失眠伴焦慮患者的腦功能及心率變異性分析

張 震 王冬慧 孫 娜 王岳青 韓璐瑤 謝穎楨 何玉梅

(1.北京中醫(yī)藥大學(xué) 中醫(yī)內(nèi)科學(xué)2017級,北京 100029；2.北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院腦病二科, 北京 100700; 3.解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心中醫(yī)學(xué)部， 北京 100142)

失眠通常指患者對睡眠時間和(或)質(zhì)量不滿足并影響日間社會功能的一種主觀體驗[1]?，F(xiàn)代社會生活節(jié)奏較快、壓力增大，失眠患者逐年增多。專業(yè)調(diào)查[2]表明，成年人發(fā)生失眠比例約為35%。精神疾病相關(guān)的失眠占所有慢性失眠患者總數(shù)的47%以上，其中與焦慮相關(guān)失眠約占慢性失眠患者總數(shù)的24%，且臨床上很多焦慮癥患者以失眠為主訴[3]，焦慮癥曾被稱為心臟神經(jīng)官能癥、激惹心臟、神經(jīng)循環(huán)衰弱、血管運動性神經(jīng)癥等。失眠和焦慮二者不僅診斷會有重合，發(fā)病過程又相互影響。焦慮癥自主神經(jīng)紊亂的癥狀比較明顯，如心慌、氣促、胸悶、一身不適等[4]。

心率變異性(heart rate variability,HRV)是評價自主神經(jīng)最有價值的方法[5]。正常情況下，交感和迷走神經(jīng)均處于持久的緊張性作用狀態(tài)，二者始終在對立統(tǒng)一的拮抗中[6]，其中又以迷走神經(jīng)功能為主導(dǎo)。大腦具有支配心臟活動的高級神經(jīng)中樞，腦和心臟的自主神經(jīng)是雙向調(diào)節(jié)的[7],腦功能包括了反映大腦的活力、耗能狀態(tài)和相關(guān)大腦能力指標。

因此，本文旨在研究焦慮狀態(tài)下失眠患者的腦功能與心率變異性，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，通過對大腦進行訓(xùn)練來控制深呼吸，配合冥想、禪定等放松方式，改善腦功能，刺激迷走神經(jīng)興奮以提高HRV，起到幫助心臟休息、改善焦慮和失眠的作用，更好地指導(dǎo)臨床。

1 對象與方法

1.1 研究對象

以2016年10月年至2018年8月就診于北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院腦病門診的443例失眠患者為研究對象，根據(jù)漢密爾頓焦慮量表(Hamilton Anxiety Scale,HAMA)評分結(jié)果，HAMA<7分的43例為非焦慮組(對照組)；≥14分為焦慮患者,共269例，按照年齡分層，以1∶1組間配比隨機數(shù)字法選取43例焦慮患者為焦慮組(病例組)，采用組間病例對照研究。

1.2 診斷納入排除標準

1.2.1 診斷標準

失眠按照中國精神疾病分類方案與診斷標準第3版[8]失眠診斷標準進行診斷。

1.2.2 納入標準

全部符合以下3項者:①符合上述失眠診斷標準；②能夠配合完成量表；③自愿接受各種問卷和量表調(diào)查。

1.2.3 排除標準

①有明顯意識障礙的患者；②合并嚴重心腦血管疾病、嚴重的心律失常，或肝腎功能異常及造血系統(tǒng)等嚴重原發(fā)性疾病，以及其他臟器功能不全者；③吸毒或其他精神性藥物濫用者；④排除由各種明確的精神、神經(jīng)和軀體等障礙所致失眠者。

1.3 資料收集

采集患者性別、年齡等一般資料；匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)量表(Pittsburgh Sleep Quality Index,PSQI)評估患者的睡眠質(zhì)量；腦功能和HRV采用中科益普發(fā)展咨詢有限公司生產(chǎn)的HXD-1型心驛測試儀進行檢測，腦功能通過采集雙導(dǎo)額葉腦電，采用小波變換技術(shù)分析處理數(shù)據(jù)，對腦電波信號進行實時處理，得到能力指標和狀態(tài)指標2方面共8項參數(shù)，綜合評估大腦整體功能狀態(tài)；HRV采用5 min心電信號采集，時域指標包括：RR間期標準差(standard deviation of NN intervals, SDNN)、相鄰RR間期差的均方根(root mean square of successive differences，RMSSD)、RR間期差值大于50 ms所占百分比(percentage of differences between adjacent NN intervals that are greater than 50 ms,PNN50);頻域指標包括：總功率(total power,TP)、極低頻功率(very low frequency power，VLF;0.01～0.04 Hz)、低頻功率(low frequency power， LF;0.04～0.15 Hz)、高頻功率(high frequency power， HF；0.15～0.4 Hz)、低頻功率與高頻功率之比(LF/HF)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組患者基本特征比較

焦慮組患者女性居多(P<0.05)，年齡主要集中在 20～60歲，平均年齡(47.51±12.37)歲，非焦慮組為(47.95±12.51)歲。職業(yè)都以腦力為主，基礎(chǔ)疾病方面焦慮組高血壓患者偏多(P<0.05)，詳見表1。

表1 兩組失眠患者的一般資料比較

2.2 兩組患者失眠情況及性格特點比較

兩組患者的PSQI評分都為非正態(tài)，采用非參數(shù)檢驗。焦慮組PSQI評分明顯高于非焦慮組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，詳見表2。性格特點方面，焦慮組患者容易緊張的比例及承擔(dān)過多和思慮過度的比例高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01,P<0.05)，詳見表3。

表2 兩組失眠患者的PSQI評分

表3 兩組失眠患者的性格特點

2.3 兩組患者腦功能比較

焦慮組的大腦負荷、注意喚醒、疲勞程度高于非焦慮組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。其他指標組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，詳見表4。

表4 兩組失眠患者的腦功能

2.4 兩組患者HRV的比較

焦慮組的TP低于非焦慮組，LF、LF/HF高于焦慮組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。其他指標組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，詳見表5。

表5 兩組患者的心率變異性

3 討論

3.1 失眠伴焦慮患者的性別與性格分析

焦慮組患者女性占比明顯更大，說明女性焦慮易感性高。性格方面，焦慮組患者容易緊張、承擔(dān)過多、思慮過度，人格特征是引起失眠的重要危險因素[9]。具有敏感、警覺、內(nèi)向等特征的人群易患失眠，這部分患者更關(guān)注睡眠的體驗和失眠帶來的負性情緒及對軀體的不利影響，過度關(guān)注產(chǎn)生焦慮，焦慮進一步加重失眠，形成惡性循環(huán)。不同性格類型與心理健康狀況有密切的關(guān)系[10]，有研究[11]顯示，性格內(nèi)向和不穩(wěn)定，沉默寡言、情緒控制差、敏感、多疑易激惹、壓抑、悲觀、神經(jīng)質(zhì)的孕婦在孕期較易出現(xiàn)緊張、焦慮、抑郁等不良情緒。

3.2 失眠伴焦慮患者的腦功能分析

腦功能分為4項狀態(tài)指標(大腦負荷、腦疲勞度、投入程度、注意喚醒)和4項能力指標(思維切換、排除雜念、放松能力和抵抗干擾)，前者反映了大腦一段時間內(nèi)的工作狀態(tài)，同當下所處的工作生活關(guān)系密切，波動性大；后者反映個人大腦的特征性功能水平，個體之間差異大。

狀態(tài)指標中，大腦負荷是通過檢測腦電波的總功率推算出的大腦消耗總能量(氧氣和養(yǎng)料)，描述了大腦近期承受工作、生活、學(xué)習(xí)的信息處理量。腦疲勞度記錄了反映腦疲勞的特征波形出現(xiàn)的次數(shù)，描述受試者當前腦疲勞狀態(tài)。投入程度反映個體對內(nèi)在情感和軀體癥狀的關(guān)注度，該值越高代表越敏感，更易覺察自身軀體不適和他人言行并過度解讀。注意喚醒反映了個體對外界的應(yīng)激性。能力指標中，思維切換(大腦活力)是指大腦的靈敏度，即切換不同任務(wù)的速度，是評估腦老化的特征指標。排除雜念表示在受到某種想法或情緒困擾時，控制大腦改變思路的能力。放松能力表示主動降低思考加工強度，使大腦休息的能力，反映人的思維彈性。抵抗干擾反映了感覺通道關(guān)閉速度，即控制大腦不看、不聽的能力。

本研究結(jié)果顯示：焦慮組的大腦負荷顯著升高(P<0.05)，腦疲勞度非常顯著升高(P<0.01)，注意喚醒顯著高于非焦慮組(P<0.05)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，其他5項差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

3.3 失眠伴焦慮患者的HRV分析

HRV可定量檢測人體自主神經(jīng)總能量、交感神經(jīng)與迷走神經(jīng)張力，以及二者的平衡狀態(tài)。自主神經(jīng)系統(tǒng)以自我適應(yīng)的方式對內(nèi)外環(huán)境的改變做出應(yīng)答[12]，其中迷走神經(jīng)對HRV起主要作用。一般認為，時域指標中SDNN反映自主神經(jīng)功能總體狀況，可衡量交感和迷走神經(jīng)的均衡性，RMSSD和PNN50評估迷走神經(jīng)張力；頻域指標中TP代表自主神經(jīng)系統(tǒng)總能量，HF代表與呼吸運動高度相關(guān)的迷走神經(jīng)活動，LF代表交感和迷走神經(jīng)的混合作用特別是交感神經(jīng)活動的作用[13]，LF/ HF提示交感和迷走神經(jīng)張力的平衡狀態(tài)。時域分析法一般要求24 h長程監(jiān)測數(shù)據(jù)，對于心血管疾病應(yīng)用較多。而頻域分析法能很好反映自主神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)，對于患者生理心理壓力有較好的提示，數(shù)據(jù)采集時間可在3～5 min，應(yīng)用簡便[14]。

本研究結(jié)果顯示：焦慮組TP降低、LF以及LF/HF升高(P<0.05)，提示焦慮組失眠患者自主神經(jīng)總能量降低、迷走神經(jīng)張力下降而交感神經(jīng)張力升高，且二者中交感活動增強更顯著，迷走交感平衡狀態(tài)失調(diào)。

既往研究也印證了上述結(jié)論，張謙等[15]指出HRV增高反映迷走神經(jīng)活動增強，降低則反映交感神經(jīng)活動增強。Pittig等[16]的研究也顯示焦慮障礙可見HRV降低。在特質(zhì)焦慮、恐懼癥焦慮、廣泛性焦慮障礙、預(yù)期焦慮和驚恐障礙人群普遍存在SDNN降低，HF降低，LF/HF比值升高等HRV受損特征[17]。Farina等[18]發(fā)現(xiàn)相對正常睡眠，慢性失眠患者睡前覺醒階段和N2階段HF增高。

總之,女性天生較男性細膩敏感，因此性別差異影響了性格形成，性格決定了人的思考方式，同樣的事情不同性格的人看來其結(jié)果也是不同的，性格深刻影響了腦功能和焦慮易感性。焦慮以泛化或持續(xù)存在的焦慮癥狀為主要臨床表現(xiàn)，如過分擔(dān)心、緊張、害怕等，是交感神經(jīng)興奮性升高的持續(xù)性慢性精神應(yīng)激狀態(tài)，可加速新陳代謝，使得心臟高負荷運作，可升高血壓，增加血管緊張度。長期焦慮失眠狀態(tài)導(dǎo)致自主神經(jīng)功能受損，調(diào)節(jié)力與彈性降低。有研究[19]表明A型性格更容易焦慮，A型性格的緊迫感和完美主義，使自身長期處于精神應(yīng)激狀態(tài)，外界的微小刺激都會被覺察并做出反應(yīng)，造成持續(xù)的緊張，易損傷內(nèi)皮、降低彈性，更易得心腦血管病。朱穎瑩等[20]甚至發(fā)現(xiàn)A 型性格是影響冠狀動脈粥樣硬化性心臟病急性發(fā)作及病情進展的獨立、關(guān)鍵危險因素。焦慮不僅對心腦血管，還對全身各系統(tǒng)均有影響。

焦慮患者本身思考任務(wù)量過重，焦慮又導(dǎo)致腦內(nèi)雜念不斷，無意義的思考加工過多，研究[21]顯示，大腦負荷與焦慮呈非常顯著正相關(guān)，與本結(jié)果一致。失眠伴焦慮的患者大腦耗能較多、性格高敏，壓力感知強，放空大腦及時休息、不胡思亂想的能力偏弱，最終造成腦疲勞度顯著上升，腦疲勞狀態(tài)下，深度思考困難，自控力、記憶力、動機降低。而失眠患者又失去了睡眠這一消除皮疲勞、恢復(fù)精力最重要的方式，因此患者腦疲勞度逐漸蓄積加重，效率降低和狀態(tài)下降又會加重焦慮程度，形成惡性循環(huán)。大腦負荷與疲勞度越高、腦內(nèi)耗氧耗能與腦血流灌注越多，其他低級中樞器官所得的養(yǎng)分減少，增加了身體各系統(tǒng)患病的概率。近年來研究[22]證實，腦對心臟活動的支配存在著明確的神經(jīng)傳導(dǎo)途徑，如大腦額葉、顳葉、島葉、下丘腦對心臟的支配均有定位性及區(qū)域性， Hemsen等[23]的研究表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)自身合成的內(nèi)皮素參與了心血管活動的調(diào)節(jié)。心臟活動受交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)雙重支配，其高級中樞位于下丘腦、腦干及邊緣系統(tǒng)。而交感與副交感神經(jīng)系統(tǒng)又屬于自主神經(jīng)系統(tǒng)，不受人的意識支配，但是通過冥想、正念減壓等療法可以顯著調(diào)節(jié)腦功能，讓腦脊液流經(jīng)大腦帶走有害的神經(jīng)遞質(zhì)，通過對腦的調(diào)節(jié)而影響心臟的自主神經(jīng)系統(tǒng)，進而放松大腦。

綜上所述，現(xiàn)代生活節(jié)奏加快，人們面對生活學(xué)習(xí)及工作等方面的諸多壓力，容易精神緊張、睡眠紊亂。在壓力狀態(tài)下，保持健康的大腦功能和自主神經(jīng)調(diào)節(jié)能力，對于身心健康有重要意義。通過放松大腦可以提高自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，增加其張力，減輕焦慮情緒、提高睡眠質(zhì)量。因此，在臨床工作中應(yīng)引導(dǎo)患者放松，可提高焦慮和失眠的療效。