心脏变时功能测定

第四十三节　心脏变时功能测定

一、概述

变时性(Chronotropic)是心脏电活动和心脏节律方面的一个重要功能。人体运动时，或在各种生理及病理因素的作用下，心率能够跟随机体代谢需要的增加而适宜增加的功能称为变时性功能，当心率不能随着机体代谢需要的增加而增加并达到一定程度或者不能满足机体代谢需求时称为心脏变时功能不全。心脏变时功能不全的发生机制仍不清楚，但与变时功能不全发生的相关因素却很多。这些因素主要包括:

(一)年龄因素　在健康人群中，随年龄的增长，运动时最大心率值逐渐下降。

(二)心肌损害　心肌损害是发生变时性不良的解剖学基础。资料表明，充血性心力衰竭患者变时性反应发生显著的改变，表现为静息心率增快，最大负荷心率下降，代谢变时关系曲线的斜率下降。

(三)自主神经功能受损　变时功能不全患者心率变异性显著下降，提示自主神经功能的损害与变时性不良的发生有关，变时功能不全与不良结果的关系与心率变异降低的预后价值相平行。

(四)心肌缺血　心肌缺血是最早发现的变时性不良的原因，变时功能不全与心肌缺血、冠心病之间呈强相关性。缺血造成的室壁运动异常、心肌纤维化都与变时功能异常有关。

(五)窦房结功能障碍　窦房结功能障碍者中合并变时性不良者多见。其表现为静息心率下降，运动时心率轻微升高，运动耐量减弱，运动停止后心率的恢复异常。

(六)抗心律失常药物的负性变时作用　是引发变时性不良的重要基础或直接原因，尤其是β受体阻滞剂。

(七)吸烟　Srirastava等对5435例观察对象进行了12年的大型随访，发现1931例吸烟者具有更低的变时性指数和最大运动心率，吸烟合并变时功能不全者死亡危险度明显升高。

运动负荷试验是冠心病诊断和风险评估的重要方法，运动时间、负荷、方式有极强的可控性，用于检测心脏变时功能时不仅能使心脏的潜能得以充分发挥，而且能对各级运动量的变时功能进行定性定量分析。运动负荷试验有国际通用的方法和方案，有利于学术交流与合作。常用的运动负荷试验的方法有活动平板和踏车试验，后者尽管安全性和记录效果较好，但运动心率常低于活动平板，用于变时功能评估时不如活动平板。

变时功能的判定标准很多，差异也很大，比较常用的有3种。第1种标准是运动最高心率与预测最大心率值之比。预测最大心率值为(220－年龄)次/min。当运动后最高心率＜90%的预测最大心率值时为变时功能不全，当运动后最高心率值＜75%的预测最大心率值时为明显的变时功能不全;也有作者提出，运动后最高心率＜83%的最大预测心率值时为变时功能不全。第2种标准根据变时性指数(CRI)判定。CRI等于心率储备与代谢储备的比值，正常值大约为1.0，正常值范围为0.8～1.2。心率储备为极量运动所能达到的最高心率与静息心率的差值，代谢储备为能达到的最大运动负荷和静息负荷间的差值。其中，心率储备(HRR)=(运动后心率一静息心率)/(最大预测心率－静息心率)，代谢储备=(运动后代谢值－1)/(极量运动的代谢值－1)。当变时性指数＜0.8时为变时功能不全，当变时性指数＞1.3时为变时降功能过度。第3种标准是HRR。HRR=(最大心率一静息心率)/(220－年龄一静息心率)×100%。HRR＜80%为变时功能不全。有学者认为，在预测心脏病病死率和总死亡率方面，HRR优于运动后最大心率标准。

二、临床意义

(一)变时功能不全是冠心病预后的独立因子　大量的研究证明，变时功能不全是冠心病死亡率升高的强烈预后因子。早在1975年Ellestad等就发现运动试验中即使心电图完全正常，变时功能不全的患者也有更高的冠状动脉事件发生率。1996年Lauer等发表了对1575例非冠心病男性77年的随访结果，发现运动试验中不能达到预期心率和变时性指数是总死亡率和冠心病事件的预测因子，心率增量与总死亡率和冠心病事件负相关。Ellencly等对3221名运动试验对象进行了32年随访，结果发生死亡129例，心肌梗死65例，变时性指数和不能达到85%峰值心率均与总死亡率和心脏性死亡显著相关。Dresing等观察了变时功能不全和冠状动脉狭窄严重度对死亡率的预测价值，结果变时功能不全预测死亡率不依赖冠状动脉狭窄严重度，这一结果进一步证明变时功能不全是死亡率的独立预测因子。变时功能不全预测死亡率的机制尚不清楚。为了探索变时功能不全预测病死亡率的机制，Huaig等分析了86名运动试验对象的内皮功能、炎症标志和N－末端前脑钠肽(NT－proBNP)，结果在20例变时功能不全者中，内皮依赖的血流介导性血管扩张(FMD)明显降低而炎症标志高敏感性C反应蛋白和NT－proBNP显著升高，多因素分析证明变时功能不全与内皮功能障碍显著相关。从而认为，内皮功能障碍、炎症反应增强和NT－proBNP升高是心脏变时功能不全预测心血管病和病死亡率的可能机制。

(二)变时功能不全与心力衰竭　变时功能不全是心力衰竭患者死亡的独立预测因子，心力衰竭患者变时功能不全降低与植物神经功能异常密切相关。Robbuis等对470例心力衰竭患者进行了15年随访，发现心力衰竭患者对运动试验的心率反应异常下降，多因素发现证明变时性指数是心力衰竭患者死亡的独立预测因子。交感神经功能受损是导致心力衰竭患者变时功能不全降低的主要原因。慢性心力衰竭患者运动试验中最大心率和心率增量明显降低，静息血液儿茶酚胺高于正常，而最大心率时儿茶酚胺并不高，说明慢性心力衰竭患者变时功能不全降低部分是由于突触后儿茶酚胺敏感性降低所致。

(三)变时功能不全与SSS心房颤动和起搏器　对211例需要植入或更换起搏器的患者的临床分析发现变时功能不全总发生率为42%，其中心房颤动为67、SSS为40%、房室阻滞为30%，最大心率与预测心率的差异分别为l 7%、27%和19%。这些资料说明变时功能不全在起搏人群中较为广泛，变时功能不全分析对起搏器的选择有重要的参考意义。37%～45%的SSS患者合并心脏变时功能不全，它们是频率应答起搏器的适应证。慢性心房颤动因心率缓慢需要起搏器治疗者，几乎均存在运动试验变时功能异常。心率应答起搏器能显著改善心脏变时功能不全者的变时功能。DDDR比DDD显著提高快慢综合征及阵发性心房颤动患者的变时功能不全，并减少心悸等症状。Melzer等分析了123例植入植入式心脏复律除颤器(ICD)患者的心脏变时功能，共发现变时功能不全47例，ICD患者变时功能不全的预测因子为冠心病、心脏手术、使用β受体阻滞剂或胺碘酮。ICD患者改善变时功能的措施包括优化A－V间期，优化上限频率，保留心房起搏减少心室起搏。正常人从卧位转为直立位时，心率快速升高以维持血压。变时功能不全患者从卧位转为直立位时心率不能及时增快以满足维持血压的要求，所以常发生体位性低血压，用体位反应性起搏器治疗可以取得显著效果。