超重、肥胖兒童與代謝綜合征患兒心率減速力的研究

黃小力 文紅霞 易蘭芬 曹曉曉 邱 梅 王充亮 吳 慧

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢兒童醫(yī)院（武漢市婦幼保健院）（湖北武漢 430016）

超重、肥胖兒童與代謝綜合征患兒心率減速力的研究

黃小力 文紅霞 易蘭芬 曹曉曉 邱 梅 王充亮 吳 慧

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢兒童醫(yī)院（武漢市婦幼保健院）（湖北武漢 430016）

目的探討超重、肥胖兒童及代謝綜合征（MS）患兒的心率減速力（DC）、心率加速力（AC）及心率變異性（HRV）差異；體質(zhì)指數(shù)（BMI）與DC、AC、HRV各指標(biāo)間的相關(guān)性。方法選擇≥10歲的超重、肥胖兒童103例，其中診斷為MS患兒48例；測(cè)定DC、AC、HRV各指標(biāo)。結(jié)果MS組DC值為（5.97±1.77）ms，低于非MS組的（7.93±1.56）ms；AC值為（－6.78±1.56）ms，高于非MS組的（－8.17±1.61）ms；HF值為335.2 ms2(157.03～659.33 ms2)，低于非MS組的497.5 ms2(345.6～767.1 ms2)；BMI為（29.64±2.83）kg/m2，高于非MS組的（26.79±1.83）kg/m2，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。超重、肥胖兒童BMI與DC呈顯著負(fù)相關(guān)（r= －0.241，P=0.014），與AC呈正相關(guān)（r=0.199，P=0.044）。結(jié)論MS患兒的自主神經(jīng)功能受損，表現(xiàn)為迷走神經(jīng)張力降低。肥胖程度越高，迷走神經(jīng)張力越低，機(jī)體對(duì)心臟的保護(hù)力就越差，越易引起心血管疾病的發(fā)生。

超重； 肥胖； 代謝綜合征； 兒童

全球約有1/10的兒童患有肥胖癥[1]。肥胖已成為影響青少年兒童身心健康的重要公共衛(wèi)生問題。兒童青少年代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）是一組以肥胖、高血壓、高血糖及血脂異常等集結(jié)發(fā)病為特征的臨床癥候群[2]，是心腦血管疾病等諸多重大非傳染性疾病的共同病理基礎(chǔ)和早期改變。本研究通過動(dòng)態(tài)心電圖檢查，對(duì)超重、肥胖兒童的心率減速力（deceleration capacity of rate，DC）和心率變異性（heat rate variability，HRV）進(jìn)行分析，以綜合評(píng)估超重、肥胖兒童心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以2014年1月至2016年1月來華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢兒童醫(yī)院就診的超重、肥胖兒童及青少年作為研究對(duì)象。超重、肥胖兒童入選標(biāo)準(zhǔn)：①年齡10～17歲，性別不限；②根據(jù)中國學(xué)齡兒童青少年超重、肥胖篩查BMI值分類標(biāo)準(zhǔn)[3]，BMI≥同年齡同性別兒童超重、肥胖篩查BMI界值點(diǎn)（超重24 kg/m2，肥胖28 kg/m2）。研究對(duì)象排除標(biāo)準(zhǔn)：①1個(gè)月內(nèi)服用過影響血脂、血壓及血糖的藥物。②由代謝性疾病、先天性遺傳性疾病及神經(jīng)內(nèi)分泌疾病等引起的繼發(fā)性肥胖。③器質(zhì)性心臟病。④24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖診斷異常者（房室傳導(dǎo)阻滯，各類期前收縮，房撲房顫等心律失常）。

入選的超重、肥胖兒童根據(jù)其是否符合MS診斷分為MS組及非MS組。MS組診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]：中心性肥胖，即腰圍（WC）≥同年齡同性別兒童P90[2]，且至少具備以下2項(xiàng)者可診斷MS，①血糖異常、2型糖尿病，或空腹血糖≥5.6 mmol/L，或口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（OGTT）2小時(shí)血糖為7.8～11.1 mmol/L；②血壓異常，收縮壓（SBP）或舒張壓（DBP）≥同年齡同性別兒童P95[5]；③非高密度脂蛋白膽固醇（non- HDL-C）≥3.76 mmol/L，或高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）＜1.03 mmol/L；④三酰甘油（TG）≥1.47 mmol/L。

所有患兒在實(shí)施24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖檢查前均獲得家長及患兒本人的知情同意。

1.2 方法

1.2.1 體格測(cè)量 由專人測(cè)量身高、體質(zhì)量及腰圍。①身高：采用立式身高計(jì)測(cè)量。②體質(zhì)量：受檢者著一件輕質(zhì)衣褲及襪子，用電子秤測(cè)量體質(zhì)量。③腰圍：取站立位，雙手臂自然下垂，雙足并攏，將皮尺水平環(huán)繞腰部最粗處一周。④計(jì)算體質(zhì)指數(shù)（BMI）=體質(zhì)量/身高2（kg/m2）。

1.2.2 動(dòng)態(tài)心電圖檢查 使用美國DMS公司的Version 12.5十二導(dǎo)同步動(dòng)態(tài)心電圖分析系統(tǒng)，對(duì)所記錄的24小時(shí)心電圖進(jìn)行分析，并自動(dòng)算出HRV、DC及心率加速力（acceleration capacity of rate，AC）。

1.2.3 HRV各指標(biāo)檢測(cè) HRV即竇性心律中逐次心動(dòng)周期之間的時(shí)間變異數(shù)，包括時(shí)域指標(biāo)和頻域指標(biāo)，其中時(shí)域指標(biāo)包括：RR間期總體標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation of normal R-R intervals，SDNN），RR間期平均值的標(biāo)準(zhǔn)差（averages of NN intervals in all 5-min segments，SDANN），相鄰RR間期差值的均方根（squares of differences between adjacent NN intervals，RMSSD）；頻域指標(biāo)包括低頻功率（low frequency power，LF）和高頻功率（high frequency power，HF）。

1.2.4 DC值檢測(cè) ①使用500 Hz數(shù)字化自動(dòng)處理系統(tǒng)將24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖轉(zhuǎn)化為以心動(dòng)周期RR值為縱坐標(biāo)的序列圖。②將每一個(gè)心動(dòng)周期的RR值與前一心動(dòng)周期進(jìn)行比較，較前一個(gè)心動(dòng)周期延長者，稱為減速周期（當(dāng)實(shí)測(cè)的RR值比前一心動(dòng)周期值延長后縮短超過5%時(shí)，該周期則被自動(dòng)剔除）。③以每一個(gè)減速點(diǎn)為心率段的中心，依次取其兩側(cè)的20個(gè)心動(dòng)周期組成一個(gè)心率段，進(jìn)行不同心率段的有序排列。④經(jīng)位相整序后，分別計(jì)算對(duì)應(yīng)周期的平均值X（i），即對(duì)應(yīng)序號(hào)的周期進(jìn)行信號(hào)平均（phase-rectified signal averaging，PRSA），再將結(jié)果代入公式計(jì)算DC值。公式為 ：DC=[X(0)+X(1)－X(－1)－X(－2)]×1/4。X(0)為所有中心點(diǎn)RR間期的平均值，X(1)為中心點(diǎn)右側(cè)緊鄰的第1個(gè)心動(dòng)周期的平均值，X(－1)為中心點(diǎn)左側(cè)緊鄰的第1個(gè)心動(dòng)周期的平均值，X(－2)為中心點(diǎn)左側(cè)相鄰的第2個(gè)所有心動(dòng)周期的平均值。⑤DC表示計(jì)算結(jié)果為正值，AC表示計(jì)算結(jié)果為負(fù)值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)和四分位數(shù)范圍表示，組間比較采用秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以百分比表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。相關(guān)性檢驗(yàn)采用Pearson或Spearman相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)用r表示。以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象一般情況

2014年1月至2016年1月來院就診的超重、肥胖兒童110例，排除7例，共入選103例，其中MS 48例（男35例、女13例），年齡（11.67±1.66）歲；非MS 55例（男38例、女17例），年齡（11.64±1.38）歲。兩組性別（χ2=0.18）、年齡（t=0.10）比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。

2.2 非MS組與MS組DC、AC、HRV各指標(biāo)比較

MS組DC值為（5.97±1.77）ms，明顯低于非MS組的（7.93±1.56）ms；AC值為（－6.78±1.56）ms，明顯高于非MS組的（－8.17±1.61）ms；HF值為[335.2(157.03～659.33)]ms2，明顯低于非MS組的[497.5(345.6～767.1)]ms2；BMI為（29.64±2.83）kg/m2，明顯高于非MS組的（26.79±1.83）kg/m2，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。其余指標(biāo)對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

2.3 超重、肥胖兒童BMI與DC、AC、HRV各指標(biāo)相關(guān)性分析

超重、肥胖兒童BMI與DC呈顯著負(fù)相關(guān)（r=－0.241,P=0.014），與AC呈顯著正相關(guān)（r=0.199，P=0.044），與其余指標(biāo)（SDNN、SDANN、RMSSD、LF、HF）均無相關(guān)性（r=－0.122～ －0.023，P均＞0.05）。見表2。

表1 非MS組與MS組的DC、AC、HRV各指標(biāo)比較

表2 超重、肥胖兒童體質(zhì)指數(shù)與DC、AC、HRV各指標(biāo)的相關(guān)性

3 討論

DC作為一項(xiàng)新的評(píng)估心臟自主神經(jīng)功能的無創(chuàng)心電技術(shù)，于2009年由知名心血管疾病專家郭繼鴻引入國內(nèi)。交感神經(jīng)張力增加時(shí)，AC增強(qiáng)，迷走神經(jīng)張力增加時(shí)DC增強(qiáng)，故DC降低提示迷走神經(jīng)張力降低，患者發(fā)生猝死風(fēng)險(xiǎn)增高[6]。已有大量學(xué)者將DC運(yùn)用于成人冠心病、高血壓等疾病的研究之中，僅少數(shù)學(xué)者用DC來評(píng)價(jià)嬰兒及兒童青少年的自主神經(jīng)功能[7,8]。HRV作為判斷心臟自主神經(jīng)功能的一項(xiàng)無創(chuàng)檢查指標(biāo)亦得到了廣大學(xué)者的充分肯定。

隨著超重、肥胖兒童的日益增多，MS的患病率也在逐漸上升。2010年調(diào)查顯示，16 914名7～17歲青少年中MS的檢出率為3.8%[9]。且有研究顯示肥胖兒童MS的患病率明顯高于正常兒童[10]。中國漢族7～16歲肥胖人群中MS的患病率為28.8%[11]。MS是以肥胖，血脂、血糖及血壓異常為特征的一組臨床癥候群，多項(xiàng)研究表明肥胖程度越重，兒童患高血脂、高血糖及高血壓的危險(xiǎn)性就越高[12-14]，這些征象無疑會(huì)導(dǎo)致心血管疾病的發(fā)生。有研究顯示肥胖會(huì)導(dǎo)致心臟自主神經(jīng)功能受損[15]。本研究對(duì)超重、肥胖兒童的DC和HRV進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)MS組的DC、HF值明顯低于非MS組，AC值明顯高于非MS組。DC與HF是反映迷走神經(jīng)張力的指標(biāo)，AC是反映交感神經(jīng)張力的指標(biāo)，由此說明MS患兒自主神經(jīng)功能受損，表現(xiàn)為迷走神經(jīng)張力降低，交感神經(jīng)張力增高。本研究還發(fā)現(xiàn)MS組的BMI明顯高于非MS組，且超重、肥胖兒童的BMI與DC呈負(fù)相關(guān)，與AC呈正相關(guān)，說明肥胖程度越高，迷走神經(jīng)張力越低，其對(duì)心臟的保護(hù)力就越差，越易引起心血管疾病的發(fā)生。MS患兒之所以會(huì)出現(xiàn)自主神經(jīng)功能紊亂，考慮原因可能為：①M(fèi)S肥胖患兒多存在胰島素抵抗，體內(nèi)胰島素水平升高，從而導(dǎo)致交感神經(jīng)張力增加，兒茶酚胺水平升高，心率加快，心肌細(xì)胞4期除極受到一定影響，心肌細(xì)胞電活動(dòng)不穩(wěn)定，易引起惡性心律失常及猝死的發(fā)生。此時(shí)的交感與迷走神經(jīng)失衡導(dǎo)致反映心臟自主神經(jīng)功能的指標(biāo)DC、AC及HRV發(fā)生改變。②MS的血脂異常，體內(nèi)游離脂肪酸升高，可使神經(jīng)缺血缺氧而繼發(fā)自主神經(jīng)功能下降。③MS的血糖升高可使神經(jīng)細(xì)胞傳導(dǎo)速度減慢，從而導(dǎo)致DC及HRV降低[16]。

總之，超重、肥胖兒童和代謝綜合征患兒的自主神經(jīng)功能失衡情況應(yīng)引起重視，臨床上除了對(duì)其體格檢查及生化指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以外，還應(yīng)積極了解其DC、AC及HRV各項(xiàng)指標(biāo)的變化，及時(shí)綜合評(píng)估超重、肥胖兒童及代謝綜合征患兒的心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，以便早期干預(yù)與治療。

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A study on deceleration capacity of heart rate in overweight, obesity children, and children with metabolic syndrome

HUANG Xiaoli, WEN Hongxia, YI Lanfen, CAO Xiaxiao, QIU Mei, WANG Chongliang, WU hui
(Wuhan Children's Hospital, Wuhan Maternal and Child Healthcare Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science& Technology, Wuhan 430036, Hubei, China)

Objectives To explore the difference of heart rate deceleration capacity (DC), heart rate acceleration capacity(AC), and heart rate variability (HRV) among overweight children, obesity children, and metabolic syndrome (MS) children.The correlation between body mass index (BMI) and the indexes of DC, AC, and HRV was analyzed.MethodsOne hundred three overweight and obesity children over 10 years old were selected.The levels of DC, AC, and HRV were detected in these children.ResultsThe level of DC (5.97±1.77 ms) in MS group was lower than that in non-MS group (7.93±1.56 ms); the level of AC (-6.78±1.56 ms) in MS group was higher than that in non-MS group (-8.17±1.61 ms2); the level of HF [335.2(157.03～659.33) ms2]in MS group was lower than that in non-MS group [497.5(345.6～767.1) ms2]; BMI(29.64±2.83 kg/m2) was higher than that in non-MS group (26.79±1.83 kg/m2) and the differences were statistically significant (Pall ＜ 0.05).The BMI in overweight and obesity children was negatively correlated with DC (r= -0.241,P=0.014), and was positively correlated with AC (r=0.199,P=0.044).ConclusionsThe autonomic nervous function of MS patients is impaired, and the vagus nerve tension is decreased.The protective force on the heart was weaker in the higher degree of overweight, obesity and lower vagus nerve tension, and thus it was the more likely to cause cardiovascular disease.

overweight; obesity; metabolic syndrome; child

doi∶10.3969/j.issn.1000-3606.2017.10.002

湖北省自然科學(xué)基金（No.2015CFB726）

文紅霞 電子信箱：380947312@qq.com

2016-11-25）

（本文編輯：鄒 強(qiáng)）