心血管可变性与脑心肺功能综合检测技术王卫东解放军总医院生物医学工程研究室摘要：心血管系统生理参数的可变性——心率和血压的交变性及其起因受到了人们的广泛注意，并出现了越来越多的研究论文，也出现许多关于心率和血压交变性与心血管疾病、死亡率和自主神经系统品质关系的研究[1]。这些研究表明了，心血管系统生理参数的可变性分析具有潜在的意义，但是关于一些问题的认识还没有得到统一，甚至存在严重的分歧。本文陈述了心血管可变性中的问题，围绕这些问题我们对这些问题给予了澄清。在此基础上，我们讨论了脑心肺功能综合检测的可能性。关键词:心血管系统,cardiovascularsystem,可变性,Variability,心率,Heartrate(HR),血压,BloodPressure(BP).1引言关于心率与血压的逐跳波动现象很早就有描述，如呼吸窦性心律不齐(RSA)，又如血压波动中的Traube-Hering波(1876)等。早在1876年美国科学家Mayer就描述了心血管系统中血压振荡的测量纪录，这种血压振荡通常被称为Mayer波(Mayerwave)。这是一个非常有趣的事——按照现在的研究方法来检验Meyer原始论文，因为人体中0.1Hz通常被称为Mayer波。Meyer的实验动物模型是麻醉自发呼吸的野兔，他在实验中发现，血压出现显著的振荡，其幅度在15-40mmHg。有几点理由表明，这些振荡与我们所Meyer名字命名的振荡在病因学上是不太可能相同的。第一，Meyer所观察到的血压振荡频率为0.05Hz，然而，在野兔的实验中交感神经调节的血压振荡频率为0.3Hz。第二，如此慢的血压振荡频率一般在低血压或衰竭开始的条件下能够被观察到，这种振荡的起因通常被认为是肌源性的。第三，在麻醉野兔的实验中，交感神经调节的血压振荡从来没有被报道过，但是，在清醒野兔的实验中，的确存在幅度为5mmHg的血压振荡。人们广泛关注在心血管可变性中压力感受器和交感神经对心血管的振荡调节作用。在心血管可变性重新受到关注之前，在Meyer发现的75年之后，1951年Guyton和Harris提出了“血管舒缩波”(vasomotorwaves)的术语[2]，其意思是一种与呼吸无关的血压振荡。这种振荡在动物失血20%至25%的情况下更加明显，重要的是，压力感受器(baroreceptor)去除和脊柱麻醉使得这种振荡消失。与Meyer工作的相同之处是该振荡周期为15至30秒，即振荡频率为0.03至0.06Hz，因此这比交感神经系统相关的血压振荡慢得多得多，此外，这种振荡的幅度在20至40mmHg之间。尽管Guyton和他的同事们确信这种血压振荡起因于自主神经系统，但是压力感受器去除和脊柱麻醉相关的血压振动强度的减小本身并不能说明该振荡是自主神经系统产生的。大量的动物和人体实验研究已经确立了与自主神经系统相关的血压和心率振动的两个清楚的频带。这些频带一个与呼吸相关的振荡，一个较慢频率为在人体中0.1Hz的振荡。一种关于心率可变性的研究方法[3,4,5]已经能够计算两个频带内能量的比值，并用于评价交感-迷走神经平衡的指标。随后，出现了大量的在不同条件下关于交感-迷走神经的平衡变化的报道，这些报道涉及到麻醉、睡眠和月经周期等方面。但是，因此产生了关于这一指标有效性的种种争议。在血压和心率中的慢振荡，就是常指的低频成分，是在心血管可变性研究中最富有争议的方面。有两个完全不同的观点：第一，心率和血压的频谱分析能够提供关于交解放军总医院创新基金通信作者：王卫东，wangwd301@126.com感和副交感神经品质的有用标志[6,7]。第二，心率和血压很大程度上是压感反射增益[8,9]。2心血管可变性的数学模型A.心血管可变性的生理模型心血管可变性包含着血压和心率可变性，这两个可变性又分别涉及呼吸相关的振荡和心血管相关的振荡(慢振荡)两个方面。所谓呼吸相关的心血管可变性就是指血压和心率与呼吸振荡相关的变化，如呼吸和心率的关联性就是呼吸窦性节律不齐(RSA,RespiratorySinusArrhythmia)；所谓心血管相关的心血管可变性是指血压和心率与呼吸振荡无关的变化，而与自主神经系统、压感反射(baroreflex)和血管平滑肌相关的变化，这是一种比呼吸慢得多的振荡，简称慢振荡。关于血压慢振荡，由于高位脊椎截瘫和神经节阻断能够导致血压慢振荡的消失，所以血压慢振荡涉及到交感神经作用是...
