?，F(xiàn)已證明心力衰竭病人可出現(xiàn)HRV下降[16]。劉新國等[17]對45例心力衰竭病人與30名健康對照者的心率變異性進行分析，得出心力衰竭組LF和夜間HF均降低，晝夜節(jié)律消失，HRV隨左室射血分數(shù)(LVEF)、左室短軸縮短率(LVSF)下降和左室舒張末內(nèi)徑(LVEED)增大而降低。心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)及壓力感受器活動在心力衰竭時均不同程度受到損害[18]。正常情況下，壓力反射可以降低交感神經(jīng)的活性，并能提高迷走神經(jīng)活性，所以出現(xiàn)心力衰竭時，壓力感受器受到破壞，從而打破心臟自主神經(jīng)活動的平衡性，導(dǎo)致HRV降低。研究發(fā)現(xiàn)無癥狀心功能不全時HRV降低[16，19]。關(guān)秀蘭等[20]研究發(fā)現(xiàn)，在慢性心力衰竭病人中，心功能Ⅳ級病人SDNN、SDANN明顯小于Ⅱ級、Ⅲ級病人。表明慢性心力衰竭病人的自主神經(jīng)功能紊亂隨病程的進展而加重，HRV分析可用于評價慢性心力衰竭的嚴重程度。因而，HRV可用于心力衰竭的初期診斷及程度評價。

2.4 原發(fā)性高血壓 近年來，人們越來越關(guān)注原發(fā)性高血壓與自主神經(jīng)系統(tǒng)功能改變的關(guān)系。原發(fā)性高血壓病人交感神經(jīng)活性增高，副交感神經(jīng)活性降低，兩者之間平衡被打破，提示高血壓發(fā)病可能與交感神經(jīng)活性增高有關(guān)[21]。金晶晶等[22]對167例不同血壓分級的原發(fā)性高血壓病人與50名健康對照者的心率變異性進行分析，發(fā)現(xiàn)高血壓組HRV時域指標小于健康對照組，血壓分級越高，時域指標降低越顯著。鄧昌明等[23]進行的臨床觀察也得出相同的結(jié)論。王晶等[24]將100例青年高血壓病病人分為原發(fā)性高血壓伴靶器官損傷組與單純原發(fā)性高血壓組，并選取50名健康青年作為對照組，3組均行心率變異性分析，發(fā)現(xiàn)高血壓病組SDNN、SDANN、三角指數(shù)(TRIA)、PNN50小于對照組，原發(fā)性高血壓伴靶器官損傷組SDNN、SDANN、TRIA、PNN50明顯低于高血壓病組。Mandawat等[25]研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性高血壓病人靶器官受損的程度與HRV下降的幅度明顯有關(guān)，并發(fā)左室肥厚的高血壓病病人HRV下降尤為明顯。高血壓病人HRV降低的原因可能主要為心臟壓力負荷過重，心肌代償性肥厚以克服增高的阻力，但心肌肥厚可導(dǎo)致交感神經(jīng)活性提高，兒茶酚胺分泌增多，迷走神經(jīng)活性相對減弱，造成HRV降低；其次心臟后負荷增加，心肌耗氧量升高，冠狀動脈血液灌注相對減少，從而導(dǎo)致心肌缺氧，引起迷走神經(jīng)活性降低，造成HRV降低。關(guān)于高血壓的防治，不僅需要降壓，而且要糾正異常的自主神經(jīng)功能，避免不良事件引起的病情惡化。

2.5 擴張型心肌病(dilated cardiomyopathy，DCM) DCM是最多見的心肌病和兒童心臟移植的常見原因，在18歲以下的兒童中，DCM的年發(fā)病率為0.57/10萬人[26]。王紅平等[27]的研究發(fā)現(xiàn)，DCM組HRV各項時域指標與頻域指標均較正常對照組明顯下降。DCM病人HRV顯著下降，提示DCM病人存在交感神經(jīng)與迷走神經(jīng)活性的失衡，自主神經(jīng)活性失衡可導(dǎo)致心肌重構(gòu)，進一步引起心功能的惡化。研究表明，HRV下降程度與DCM病情惡化程度呈正相關(guān)，HRV可以評估DCM病人的疾病進展程度[28]。

3 小結(jié)與展望

HRV是一種公認的定量且無創(chuàng)性研究自主神經(jīng)的活性及評價多種心血管疾病進展的重要指標。目前，HRV在心血管疾病的應(yīng)用價值已得到學(xué)術(shù)界的一致認可。應(yīng)用HRV可以預(yù)測心血管疾病的預(yù)后，識別高危人群，以指導(dǎo)臨床治療，降低病人猝死率。目前，HRV線性分析法已成為當今學(xué)術(shù)界的研究熱點，HRV非線性分析法計算復(fù)雜，國內(nèi)外研究相對較少，主要與其參數(shù)計算所需要的數(shù)據(jù)量龐大有關(guān)。如何獲取大量有效數(shù)據(jù)并簡化計算，從而更好地預(yù)測疾病的進展與預(yù)后，仍值得學(xué)術(shù)界研究與探討。