第二章 文獻查證
第四節 自主神經功能
造成自主神經病變的機轉仍不明確,已知可能與代謝系統功能失 調、局部缺血、或是遺傳學上的傾向攸關。Chau 等人(1993)指出自主 神經功能的失常,會影響糖尿病人血壓調整的情況;Spallone 等多位學者
(1995)的研究中,發現已罹患自主神經功能失調之第二型糖尿病患,
節心率作為緩衝,因而增高發生心血管合併症的風險。將自主神經功能 的失調,作為糖尿病患發生心血管疾病的前兆或評估參考或許可行,但 自主神經功能失調的測量,可否作為評估病患心血管功能受損的測試工 具,是值得探究的。
由於心率變異性的操作簡易、測試結果敏感性高,近年來已常被用 作自主神經病變的測試評估工具(Matsuoka, et al., 1995; Vinik, et al., 2003),在測試步驟上不似傳統心血管自主神經病變(Cardiovascular Autonomic Neuropathy, CAN)三項標準測試流程的繁複(包含:深呼吸、
Valsalva Maneuver 以及站立測試,因此廣被接受與普遍使用(Andrew, et al., 2004; Vinik, et al., 2003)。蔡等學者(2003)在糖尿病患心率變異性 的相關研究中,也提到採用心率變異性的測量,做為評估糖尿病患交感、
副交感神經之功能工具,較使用標準三項心血管反射測試更具敏感性。
自主神經系統的功能主要在調節內臟的活動及腺體的分泌,因機能 之不同分為交感神經及副交感神經(Linda, 2003)。自主神經皆為運動神 經而不包含感覺神經,屬於體神經,作用不受大腦意志的控制,如:胃 腸運動、腺體分泌或心搏等,皆為非隨意運動。大部分臟器都接受雙重 支配,且二者的功能多半相反;例如:分布於心臟之交感神經受到剌激,
則心搏增加,而副交感神經受到刺激則使心搏減緩。對於胃腸的蠕動,
副交感為神經興奮,交感則為抑制作用,當副交感神經受到刺激時,胃 蠕動加快,而交感神經受剌激時蠕動減慢。二者對內臟的活動,均具調 節之功能;但少數如”血管”則僅受交感神經一方的支配(Linda, 2003)。
然而神經病變如同其他的血管病變,初期為可逆性的功能改變,末 期則是構造上不可逆的永久病變,目前研究已知造成糖尿病神經病變的 危險因子,可能與罹病時間長短以及病患的年齡有密切的關係,罹病時 間愈久或年紀愈大,得病機會較高(Tesfaye, et al., 2005)。
心血管系統自主神經功能病變,因病變的發生主要影響心跳與血壓 的表現,是糖尿病自主神經病變中被研究較為清楚的部分。常見的臨床 表徵可大致分為幾類:1. 心臟去神經症候群(Cardiac denervation
syndrome)2.姿勢性低血壓(Postural hypotension; Orthostatic hypotension)
3. 運動失耐(Abnormal respiratory control),為運動時心臟血管功能異 常 4. 心跳反射性變異降低(Loss of heart rate variation)5. 無痛性心肌梗 塞(Painless myocardial infarction)6. 呼吸調節異常(Abnormal respiratory control)(Greene, Lattimer, & Sima, 1988)。而糖尿病心血管自主神經病 變的特性,可能會呈現下列生理現象的異常:1. 呼吸及站立姿時,心跳 之差異性變小,常見於已出現末梢神經病變或自主神經病變患者 2. 安靜 休息時心跳增快,為副交感神經支配異常所致 3. 呼吸時心跳變異性變
小,亦為副交感神經支配異常所致 4. 站立時心跳數增加的幅度變小,為 交感神經支配異常所致 5. 站立性低血壓(Postural hypotension)(Vinik, et al., 2003)。
當個案出現心臟去神經症候群時,會先因副交感神經的活性降低,
接下來交感神經的活性也降低,最後交感與副交感神經兩者的活性均降 低,並在此時出現心跳固定(fixed heart rate)的現象,心跳的速率將維 持在 80 –90 次/分左右,並不受睡眠、運動或壓力情境的影響而改變。延 續心臟去神經症候群的影響,心跳將變得無法因應情境作適當的増快,
在變換姿位時,又因交感神經對姿勢反射(Postural reflex)的異常,於起 坐之間出現收縮壓下降大於 30 mmHg 以上或舒張壓下降大於 10 mmHg 以上時的情形,此時易引發生姿位性低血壓。
在正常的呼吸狀態下,心跳速率會隨呼吸而出現差異,當病患的心 跳速率無法隨呼吸而變動時,此種心跳反射性變異降低(Reflex variation in heart rate)的情形,主要是副交感神經的損害所致,可能與副交感神經 路徑較交感神經路徑長之故。
臨床上神經病變的診斷檢查有許多種,常遇見的問題為資料變異性 太大、重複性低或是與臨床相關性不夠理想等問題,因此檢查方法的選 定,需以能夠執行簡單、重複性高並且易於被臨床應用作考量。Vinik
(2003)等學者指出在自主神經功能評估測試中,針對心血管反射評估 的三項標準測試,紀錄個案在執行過程之連續性心跳變化,以作為糖尿 病病患自主神經功能病變的評估工具的過程太過繁複,且需要指導病患 部分技巧性的配合,並因此非所有的個案都能夠順利執行。
目前目前糖尿病患血壓波動情形與自主神經功能病變的關係,JNC7th
(2004)已經證實運用二十四小時活動血壓監測儀取得之血壓測量紀錄 反應自主神經病變是具代表性的。Staessen 等學者(1999)運用二十四小 時活動血壓測量儀所取得糖尿病患之夜間收縮壓平均值,發現可作為心 血管事件發生率的有效預測因子。有學者研究結果表示影響正常血壓的 第一型及第二型糖尿病病患在二十四小時活動血壓表現的決定因子,關 鍵在個案的自主神經功能病變情形(Spallone, Maiello, Cicconetti, Pannone, Barini, Gambardella, et al., 2001),而自主神經功能病變的狀況,是唯一 對第二型的糖尿病病患二十四小時血壓測量值偏高具有影響力的因子,
可見心率變異性資料與血壓表現,是糖尿病病患評估自主神經病變不可 或缺的資訊。
從健康個體的正常血壓表現,可以清楚看見夜間血壓下降的情形
(Hansen, Poulsen, & Mogensen, 1995),夜間血壓的下降,是由於自主神 經系統會因身體活動的減少,透過自動調控,減少交感神經的興奮狀態
(Neumann, Jennings, Muldoon, & Manuck, 2005; Nielsen, Hansen,
Jacobsen, Rossing, Smidt, Christensent, et al., 1999)。二十四小時活動血壓 測量儀的紀錄中,發現第二型糖尿病病患的晝夜血壓差值,明顯小於未 罹患糖尿病個案的晝夜血壓差值,可能因異常的交感神經活動,或較差 的副交感神經活動所致(Kondo, Matsubara, Nakamura, & Hotta, 2001)。
在 György、Judit、Edina、Klára 與 Judit 等人(1996)對正常血壓及 高血壓的 NIDDM 病患,在晝夜間血壓差值變異情形與自主神經病變的 研究中,也指出血壓高的族群,夜間血壓下降的程度較少。早在 1991 年,
也早有學者研究糖尿病病患二十四小時活動血壓的表現,研究中發現夜 間血壓未降的族群,除了異常的心血管自主神經功能測試數值較為異常 之外,同時也出現比較差的預後(Liniger, Favre, & Assal, 1991)。
有學者透過分析二十四小時的活動血壓測量紀錄,區別出夜間出現 血壓偏高的族群,並發現該族群發生心血管自主神經性病變危險性的機 率確實偏高(Carmaona, Amado, Vasconcelos, Almeida, Santos, Alves, et al., 2003; Nielsen, Gaede, Vedel, Pedersen, & Parving, 1997);研究指出,透過 二十四小時的活動血壓紀錄,能夠提供較具體且有意義的資訊,做為病 患心血管病變的早期篩檢(Carmona, Amado, Vasconcelos, Almeida, Santos, Alves, et al., 2003)。Andrew 等學者(2004)在探討第二型糖尿病病患心
血管自主神經病變的研究中指出:以二十四小時活動血壓測量儀量測出 的血壓型態中,夜間未出現收縮壓下降的族群(稱”non-dipping”)在心 率變異性分析中,自主神經病變程度呈現較嚴重。
目前較常用被用於預測糖尿病病患自主神經病變的方法有:動態血 壓測量儀之晝夜血壓差值分析(Carmona, et al., 2003; JNC7th, 2004)、心 率變異性分析、尿中 micro-albuminuria(Hogan, Lurbe, Salsbat, Redon, &
Batlle, 2002; Nielsen, et al., 1997)、心血管自主神經功能反射評估的測試 等(Andrew, et al., 2004; May & Arildsen, 2000; Spallone & Menzinger, 1997; Vinik, et al., 2003),都傾向以非侵入性的預測方式;但部份的測試 仍有儀器分析方便性與病患配合度上的考量,因此,安全、方便、省時、
不具侵入性、不需要病患技巧配合,以及不干擾病患作息的測量方式,
是選取測量工具的重要考量,動態血壓測量儀因體積輕巧、充氣噪音小 加上攜帶的便利性,在執行長時間紀錄晝夜活動上病患的接受度較高。
一般人的心跳並非以固定速率在跳動,而心率變異性(Heart Rate Variability, HRV)即指連續性心跳與心跳之間距(Inter-Beat Interval, IBI)
實際上長短改變的狀況。當詳細測量心跳與心跳之間隔時,便會發現心 跳與心跳間的間隔縱使在平穩的狀態下,也會有幾十毫秒的些微差距,
稱之心率變異性。心率變異性主要由心電圖進行分析,在心臟電器訊號
正常傳導下,R 波較顯著且容易被測得,且 R-R 間距能準確代表心臟竇 性結律,因此 R-R 間距也最常被用來代表心跳間期。
歐洲心臟協會(European Society of Cardiology)與北美電生理協會
(North American Society of Pacing and Electrophysiology)在 1996 年為心 率變異性定義了統一的標準測量方式、分析方法、命名以及頻率範圍;
並且對心率變異性在不同分析方法下的測量值予建議所代表之臨床意 義,使心率變異性的相關研究有比較的準則,也使研究結果因此更具臨 床意義。心率變異性的測量,被認為比心血管自主神經功能反射評估測 試更具有敏感度(Vinik, et al., 2003),由於測試的時間,最短可做二至五 分鐘的資料分析求取所需資料,因此近年來廣被用作測試自主神經功能 病變的工具。
心跳速率的恆定,有賴體內神經生理系統的調節,心臟內的神經主 要為自主神經的分布,因此影響心率變異性的因素中,自主神經的控制 十分重要。由於心跳間期的變化受到交感與副交感神經系統的影響,因 此心率變異性所反應的是自主神經系統調節心率的平衡狀態;常見於有
心跳速率的恆定,有賴體內神經生理系統的調節,心臟內的神經主 要為自主神經的分布,因此影響心率變異性的因素中,自主神經的控制 十分重要。由於心跳間期的變化受到交感與副交感神經系統的影響,因 此心率變異性所反應的是自主神經系統調節心率的平衡狀態;常見於有