慢性阻塞性肺疾病患者心臟復極離散度與肺功能的關系研究

李 峰，魏 龍，秦 勇

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是由多種病因引起的以持續性、不完全可逆的氣流受限為特征的肺部疾病，COPD患者呼吸系統功能和結構的改變會嚴重的影響心臟的結構和功能[1]。近來發現24%的COPD患者合并心血管疾病，患者的室性心律失常和心臟性猝死(SCD)發生率明顯增加，這將直接增加患者的心血管死亡風險，因此早期識別和預防患者的心血管并發癥具有十分重要的臨床意義[2-3]。心臟復極離散如空間離散度(QTd)和短時程離散度(STVQT)是指心臟復極活動空間和時間的差異性，與心律失常的發生密切相關[4]。然而COPD是否影響心臟復極離散度，以及復極離散與肺功能的關系如何研究較少，因此本研究通過與健康人群比較，并進行相關性分析，試圖探討COPD患者心臟復極離散與肺功能之間的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象 納入2012年1月—2013年6月在我院診斷為COPD的患者156例(COPD組)，診斷符合中華醫學會呼吸病學分會制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》[5]，同時入選在我院行健康體檢正常者64例(對照組)，排除房顫、頻發室性早搏和服用胺碘酮等影響心率和QT間期分析的病例，以及有低鈉血癥、低鉀血癥、急性呼吸衰竭和急性心力衰竭等病情不穩定的患者。

1.3 肺功能檢測 在安靜休息5 min后，由專科醫生測定肺功能：通過用力肺活量(FVC)和第1秒末用力呼氣量(FEV1)計算FEV1/FVC。FEV1/FVC<70%可確定為不能完全可逆的氣道阻塞和氣流受限；值越小，代表呼吸功能越差。

1.4 超聲心動圖檢查 使用GE公司Vivid 7彩色多普勒超聲顯像儀，探頭頻率2.5 MHz。測量左室射血分數(LVEF)、左室內徑(LVD)、左房內徑(LAD)、右室內徑(RVD)、右房內徑(RAD)、肺動脈壓(PAP)，測量3個心動周期，取平均值。

1.5 呼吸困難指數評級 按照呼吸困難量表對入選病例進行呼吸困難指數評級。0級：除做劇烈活動外不會發生呼吸困難；1級：在平地上快步行走或者上坡時，感到呼吸困難；2：以比大多數人慢的速度行走于平地時呼吸困難，或者在停止行走15 min后依舊呼吸困難；3級：在平地上停止行走數分鐘后依舊呼吸困難；4級：進行穿衣等非常輕微的活動時發生呼吸困難，并無法出門。

2 結果

2.1 一般資料比較 兩組受檢者年齡、性別等一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05，見表1)。

2.2 心電圖、心臟超聲和肺功能比較 COPD組與對照組相比QTd和STVQT差異有統計學意義(P<0.01)；LVD、LAD和RAD差異無統計學意義(P>0.05)；LVEF、RVD、PAP相比差異均有統計學意義(P<0.01)；FVC、FEV1、FEV1/FVC差異有統計學意義(P<0.01，見表1、2)。

2.3 復極離散度與肺功能相關性分析 在COPD患者中，心臟復極離散度與FEV1/FVC呈負相關：QTd(r=-0.52，P<0.01)和STVQT(r=-0.68，P<0.01)，見圖1。

表1 兩組一般資料和肺功能檢測結果比較

注：△為t值，余檢驗統計量值為χ2值；FVC=用力肺活量；FEV1=第1秒末用力呼氣量，COPD=慢性阻塞性肺疾病

表2 兩組心臟超聲和心電圖的結果比較

注：LVEF=左室射血分數，LVD=左室內徑，LAD=左房內徑，RVD=右室內徑，RAD=右房內徑，PAP=肺動脈壓，HR=心率，QTc=校正QT間期，QTd=空間離散度，STVQT=短時程離散度

圖1 COPD患者的心臟復極離散度與FEV1/FVC的散點圖

Figure1 The correlation between the dispersion of cardiac repolarization and FEV1/FVC in COPD patients

3 討論

心血管疾病是COPD患者的常見并發癥，也是患者最主要的死亡原因，研究顯示大約39%的COPD患者因心臟原因死亡，只有14%的死于呼吸衰竭[6]。其中心律失常在COPD患者中也十分常見，特別是室性心律失常引起的心臟性猝死，是患者心源性死亡的主要原因，因此研究COPD對患者心臟電生理的影響具有重要的臨床意義[7]。本研究證實，COPD患者空間和時間復極離散度均大于對照組，并且復極離散度與FEV1/FVC呈負相關，提示COPD嚴重影響心臟電活動，并與病情程度相關。

心臟復極離散度指的是心臟各部位的心肌細胞復極空間和時間的變異程度，反映心臟電生理活動的差異性，QTd反映心臟的空間離散度，STVQT反映心臟的時間離散度[8]。因為正常心臟并不是一個合胞體，各部分的結構和功能、各種離子通道的分布和傳導系統的路徑均有一定的差異。一般心臟除極始于心內膜，而復極始于心外膜，有一定的時空順序，也是正常心功能的重要保證。在心臟結構和功能改變時，心臟復極的正常順序被打亂，為折返和觸發活動提供了基質，是心律失常發生的重要原因[4]。

COPD導致心臟復極離散度增加可能與以下機制有關：(1)心臟結構改變：長期的肺部炎性反應使肺泡、毛細血管等發生重構，肺泡破壞，毛細血管床減少，引起繼發性肺動脈高壓，繼而導致右心室前向壓力增大，右心室心肌發生肥大[9]。本試驗結果證實COPD患者的PAP和RVD均大于對照組，提示COPD患者的肺循環和右室已經發生了器質性改變。COPD患者長期處于低氧血癥或高碳酸血癥狀態，由于全身炎性反應心血管系統也長期受累，在這種內環境異常和后向循環改變的影響下，左心室的功能也將受損[10]，研究證實，COPD患者的左室的收縮和舒張功能均有顯著下降，是患者發生心血管事件的重要原因，本試驗結果顯示COPD患者的LVD與對照組之間無差異，但是LVEF低于對照組，提示左室的收縮功能可能受損。(2)自主神經功能異常：COPD患者常常伴隨著自主神經功能異常，交感神經興奮性增加，使心率變異性下降和心率震蕩增加，提示患者竇房結的適應能力下降[11]；β受體激動劑是治療COPD常規用藥，然而在心臟結構和功能受損的情況下，β受體激動劑會加重心臟負擔，增加心血管事件，研究也證實，長期使用β受體激動劑與COPD患者的心力衰竭、心律失常等發生密切相關[12]。因為COPD患者的左右心室和自主神經的上述改變，會使心臟電活動的順序、時程發生改變，常常表現為復極活動異質性增大，復極時程和向量均會有所影響，本試驗顯示COPD的心臟空間復極離散度顯著大于對照組，短時程的復極變異度也顯著增加。

然而本試驗也具有一定的局限性，首先本研究的樣本量較小，未來研究需要擴大樣本量，以進一步證實本試驗的結果；其實，需要進行長期的前瞻性研究，隨訪室性心律失常、心臟性猝死和心源性死亡的情況，以研究引起心臟復極離散度和心血管事件增加的危險因素，以利于臨床預防。最后，雖然本研究顯示COPD的復極活動異常，但是具體的離子通道變化還未得到證實，這需要進一步的動物實驗來驗證。

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11 Dias DCT，Marcelo PC，Claudino RR，et al.Geometric index of heart rate variability in chronic obstructive pulmonary disease[J].Rev Port Pneumol，2011，17(6):260-265.

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