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世界华人消化杂志. 2009-09-08; 17(25): 2621-2624
在线出版日期: 2009-09-08. doi: 10.11569/wcjd.v17.i25.2621
自主神经功能在肥胖者机械性胃扩张模拟进餐过程中的变化特征
张学丛, 姚树坤, 常丽丽, 郝顺霞, 赵英丽, 高富贵
张学丛, 常丽丽, 赵英丽, 石家庄市第一医院消化内科 河北省石家庄市 050011
姚树坤, 卫生部中日友好医院 北京市 100029
郝顺霞, 高富贵, 河北省卫生厅卫生监督局 河北省石家庄市 050071
基金项目: 石家庄市科技局2008年石家庄市科学技术研究与发展基金资助项目, No. 08146483.
作者贡献分布: 论文写作者与心电图记录由张学丛完成; 常丽丽为课题负责人; 姚树坤进行课题指导; 自主神经功能检测由郝顺霞与赵英丽完成; 高富贵负责收集受试者.
通讯作者: 高富贵, 主任医师, 050071, 河北省石家庄市, 河北省卫生厅卫生监督局. guifugao@163.com
电话: 0311-87825141
收稿日期: 2009-06-10
修回日期: 2009-08-17
接受日期: 2009-08-24
在线出版日期: 2009-09-08

目的: 观察单纯性肥胖者机械性胃扩张模拟进餐过程中自主神经的变化特征, 探讨其与肥胖者胃内脏感觉异常的关系.

方法: 采用电子恒压器和动态心电记录仪, 对67例单纯性肥胖者与32例正常体质量健康志愿者进行胃底机械性扩张, 模拟进餐过程, 记录其进餐过程中的心电信号, 通过心率变异分析, 观察自主神经功能的变化.

结果: 机械性胃扩张前静息状态肥胖组TP、ULF、LF、HF显著高于对照组(P<0.01或P<0.05). 初始饱感状态静息状态TP、ULF、LF、HF差值差异显著(P<0.01), 肥胖组显著高于对照组(均P<0.01). 最大耐受饱感状态与静息状态TP、ULF、LF、HF差值差异显著, 肥胖组显著高于对照组(均P<0.01).

结论: 肥胖者较正常体质量者胃容积增加, 顺应性增高, 容受性增强及饱感延迟发生与自主神经功能异常有密切关系.

关键词: 单纯性肥胖; 机械性胃扩张; 自主神经; 电记录仪
引文著录: 张学丛, 姚树坤, 常丽丽, 郝顺霞, 赵英丽, 高富贵. 自主神经功能在肥胖者机械性胃扩张模拟进餐过程中的变化特征. 世界华人消化杂志 2009; 17(25): 2621-2624
Characteristics of autonomic nervous activity in obese people during mechanical gastric distension that mimics gastric filling
Xue-Cong Zhang, Shu-Kun Yao, Li-Li Chang, Shun-Xia Hao, Ying-Li Zhao, Fu-Gui Gao
Xue-Cong Zhang, Li-Li Chang, Ying-Li Zhao, Department of Gastroenterology, the First Hospital of Shijiazhuang, Shijiazhuang 050011, Hebei Province, China
Shu-Kun Yao, China-Japan Friendship Hospital, the Ministry of Health, Beijing 100029, China
Shun-Xia Hao, Fu-Gui Gao, Health Supervision Office, Health Department of Hebei Province, Shijiazhuang 050071, Hebei Province, China
Supported by: the Science and Technology Development Program of Shijiazhuang, No. 08146483.
Correspondence to: Fu-Gui Gao, Health Supervision Office, Health Department of Hebei Province, Shijiazhuang 050071, Hebei Province, China. guifugao@163.com
Received: June 10, 2009
Revised: August 17, 2009
Accepted: August 24, 2009
Published online: September 8, 2009

AIM: To investigate the characteristics of autonomic nervous activity in obese people during mechanical gastric distension and analyze the relationship between autonomic nervous function and gastric sensitivity.

METHODS: Sixty-seven obese subjects and thirty-two normal controls were studied using a barostat and an electrocardiograph. Before and during mechanical distension of the proximal stomach, myocardial electrical activity was recorded, and heart rate variability (HRV) analysis was performed.

RESULTS: At baseline, obese subjects had significantly higher total power (TP), ultra-low-frequency power (ULF), low-frequency power (LF) and high-frequency power (HF) in the HRV power spectrum than control ones (all P < 0.01 or 0.05). At initial satiety level, TP, ULF, LF and HF values declined compared with baseline values, and the changes in these values were significantly greater in obese subjects than in control ones (all P < 0.01). At maximal tolerated volume, TP and ULF values increased while LF and HF values decreased, and the changes in these values were significantly greater in obese subjects than in control ones (both P < 0.01).

CONCLUSION: Obese people have large gastric capacity, higher gastric compliance and accommodation, and delayed satiety compared to non-obese ones, which is closely associated with abnormal autonomic nervous function.

Key Words: Obesity; Mechanical distension; Autonomic nervous activity; Electrocardiography
0 引言

肥胖者存在胃容量增加, 顺应性增高, 容受性增强, 饱感延迟发生, 胃敏感性降低, 摄食量增加, 这些近端胃的功能改变在肥胖形成中可能起重要作用[1-3], 而胃的顺应性和容受性受自主神经的调节[4-6]. 本研究观察单纯性肥胖者机械性胃扩张模拟进餐过程中自主神经活动的变化特征, 探讨了自主神经与肥胖者内脏感觉异常之间的关系.

1 材料和方法
1.1 材料

从志愿者中选取单纯性肥胖者(体质量指数BMI≥30 kg/m2)67例, 男35例, 女32例, 平均年龄24.12±5.98岁, BMI为31.88±2.05 kg/m2为肥胖组. 正常体质量健康志愿者32例为对照组, 男15例, 女17例, 平均年龄22.56±6.23岁, BMI为21.28±1.84 kg/m2. 所有受试对象没有胃肠道疾病史, 消化系手术史, 无高血压及冠心病, 哮喘、呼吸暂停综合征, 吸烟及饮酒史. 排除标准: (1)继发于神经-内分泌-代谢紊乱基础上的肥胖症, 如下丘脑病、垂体病、胰岛疾病、甲状腺功能减退症、肾上腺皮质功能亢进症及性腺功能低下症; (2)妊娠期、哺乳期女性. 所有志愿者签署知情同意书.

1.2 方法

受试者禁食12 h后于早晨8点接受观察, 之前排尽大小便, 取坐位经口插入聚乙烯双腔气囊导管(气囊最大容量为1500 mL), 使气囊位于胃底部. 患者平静30 min后, 采用美国PI(preideal instruments)公司生产的十二导联动态心电记录仪记录心电信号15 min. 用内脏电子刺激器/电子气压泵(SVS/barostat, 瑞典Medtronic synectice公司), 首先向气囊内注入气体30 mL, 测出气囊内的压力水平, 即最小扩张压力(MDP). 然后从0开始, 采用阶梯样等容注气方式, 每次增加容积50 mL, 并持续2 min, 同时记录相应的胃内气囊压力. 囊内气体容积达到初始容积时(即受试者在接受胃扩张刺激时, 开始感觉到上腹不适应或胀满时的容积)时, 记录胃内气囊压力变化同时, 记录心电信号15 min. 等容扩张达到最大耐受容积(即受试者在接受胃扩张刺激时, 开始感觉到上腹疼痛或难以忍受时的容积)时, 记录气囊内相应的压力变化, 并记录心电信号15 min. 进行心率变异分析, 观察下列指标: 总功率(TP, ms2)、高频功率(HF, ms2)、超低频功率(ULF, ms2)、低频功率(LF, ms2).

统计学处理 计量资料以mean±SD表示, 采用STATA 8.0软件, 两样本均数间比较采用t检验,方差不齐采用t'检验.

2 结果
2.1 静息状态自主神经活动

肥胖组TP、ULF、LF、HF显著高于对照组(P<0.01或0.05, 表1).

表1 机械性胃扩张前肥胖组与对照组HRV参数比较(mean±SD).
参数对照组(n = 32)肥胖组(n = 67)tP
TP4613.05±1848.216537.68±2071.61-4.47<0.01
ULF2532.13±2378.003774.47±2301.66-2.49<0.05
LF900.24±487.231464.20±801.94-3.66<0.01
HF816.72±379.561110.62±541.83-2.76<0.01
2.2 初始饱感状态

肥胖组和对照组TP、ULF、LF、HF较静息状态下降, 2组之间功率值无显著差异(P>0.05); 但初始饱感状态与靜息状态TP、ULF、LF、HF差值差异显著, 肥胖组显著高于对照组(P<0.01, 表2).

表2 初始饱感状态与静息状态肥胖组与对照组HRV参数差值比较 (mean±SD).
参数对照组(n = 32)肥胖组(n = 67)tP
TP1340.71±415.132283.65±892.36-5.68<0.01
ULF606.41±135.671919.74±435.67-16.66<0.01
LF323.91±143.82749.72±302.55-5.41<0.01
HF279.95±189.23614.53±297.24-5.83<0.01
2.3 最大耐受饱感状态

肥胖组和对照组TP、ULF较初始饱感状态有所增高, LF、HF较初始饱感状态下降, 2组之间功率值无显著差异(P>0.05); 但最大耐受饱感状态与静息状态TP、ULF、LF、HF差值差异显著, 肥胖组显著高于对照组(P<0.01, 表3).

表3 最大耐受饱感状态与静息状态肥胖组与对照组参数差值比较 (mean±SD).
参数对照组(n = 32)肥胖组(n = 67)tP
TP648.22±342.122143.77±879.45b-9.27<0.01
UL103.49±67.09 670.42±209.99b-9.18<0.01
LF377.28±143.90784.27±230.18b-14.95<0.01
HF312.21±112.37608.80±210.65b-7.47<0.01
aP<0.05,
bP<0.01 vs 对照组.
3 讨论

胃肠道运动是靠消化系管壁平滑肌的收缩和舒张活动来完成的. 胃壁平滑肌经常保持着一定程度的收缩状态, 称紧张性收缩(张力性收缩), 其意义在于维持胃内一定的压力和胃的形状、位置. 在进餐时, 食物吞咽后近端胃立即松弛, 胃内压短时下降, 胃接受食团, 此阶段称"容受性松弛(舒张)"; 当食物到达胃部后, 胃内压小幅度升高, 刺激胃内压力感受器, 通过迷走神经抑制性传出纤维, 释放VIP或NO, 反射性地引起胃底和胃体平滑肌紧张性降低, 肌肉舒张, 胃容积扩大, 使胃能适应大量食物的涌入, 而胃内压上升不多, 胃壁张力降低和顺应性增加, 以完成贮存食物的功能, 称之为胃的"适应性松弛(舒张)". 进餐开始时, 近端胃张力降低, 以接受食物. 远端胃则出现蠕动收缩, 自胃体向胃窦蠕动, 将食物送向幽门[1-3].

单纯性肥胖者存在者胃容量增加、顺应性增高, 容受性增强, 饱感延迟发生, 胃敏感性降低, 摄食量增加[4-6]. 近端胃的容受性及适应性舒张功能主要受自主神经调控, 尤其是迷走神经调控. 心率变异系统能够反映患者的自主神经活动情况[8-12]. ULF反映交感神经活性, HF反映迷走神经活性, TP、LF反映迷走和交感的综合效应. 机械性胃扩张前, 即静息状态下, 肥胖组TP、ULF、LF、HF显著高于对照组(P<0.01), 说明肥胖组迷走神经活性和交感神经活性均显著高于对照组[13-15]. 械性胃扩张初始饱感和最大耐受饱感状态, 肥胖组和对照组TP、ULF、LF、HF无显著差异, 均呈下降趋势(P>0.05), 但与静息状态时各项指标的差值两组间差异显著, 肥胖组各功率下降值显著高于对照组(P<0.01). 说明肥胖者胃扩张时交感神经和迷走神经功能较正常体质量者变化更显著, 迷走神经抑制性传出纤维兴奋性增强, 释放出较正常体质量者更多的VIP或NO, 诱发胃容受性松弛(舒张)和适应性松弛(舒张), 胃底和胃体平滑肌紧张性降低, 肌肉舒张, 胃容积扩大, 而胃内压上升不多, 胃壁张力降低和顺应性增加. 肥胖者迷走神经活性下降值显著高于对照组, 表明肥胖者对迷走神经反射处于亢进状态, 说明肥胖者较正常体质量者胃容量增大, 顺应性增加, 容受性增强, 饱感延迟发生与自主神经功能紊乱有密切关系, 尤其是与迷走神经反射过度有关, 而交感神经出现相应的改变, 可能是为保持迷走交感平衡而发生的代偿性反应.

自主神经功能异常与肥胖的因果关系目前尚不明确, 自主神经功能异常导致患者食欲亢进, 进餐量增大, 胃排空加快, 可能是肥胖发生或加重的机制之一; 也可能是肥胖达到一定程度导致了自主神经功能异常, 确切关系和机制有待更深入的研究和探讨.

评论
背景资料

肥胖是当前最广泛的严重威胁人类健康的疾病之一. 肥胖不仅影响工作、生活、美观, 更重要的是对人体健康有一定的危害性. 肥胖可引起或加重很多疾病, 如高血压、高血脂、糖尿病、痛风、动脉硬化性心脏病等. 肥胖发病机制的研究及防治工作已经受到高度重视. 肥胖者可能存在自主神经功能异常, 导致胃感觉异常.

同行评议者

彭曦, 副研究员, 重庆市西南医院烧伤研究所; 许文燮, 教授, 上海交通大学生命科学与技术学院生物医学工程系.

研发前沿

国内外对肥胖者自主神经功能的变化研究报道不多, 且结论不一. 有报道交感神经功能亢进, 迷走神经功能减弱; 肥胖者交感神经功能减弱, 迷走神经功能亢进; 可能与入选的肥胖者标准不统一有关, 且上述报道主要探讨肥胖者心率变异、能量调控、并发症与自主神经变化的关系, 而自主神经功能异常是否导致肥胖者胃感觉异常, 尚无研究报道.

应用要点

本课题采用PI动态心电记录仪和电子恒压器, 进行机械性胃扩张, 模拟进餐过程, 观察肥胖者进餐过程中自主神经功能变化特征, 探讨肥胖者自主神经功能变化与胃内脏感觉的关系, 为开发药物、针灸治疗肥胖提供科学依据.

名词解释

单纯性肥胖症: 是指没有发生明显的神经系统, 内分泌系统疾病, 而是机体摄入的热量超过了消耗的能量, 造成体内脂肪堆积过多, 体质量增加或脂肪分布异常的一种常见的代谢性疾病.

同行评价

本文在探索单纯性肥胖发生与自主神经功能之间的关系方面有一定的意义.

编辑:李军亮 电编:吴鹏朕

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