双水平正压通气治疗对伴有高碳酸血症呼吸衰竭COPD患者心

　　【摘要】 目的　探讨双水平正压通气治疗对伴有高碳酸血症呼吸衰竭的慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者心脏自律功能的急性效应。方法　选择68例患者，分析心率变异性包括时域指标和频域指标。Pearson相关分析用于双水平正压通气中心率变异性和动脉血气指标间的相关性分析。结果　心率变异性在双水平正压通气中高频为35(17～63)ms2，高于通气前的26(9～47)ms2，差异有统计学意义(P=0.037)。相邻的正常-正常区间差异>50 ms所占比例在通气中为57%(17%～108%)，高于通气前的41%(8%～91%)，差异有统计学意义(P=0.027)。结论　在伴有高碳酸血症呼吸衰竭的COPD患者中，双水平正压通气可改善其心率变异性。

　　【关键词】 双水平正压通气;心率;变异;肺疾病，慢性阻塞性;高碳酸血症;呼吸功能不全

　　慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive polymonary disease，COPD)是一种具有气流受限特征的肺部疾病，气流受限呈不完全可逆，呈进行性发展，并与肺部对有害气体或有毒颗粒的异常炎性反应有关[1]。在COPD患者中常见室上性或室性心率失常。尤其是在住院期间，室性心率失常在COPD患者中与高病死率相关[2]。心律自主调节受损在血氧不足和常氧的COPD患者中经常发现。而且，在这类人群中，交感神经兴奋和副交感神经抑制与较差的预后相关[3,4]。无创正压通气是目前在临床上较多用于治疗呼吸系统疾病和各种原因所致呼吸衰竭的重要手段之一[5,6]。ICU病房中，无创机械通气(NIMV)的使用减少了气管切开的应用，并且减少了由COPD恶化导致的院内死亡[7]。心率变异性(HRV)作为一种无创的诊断方法已经应用于心源性和非心源性疾病的危险分层[8,9]。然而，在COPD恶化的患者中，还没有有力的数据说明无创机械通气对心率的副交感神经控制，而副交感神经控制是心脏自律功能的重要指标。本研究的目的是在伴有高碳酸血症呼吸衰竭的COPD患者中，双水平正压通气(BiPAP)在心脏自律功能的急性效应。

　　1　资料与方法

　　1.1　一般资料

　　选择我院2008年7月至2011年4月呼吸内科病房和ICU高碳酸血症呼吸衰竭的COPD急性加重患者68例。所有患者符合ATS/ERS指南[10]。排除糖尿病、房颤、高血压、血流动力学不稳定、冠心病、神经系统疾病等影响心脏自律性的患者。急性高碳酸血症呼吸衰竭定义为血气分析中二氧化碳分压(PaCO2)>45 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)和酸碱度(pH)<7.35。记录患者的年龄、性别、APCHEⅡ得分[11]、全血细胞记数、常规血生化检查和病死率。测量无创机械通气开始前和开始后2 h的动脉血气参数等。所有患者除吸入β-受体激动剂、抗生素、静脉滴注氨茶碱、甾体类药物、皮下低分子量肝素和(或)抗胆碱能药物均没有服用任何影响自律性的药物。在双水平正压通气前和通气中，所有患者接受了6 mg?kg-1?d-1的静脉滴注氨茶碱。在高碳酸血症呼吸衰竭的患者中，无创机械通气的适应证为COPD加重、呼吸性酸中毒(pH=7.30～7.35)、急促呼吸(呼吸频率>25次/min)[12]。双水平正压通气调节为气道正压呼气压5 cm H2O，气道正压吸气压15 cm H2O。HRV分析基于无创机械通气前2 h和无创机械通气中的心率水平，以及患者清醒时的动态心电图。一般资料见表1。表1　一般资料

　　1.2　HRV分析

　　记录的结果通过心率失常分析仪进行重演。分析双水平正压通气前2 h和通气中的时域和频域。对于时域，计算正常-正常区间的均值和标准差、所有记录中超过5 min的正常-正常区间均值的标准差、记录中所有超过5 min的正常-正常区间标准差的均值、连续正常-正常区间差异的均方根、相邻的正常-正常区间差异>50 ms所占比例。对于频域，功率光谱分析应用快速光谱转换算法。功率谱的两部分用带宽计算：高频为0.15～0.4 Hz，低频为0.04～0.15 Hz。计算低频与高频的比值。

　　1.3　统计学分析

　　应用SPSS 11.5统计软件，正态分布的数据以x-±s表示，非正态的数据用中位数(最小值，最大值)表示，比较双水平正压通气前和通气中的心率变异性参数采用配对t检验或符号秩检验，双水平正压通气中HRV和血气指标间的关系采用Pearson相关分析，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2　结果

　　2.1　双水平正压通气前和通气中心率变异性参数比较

　　在动脉血气的结果中PaCO2、PaO2在双水平正压通气前和通气中的差异有统计学意义(P<0.05)。而HRV相关指标中，相邻的正常-正常区间差异>50 ms所占比例(P=0.027)和高频(P=0.037)在双水平正压通气前和通气中的差异有统计学意义(P<0.05)。血压指标，收缩压、舒张压在双水平正压通气前和通气中的差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。表2　双水平正压通气前与通气中动脉血气、血压以及HRV指标的比较

　　2.2　血气指标与HRV相关性分析

　　双水平正压通气中，无论时域还是频域的HRV指标与血气指标之间均没有发现相关性(P>0.05)。见表3。表3　双水平正压通气中HRV与血气指标的相关性分析

　　3　讨论

　　本研究在伴有高碳酸血症呼吸衰竭的COPD的患者中考察了双水平正压通气对心脏自律功能的急性效应。发现双水平正压通气增加了研究人群的副交感神经的活性。而副交感神经兴奋可调节气道平滑肌的紧张度、黏膜下腺的分泌功能、气道上皮的液体运输、毛细血管通透性和炎性细胞的介质释放[13]。目前，COPD患者中自律性紊乱的机制还没有清楚的认识。HRV减小，通常代表自律功能紊乱，与各种形式的心脏疾病/COPD所引起的病死率升高有关[14]。COPD患者HRV减小通常导致患者临床状态的改变，进一步说明HRV在COPD患者的生理指标和个体功能状态测量中占非常重要的地位。

　　COPD合并呼吸衰竭对人体损害的根本原因是严重的高碳酸血症。抢救合并呼吸衰竭患者时，应用经鼻、经口气管插管或气管切开建立人工气道的机械通气方式均有效[15,16]。BiPAP机械通气允许患者在辅助呼吸任何时相内存在自主呼吸，消除了人-机对抗的可能性[17]。本研究结果为HF、pNN50 2个指标增高。Keenan等[18]报告在应用无创机械通气的第1个小时内，随着血气指标和pH值的改善呼吸困难的严重程度也随之缓解。双水平正压通气的研究结果显示，急性呼吸衰竭患者的心输出量和心室收缩功能均得到改善[19,20]。目前，双水平正压通气可改善心功能的机制还不十分清楚。

　　目前关于无创机械通气改善HRV的各研究结果还不一致[21]，但多数研究支持无创机械通气的改善作用。Sin等[22]指出在严重、稳定的COPD患者中应用夜间无创机械通气3个月以上可改善HRV，降低循环系统中利钠肽水平。有研究指出，在COPD加重期的患者中，应用无创机械通气可改善HRV和血流动力学参数。本研究结果与这些研究的结果一致，也发现双水平正压通气增强副交感神经活性的作用[23]。但也有报告双水平正压通气可增强交感神经活性[24]。这种差异需要大量的研究来进一步证实。

　　双水平正压通气可迅速改善HRV的时域和频域，反射性的增强副交感神经对心率的调节。

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