心率变异性
出处：按学科分类—医药、卫生 军事医学科学出版社《临床心电图学词典第二版》第90页（3300字）
心率随机体状况和昼夜时间而改变，这种心率的规则性变化称为心率变异性(HRV)。
研究表明，心率波动信号蕴含着有关心血管调节的大量信息，对这些信息的提取与分析可定量评估心脏交感神经、迷走神经活动的紧张性及均衡性。应用电子技术，计算机技术和数字信号处理技术，测量连续正常QRS波群周期之变化的变异和系数，即可了解心率变异性。大量研究表明，HRV降低与急性心肌梗死后发生心源性猝死明显相关，冠心病、充血性心力衰竭、高血压病、糖尿病并自主神经病变者的HRV显着低于正常。因此，HRV这一近年来迅速发展起来的检测手段，不仅可以作为诊断工具，而且有可能成为一项预测心律失常高危的有价值的无创性技术。
1933年，Hales首次报告血压的自发性波动与呼吸周期和心搏间期的相关关系。1965年，Hon和Lee等确立了窦性心律不齐或HRV的重要性，他们证实胎儿的存活率减低与HRV减低密切相关。此后，由于电子计算机能数字化地记录和分析这种心血管信号的变化，HRV分析在临床应用方面得到迅速发展，使其成为对许多疾病进行研究的一个无创性技术和预后指标。HRV的生理学基础是植物神经系统的活动与其与心血管系统相互制约的关系。
在生理状态下，心脏的节律受窦房结自律性控制。窦房结本身受交感神经和迷走神经双重支配。交感神经兴奋时其末梢释放去甲肾上腺素，兴奋心脏β受体，加快窦房结细胞自发舒张期除极，窦房结自律性增高，心率加快，RR间期缩短，称为正性变时作用。迷走神经张力增加时其末梢释放乙酰胆碱，作用于心肌细胞膜M型胆碱能受体，使窦房结自律性降低，心率变慢，RR间期延长，称为负性变时作用。
支配心脏植物神经及其递质对心肌生物电活动和电生理特性的影响，主要是通过调节离子通道的通透性而实现。正常人的心律是窦性心律，其心率的综合反应取决于交感神经与迷走神经间的动态平衡。心率的即刻(逐次心搏)改变由迷走神经兴奋所调节，而交感神经的兴奋需要一段时间后(约20s)才能改变心率。由于心血管系统是一个“压力”控制系统，因而凡能影响血压的因素都能引起心率的改变。
一些位于心房、心室和肺的机械感受器和位于颈动脉窦和主动脉弓的压力感受器，对血压和(或)血容量的改变起反应，即通过反射回路起相反的对抗反应。这些反应通常发生在逐次心搏的基础上。
健康人静息时的心电图可呈现RR间期的周期性变化，即窦性心律不齐是由于呼吸的不同时相反射性地引起迷走神经张力波动所致。窦性心律不齐应当认为是一种生理现象。如果一个人不论昼夜、体位、姿势和情绪如何，窦性RR间期恒定不变或变化甚小，反而是一种不良预兆。窦性心律不齐即心率变异性较大，是自主神经系统尤其是迷走神经活动较正常的表现，故不能将窦性心律不齐置于“心律失常”范畴。许多其他因素也能引起心率改变，如儿茶酚胺的血液浓度、内分泌激素(包括甲状腺素)、情绪激动紧张、体位、姿势、体温、一天内的不同时刻以及药物干预等。一些疾病状态包括甲状腺功能亢进、Addison病、自主神经病变、发热、心肌梗死和心力衰竭等，也引起心率变化。
理论上HRV应当是评定窦房结信号，但窦房结信号目前不能评定。因此目前以测量RR间期代替PP间期。这就要求受检者必须是窦性心律，又无二度以上窦房传导阻滞和房室传导阻滞及快速异位心律失常。HRV可以用下列三种方法评定：1．时域分析：研究信号随时间而变，用于评定HRV的优点是可以提供较长时间(一般为24h，甚或更长)的心率数据。动态心电图机是常用的仪器，缺点是易于引入噪声，校正耗费时间。在记录24h的动态心电图后，将全部正常窦性心搏，通过计算机专用程序软件来分析处理，取得一系列有关的数理统计指标。这些指标可以评定HRV的大小。自心搏次数(频率)对RR间期标绘的直方图可获得一些时域定量参数。
(1)对HRV作定量分析，下列一些时域指标的实用价值较好：①Edinburgh指数：24h内变异超过50ms连接的RR间期的实际数目，反映心率的突然改变。②PNN50：是Edinburgh指数的一个变更，是指在24h或限定的时期内相差(变异)超过50ms的连接正常—正常间期(即RR间期或称NN间期)的百分率(percentage of successive normal-normal interval)，其反映心率的突然改变比Edinburgh指数更简明确切。③平均RR间期和标准差(SD)：计算24h内所有正常RR间期的平均值及其标准差(SDNN)。计算此值，需先剔除异位搏动，可简单而有目的地对Holter记录的一段5min内的RR间期计算出标准差(SD)；或在指定的信号出现期间内计算出SD。
通常SD＞100ms一般反映HRV良好；SD＜50ms一般反映HRV较差；SD=50～100ms，则反映HRV尚好。④St．Georges指数：自24hHolter记录的心搏次数(频率)计算RR间期标绘的直方图。自直方图勾画出一个三角形，其垂直高度(h)接近统计学中众数的RR间期，其面积(A)大约是检索为正常的RR间期的总数，则St．Georges指数(b)=2×A／h。
这个指数即三角形的底边(b)。不少学者的随访观察表明，这个指数低于25，在心肌梗死后病人发生致死性心律失常的相对危险增加7倍。Odemuyiwa等的研究表明，该指数对梗死后并发症的预告价值优于左室射血分数(EF)。
(2)正常RR间期差值均方根：计算这个间期差值均方根(root mean squared successivedifference，rMSSD)，考虑到RR间期的时间顺序，因而对短时期内的变异性评定优于SD。据Bigger的观察报告，心率变异性较大者其rMSSD在40ms以上。(3)其他方法和指数。PNN50和rMSSD测定RR期的突然改变，是评定迷走神经活动的时域指标。
在梗死后患者，PNN50，SD和频谱分析中的高频带可交替地表示迷走神经的活动。2．频域分析：一个生物学信号例如心电信号和自主神经信号等，可通过复杂的计算机算式提取出来并分解为不同的组成频率及其各自的量值。
方法是在建立RR间期档案前需先剔除异位搏动，然后将RR间期进行快速傅立叶转换(FFT)分析或自动回归分析，形成频率能量谱(频谱)。典型的频谱可有三个分离的峰，大致位于0．04Hz、0．1Hz和0．15Hz以上，分别称为低、中、高频峰。高频峰(HF，＞0．15Hz)是迷走神经调节的，而低频和中频峰(LF和MF)则是交感神经和迷走神经共同调节的。
计算LF∶HF的比率，可获得交感神经张力的资料。
Bigger等比较了用时域和频域分析方法对HRV评定的价值，结论是两个方法都可以用于迷走神经张力的评定。3．非线性混沌分析：混沌学说(chaos theory)近年来用于HRV的时域分析。
具体方法是用Poincare标绘图和变化的Poincare标绘图。Poincare标绘图是自较长时期内(24h)的资料中获得的RR间期对前一个RR间期的标绘图，其形状可人为地分为四种：(1)彗星形；(2)鱼雷形；(3)扇形；(4)复杂形。正常人几乎无例外地都是彗星形。
变化的Poincare标绘图是由RR间期接连的差别对前一个RR间期接连的差别的标绘图，即△RRn+1对△RRn的标绘图。
这个标绘图表示心率加快和减慢的变化，并克服了一个间期对下一个间期的影响。也有些学者把Poincare标绘图称为Lorenz散点图。
HRV的临床应用：除对正常人的心率变异性及昼夜变化的心率变异性进行研究外，还对心率变异性与心肌梗死、充血性心力衰竭、药物干预、糖尿病及其他疾病进行了广泛的研究。大量的初步临床研究结果提示，它有可能成为一种重要的预后判断的方法。应当指出，心率变异性的评定还有相当大量的问题有待于解决，目前还未能成为一个标准的临床检查技术，只能作为一种临床研究内容。
植物神经系统对心血管系统的影响是很复杂的，目前对这方面的知识有限，亦缺乏灵敏和准确的评定技术。
HRV的评定至少可以认为是一个有希望的评定技术。