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探討中醫體質與心率變異的相關性 Association between Body Constitution of Chinese Medicine and Heart Rate Variability

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Academic year: 2023

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(1)國立臺北護理健康大學中西醫結合護理研究所 碩士論文 School of Nursing National Taipei University of Nursing and Health Sciences Integration of Traditional Chinese Medicine with Western Nursing Master Thesis. 探討中醫體質與心率變異的相關性 Association between Body Constitution of Chinese Medicine and Heart Rate Variability. 蔡瀞儀 Ching-I, Tsai. 指導教授:劉吉豐博士 Advisor:Chi-Fengn Liu,Ph.D. 中華民國 104 年 11 月 November, 2015.

(2)

(3) 誌. 謝. 本論文得以完成,首先由衷感謝我的指導教授——劉吉豐老師。在撰寫論文期間, 感謝劉老師在對於論文不厭其煩且鉅細靡遺的編修與指正。研究收案過程非常辛苦, 心中也相當挫折,很謝謝劉老師在旁總是給以正向的鼓勵與肯定,一直不斷給予鼓勵 加油,才得以順利完成收案。 感謝張永賢老師、蘇東平老師,於論文口試時的指導,在內文上給予的意見與錯 誤的指正,使論文得以更臻完善。更感謝在問卷施測時盡全力協助幫忙的所有老師。 感謝兩年來相互鼓勵、扶持的好同學克玲姊、秀惠姊、芷伊姊、伶俞,你們豐富了我 的研究所生涯與回憶。謝謝我親愛的媽媽、姐姐、弟弟,感謝一路陪伴及給我最大支 持,謹以本論文獻給我最摯愛的家人。論文的完成,由此過程獲得寶貴意見期望能應 用於臨床工作。. 蔡瀞儀謹誌.

(4) 摘. 要. 目的:本研究在探討中醫體質與心率變異的相關性。 方法:屬類實驗研究設計,共招募 240 位滿 20 歲上學生族群資料。研究工具包括中醫 體質問卷含個案背景基本資料,及中醫體質問卷兩大部份、脈率檢測儀與血壓計。 結果:1.性別方面:顯示 HR 在兩性之間無顯著性差異;男性血壓較女性高;2 年齡: 在心率變異參數時域方面與 SDNN 及 pNN50 有顯著差異,其 p 值分別為 p<.05。 年齡愈大呈現整體自主神經及副交感神經活性下降。3.抽菸情形:有抽菸者 HR 及收縮壓較高。在心率變異參數僅與 pNN50 有顯著性,無抽菸較有抽菸高,表 示抽菸後情形副交感神經活性下降。4.身體質量指數(BMI):當 BMI 越大,有 較高 HR 及血壓。時域方面與 SDMM 及 RMSSD 統計結果達顯著(p<0.05),因 此 BMI 越大,呈現副交感神經活性會越低。5.中醫體質與頻域所有參數(TP、 nHF、nLF、LF、HF、LF/HF)皆達顯著性差異(p<.05)和時域參數 SDNN、RMSSD 達顯著性關係存在(p<.05),但 pNN50(p>.05)為達顯著。 結論:心率變異生理參數易受性別、年齡、抽菸情形、身體質量指數(BMI)及中醫 體質的因素影響。在中醫體質進行兩兩組別之間的比較發現無痰濕+陰虛+陽虛的 體質在交感神經及副交感神經較優於其餘各組別。. 關鍵字:中醫體質、陰虛、陽虛、心率變異、自律神經活性. i.

(5) Abstract Objective: This study was to investigate the correlation between Body Constitution of Chinese Medicine and Heart Rate Variability. Methods: A quasi-experimental research design, recruited 240 student groups on the 20 years of age data. Research tools include traditional Chinese medicine physique questionnaire containing background information and traditional Chinese medicine physique questionnaire two most of the detector, pulse rate and blood pressure. Results: 1. gender: displays HR no significant difference between the sexes; men's high blood pressure than women; 2 age: in the time domain of heart rate variability parameters and SDNN, pNN50, there was a significant difference, the p values for p<><0.05), BMI the greater parasympathetic activity will lower the。5. Body Constitution of Chinese Medicine and frequency domain parameters (TP 、nHF、nLF、LF、HF、LF/HF (p<.05), Time domain parameters: SDNN, RMSSD was significant sexual relations (p<.05), but the pNN50 (p>.05) is significant. Conclusion:The physiological parameters of heart rate variability by gender, age, smoking, body mass index (BMI) and the physical factors. 22 comparison between groups in the Constitution finds no phlegm + Yin+Yang body in sympathetic and parasympathetic nerves than the rest of the group.. Key words: Body Constitution of Chinese Medicine、Yin,Yang,Heart rate variability, Autonomic nervous system (ANS).

(6) 目 摘. 次. 要 ........................................................................................................................................ i. Abstract ......................................................................................................................................... ii 表. 次 ....................................................................................................................................... v. 圖. 次 ...................................................................................................................................... vi. 第一章 緒論 ................................................................................................................................. 1 第一節研究背景與動機 .......................................................................................................... 1 第二節研究目的 ...................................................................................................................... 3 第三節研究問題 ...................................................................................................................... 4 第四節研究假設 ...................................................................................................................... 5 第五節名詞解釋 ...................................................................................................................... 6 第二章文獻查證 ........................................................................................................................... 8 第一節中醫醫學體質論述 ...................................................................................................... 8 第二節自主神經 .................................................................................................................... 12 第三節心率變異(Heart Rate Variability, HRV) ..................................................................... 13 第四節中醫體質與心率變異(HRV)的相關性 ................................................................... 29 第三章研究方法 ......................................................................................................................... 31 第一節研究架構 .................................................................................................................... 31 第二節研究設計 .................................................................................................................... 33 第三節研究對象 .................................................................................................................... 34 第四節研究工具 .................................................................................................................... 35 第五節研究過程 .................................................................................................................... 41 第六節研究倫理考量 ............................................................................................................ 46 第七節資料統計與分析 ........................................................................................................ 47 第四章研究結果 ......................................................................................................................... 48 第一節、研究對象在基本資料分布情形............................................................................. 49 第二節、基本資料、中醫體質與心率變異之關聯性 ......................................................... 51 第五章討論 ................................................................................................................................. 61 第一節性研究對象在基本資料分布情形, ......................................................................... 61 iii.

(7) 第二節、基本資料、中醫體質與心率變異之關聯性 ......................................................... 61 第六章結論與建議 ..................................................................................................................... 67 第一節結論 ............................................................................................................................ 67 第二節研究限制與建議 ........................................................................................................ 69 參考文獻 ..................................................................................................................................... 70 中文部分 ................................................................................................................................ 70 附. 錄 ..................................................................................................................................... 78 附錄一、脈率檢測儀許可證 ................................................................................................ 78 附錄二、“歐姆龍”電子血壓計許可證............................................................................. 79 附錄三、中醫體質量表使用授權書..................................................................................... 81 附錄四、中醫體質量表(BCQ) .......................................................................................... 81 附錄五、中醫體質類型評分判定表..................................................................................... 89 附錄六、中醫體質量表訪視員手冊..................................................................................... 90 附錄七、人體試驗委員會通過許可書................................................................................. 97. iv.

(8) 表. 次. 表 2-1 各體質類型主要症狀—文獻彙整 ................................................... 11 表 2-2、心率變異度時域分析法指標 ........................................................ 17 表 2-3 心率變異分析生理參數時域分析與頻域分析之共通指標 ............ 20 表 2-4 心率變異的頻域指標及臨床意義 ................................................... 21 表 2-5 人體身體質量指數(BMI)表 ............................................................ 28 表 4-1 研究對象在基本資料之次數分配表 ............................................... 50 表 4-2 基本資料、中醫體質與脈搏血壓之關聯性 ................................... 53 表 4-3、基本資料、中醫體質與時域變項之關聯性 ................................ 56 表 4-4 基本資料與頻域變項之關聯性 ....................................................... 59 表 4-5 中醫體質與頻域變項之關聯性 ....................................................... 60. v.

(9) 圖. 次. 圖 2-1 心電圖上相鄰兩個 R 波間隔時間即為 RR 間距............................. 16 圖 3-1 研究架構圖 ...................................................................................... 32 圖 3-2 脈率檢測儀 ....................................................................................... 36 圖 3-3 脈率儀施測 ....................................................................................... 37 圖 3-4 脈率檢測儀心率變異生理參數表 ................................................... 38 圖 3-5“歐姆龍”電子血壓計 .................................................................... 38 圖 3-6 實驗架構圖 ....................................................................................... 43 圖 3-7 脈率檢測儀操作步驟 ....................................................................... 44. vi.

(10) 第一章 緒論 第一節研究背景與動機 現今台灣社會人口結構的快速老化,國人疾病型態逐漸轉型為慢性疾病。根 據行政院衛生署公布最新 101 年死亡人數率(2012)統計結果顯示,國人主要死 因係以慢性疾病為主,占 78.3%。於是近年來國內積極強化「健康促進」的健康 理念,以維持個人及社會的整體健康,降低罹病機率,若能以中醫醫學的體質觀 點適時提供健康照護模式,相信可以有效促進預防疾病(蘇,2009) 。 依據中醫學觀點,認為人體體質的差異性和獨特性會影響身體健康狀況,當 身體免疫力差,往往容易導致對某種致病源或疾病的易感性。對已罹患疾病者, 在疾病的發病過程與病理機轉演變,多隨個體體質強弱、體內陰陽氣血虛實平衡 等情況產生不同程度上變化。因此,當個體體內陰陽失調時,就會導致許多的疾 病,由以上可見體質與健康兩者之間關係密切(陳、蘇,2007;蘇,2009)。 古代中醫醫學以陰陽二氣相互對立而又相互依存調和的概念,作為臨床八綱 辯證的評估指標,藉以說明人體生理功能與病理變化的各種現象,在臨床醫學被 廣泛運用於疾病診斷和防治基礎上。當人體陰陽失調而發生疾病,多表現為陰或 陽的偏盛偏衰病理變化,所以陰盛則陽病,陽盛則陰病,而引起個體內生理及病 理上一系列變化,因此人身百病之源乃是人體的陰陽相互失衡作用而產生。對於 中醫臨床上許多陰陽表徵符合人體生理學所描述的現象,而陰與陽則反映自主神 經系統功能變化,如中醫體質中「陰」的症徵如:脈搏緩慢或低沉、細小的脈象 ,出現四肢易冰冷、怕冷、皮膚乾燥、倦怠無力等,相反的,如是脈搏急促、快 速,脈大而有力的脈象、較為溼熱的體表精神躁動、亢奮不安,是屬於中醫體質 中「陽」現象。在現代中醫學研究結果,「陽』的表徵是類似交感神經作用,「陰 』的表徵則類似副交感神經作用,說明中醫學運用陰陽消長與平衡關係來闡述人 體病理變化。因此根據中醫學所發展的人體陰陽氣血虛實概念,作為臨床判斷疾 病的指標與辨別自主神經系統功能狀態,對於維持系統的穩定性與調控臟腑器官 的功能,具有高度相似性(Chen,Chiu,Sun.,&Chang,2001;湯、吳,2003)。 由於傳統中醫學在辨證論治過程中,具體運用四診對病人進行整體性的臨床 觀察,所獲取的四診(指望、聞、問、切)資料,乃是透過人們感官直接觀察, 而取得的一種主觀性資料,往往缺乏科學化的具體資料。相較中醫的四診法,蘇 1.

(11) 奕彰教授依據人體生理氣血陰陽平衡理論特性發展出較客觀的中醫體質量表,並 將體質分類為,正常質、血虛質、陰虛質、氣虛質、陽虛質、痰濕質、瘀滯質等 七種類型,建構完成陰虛質、陽虛質、痰濕質三種中醫體質檢測量表(BCQ),檢 定標準共 44 題問項,以作為臨床醫護人員客觀中醫體質評估研究工具(蘇,2011; 蘇,2009)。 隨著現代化科技的進步,近年來更發展許多有關臨床醫療診斷工具,其中脈 率檢測儀即是一種便利且非侵入式的量測,自人體取得心率變異信號,加以評估 人體在各種生理功能狀態下,調節控制心臟速率之自主神經系統之平衡狀況,其 心率變異參數代表著自主神經活性指標,同時臨床上,心率變異信號之各參數已 被廣泛地使用於臨床診斷基礎上。 (Sandercock,Bromley.,&Brodie,2005;湯、吳, 2003;蘇,2009)。綜合上述中醫體質量表(BCQ)與脈率檢測儀,不僅能提供臨 床體質判斷分型與人體自主神經的調變情形,提供國內中醫醫療人員客觀評估病 人體質之參考,也能作為健康促進與疾病防範的基礎此標準(蘇,2009)。 儘管有關中醫體質學說研究發展以及研究期刊的發表不盡其數,但關於中醫 體質與心率變異度的研究議題,卻鮮少見。其中查閱文獻結果發現,臨床醫學研 究有關研究對象的體質類別分析,多以具有經驗的醫師根據傳統中國醫學四診、 八綱和證候分類等辨別診斷,其主觀性較強,且缺乏客觀資料的收集(Chen et al.,2001)。因此本文研究使用蘇奕彰教授所建立有效度的中醫體質問卷(Body Constitution Questionnaire,BCQ)量表及脈率檢測儀,作為本研究客觀性的中醫體 質分型評估標準及研究實驗評量工具。將所獲取的個案數據資料,利用廣義估計 方程式模式( (generalized estimating equations,GEE))統計分析法,彙整資料進 行整理歸類,廣泛深入的探討中醫體質與心率變異兩者間的相關性,期望藉由人 體體質研究臨床分析與現代科學技術相結合,作為未來中西醫結合研究促進健康 與疾病防治的參考。. 2.

(12) 第二節研究目的 本研究目的為運用具有效度的中醫體質量表(BCQ)來進行評估中醫體質的 特性,並藉由脈率檢測儀心率變異信號的頡取來分析自主神經對心臟調變的情 形,並進一步探討中醫體質與心率變異兩者間的相關性。 本研究目的分為二部份: 1.瞭解人口學變項對於心率變異的各項時域(SDNN、RMSSD) 及頻域(TP、 LF、HF、nLF、nHF、LF/HF) 參數之影響。 2.瞭解中醫體質對於心率變異之影響。. 3.

(13) 第三節研究問題 本研究探討以下二個問題: 1.人口學變項與心率變異的時域(SDNN、RMSSD) 及頻域(TP、LF、HF、nLF、 nHF、LF/HF)數值相關性為何? 2.中醫體質與心率變異的相關性為何?. 4.

(14) 第四節研究假設 1.人口學變項與心率變異的時域(SDNN、RMSSD) 及頻域(TP、LF、HF、nLF、 nHF、LF/HF)數值存在相關性。 2.中醫體質與心率變異數質存在相關性。. 5.

(15) 第五節名詞解釋 本研究所使用特殊名詞之概念性與操作性定義說明如下: 一、中醫體質 (一)概念性定義: 體質的概念指人類個體在臟腑、氣血功能和形態上的特殊性(蘇,2006) 。 《 內經》 《靈樞經·五變》中說: 「一時遇風,同時得病,其病各異」意指同時受邪 氣,因人之體質的不同,故得病有別(李,2014)。 (二)操作性定義: 利用蘇奕彰博士所領導之體質與證型研究團隊所開發完成的中醫體質量表( Body Constitution Questionnaire,BCQ),共44題,作為客觀評估個案中醫體質類型 的有效度評估工具。對於不同體質類型的評估,按照「中醫體質證型與體質評分 規則表」 ,對於個案的體質做出歸類。. 二、心率變異度(Heart Rate Variability,HRV) (一)概念性定義 心率變異度指的是,個體心臟連續2次的心搏和心搏跳動間期(beat-to-beat) 時間變異數的一種生理現像,即使人體處在休息的狀態下,心率也有相當程度的 變異,此種變化就稱為心率變異度(陳、郭、駱,2000;翁、何、歐、林、謝, 2009。 (二)操作性定義: 本研究採用賞金科技股份有限公司之「脈率檢測儀」電池式微血管透照器 作為評估自律神經活性平衡指標。利用脈率檢測儀進行心電圖分析,而心率的 訊號分析原理是經過特殊心率變異作定量分析。這類分析心率變異度的主要方 法有兩種:一種是「時域分析」 (time domain analysis) ,是將有限長度心博間期 訊號做統計上的計算,得到各種指標包括全部正常心跳間期的標準差(SDNN )指自主神經系統整體活性的評估、RMSSD 及 pNN50 適用於短期評估心率變 異,代表副交感神經活性。另一種「頻域分析」 (frequency domain analysis)則 是把心跳間期在一段時間產生連續變動的訊號,利用快速傅立葉轉換(fast Fourier transform,FFT)成不同的功率頻譜,進而用來評估自律神經系統的活性 ,心率變異參數指標包括:極低頻(VLF)代表副交感神經活性、低頻(LF) 6.

(16) 反應交感及部分副交感神經活性指標、高頻(HF)表示副交感神經活性、低頻 /高頻比值(LF/HF ratio)是交感-副交感神經之平衡指標、總功率(TP)反應 自律神經功能總活性、正規化低頻(nLF)代表交感神經活性、正規化高頻( nHF)代表副交感神經活性指標。. 7.

(17) 第二章文獻查證 本研究文獻分為中醫醫學體質論述、自主神經、心率變異、中醫體質與心率 變異的相關性四個部份,分別敘述如下:. 第一節中醫醫學體質論述 中醫學強調人體完整性觀念,認為人體病理機轉的變化概念,並非單指疾病一 個症癥或是疾病本身,而是人體及其社會和自然環境之間聯繫的密切關係。於是 人體生理內在活性系統可透由信息傳遞,形成一個網絡相關的系統,當外部各種 環境因素起了變化,也可反映在人體內在臟腑生理狀況,而造成個體體質上的差 異性。所以人體以心臟系統為中心,通過經絡循行把身體臟腑相互聯系在一起, 以達到人體陰陽氣血平衡狀況(陳,2010)。 傳統中醫以陰陽兩種屬性來表述人們身體生理狀態,認為人體陰陽平衡要做 到「陰平陽秘」 ,而不可以「陰陽離决」 。就是「陰平陽秘,精神乃治,陰陽離决, 精氣乃絕」 (王,2010) 。於是獨特的傳統醫學針對體質的分型就遵循陰、陽準則, 其中陰虛與陽虛體質是常見的體質分類。即使臨床在分辨體質類型也不例外,當 以陰陽為總綱, 《景岳全書》曰︰「寒熱者,陰陽之化也」 , 「陽盛則熱,陰盛則寒; 陽虛則寒、陰虛則熱」 。「陰虛」是「陰液虧耗,虛陽亢進」而生內熱。寒熱,兩 者所表現的症狀也近不相同,如表 2-1 各體質類型主要症狀—文獻彙整(匡調元, 2003)。 關於傳統中醫醫學的人體體質理論而言,早已在秦漢時期, 《內經》即對體質 的形成因素、分類,臨床上的應用以及預防上有獨特性論述,但論述零散,且欠 缺完整性。直到東漢末年《傷寒雜病論》提出對體質研究的闡述,逐步展開且漸 進應用於臨床醫學,形成完整系統性的學說(張、畢、王,2006;錢會南,2006)。 而在早期西方醫學文獻也提出所謂體質的概念,例如西元前的 Empedocles 研究指出,認為宇宙之間一切物質皆由火、水、土、氣四要元素所組成,而身、 心平衡狀態皆與此四大元素相關。又經 Hippocrates、Aristotle 和 Galen 等人之推 動發展闡明論述,乃成為學者 Pasteur 研究細菌病原前西方最重要的醫學理論 (蘇,2007)。其他學者再探究其五行學說,在中醫命名為木、火、土、金和水, 將人的身體分為五大系統,每個系統存在都具有特異性,可用於解釋人體的臟腑、 氣血生理機能,也說明了每人有其獨特的生理活動功能,藉此臨床醫療護理提出 8.

(18) 針對個體不同體質的差異性,強調給予個別性的施護(Wong&Leung, 2008; Lu,Jia,Xiao.,&Lu, 2004)。 體質的含意早見於《內經》的《素問.厥論》:「是人者質壯,秋冬奪於所 用」、《素問.逆調論》:「是人者,素腎氣勝」,上文的「質」、「素」即是 個體體質之意思(龔、張、高、劉,2004)。而在秦漢時期的《內經》 《靈樞經· 五變》中說:「一時遇風,同時得病,其病各異」,意指同時受邪氣,因人之體質 的不同,故得病有別(李,2014) 。而體質是一個人受遺傳基因和其個人生長環境、 發育、老化過程中的影響,在形成身體臟腑代謝、生理機能相對穩定狀態之下, 而引起自我的調控能力與對外環境適應能力,所產生生理、病理性不同的獨特性 反應(邢、苗,2004)。其他學者研究也提出體質是以個體先天性遺傳(父母身 體素質、父母血緣遠近、父母生育年齡、養胎、妊娠期疾病)及後天各種的因素 (年齡、性別、飲食營養、勞動鍛鍊、精神神志、地理環境影響)為基礎,所表 現出的生理功能及心理狀態等各方面的個體特質。因此針對不同年齡層的小孩及 老人、男性與女性生理特質,會有個人體質上的不同差異(蘇,2006、周,2006)。 當人體面臨致病病原入侵時,個人會因身體免疫系統強弱差異而產生疾病不同症 狀的表現,此種即是個體體質的差異現象(寇、陳、陳,2012;王,2005)。 現代中醫學對體質分型大多是建立在臨床實證醫學觀察分析,以及根據人體 五臟六腑及氣血津液產生不平衡狀態,結合中醫學理論病因病機現象,而發展出 諸多體質分類相關研究,其中以王琦教授建立的《中醫體質學》逐漸確立了體質 學說在臨床上的價值。王琦提出七種體質分類方法,將體質劃分為正常質、陽虛 質、陰虛質、濕熱質、氣虛質、痰濕質、瘀血質等七種臨床體質型,對現代體質 學說有了更大的發展及貢獻(王,2005) 。然而國內研究文獻發現,彭、李(2001) 採用自行發展之評估結構式量表為研究工具,進行探討女性陰性體質量表及經前 症狀之相關性。另一相關研究為,蘇奕彰教授以自覺症狀、體徵量表資料及實驗 室測定方式,針對系統性紅斑狼瘡及正常人進行體質分類,將體質分為七型,即 正常質、血虛質、陰虛質、氣虛質、陽虛質、痰濕質、瘀滯質(蘇,2009) 。本研 究乃使用蘇(2009)之各類體質分類方式及所建構與發展的中醫體質問卷量表進 行研究實驗。因此中醫學強調基於每個人體質的差異性,可以作為臨床醫學診察 病人狀況、辨別證候、判斷病情的基礎理論。由此可見,中醫體質的研究不僅有 助於探討疾病病機病理發展過程,對於臨床醫學的疾病辯證施治亦具有極重要意 9.

(19) 義(王,2005;錢,2006)。. 10.

(20) 表 2-1 各體質類型主要症狀—文獻彙整 體質類型 陽虛(虛寒). 症狀 神疲乏力、語聲低微,少氣、懶言、呼吸短促(活動時更明顯 )、自汗(白天易出汗)、四肢易冰冷、怕冷、面色淡白、眼 瞼或下肢浮腫、口淡不渴,喜熱飲、小便清、小便量多、大便 稀軟或不成形、舌質淡、舌胖、舌苔潤. 陰虛(虛熱). 形體消瘦、失眠、急躁易怒、潮熱、盜汗(晚上易出汗)、五 心煩熱、怕熱、午後顴紅、面紅、心悸、目澀、耳鳴、頭昏眼 花、眩暈、口唇咽乾燥、尿少色黃、大便乾結、舌質偏紅、舌 少苔或無苔. 痰濕. 痰濕凝聚,以形體肥胖,腹部肥滿,. 面色淡黃、口黏苔膩、胸悶、痰多而黏或稀白、體型肥胖、腹 部肥滿鬆軟、身重不爽、困倦、下肢浮腫、舌胖、脈滑、面部 皮膚油脂較多,多汗且黏,胸悶,痰多. 註:目前缺乏客觀統一的診斷標準。多數以症狀出現數量做診斷,出現越多症狀 ,則虛性體質越嚴重。 資料來源:陳麗麗、蘇奕彰(2007)·從中醫談虛性體質的健康促進·護理雜誌,54(4) ,16-20。 王玟玲、田莒昌、林吟霙、吳俊賢、梁文敏、劉省宏、陳建仲(2007) · 健康之醫學院學生正常、氣虛與痰濕體質脈波圖研究·中臺灣醫學科學 雜誌,12(2), 117-123。. 11.

(21) 第二節自主神經 自律神經系統(autonomic nervous system)又稱「自主神經系統」 ,可經由中 樞神經系統影響自主神經系統活動,它是維持身體內部恆定非常重要的系統,主 要支配人體內臟器官組織的機能及腺體的分泌,與體內的恆定有關,可說維繫著 我們的生命,其雖不受大腦意識控制,卻受自律反射、腦部下視丘及邊緣系統控 制,並且,它往往和情緒、睡眠型態、飲食、體溫、荷爾蒙的調節有關(尤 2007; 許、許、周,2014)。 自主神經系統即是由交感神經系統和副交感神經系統共同組合。研究顯示, 自主神經系統(ANS)主要控制內臟活動功能包含維持體內溫度恆定、使組織器 官的功能處於最協調狀態,舉凡是人體的循環、消化、呼吸、代謝、體溫、生殖 等身體臟器皆受控制影響,以維持生命機能的活躍。當個體處於備戰、緊繃、焦 慮不安狀態,交感神經會受刺激而被喚醒,並且開始作用於身體內臟器官,造成 瞳孔放大、豎毛肌收縮、體溫上升、血管收縮,形成血壓上升及心跳速率增加、 排汗增加。另一方面,當人身體處於放鬆休息狀態時,表現出來的現象則是副交 感神經功能活性變大,舒緩交感神經過度的興奮,對內臟功能產生抑制作用,造 成瞳孔縮小、排汗減少、肌肉放鬆、心收縮力及血壓下降、胃小腸平滑肌分泌蠕 動均增加,而心臟跳動週期的變化,會依靠副交感神經的調節,使得心跳速率下 降。由此可知,交感和副交感神經系統支配調控身體內臟之功能,往往彼此間對 器官生理功能形成互相拮抗制衡的性質,而僅少數是由單一神經系統所支配,如 血管僅接受交感神經的支配,如此確切反映了交感與副交感神經系統的平衡狀態 ,因此人體全身臟器功能的支配與協調需要靠這兩大神經系統的共同作用( O'Connor et al.,2000;黃,2012;莊、王、陳 2008;陳,2012;許、許、周,2014 )。. 12.

(22) 第三節心率變異(Heart Rate Variability, HRV) 一、心率變異的發展與應用 心率變異度的變化,此現象早在十八世紀時即被發現竇性心跳速率週期性變 化非恆定不變的機轉,心跳速率變異度除了受右心房竇房結肌肉細胞調節,亦受 到自律神經調變系統控制的影響。Hales 在西元 1733 年的研究報告首要發現人們 每次心博跳動速率與血壓間確實存在變異性,而呼吸週期、血壓和心跳間期之間 也存在著關聯性(陳、郭、駱,2000)。1965 年,Hon 與 Lee 之報告首先將胎兒 的心率會隨著交感與副交感神經的調控而呈現變異現象,應用在胎兒生命徵象的 監測機制指標上,當胎兒生理功能出現缺氧異常現象,其交感會興奮而副交感受 抑制,反映出來的是胎兒的心率變異度值下降,胎兒目前也正處於呼吸窘迫生命 危險狀況。多位學者研究結果發現,心率變異度值下降是病人罹患心血管疾病後 死亡率攀升的一項預測因子,也證實了自律神經系統對於心血管疾病所存在的影 響(Wolf et al.,1978;Kleige et al.,2005;Bigger.,1992)。另有研究指出,急性梗 塞性腦中風病人在二個月和六個月後,所有心率變異數值的變化,除了低高頻功 率比值(LF/HF),明顯較對照組低外,其餘發現整體心率變異的參數指標皆顯 著增加以及呈現相關性影響,有一學者提出實驗證明蛛網膜下腔和腦出血可能會 引發其他神經系統疾病,藉由交感神經系統功能亢進的影響,引起心臟心律不整 (Lakusic et al.,2005;Oppenheimer et al.,1990)。 Hyndman(1975)、Sayers(1973)等人首先發現並且將功率頻譜分析用於 心率變異度分析的研究上,他們發現心臟電位所產生的波形信號在心率的功率頻 譜圖上有三個波峰圖,其中包括低頻部份(0.04 Hz)可反映在人體血管平滑肌舒 縮的張力上,與身體體溫熱調節有關;中頻部份(0.10-0.12 Hz)來自當人或動物 處於一種身體長期抵抗壓力下、極度緊張潛在的危險時,會傳遞生理的信息,使 人體體內應對壓力以維持調控恆定的能力。高頻部份 (0.3Hz) 與呼吸系統規律 性運動有關(Hari, Shravya , Suresh ,Mallikarjuna, Sharan., &Chandrasekar.,2012; Chen et al.,2001)。. 二、何謂心率變異 心臟節律性週期性心博跳動除了受竇房節率細胞本身的自動節律性放電( Intrinsic heart rate)電流傳導之外,也受到自主神經調節的影響。因此除了神經系 13.

(23) 統功能性或竇房節器質功能性損傷才會引發心跳不規律的搏動。心率變異是以連 續且不間斷方式量測心跳與心跳間隔的時間變異程度,而個人的心跳速率並非持 續以不變的速度在搏動,當從事激烈運動時,心跳跳動甚至可增加至三倍;某種 程度若仔細測量便會發現,每次心搏跳動與心搏跳動的間隔均有幾十毫秒以內的 微小差異,即使人體處在平靜、休息狀態的環境下,也有某些相當程度上的差異 ,此種差異稱為「心率變異」。(陳、郭、駱,2000;Takanao Mine et al.,2008; 翁、何、歐、林、謝,2009)。. 三、心率變異參數分析 依據美國心臟協會(American Heart Assocciation,1996)許多相關研究結果 顯示,可運用 HRV 精確評估測知自主神經功能,並利用心電圖進行分析心率變異 生理參數資料。由於在心臟電器訊號傳導正常的情況下,心電圖所有被偵測到的 波形中,就所屬 R 波為較顯著的波形,也是最容易被觀察。R 波間距代表心臟的 速率意義,代表 R-R 間距確實能代表心跳間期。因此,心率變異對於臨床醫學評 估心臟生理訊號變化,與觀察心臟和自主神經系統疾病相關因素,是常見且有效 的預測指標,如圖 2-1(翁、何、歐、林、謝,2009;吳,2009;Peng et al; 2009) ) 。 因此本研究針對在正常心跳節律下進行施測與資料收集分析,進而排除心律 不整之影響因素。其中,許多研究文獻也提出在心率變異的生理參數指標中,其 實交感神經活性相關指標包括 SDNN、LF 以及 TP(Bigger et al.,1992) ,其中正常 R-R 間距標準差(SDNN)除了是預測心血管疾病的指標,也是臨床常使用的心 率變異預測因子。另外,副交感神經活性指標生理參數為 RMSSD、pNN50 與 HF 。因此臨床研究實驗上可藉由時域分析及頻域分析,以至用於測量人體的心率變 異與自主神經系統活性的程度變化 (張、吳、江,2010;Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology,1996;Burguera et al.,1995)。 (一)時域(Time domain)分析法 在時域分析方面,本研究主要的測量計算為 3 分鐘心率變異生理參數,通常 觀測是利用連續測量到的心電圖訊號,每一 QRS 複合波間的 R 波間距參數變化, 直接進行統計學上的計算與資料分析,及在心跳間期時間序列的關係;因此經心 14.

(24) 電圖訊息擷取心跳間變異度大小,在計算後分析,可作為觀察自主神經變化的評 估指標工具(Choi et al﹐2006)。時域分析法指標如下表 2-2: 1.HR(the time average of heart rate):平均心臟跳動次數。 2.SDNN(Standard deviation of all nomal to normal intervals):全部正常心跳間期 的標準差,其標準差愈大,心率變異度愈大,意即心電圖的正常 R 波與下個正 常 R 波間的標準差;因此測量時間越長,SDNN 值越高。(SDNN)2 與總功率 (Total Power,簡稱 TP) (m2)代表相同意義,指自主神經系統整體的評估, 即總心率變異。 3.SDANN(Standard deviation of the averages of NN intervals in all 5-minute segments of the entire recording):先分析 5 分鐘內平均的正常心跳間 期;代表長時間心率變異度評估。因此短時間的 SDANN 較無意義。其與身體 活動情形有關,當人體處在清醒或活動狀態時,SDANN 會有上升趨勢,而身 體活動明顯下降時,SDANN 呈現下降曲線(Raj,Roach,Koshman .,&Sheldon,2006 )。 4.RMSSD (the square root of the mean of the sum of the squares of differences between adjacent NN intervals):適用於短期評估心率變異,且優於 NN50 及 pNN50,代表副交感神經活性。 5.pNN50(NN50 count divided by the total number of all NNintervals):NN50 數目 除以量測之所有正常心跳間隔總數,差距大於 50 毫秒比例,它與高頻功率相 同,代表副交感神經的活性。 綜合上述指標中 RMSSD 及 pNN50 均屬於短時段紀錄變異度指標,與副交 感神經的活性有關,主要用來檢視心率變異度中高功頻率的變異,研究指出二者 呈高度明顯相關性。臨床研究實驗過程上,最常被建議用來做時域分析時的心率 變異度指標性生理參數有:SDNN、SDANN 和 RMSSD。其中 SDNN、RMSSD 及 pNN50 指標,這些數值越高,代表心率變異度越大,副交感神經活性越強;反之,數值 越小,代表心率變異度越小,交感神經活性較強(陳、郭、駱,2000;張,2007 ;陳、蔡,2008;European Societyof Cardiology and North American Society of Pacing and Electrophysiology, 1996)。. 15.

(25) 圖2-1 心電圖上相鄰兩個R波間隔時間即為RR間距. 資料來源:翁根本、何慈育、歐善福、林竹川、謝凱生(2009).心律變動性分 析.臺灣醫界,52(6),290-293。. 16.

(26) 表2-2、心率變異度時域分析法指標 名稱 HR. 單位 心跳數率. 意義 平均心臟跳動次數. SDNN. ms. 常見心跳間期標準偏差;代 表自主神經系統整體的評估 。. SDANN. ms. 平均每5分鐘內的正常心跳 間期的標準偏差. pNN50. %. 1. 相鄰正常的兩心跳間期 差值大於 50 毫秒比例。 2. 代表副交感神經的指標. 資料來源:陳高揚、郭正典、駱惠銘(2000)·心率變異度:原理與應用·中華民國 急救加護醫學會雜誌,11(2) 47-58.。. 17.

(27) (二)頻域(Frequency domain)分析法 頻域分析是將心臟跳動間期之時間序列波動的心電訊號量化分析,進而轉 換為不同頻率時的分佈情形,而建構出心跳間期的功率各頻譜帶,其計算方法 常利用快速傅利葉轉換(fast Fourier transformation,FFT)估計,以功率頻譜密 度(Power spectral density,PSD)或是頻譜分佈(Spectral distribution)的方式表 現(張,2007)。然而,從短時間測量 2-5 分鐘的心電圖訊號記錄,可以計算 出三個主要的頻譜分布情形(陳等人,2000) ,可發現心率的功率頻譜區主要有 三個波峰值,包括極低頻區(Very Low Frequency Power,V LF) 、低頻區(Low Frequency,LF)、高頻區(High Frequency,HF)(Chen et al.,,2001;陳等人 ,2000;Berger et al.,1989;Moon et al.,2003;Kuo et al.,1999)。頻域分析常用 的臨床指標如下錯誤! 書籤的自我參照不正確。: 1.總功率(Total Power,簡稱 TP) :反應自律神經功能總活性,代表整體心率變異 度評估,亦代表總心率變異。 2.極低頻功率(Very Low Frequency Power,簡稱 VLF):代表副交感神經活性。 較適用於長時間測量之心率變異,而短時間之 VLF 數值意義仍未明確。 3.低頻功率(Low Frequency Power,簡稱 LF):代表反應交感及部分副交感神 經活性指標及感壓反射(aroreflex activity)之影響。 4.高頻功率(High Frequency Power,簡稱 HF):表示副交感神經活性。 5.正規化低頻功率(normalized Low- frequency Power,簡稱 nLF) :低頻功率/(總 功率-極低頻功率) × 100,代表交感神經活性。 6.正規化高頻功率(normalized High- frequency Power, nHF):高頻功率/(總功率 -極低頻功率) × 100,代表副交感神經活性指標。 7.低頻/高頻的比值(LF/ HF ratio):代表交感副交感神經之平衡指標,若比值上 升代表受交感神經調控,反之,比值下降則代表受副交感神經調控(陳等,2000 ;Bernardi et al.,1996;Fouad et al.,1984;Berger et al.,1989;Choi et al.,,2006) 。 研究文獻顯示極低頻功率生理功能意義尚未明確,因此在計算短時間測量指 標時,應避免使用極低頻功率。然而,高頻功率的變異是由副交感神經調控,而 低頻功率的變異,強調由交感神經與副交感同時調控,反映了兩個頻域中所得到 的心電圖訊號有較大的明顯相關性,也具有統計上的實質意義 (陳、郭、駱,2000; 18.

(28) 呂、賴、陳,2007)。. 19.

(29) 表 2-3 心率變異分析生理參數時域分析與頻域分析之共通指標 時域分析與頻域分析之共通指標 SDNN. TP. SDANN. VLF. RMSSD. HF. pNN50. HF. 資料來源:蔡美智(2011)·雷射針灸刺激太衝穴對血壓及心率變異之影響·嘉義 縣:南華大學碩士班學位論文。. 20.

(30) 表 2-4 心率變異的頻域指標及臨床意義 名稱 總功率(TP). 單位. 頻率範圍(HZ). ms2. =0.4. 生理意義 1.全部正常心跳間期的變異 數。 2.代表整體心率變異度評估. 極低頻功率(VLF). ms2. 0.003~0.04. 1.極低頻範圍的正常心跳間 期的變異數 2.生理意義未有定論。. 低頻功率 (LF;. ms2. 0.04 ~ 0.15. LF/TP). 1.低頻範圍的正常心跳間 期的變異數。 2.反應交感及副交感神經活 性。. 高頻功率 (HF;. ms2. 0.15~0.4. 1.高頻範圍的正常心跳間. HF/TP). 期的變異數。 2.代表副交感神經活性。. 正規化低頻功率. nu. (nLF). 低頻功率/(總功率. 反映交感神經活性定量指標. -極低頻功率)× 100. 正規化高頻功率. nu. (nHF). 高頻功率/(總功率. 反映副交感神經活性的定量. -極低頻功率) ×. 指標. 100 低頻/高頻的比值. 無單位. 低頻/高頻的比值. 代表自主神經活性平衡指標. (LF/HF ratio) 資料來源:陳高揚、郭正典、駱惠銘(2000) ·心率變異度:原理與應用·中華民國急救加 護醫學會雜誌,11(2),47-58.。. 21.

(31) 四、臨床上心率變異的研究: 臨床醫學研究指出,影響心律變異度參數因子包含年齡、性別、心跳速率、 血壓、肥胖及吸菸等因素(楊,2014)。 (一)年齡與性別 許多文獻研究結果證實,隨著老年人的身體心臟功能衰退,心率變異參數數 值會逐漸下降,這也表示年輕人的自主神經較老年人強,進一步推論心臟速率的 自主神經調控機能也伴隨年齡逐漸減弱。於 Choi 等人(2006)針對不同年齡(23-54 歲)族群和種族上的心率變異性進行相關研究,實驗結果顯示隨著年齡的增加, 心血管疾病罹病率相對會上升,而心臟自主神經系統活性相對低下,至於罹患高 血壓者比血壓正常者心率變異度明顯降低,顯見年齡及不同心血管疾病對於自主 神經系統功能的心律變異指標(LF,HF 和 LF/HF)數值會產生差異性變化。Zhang (2007)研究對象是針對 10-80 歲族群,招募男性 167 位、女性 130 位,探討年 齡與心率變異的關係,報告顯示當年齡增加,指標參數 TP、LF 與 HF 呈現逐漸 降低趨勢,因此進一步分析不同年齡階段對於心率變異會產生影響。 Park,Lee&Jeong(2007)以介於年齡 35-55 歲無疾病者共 637 位為收案對象,經結 果分析心率變異頻域生理參數 TP、LF 與 HF,出現年齡越大會有下降趨勢。另外 ,Kuo 等人(1999)研究年齡介於 40-79 歲的男女,臨床診斷為無高血壓、低血 壓、糖尿病神經病變或心律不整症狀,其研究發現 HRV(VLF、LF 和 HF 參數) 測量隨著年齡的增長呈線性有下降趨勢。並且 HRV 年長者與年輕男人比較所有的 參數指標均低於年輕男性。 心率變異參數指標 SDNN,代表自律神經活性強弱的程度。也就是說,年紀越 輕,SDNN(自律神經)強度越高,年紀越大,SDNN 越弱(王,2010) 。另一項研 究發現心肌梗塞發病後,心臟心率變異度下降,副交感神經對心臟的調程度也會 同時下降,造成交感神經活性上升,因此心率變異亦被預測為發生心肌梗塞後的 死亡率指標,且具有心血管臨床診斷意義(陳等人,2000)。 有關性別對於心率變異影響的研究結果則較不一致,蔡、陳(2009)針對大 學學生研究男性受試者的 SDNN 和低頻/高頻比值(LF/HF)高於女生,男生的 交感神經活性大於女生,副交感神經活性則相對低於女生。Antelmi et al.(2004 )針對 653 名 14-82 歲不曾罹患心臟疾病的受試者結果報告指出,男性心率變異 頻域分析 LF 數值高於女性,HF 則顯著低於女性,這些重點反映了男性受到較多 22.

(32) 交感神經的影響,女性受試者則受到較多副交感神經的影響。郭(2010)表示, 男生屬陽女生屬陰,因此男性之交感神經活性與低頻功率均較女性高;反之,女 性的副交感神經與高頻功率則比男性高。Bigger et al.,(1992)針對 40-69 歲族群 的研究也顯示,男性心率變異頻域分析數值 LF 高於女性,但是 HF 則和女性相似 。陳(2009)針對台灣族群心率變異性性別與姿勢相關研究結果報告指出,nLF 都是男性大於女性,Pvalue 遠小於 0.05,其代表的生理意義為男性之交感神經在 臥、坐、站三種姿勢下都優於女性,而 nHF 都以女性大於男性,且其 P value 遠 小於 0.05,其代表的生理意義為女性之副交感神經在此三種姿勢下都優於男性, 而 LF 與 HF 之比值在三種不同姿勢下,皆是男性大於女性,其 Pvalue 遠小於 0.05 ,代表的生理意義為男性之交感神經與副交感神經平衡狀態在此三種姿勢下都優 於女性。Duanping etal.(1995)探討人口相關對於心率變異性的影響,研究了 1984 名健康人,以隨機取樣方式在社區招募年齡在 45 到 64 歲的研究對象,結果指出 HRV 指標與年齡、種族和性別有關,果然隨著年齡的增加,副交感神經和交感神 經功能活性下降。就白天活動時間而言,所有指標顯示男性皆高於女性。可是男 女性老年人在總功率中的功率譜百分比,及 60 歲以上的男女性,LF、HF 的差異 性越來越小,甚至心率變異度也沒有顯著性差異(Stein,Kleiger.,&Rottman,1997; 何、歐、林、謝,2009;王,2010) 。由上述可知,男、女性之心臟自律神經的活 性,隨著年齡的不同亦會影響性別差異(郭、韓;2007)。. (二)吸菸情形 根據文獻指出,菸草中大約含有 1,200 餘種化合物,其中有超過 44 種有害物 質,對人體會造成傷害,包括尼古丁是一種會興奮中樞交感神經系統的物質,因 此可能增加血液中兒茶酚胺(catecholamine)的濃度上升,造成心跳速率和每輸 出量增加(李、張、鄭、李,2013)。Bolinder(1997)發現,有抽菸習慣者,無 論是在休息時或運動時的心跳速率及收縮壓都比沒有抽菸習慣的人高。有研究指 出,無論是短時間或長時期吸菸者皆會導致心跳率和血壓的增高,且心率變異性 下降與走神經功能對心臟支配能力的下降,嚴重菸癮者針對在年輕人和人體姿勢 改變時,會造成長期心臟自主神經系統調控力變差(Hayano et al.,1990)。Hering 等人(2006) 研究指出吸菸者因為年齡差異會產生不同交感神經活性,年輕的吸 菸受試者(平均年齡 29 歲),在抑制中樞交感神經功能達顯著性增加。根據 23.

(33) Narkiewicz 等人(1998)的研究結果發現,因尼古丁(菸鹼)會與菸鹼型膽鹼受 體(Nicotinic receptor)結合,此受體與副交感神經活性有關,對於短期或長期吸 菸會導致心臟的交感神經活性增高,副交感神經活性降低。蕭(2015)以大專學 生為對象探討學生吸菸前後心率變異性變化情形,研究結果指出,研究對象吸菸 後之總功率(TP)、低頻功率(LF)、高頻功率(HF)均顯著低於吸菸前(p< 0.05),意即吸菸後整體自主神經活性、副交感神經活性均顯著下降。王(2012 )以 18-25 歲大學生健康促進生活型態進行研究,發現無抽菸習慣的人 pNN50 的 比值較有抽菸習慣者低 12.577,P 值為 0.048。. (三)心跳速率 心臟是人體血液循環的生命動力來源,而主要調節心血管活動的基本中樞位 在延髓,支配心臟交感神經和副交感神經的機能,共同調節心臟的功能活動,乃 是主要調節心率的生理機轉。然而中樞在相當大的程度上對血壓調節、心輸出量 及內臟器官血流量的分配等進行了調節功能。從影響心跳的差異程度觀點來看, 當人遇到壓力和情緒緊張時心率會增加,其中負責調控人體循環系統的心臟功能 部分,交感神經興奮會直接釋出正腎上腺素(norepinephrine)以刺激心臟,使心 肌收縮力加強、興奮性增高、傳導加速、心輸出量增多、心跳脈搏速率變更快; 相對而言,副交感神經末梢則產生乙醯膽鹼(acetylcholine),藉化學物質的影響 主要支配心臟之竇房節(SA-node)及房室結的傳導系統,使心搏跳動速率變慢( Gorman&Sloan.,2000) 。綜觀上述,心臟中樞系統能偵測到接受由腦及身體其他部 位傳輸而來之訊號,然後調變心臟週期心率的跳動。可是心臟傳導功能活動反應 卻也隨時受到自律神經系統調節的影響,此一影響會反射於心率變異,所以心率 變異的施測不僅可以監測人體臟腑健康機能狀況,亦可成為自律神經活性的重要 指標工具(Rajendra Acharya et al.,2006;呂、賴、陳,2007) 。郭、韓(2007)研 究性別對運動中自主神經調控情形,年齡以男(27.7+11.8)女(32.8+15.0)各 20 名,在心跳負荷與心跳、血壓變化,比較兩組心跳顯示,休息狀態心跳無顯著差 異,但在相同的運動負荷下,女性運動時的心跳明顯大於男性(p<0.05)。比較 兩組的血壓顯示,女性在休息時的舒張壓明顯低於男性(p<0.05),兩性在運動 中的血壓則無顯著差異。Shailaja&Sandhya(2012)總共有 267 名健康志願者,研 究對象究人群以年齡和性別分為八組,也就是說,男人和女人在四個年齡組:兒 24.

(34) 童(6-11 歲)、青少年(12-19 歲)、青年(20-40 歲)和中年(41-55 歲),其 中,在男性和女性之間的 HR 差沒有表現出任何統計學顯著性,而性別女性比男 性的收縮壓和舒張壓均顯著降低,在所有年齡組(P <0.01)。王(2012)在探討 「健康促進生活型態」及心率變異間的關係時,以 18-25 歲的南部某大學之大學 生為收案對象,共招募 123 位,結果顯示,大學生的心率變異參據中 HR 值會受 到性別、年齡、與血壓值影響,當年齡每增加一歲,HR 的平均分數值會減少 2.181 ,P 值為 0.000,發現年齡與 HR 呈負相關。. (四)血壓 自律神經對人體心血調控佔有重要地位,而控制血壓的調控訊息來至於心 臟及動脈的感受器,使得身體血壓值維持在平衡狀態。當人體血壓下降,會引起 交感神活躍,刺 激 心 跳 加 速、心 臟 收 縮 力 增 加,也 相對同時降低副交感神經的 活性,減少對心臟的刺激,導致增加全身血壓;另一方面,當血壓上升,副交感 神經系統活性增加,則抑制心跳且大部分的血管擴張,最終可降低血壓(呂、賴 、陳;2007;張、吳、江,2010)。Lutfi& Sukkar (2011)的研究是以檢測在無 高血壓史和心率變異性之間的關係,受試者為 28位健康的男女,男性年齡為24.86 ±3.79歲,女性年齡為25.14±5.37歲。糖尿病、高血壓、心臟疾病或可能改變心臟 速率的任何疾病被排除在外,藉以研究血壓和心臟心率變異指標之間的相關性, p<0.05被認為是達顯著。結果報告血壓和短期(5分鐘)頻域分析高收縮壓,在LF 和LF/HF比值較高且高交感神經活性和血壓呈現正相關,和副交感神經(HF)指 數呈負相關。高舒張壓是與HRV(SDNN、RMSSD、TP、LF和HF)有關,與高 LF指數、RMSSD和HF指數低和副交感神經活性低有關。而舒張壓除了與LF和 LF/HF呈正相關,與心率變異指標SDNN、TP、HF則呈負相關,和迷走神經張力 (HF)下降有關係,因此,在沒有高血壓病史的患者中發現,短期心率變異指數 和血壓升高有關。. (五)肥胖因素 一、肥胖概況 肥胖的情況在世界各地有逐年增加的趨勢。肥胖乃屬於中醫「痰濕」之範圍 ,針對有「肥人多痰濕」的理論概念,表示肥胖者多為痰濕體質,而水濕痰飲多 25.

(35) 因肺、脾、腎等臟腑氣化功能失常,水液代謝障礙,以致水易停滯而成。氣滯血 瘀乃肥胖之病機,在氣血運行不順暢時容易造成身體脂肪堆積(劉、歐;2010; 洪,2002)。依據世界衛生組織的定義,體重過重與肥胖是依照身體質量指數( BMI)作為評估基準,所謂身體質量指數是以體重除以身高的平方(kg/m )來計 算,而BMI值若超過25kg/m,界定為體重過重,BMI 值若超過30kg/m,則判定為 肥胖(劉、歐;2010) 。 自主神經系統調控人體許多器官功能的運作,包括能量消耗與脂質代謝等, 經由結果發現兒童與青少年肥胖的SDNN與TP較低,而LF/HF比値會較高,心率 變異的總功率的偏低情形和自主神經功能失調有關(陳、蔡、2008) 。Rajalakshmi, Vijaya,Nataraj,MuraliDhar,&Srinath(2012)的研究目的主要是:評估心率變異性 (HRV)的肥胖印度年輕人和建立HRV指數和肥胖指數之間的相關性。共收案60 位年齡介於18-20歲的年輕成年受試者,依據BMI將受試者分為肥胖組(BMI≥25) 和體重正常組(BMI18-22.9),並以心電圖記錄每個人5分鐘,結果顯示:肥胖組 在頻率參數nLF和LF/HF比值顯著的增加,SDNN,RMSSD,PNN50,總功率, HF和nHF是顯著降低(P <0.05) 。Pearson相關分析顯示HRV和肥胖指數之間的相關 性顯著,結論說明交感神經活性的HRV指數均增加,而這些說明副交感神經活性 下降,肥胖的年輕人出現自主神經失調現象,而BMI是HRV變化的主要指標。 Skrapari et al.(2007)研究亦呈現肥胖婦女(BMI>30)的HF與LF較低,LF/HF參 數比值較高。另外,美國研究結果報告指出肥胖婦女在心率變異數值HF與LF方面 都較低,代表自主神經功能不活耀(Figueroa, Baynard, Fernhall, Carhart, & Kanaley, 2007)。Laederach-Hofmann, Mussgay and Ruddel(2000)研究指出交感神經與副 交感神經會隨著BMI增加呈現負相關,當BMI越大,副交感神經活性會越低( Quilliot, Fluckiger,Zannad,Drouin.,&Ziegler,2001) 。Riva等人(2001)也以24小時之 時域及頻域分析法,探討義大利青少年期肥胖與自主神經的功能,針對23位肥胖 組(12.9±1.6 歲)與14位控制組(12.9±1.6歲)比較其心率變異,結果顯示肥胖 組在整體心率變異度的指標上(SDNN、TP)均顯著較低,且時域分析中有關迷 走神經活性的指標(RMSSD、PNN50)也顯著較低,由上述結果得知肥胖與BMI 值有相關性,當副交感神經活性越低,則交感神經活性越高。Rabbia et.al.(2003 )研究發現肥胖組的SDNN、RMSSD皆顯著小於控制組,但TP沒有差異呈現一致 結果。根據陳、蔡(2008)兒童與青少年肥胖的SDNN與TP較低,而LF/HF比値 26.

(36) 會較高,心率變異的總功率有偏低情形和自主神經功能會失調有關。另一研究指 出痰濕體質重度阻塞性睡眠呼吸暂停患者(OSAS)與正常人間心率變異性,報 告顯示痰濕體質重度OSAS患者BMI指數顯著高於一般人。而心率變異性較正常人 明顯減低,其自主神經功能損傷更為嚴重(孟,2012)。 Shekharappa,Smilee Johncy, Mallikarjuna,Vedavathi,&Jayaraja(2011)研究對象 21-60歲族群,110位非肥胖組BMI為18.50-24.99 kg/m2,117位肥胖組BMI為30 kg/m2,探討不同年齡,肥胖與非肥胖在身體質量與心臟參數之間相關性的比較, 結果分析平均非肥胖組BMI為22.4±1.8;117位肥胖組,BMI為32.1±1.9,結果顯示 如在所有年齡肥胖者相較非肥胖的收縮壓高達統計學上顯著差異(P值<0.001), 在舒張壓方面不同年齡族群21-30歲,41-50年和51-60歲肥胖較非肥胖有較高的舒 張壓(P值<0.001) 。雖然年齡組31-40歲,它沒有統計學顯著,但肥胖者和各種心 臟參數(心臟速率,收縮壓,舒張壓)與身體質量參數之間在統計學高度顯著正 相關變化。陳、蔡(2008)指出肥胖者在心率變異方面總功率較低,也顯示自主 神經的整體活性較為低下,造成身體的代謝率下降影響,對於能量消耗降低。另 其心率變異發現肥胖者交感神經活性高於副交感神經,長期下來不利於身體健康. 二、肥胖之中醫病因病機 王、葉、朱、高、董、王、昊(2006)指中醫醫學:《黃帝內經》中有“肥 人”、“肥貴人”、“脂人”之說,即指體內痰濕體質。楊(2010)痰濕體質定 義為:由於人體臟腑陰陽偏頗、氣血津液施化不全,水液內停而痰濕凝聚濁為主 要特徵的體質狀態。痰濕體質其病機是肺脾腎陽氣不足,氣血津液不能布化,成 為易蘊濕生痰體質,具有這種體質的人,又相應出現多痰多濕症狀。宰、孫、李 (2011)肥胖的病機主要是“多痰”和“少氣”兩方面,金代,朱丹溪的《格致 餘論》:“肥白人多痰濕”、清·金子久謂:“體質魁梧,似屬陽虛,必有內濕, 濕痰偏多。趙、史、和、趙、范、江(2014)指出痰濕體質與高血壓病,冠心病, 糖尿病,代謝綜合征,腦血管疾病,肺部疾病,阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合 征等病證相關,綜合上述文獻肥胖與陰陽氣血的關係密不分。. 27.

(37) 表2-5 人體身體質量指數(BMI)表 成人肥胖定義. 身體質量指數(BMI)(kg/m^2). 體重過輕. BMI<18.5. 健康體位. 18.5<=BMI<24. 體位異常. 過重:24<=BMI<27. 腰圍(cm). 腰圍(cm). 輕度肥胖:27 <= BMI < 30. 男性:>= 90 公分. 中度肥胖:30 <= BMI < 35. 女性:>= 80 公分. 重度肥胖:BMI >= 35 資料來源:李宗育(2014)‧利用行動技術線上收集中醫問卷及其在體質分析與飲 食建議之應用‧嘉義縣:南華大學碩士班學位論文. 28.

(38) 第四節中醫體質與心率變異(HRV)的相關性 中國傳統醫學是一門獨特的醫療系統,他利用 5 種中醫診斷疾病基本方式: 即「望、聽、聞、問和觸診」及八綱辨證包含陰陽、表裏、寒熱、虛實藉以評估 觀察體質類型(Chang et al.,2000) 。針對個體身體部位觀察表情、舌頭,聞其氣味, 聽其病人的聲音,透過詳細問診可以了解個案平素的生活飲食習慣、起居及疾病 的病史等,而根據脈診的變化體察人體五臟六腑的氣血、陰陽在體表與內在一切 生理與病理的狀況(Chen et al.,2001;Chiu,2000)。引述學者 Chen et al.(2001) 研究對象收集方式則運用具有專業且多年看診經驗中醫師的感覺來判斷依其望、 聞、問、切四診合參來分辨正常人、陰陽俱虛、陰虛、陰盛、陽虛及陽盛等六組 受測者,年齡介於 20~50 歲間,結果,在時域分析部分,HR 僅陰陽俱虛與正常 人較有顯著不同,SDNN 對於陰陽俱虛、陽盛者與正常人相比有相當明顯的差異。 在頻域分析方面,正常人與陰陽俱虛及陽虛的 LF/HF ratio 就統計結果並無明顯差 異,但是陰陽俱虛的體質其頻譜的總功率會比正常人來的小,而陰虛、陽盛的體 質,LF 明顯大於 HF。 古代醫家提到針對決定人類具有不同的體質的原因許多種,尤其從八綱具體 的陰陽概念作為辨證體質分析疾病共性評估的客觀指標。如根據《靈樞·通天》 「陰 陽強弱和筋骨氣血不等,分為太陰之人、少陰之人、太陽之人、少陽之人、陰陽 平和之人」說明指人因陰陽強弱和筋骨氣血不等而造成不同證型, (賈、逯,2008) 。 有學者表示中醫學理論強調個人處於生理陰陽平衡狀況是達身體健康最重要的因 素。研究結果顯示當個人疾病的產生則存在陰或陽因素的特質有關。陰陽失調時 病人生理功能開始出現特殊的症狀,類似自主神經系統失調作用,自主神經的主 要功能是協調內部臟俯器官平衡,如血壓,心臟速率,所以自律神經系統的活性 與中國醫學體質是互相對應(Chang et al.,2000)。所以學者 1981 年 Akserlrod 等 人指利用心律變異的功率頻譜能分析測量自律神經功能,進而瞭解交感及副交感 神經的活性交互作用。有學者研究提出探討正常人、植物人及陽虛病患的自律神 經之交感及副交感神經的關係,同時探討陰症與陽症的臨床分析結果正常人的自 律神經活性,交感神經頻譜能量為 44.34 土 26.64, 而副交感神檻譜能量為 50.36 土 25.38,兩者間的比值 0.92 土 0.35。長期臥床的植物人,其 LF 是 5.34 土 1.12, HF 是 6.11 土 2.53,屬陰陽俱虛的病理變化。陽虛者,其 LF 是 14.74 土 1.01,能量較 29.

(39) 正常低,而 HF 在正常範圍, 為 60.46 土 40.32,兩者間的比值只有 0.36 土 0.18。 由結果顯示正常人的交感與副交感神經能量相互平衡, 但植物人則自律神經活性 低,屬中醫的陰陽俱虛,陽虛者則只有較低的交感神經活性,因此透過心率變異 是可以測出自律神經的變化調節,而頻譜分析則可反映自律神經活性 (Chang et al,2000)。湯、吳(2002)主要想探討自律神經的穩態與中醫體質陰陽平衡的 關係,分析在不同體質下(陰陽俱虛、陰虛、陰盛、陽虛及陽盛)相互比較且亦 與正常人比較 HRV、SDNN、RMSSD 等參數,結果可分心率變異數(HRV)除 了陰陽俱虛和陽盛兩組與正常人比較有統計意義外,陰虛、陽盛、陽虛和陰盛組 與陰陽俱虛組也有統計上明顯的結果,正常心跳間的標準差(SDNN)上,陽盛 和陰陽俱虛兩組與正常人會有相當明顯的差異,而在陰虛、陽盛、陽虛和陰盛組 與陰陽俱虛組也有相當明顯的差異,且在陰盛和陽盛兩組與陰虛組亦有其相當差 異;除外 RMSSD 上,陰虛、陽虛、陰盛和陰陽俱虛組皆與正常人有相當明顯的 差異,在陽虛和陰盛組與陰陽俱虛組之比較也有統計上的差異,而在陰盛組與陽 虛、陽盛組之間也有明顯差異,且在陽虛、陰盛和陽盛組亦和陰虛有所差異。 所以古代中醫學裡認為人體疾病乃是陰陽失衡所造成,因而中醫學逐漸發展 出以人體陰陽虛盛為判斷疾病與治療方向的指標。於是正在發育中的的年輕人, 其副交感神經很少有低下的現象。人一旦進入中年,大約 40 歲開始,副交感神經 活性就開始走下坡遞減了,副交感一旦低下,就會因而產生很多疾病。而臨床上 若副交感交感的比例相差過大,交感過高,副交感過低者,交感/副交感兩者比值 過高,則容易有睡眠障礙的情形。若交感副交感數值兩者皆降低情形下,不但易 有失眠、精神官能症、代謝症候群的發生,更好發糖尿病。陰 (副交感)如果高 過某個限度,表示患者有些“精神不濟”、“精力透支”都屬於是“陰陽離决” 的狀況;反之出現“精神亢奮”者,交感神經活性都普遍過高(王,2010)。 本文獻中提及心率變異的分析除了被運用於評估自主神經的功能外,也能預 測各樣的心血疾病的風險,例如:中風、多發性硬化症、心肌梗塞、冠狀動脈疾病 等,因此在本研究中期望透由心率變異分析的方法來了解人體自律神經的活耀情 形,以進一步探討其與中醫體質的相關性,幫助臨床醫學診斷。 (Chen et al.,2001; Chang, et al,2000). 30.

(40) 第三章研究方法 本章分為研究架構、研究設計、研究對象、研究工具、研究過程、研究倫理 考量與資料統計與分析等七部分,依序敘述如下:. 第一節研究架構 根據研究目的,形成本研究架構,如圖一,研究者以探討中醫體質(無痰濕、 陰虛、陽虛;痰濕、陰虛、陽虛、陰虛+陽虛、陽虛痰濕+陰虛、痰濕+陽虛、痰 濕+陰虛+陽虛)與干擾變項(基本資料、性別)為本研究之自變項,而研究對象 血壓、心率變異(心跳數、時域分析:SDNN、RMSSD) 、頻域分析(TP、LF、HF、 nLF、nHF、LF/HF)為依變項,經由此研究架構之探討,期望得知研究對象的體質 與心率變異相關性,如圖 3-1。. 31.

(41) 依變項. 自變項 血壓. 中醫體質. 心率變異.  無痰濕、陰虛、陽虛  痰濕  陰虛. . 心跳數. . 時域分析. (SDNN、RMSSD).  陽虛. .  痰濕+陰虛. 頻域分析. (TP、LF、HF、nLF、.  痰濕+陽虛. nHF、LF/HF).  陰虛+陽虛  痰濕+陰虛+陽虛. 干擾變項 . 基本資料. . 性別. . BMI.  圖 3-1 研究架構圖 Study flow chart. 32.

(42) 第二節研究設計 本研究為類實驗性研究,研究設計屬量性、橫斷性研究,以學校為收案地點, 研究對象為 240 名 20 歲以上學生。研究採用單盲設計(single blind)避免在研 究實驗中造成偏頗。實驗蒐集之資料分為中醫體質問卷資料與心率變異生理參數 數據兩部分。其中以問卷量表包括個案基本資料及中醫體質問卷兩大部份,另外 「基本資料」 ,以蒐集受試者相關基本背景資料,而能辨認受試者身分之紀錄應予 保密,皆以編碼方式處理相關資料與分析。另外使用脈率檢測儀及血壓計作為研 究工具。. 33.

(43) 第三節研究對象 本研究受測者選擇採方便取樣方式,研究對象以學校20歲以上學生進行研究,研 究實驗收集時間為104年3月至104年10月止。凡符合下列收案條件且自願參與研究 的學生,則協助志願填寫知情同意書,始得開始進入實驗階段。但考量可能會有 樣本數流失的問題,故增加20%的研究樣本數,預計完整收案人數達240位。. 受試者資格與條件須符合如下: 1.年齡 20 歲以上學校學生。 2.意識清楚無語言溝通障礙問題。 3.無心血管相關疾病。 4.可使用國、台語與研究者溝通者。. 排除對象條件標準如下: 1.曾經罹患中樞神經受損疾患:脊椎損傷之患者。 2.患者有心臟疾病會影響心率變異分析者,例如有心肌缺血病史者、心律不整疾 病。 3.病人無法維持穩定的坐姿二十分鐘者。 4.具有精神障礙疾病史。. 34.

(44) 第四節研究工具 本研究實驗進行過程當中,所採用研究工具包括研究儀器為 2 種及研究問卷 量表,分別為為脈率檢測儀、自動電子血壓計及研究問卷中醫體質量表(Body Constitution Questionnaire,BCQ),分別詳述為: 一、研究儀器設備 1. 脈率檢測儀 本研究所使用脈率檢測儀(IPTA”Capillaroscopy Transilluminator) ,為“賞 金”賞金電池式微血管透照器,獲得衛署第一等級醫療器材許可證(衛署醫器陸 輸壹字第 001838 號);產品型號:SKRR2.0A;,台灣製。其優點為:屬於非侵入 性行為的量測儀,在以不使研究對象受到身體或心理上受傷情況為前提來施行量 測。其電腦軟體系統為賞金科技股份有限公司之生產的脈率檢測儀可測量心率變 異數資料(圖 3-2、圖 3-3、圖 3-4)。. 2.“歐姆龍”電子血壓計 本實驗所使電子血壓計檢測儀,為「“歐姆龍”電子血壓計」英文名稱 : “OMRON”Automatic Blood Pressure Monitor (圖 3-5),台灣歐姆龍健康事業股 份有限公司製(衛署醫器輸字第 024166 號);台灣製:產品型號:JPN1。本儀器採 用示波震動原則操作,利用電子示波法(Oscillometric Method) ,透過臂帶自動加 壓,測量動脈壓力波,根據其振幅大小的變化,判斷收縮壓與舒張壓,是一款全 自動血壓計,操作簡單,不具侵入性行為,可測量血壓與脈搏,進一步推測心臟 及血管的機能。. 35.

(45) 圖 3-2 脈率檢測儀. 36.

(46) 圖 3-3 脈率儀施測. 37.

(47) 圖 3-4 脈率檢測儀心率變異生理參數表. 38.

(48) 圖 3-5“歐姆龍”電子血壓計. 39.

(49) 二、研究問卷量表 本研究以自填式結構問卷作為收集資料的工具,採用由中國醫藥大學中醫學 院蘇奕彰博士所領導之體質與證型研究團隊所開發完成,研究開始自 1995 年,於 2007 年完成第一版問卷的中醫體質量表(Body Constitution Questionnaire,BCQ), 於 2009 年再次修訂共 44 題,內容共包括二部份: 基本資料:姓名、性別、年齡、血型、身高、體重、出生地、教育程度、職業、 居住地、習用母語。生活作息、精神壓力、飲食習慣、個人史、疾病 史、手術史、自我評量共 17 題。 中醫體質量表(Body,Constitution Questionnaire, BCQ): (1)中醫體質量表(BCQ)內部一致性的 Cronbach’s alpha 係數>介於 0.7451-0.8405 。內在一致性特質是驗證量表問項內容是否具有一致性。一般學者認為量表 問項內在一致性的 Cronbach’s α 值最好>0.7 本研究問卷採用的 BCQ 量表 整體體質量表與各體質類型量表的 Cronbach’s α 值皆>0.7,顯見表有相當 好的信效度(蘇奕彰,2008)。. (2)中醫體質量表(BCQ) :問題共有 44 題,分別測量陰虛、痰濕瘀滯,題號 為 1 至 44。陰虛有 19 題、陽虛有 19 題、痰濕瘀滯 16 題。本量表分別採用 李克特(Likert)五點量表計分方式,且每一題問題題目有五個選項。第 1 至 37 題為測量強度:以「完全不會」、 「輕微會」、 「中等程度會」 、「很會」 、「最嚴重會」表達,分別以 1 分、2 分、3 分、4 分、5 分表示。第 38 至 44 題為測量頻率:以「從來沒有」 、「偶而有」 、「一半有一半沒有」、 「時常 有」、及「一直都有」表達,分別以 1 分、2 分、3 分、4 分、5 分代表。由 受試者自行填寫問卷後,並立即將各體質題號分數計算加總,並按照體質評 分規則給與歸類分型。判定體質標準為陰虛體質分數達判定標準 30 分、陽 虛體質為分數達判定標準 31 分、痰濕瘀滯體質分數達判定標準定 27 分。若 各體質(陰虛、陽虛、痰濕瘀滯)個別分數加總之個別總分,未符合體質評 分規則之判定標準,則不列入於判定表體體質類型上任一種體質。。國內 2010 年陳美如則使 BCQ 藉以了解診斷個案之中醫體質類型,具體客觀提供 中醫醫療人員評估個案體質之參考。. 40.

(50) 第五節研究過程 本研究實驗在進行前計畫階段,首先取得人體試驗委員會(IRB)審查核可通 過後,才正式進入收案,並考量尊重智慧財產權,需徵得中醫體質問卷量表(BCQ )原著作者版權所有者之同意並簽署使用同意授權書後方才列入本計畫研究工具 及取得學校方面相關單位同意執行脈絡儀施測相關研究之許可。 向研究對象說明他們在自由意識下可以自行決定是否願意參加本研究實驗。 為保護受試者權益,研究者以參與者所熟悉的語言,解說研究目的與實驗過程以 及告知可能的研究風險後,使其參與者充份了研究步驟,讓符合研究對象篩選條 件的受試者皆簽署知情同意書,當取同意書後才得以逕行研究實驗階段。首先是 填寫個案基本資料及自填式結構問卷(中醫體質量表)(約 7 分),待資料收集完 成,即以脈率檢測儀量測及測量血壓(圖 3-6 實驗架構圖) 。所有研究對象所提供 的資訊材料,每一筆資料皆以無法辨識身分的編號處理。若在研究過程當中,受 試者身體出現任何不舒服症狀,仍有權力隨時提出撤銷同意,中止參與研究,不 會有任何權力及利益之損失。 一、研究環境 本受試地點在學校安靜且獨立空間進行執行脈率檢測儀施測。室內溫度控制 21-25 度,相對濕度 60-65%,以降低環境因素的干擾。. 二、脈率檢測儀量測過程 在施行量測之前,必須確認個案在執行檢測前 2 小時不可抽菸、喝酒及飲用 含咖啡因或茶葉類飲料,並且不可劇烈活動,及飯後 2 小時以上才得以檢測。 實驗進行階段,受試者左手置置放桌上,與心臟同高的位置,採坐姿方式。首 先透過脈率檢測儀傳輸線接上電腦系統 USB 孔,靜待 5 秒時間再啟動軟體系統 iSem,接著在軟體系統 iSem 輸入編碼、年齡、身高資料,資料建立完成。並打開 檢測儀探頭夾子,將受試者左手食指伸入夾具內,食指指尖端輕微觸碰到底部止檔 點,同時左手掌心上,並同時將左拇指及中指輕輕固定檢測器,以避免儀器搖晃影 響心律變異參數值,即開始進行 3 分鐘的心率變異性檢測階段,待電腦上螢幕計時 時間歸零,即可完成整個實驗檢測流程,並記錄 3 分鐘的資料進行分析,透過脈率 檢測儀傳輸線讀取。. 41.

(51) 三、血壓測量 血壓測量時,受試者不要說話,不要移動手臂或身體。採取坐姿,雙腳著地 平放,保持身心放鬆,其肘部及前臂舒適地置放於桌面上在,位置與心臟平行的 桌面上,血壓計壓脈帶固定在上臂中 1/3,袖袋之下緣與前肘窩需有 2-3 公分之間 隔,再開始進行血壓施測。首先按「開始」的鈕來啟動機器測量,測量後機器會 出現數值,並將測量結果記錄下來後將進行數據彙整分析。當測量時手臂位置低 於心臟則會導致血壓值偏高,或手臂高於心臟則位置則造成血壓值偏低。. 42.

(52) 招募學校 240 名學生.  研究實驗步驟詳細說明  填寫受試者同意書. 填寫相關問卷,休息 10 分鐘  基本資料  中醫體質量表(Body Constitution Questionnaire, BCQ). 儀器檢測(約 3 分鐘) . 脈率儀檢測. . 血壓. 數據彙整與資料結果分析. 圖 3-6 實驗架構圖 Experimental Design. 43.

(53) 圖 3-7 脈率檢測儀操作步驟. 開啟電腦電源. 脈率檢測儀 USB 傳輸線 插入電腦 USB 孔約 5 秒鐘後再起 動軟體系統. 啟動脈率檢測儀電腦軟體系統 軟 體 系 統 iSem. iSem. 在脈率檢測軟體系統 iSem 輸入基本資料 帳號→編碼 密碼→年齡 身高. 44.

參考文獻

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ii ABSTRACT Purpose- The purpose of this longitudinal study was to examine the long-term trends of the lifestyle of and demoralization syndrome in heart transplant recipients HTRs,