探讨血糖代谢障碍对心率变异性的影响

作     者：张健 颜伟 王佳晨 麻琛彬 藏雅宁 谷伟军 晏沐阳 张政波 ZHANG Jian;YAN Wei;WANG Jiachen;MA Chenbin;ZANG Yaning;GU Weijun;YAN Muyang;ZHANG Zhengbo

作者机构：解放军医学院北京100853 解放军总医院第一医学中心高压氧科北京100853 北京航空航天大学生物与医学工程学院北京100191 上海体育学院运动科学学院上海200438 解放军总医院第一医学中心内分泌科北京100853 解放军总医院医学人工智能研究中心北京100853 

出 版 物：《解放军医学院学报》 (Academic Journal of Chinese PLA Medical School)

年 卷 期：2022年第43卷第3期

页      面：277-283,353页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100211[医学-妇产科学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(62171471) 北京市科委医药协同科技创新研究(Z181100001918023) 解放军总医院大数据研发项目(2018MBD-008 2018MBD-009) 

主　　题：糖代谢障碍 心率变异性 多尺度熵 随行生理监护 2型糖尿病 

摘      要：背景糖代谢异常将导致患者自主神经功能损伤,心率变异性(heart rate variability,HRV)作为一种评估自主神经功能的无创性方法已被广泛应用。多数研究关注了HRV线性参数,对糖代谢障碍导致的HRV非线性参数的变化仍需进一步研究。目的探讨血糖代谢异常程度对HRV的时域、频域和非线性参数变化的影响。方法研究对象为2018年3月-2020年1月在解放军总医院第一医学中心高压氧病区住院治疗的204例患者,其中血糖正常(normal glucose level,NGL)组85例,年龄(56.9±11.4)岁,男性49例;糖耐量异常(impaired glucose tolerance,IGT)组32例,年龄(57.0±10.1)岁,男性25例;2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)组87例,年龄(59.6±10.0)岁,男性48例;使用随行生理监护系统(SensEcho)收集连续生理数据,计算了三组入院24 h的时域、频域、庞加莱图、心率不对称性(heart rate asymmetry,HRA)以及白天4 h的多尺度熵(multiscale entropy,MSE)等参数,使用方差分析比较了这些参数。结果HRV线性参数的正常R波间期(normal-to-normal RR interval,NN)标准差(SDNN)、变异系数(CVNN)以及三角指数(HTI)在三组间逐步降低(P0.001),IGT组相较NGL组的超低频功率(ULF)[OR(95%CI):0.995(0.992~0.998),P=0.001]和极低频功率(VLF)[OR(95%CI):1.002(1.001~1.004),P=0.003]降低;非线性参数中,与NGL组相比,T2DM组HRA的心率加速总体贡献方差(SDNNa)[OR(95%CI):0.954(0.933~0.975),P0.001]和MSE的整体复杂性指数(Area1_20)[OR(95%CI):0.857(0.775~0.947),P0.01]更低;与IGT组相比,T2DM组的高频功率(HF)[OR(95%CI):0.994(0.991~0.997),P0.001]和低频高频比(LF/HF)[OR(95%CI):0.442(0.292~0.670),P0.001]均降低;ULF与血糖水平、全血糖化血红蛋白以及2 h糖耐量水平均呈负相关(r=-0.302,P0.001;r=-0.254,P0.05;r=-0.252,P0.05)。结论时域的SDNN、CVNN、HTI等线性参数随着糖代谢障碍的严重程度增加而显著降低,频域的ULF、VLF降低可能从糖尿病前期就已开始,而LF仅在糖尿病中明显降低,且ULF与3个血糖代谢指标呈负相关,LF/HF在糖尿病前期表现出了较大值;非线性的SDNNa和Area1_20在T2DM患者中明显降低。提示血糖代谢障碍或导致了IGT患者交感神经活性占优势,而T2DM患者自主神经活性整体降低,且心率整体复杂性和加速能力降低,进而影响了患者心血管调控机制。这些HRV参数或可作为血糖代谢疾病分型分级和疗效评估的有用指标。