心率變化與心力衰竭不同發(fā)展階段的關系

姚亞軍, 亓 鵬, 胡亦新, 馬文敏

（1安徽醫(yī)科大學306醫(yī)院臨床學院（解放軍第306醫(yī)院）干部病房, 合肥 230032; 2解放軍第306醫(yī)院干部病房, 北京 100101）

慢性心力衰竭（chronic heart failure, CHF）[1]是一種進展性疾病，是各種心臟疾病的終末階段，預后差。準確、早期評定CHF患者的心功能狀態(tài)直接關系到患者的治療與預后。傳統(tǒng)評估心功能的方法多采用NYHA心功能分級。然而這一評估方法多適用于已出現(xiàn)臨床癥狀的心力衰竭（heart failure,HF）患者，不能反映HF發(fā)生發(fā)展的病理生理階段。且太過主觀，在短期內(nèi)頻繁變化，對指導治療措施靈敏性不夠[1]。美國心臟病學會（ACC）/美國心臟協(xié)會（AHA）提出了 HF分期的概念，將 HF發(fā)生發(fā)展的病理生理過程分為4期。這種分期方法強調(diào)了HF的發(fā)生與進展過程，有利于指導HF預防和早期治療。然而，臨床上卻缺少對這一進展過程早期的客觀評價指標[1]。因此,尋找準確、早期判斷 HF發(fā)展階段的方法，對于早期識別心功能代償階段的亞臨床期HF人群，進行早期預防性干預、延緩HF進程具有重要的臨床意義。本研究前瞻性地對HF A期（心功能正常）、B期（心功能代償）、C期（心功能失代償）三個不同階段的受試者進行了靜息心率及運動后心率變化的研究，探討運動前后心率變化對HF早期的評估意義。

1 對象與方法

1.1 對象

2010年10月～2011年11月根據(jù)ACC/AHA HF分期標準[1]招募志愿者共 242例，男性 118例，女性124例，年齡41～78歲，平均年齡（63.4土8.0）歲，其中正常對照組70例、HF高危因素組（A期）70例、心功能代償組（B期）70例、HF組（C期）32例。HF組中紐約心臟協(xié)會（NYHA）分級Ⅱ級者25例、Ⅲ級者7例。各組入選標準[1]：(1)正常對照組：健康正常人，各系統(tǒng)皆無疾病；(2)HF高危因素組：患有高血壓病、冠心病、高脂血癥、糖尿病等HF高危因素，目前尚無心臟的結(jié)構(gòu)或功能異常，也無 HF的臨床癥狀和體征；(3)心功能代償組：患有心臟瓣膜病、高血壓左室增厚、陳舊性心肌梗死等伴有心臟結(jié)構(gòu)改變或心臟重塑的器質(zhì)性心臟病，但無HF的臨床癥狀和體征；（4）HF組：患有心臟瓣膜病、高血壓心臟病、陳舊性心肌梗死等器質(zhì)性心臟病，既往或目前出現(xiàn) HF的臨床癥狀和（或）體征。排除標準[2]：合并心律失常、呼吸系統(tǒng)疾病、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾?。ㄌ悄虿〕猓?、肝腎疾病、精神疾病、認知障礙、神經(jīng)疾病、肌肉骨骼疾病及服用α-受體阻滯劑、β-受體阻滯劑、鈣離子拮抗劑和正性肌力藥物。

1.2 方法

所有入選患者經(jīng)詢問病史、體格檢查、心電圖、超聲心動圖等檢查后均于上午8:00～11:00[3]接受靜息心率測定，之后施予6min的步行作為運動負荷[3]。服用硝酸酯類藥物者于實驗前1天停用該類藥物。運動結(jié)束后即刻測量心率、血氧飽和度，觀察臨床癥狀，測量記錄6min步行距離，并計算心率變化幅度[（運動后心率－靜息心率）/靜息心率]。

1.3 統(tǒng)計學處理

采用SPSS17.0軟件，計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示；各組靜息心率與運動后心率比較采用配對t檢驗，各組靜息心率、運動后心率、心率變化幅度、6min步行距離多組間比較采用單因素方差分析，靜息心率與6min步行距離之間的相關性及心率變化幅度與 6min步行距離之間的相關性分析采用Pearson直線相關。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 基礎資料及臨床癥狀

基礎資料詳見表 1。在運動過程中，正常對照組及HF高危因素組無1例出現(xiàn)臨床癥狀，心功能代償組10例出現(xiàn)氣短，HF組32例患者全部出現(xiàn)氣短。所有氣短者在運動結(jié)束后均能自行緩解。試驗過程中遙測心電圖，未見惡性心律失常發(fā)生。

2.2 非心力衰竭組心率相關參數(shù)及6 min步行距離的比較

正常對照組與 HF高危因素組之間靜息心率差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05；表2）；心功能代償組靜息心率高于正常對照組及HF高危因素組（P＜0.05；表2）。各組之間運動后心率差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05；表 2）。正常對照組與 HF高危因素組之間心率變化幅度差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05；表2）；心功能代償組心率變化幅度小于正常對照組及 HF高危因素組（P＜0.05；表2）。

各組間靜息血氧飽和度及運動后血氧飽和度差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

正常對照組與HF高危因素組之間6min步行距離差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05；表2）；心功能代償組6min步行距離小于正常對照組及 HF因素組（P＜0.05；表 2）。

2.3 非HF組與HF組心率相關參數(shù)及6min步行距離的比較

2.3.1 基礎資料 根據(jù)心衰組的基礎資料特點，按性別、年齡、身高、體質(zhì)量等特征，篩選出正常對照組、HF高危因素組和心功能代償組各32例與HF組進行配對，各組均男性15例，女性17例；40～59歲10例，60～69歲12例，70～80歲10例（表3）。

2.3.2 靜息心率及運動后心率變化 心功能代償組與HF組之間靜息心率差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05；表4）；心功能代償組及HF組靜息心率大于正常對照組及HF高危因素組（P＜0.05；表4）。各組之間運動后心率差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05；表4）。心功能代償組心率變化幅度小于正常對照組及 HF高危因素組，大于HF組（P＜0.05；表4）。

2.3.3 運動前后血氧飽和度水平 各組間靜息血氧飽和度及運動后血氧飽和度差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表1 各組基礎資料Table 1 General data of the subjects

表2 非HF組心率相關參數(shù)及6min步行距離的比較Table 2 Heart rate associated parameters and 6-min walk distance in non-heart failure subjects (n＝70,±s)

表2 非HF組心率相關參數(shù)及6min步行距離的比較Table 2 Heart rate associated parameters and 6-min walk distance in non-heart failure subjects (n＝70,±s)

注: 與靜息心率比較, ##P＜0.01; 與正常對照組比較, **P＜0.01; 與HF高危因素組比較, ▲P＜0.05

組別 靜息心率(次/min) 運動后心率(次/min) 心率變化幅度(%) 6min步行距離(m)正常對照組 68.1±4.9 123.1±11.8## 81.5±21.3 554.7±54.3 HF高危因素組 69.6±7.5 124.8±12.5## 81.1±25.2** 541.6±47.3**心功能代償組 73.7±8.7▲ 126.3±11.4##▲ 73.0±20.5**▲ 513.9±41.8**▲

2.3.4 6min步行距離 心功能代償組6min步行距離小于正常對照組及 HF高危因素組，大于心衰組（P＜0.05；表 4）。

2.4 靜息心率及心率變化幅度與步行距離之間的相關性分析

靜息心率與6min步行距離呈負相關（r＝-0.311,P＜0.01），運動后心率變化幅度與 6min步行距離呈正相關（r＝0.386,P＜0.01）。

3 討 論

慢性 HF是一種進展性疾病，一旦起始，即使沒有新的心肌損害，臨床處于穩(wěn)定階段，仍可自身不斷發(fā)展，其 5年存活率與惡性腫瘤相仿[4]。然而與惡性腫瘤不同的是,對HF高危人群的早期防治可降低新發(fā)HF率，對HF人群的早期治療可改善和延緩HF的進程。有研究證實，HF早期使用β受體阻滯劑及腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)抑制劑可使再入院率降低23%、死亡率降低34%[5]。因此,如何區(qū)分HF早期及合適的干預時段成為近年來HF研究熱點。在NYHA心功能分級中，I級為心功能代償期，此階段無臨床癥狀；而根據(jù)ACC/AHA分期，其A、B期均無臨床癥狀，都屬于亞臨床期。其中NYHA分級中的I級相當于ACC/AHA分期的B期[4]。2007年中國HF指南[4]提出，對于A期患者應強調(diào)HF是可以預防的；對于B期患者積極治療極其重要。然而目前缺少一種能準確區(qū)分 HF發(fā)生（A期）和發(fā)展早期（B期）的心功能評估方法[1]。

那么人體中的哪項參數(shù)能最早反映出 HF的早期呢？近年來研究發(fā)現(xiàn)，靜息心率增快可以預測HF患者的預后[6]。然而，這種心率代償性變化是否能夠作為 HF早期心功能的評價指標呢？理論上講，當人體耗氧需求增加時，心臟的第一代償機制即是心率的增快。當心肌損害或負荷增加時，心臟便開始啟動代償機制以增加心率來滿足機體的需求。既往的研究也證實了，在 HF早期即左室充盈壓輕微增加時已出現(xiàn)交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)代償性激活，其激活效應的體征之一表現(xiàn)為心率的增加[7]，因此,認為心率的增加可以反映出心功能代償機制的啟動。

表3 非HF組及HF組基礎資料Table 3 General data of subjects in heart failure group and non-heart failure group (n＝32)

表4 各組心率相關參數(shù)及6min步行距離的比較Table 4 Heart rate associated parameters and 6-min walk distance in all subjects (n＝32,±s)

表4 各組心率相關參數(shù)及6min步行距離的比較Table 4 Heart rate associated parameters and 6-min walk distance in all subjects (n＝32,±s)

注: 與靜息心率比較, ##P＜0.01; 與正常對照組比較, **P＜0.01; 與HF高危因素組比較, △P＜0.05, △△P＜0.01; 與心功能代償組比較,▲P＜0.05

組別 靜息心率(次/min) 運動后心率(次/min) 心率變化幅度(%) 6min步行距離(m)正常對照組 67.6±4.7 122.2±9.7## 82.5±22.7 549.8±37.9 HF高危因素組 70.3±8.0 123.3±13.4## 80.0±29.5 534.2±42.1心功能代償組 74.8±9.6**△ 23.7±7.9## 73.3±19.9 **△ 501.1±35.6**△△HF 組 76.3±8.5**△▲ 125.1±12.0## 60.4±17.5**△△▲ 455.1±51.2**△△▲

為此，本研究以HF早期發(fā)展階段的神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)機制[7]為理論指導，對正常人（正常對照組）、A期患者（HF高危因素組）及B期患者（心功能代償組）的運動前后心率變化進行研究，結(jié)果顯示：⑴ HF高危因素組靜息心率與正常對照組差異無統(tǒng)計學意義，表明 HF高危因素組（A期）的患者心排出量依然能滿足機體需求，此階段代償機制尚未啟動。⑵ 心功能代償組靜息心率高于正常對照組，說明此階段（B期）機體已啟動了心率增快的代償機制。其發(fā)生機制可能是由于交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)代償機制被激活，致使靜息心率增快。既往研究發(fā)現(xiàn)，NYHA分級 I級的 HF患者血清去甲腎上腺素水平較正常人增高[8]的結(jié)果支持該設想。此外，β受體阻滯劑能夠使左室肥厚或陳舊性心肌梗死患者心源性猝死率降低 30%～50%[9]的研究結(jié)果，充分說明，早期拮抗代償性心率增快可使HF B期患者獲益。因此，認為靜息心率增快體現(xiàn)了心臟交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)代償機制的激活，可以作為 HF已進入B期的客觀評估指標。

本研究中還發(fā)現(xiàn)，雖然心功能代償組靜息心率高于正常對照組及HF高危因素組，然而3組運動后心率差異卻無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。此結(jié)果表明心功能的儲備并非無限的，運動心率增加能力并非隨著 HF病程的進展而不斷增加，而是不再繼續(xù)增加或者逐漸降低[10]。既往有研究報道，運動心率增加能力是心臟突發(fā)事件的獨立預測因素，兩者呈負相關，運動心率增加能力越低，心臟突發(fā)事件發(fā)生率越高[11]。但其能否作為評估 HF程度的指標迄今尚未見有研究報道。本研究中心功能代償組心率變化幅度小于正常對照組及 HF高危因素組，表明運動心率增加能力可以反映心功能的狀態(tài)，提示運動后心率變化幅度的降低可作為HF已進入B期的又一客觀評估指標。

本研究之所以采用 6min步行作為運動負荷量來觀察受試者運動前后心率的變化是基于兩點：⑴6min步行這一運動量對于HF患者是安全的，且技術成熟[12]；⑵ 有研究證實，NYHA心功能分級與6min步行距離呈負相關，心功能越差，步行距離越短[13]。且采用 6min步行這一運動負荷，在觀察受試者運動前后心率變化的同時，可以同步測定其步行距離，并與心率變化做相關分析，以探索兩者之間的關系。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：⑴ 心功能代償組6min步行距離較正常對照組及 HF高危因素組縮短，其原因可能是因為，此階段（B期）患者心輸出量已不能充分滿足 6min步行運動中骨骼肌細胞線粒體的耗氧需求，骨骼肌的運動能力降低，致使步行距離越短[14]。提示6min步行距離的縮短可作為HF已進入B期的另一客觀評估指標。⑵ 6min步行距離與靜息心率呈負相關（P＜0.01）、與心率變化幅度呈正相關（P＜0.01），則進一步相互印證了心功能代償期（B期）患者可同步出現(xiàn)靜息心率的增快、運動后心率變化幅度的降低及 6min步行距離的縮短。由此可見，靜息心率的增快、運動后心率變化幅度的降低和 6min步行距離的縮短可用于評估亞臨床期HF，區(qū)分A期與B期。

為了研究靜息心率的增快、運動后心率變化幅度的降低和 6min步行距離的縮短是否可用于評價臨床期HF，本研究篩選出非HF組各32例與C期患者（HF組）配對分析，結(jié)果顯示：靜息心率隨著HF階段的不同呈遞增趨勢、心率變化幅度及 6min步行距離隨著 HF階段的不同呈遞減趨勢，這不僅支持靜息心率的增快、運動后心率變化幅度的降低和 6min步行距離的縮短可作為判斷心功能進入代償期（B期）的評估指標這一結(jié)論，還證實了靜息心率的增快、運動后心率變化幅度的降低和 6min步行距離的縮短也可用于評估臨床期HF。

綜上所述，本研究認為：靜息心率的增快、運動后心率變化幅度的降低及 6min步行距離的縮短既可作為判斷心功能進入代償期的評估指標，也可作為HF進展的評估指標。

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