體力活動(dòng)與成年女性血流介導(dǎo)的肱動(dòng)脈內(nèi)皮舒張功能關(guān)系研究

李紅娟，張春艷，陳樂(lè)琴

研究證實(shí)，內(nèi)皮功能障礙是心血管疾病特別是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的重要始發(fā)因素［9］。血管內(nèi)皮功能的檢測(cè)對(duì)于心血管疾病的早期發(fā)現(xiàn)、治療效果的評(píng)估以及病情預(yù)后的判斷等具有重要意義。規(guī)律的體力活動(dòng)及雌激素對(duì)女性心血管功能具有保護(hù)作用，但該保護(hù)作用是否與血管內(nèi)皮功能改善有關(guān)尚不清楚。本研究通過(guò)評(píng)估405名20～69歲健康女性血清性激素雌二醇（E2）、硫酸脫氫表雄酮（DHEAS）水平與肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)的內(nèi)皮舒張功能，旨在了解女性血管內(nèi)皮舒張功能的增齡性變化及其影響因素，尤其是FMD與性激素及體力活動(dòng)水平的關(guān)系，為建立健康女性FMD參考值，指導(dǎo)女性積極參與體育鍛煉，形成健康生活方式，預(yù)防心血管疾病提供理論依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

研究對(duì)象為北京市海淀區(qū)20～69歲女性405名，分別來(lái)自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部、海淀科技園區(qū)、中國(guó)國(guó)民黨革命委員會(huì)海淀區(qū)工委、藍(lán)天幼兒園、北京體育大學(xué)等。研究對(duì)象入選條件為無(wú)診斷疾病和殘障，無(wú)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)歷，并用問(wèn)卷排除有各種急、慢性疾病和運(yùn)動(dòng)禁忌癥的個(gè)體。

1.2 研究方法

1.2.1 一般形態(tài)指標(biāo)測(cè)量

按照2010年中國(guó)國(guó)民體質(zhì)監(jiān)測(cè)工作手冊(cè)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法［6］，測(cè)試研究對(duì)象身高、體重、胸圍、腰圍、臀圍等一般形態(tài)指標(biāo)。

1.2.2 血清內(nèi)分泌激素測(cè)試

所有研究對(duì)象采集空腹靜脈血4～5ml，抽血時(shí)間控制在上午8：00—10：00，絕經(jīng)前女性采血時(shí)間為月經(jīng)周期第10～14天，由具備采血資質(zhì)的專業(yè)人員操作。靜脈血采集后2h內(nèi)3 000rpm離心分離血清，血清標(biāo)本密封后－20℃凍存，30天完成測(cè)試。血清雌二醇（E2）、硫酸脫氫表雄酮（DHEAS）測(cè)試采用放免法，試劑盒購(gòu)自DSL公司，在北京華英生物制劑公司完成測(cè)試。

1.2.3 血管內(nèi)皮功能檢測(cè)

1.2.4 體力活動(dòng)水平評(píng)估

對(duì)50歲以上女性采用問(wèn)卷調(diào)查的方法評(píng)估其體力活動(dòng)水平和體育鍛煉習(xí)慣，體力活動(dòng)水平評(píng)估參照衛(wèi)生部《生活方式危險(xiǎn)因素社區(qū)干預(yù)手冊(cè)》中的現(xiàn)時(shí)體力活動(dòng)水平評(píng)價(jià)問(wèn)卷［1］，根據(jù)工作中和工作以外的體力活動(dòng)綜合評(píng)價(jià)，將人群分為體力活動(dòng)缺乏、體力活動(dòng)不足、體力活動(dòng)中等、體力活動(dòng)較多4個(gè)等級(jí)；體育鍛煉習(xí)慣調(diào)查參照第3次群眾體育現(xiàn)狀調(diào)查問(wèn)卷中針對(duì)體育鍛煉的部分，對(duì)其體育鍛煉頻度、時(shí)間、強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果將人群分為從不鍛煉、偶爾鍛煉、經(jīng)常鍛煉3組［7］。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用EPIDATA 建立數(shù)據(jù)庫(kù)，SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。所用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法包括線性回歸分析、方差分析、偏相關(guān)分析等。

2 研究結(jié)果

2.1 基本形態(tài)、機(jī)能指標(biāo)隨年齡變化

表1顯示，隨年齡增長(zhǎng)，成年女性BMI逐漸增大，胸圍、腰圍、臀圍等圍度指標(biāo)增大，腰臀比增加，收縮壓、舒張壓呈上升趨勢(shì)。

2.2 血流依賴的血管內(nèi)皮舒張功能

表2顯示，肱動(dòng)脈內(nèi)徑基線值和血流介導(dǎo)的舒張后內(nèi)徑均隨年齡增長(zhǎng)而增加，經(jīng)線性回歸分析，年齡與基礎(chǔ)直徑及年齡與血流介導(dǎo)的舒張后內(nèi)徑的線性相關(guān)關(guān)系具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（分別為F＝38.433，P＝0.000；F＝39.132，P＝0.000）。與20～29歲相比，40歲以上各組基礎(chǔ)直徑及舒張后內(nèi)徑的增長(zhǎng)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。舒張后直徑的變化率（FMD）隨年齡增長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，但其線性相關(guān)關(guān)系沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與20～29歲組相比，60歲以上組FMD顯著降低（P＜0.05）。達(dá)到最大血流的時(shí)間隨年齡增長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，且其線性相關(guān)關(guān)系具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F＝7.562，P＝0.006）。達(dá)到最大舒張直徑的時(shí)間、血流增加倍數(shù)、安靜時(shí)血流速度、最大血流速度隨年齡的變化均沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表3顯示了血流依賴的血管內(nèi)皮舒張功能主要指標(biāo)與基本形態(tài)、機(jī)能指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系?？刂颇挲g因素后，血管基礎(chǔ)直徑及舒張后最大直徑與身高、體重、圍度等體格指標(biāo)呈正相關(guān)（P＜0.05），而與心率、血壓等機(jī)能指標(biāo)間相關(guān)關(guān)系無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？刂颇挲g因素后，血管舒張直徑變化率（FMD）與各形態(tài)、機(jī)能指標(biāo)間的相關(guān)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 血清內(nèi)分泌激素

表4顯示，隨年齡增長(zhǎng)，女性血清雌二醇（E2）和硫酸脫氫表雄酮（DHEAS）的2種激素水平均呈持續(xù)下降趨勢(shì)，尤其40歲以后各組，與20～29歲相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 本研究各年齡組受試者基本形態(tài)、機(jī)能指標(biāo)一覽表Table 1 Anthropometric and Physical Functional Parameters of Subject

表2 本研究各年齡組受試者血管內(nèi)皮功能相關(guān)指標(biāo)變化一覽表Table 2 Arterial Flow－Mediated Vasodilatation Related Parameters in 20～69－y－old Women

表3 本研究受試者血管內(nèi)皮功能相關(guān)因素（控制年齡因素后）分析一覽表Table 3 Arterial Flow－Mediated Vasodilatation Related Factors Analysis（age－adjusted）

表4 本研究各年齡組受試者血清內(nèi)分泌激素水平一覽表Table 4 Serum E2and DHEAS of Women for Each Age Group

2.4 體力活動(dòng)水平與血管內(nèi)皮舒張功能

表5、表6為不同體力活動(dòng)水平及體育鍛煉習(xí)慣的50歲以上成年女性血管內(nèi)皮舒張功能相關(guān)指標(biāo)的比較。與體力活動(dòng)缺乏或較低組相比，體力活動(dòng)水平中等或較高者安靜心率值較低（P＜0.05），最大血流速度較低（8.13±4.32vs 9.23±5.51m／s，P＜0.05）；與從不鍛煉和偶爾鍛煉者相比，經(jīng)常鍛煉者血清雌二醇水平、肱動(dòng)脈內(nèi)徑基線值和血流介導(dǎo)的舒張后內(nèi)徑均較高（P＜0.05）。其余指標(biāo)不同體力活動(dòng)或體育鍛煉習(xí)慣組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表5 本研究體力活動(dòng)水平與血清內(nèi)分泌激素及血管內(nèi)皮功能相關(guān)指標(biāo)比較一覽表Table 5 Physical Activity and Serum E2，DHEAS and Arterial Flow－Mediated Vasodilatation

表6 本研究體育鍛煉習(xí)慣與血清內(nèi)分泌激素及血管內(nèi)皮功能相關(guān)指標(biāo)比較一覽表Table 6 Physical Exercise and Serum E2，DHEAS and Arterial Flow－Mediated Vasodilatation

3 討論

3.1 血流依賴性內(nèi)皮舒張功能的檢測(cè)意義

Anderson等人于1995年應(yīng)用心導(dǎo)管介入造影法和肱動(dòng)脈FMD法研究證實(shí)，冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮功能與肱動(dòng)脈內(nèi)皮功能存在明顯的相關(guān)性，肱動(dòng)脈異常舒張對(duì)冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮障礙的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值達(dá)95%［9］，其衰減與心血管疾病相關(guān)，是心血管疾病的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素［24］。由于肱動(dòng)脈血流依賴的內(nèi)皮舒張功能具有測(cè)試方便、無(wú)創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，之后的許多研究中常以肱動(dòng)脈內(nèi)皮舒張功能的測(cè)量值替代冠狀動(dòng)脈的內(nèi)皮舒張功能。日本學(xué)者在對(duì)819名無(wú)心血管疾病的受試者研究后提出：血流介導(dǎo)的肱動(dòng)脈內(nèi)皮舒張功能（FMD）和 Framingham 風(fēng)險(xiǎn) 分?jǐn)?shù)（FRS）呈線性 相 關(guān)，F(xiàn)MD損傷或許可以作為心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的指征［20］。Celermajer等［10］研究證實(shí)，F(xiàn)MD減弱與心血管疾病的多種危險(xiǎn)因素相關(guān)。在動(dòng)脈粥樣硬化功能性改變的極早期就可以檢測(cè)出FMD受損，因此，肱動(dòng)脈FMD可以作為心血管疾病診斷或預(yù)后的判定指標(biāo)，也可用于一些干預(yù)措施的效果評(píng)估。美國(guó)心臟協(xié)會(huì)指出，用肱動(dòng)脈超聲測(cè)量血管內(nèi)皮功能，是評(píng)價(jià)血管內(nèi)皮功能的一項(xiàng)有前途的技術(shù)［18］。

有研究認(rèn)為，血管內(nèi)徑基線值的變化在反映血管內(nèi)皮功能方面同樣有意義，當(dāng)血管最大舒張能力與基線值的變化不相適應(yīng)時(shí)，出現(xiàn)血管功能障礙［15］。本研究中，女性肱動(dòng)脈內(nèi)徑基線值和血流介導(dǎo)的舒張后內(nèi)徑的增加早于血流介導(dǎo)的內(nèi)皮舒張功能（FMD）的降低，可能對(duì)血管內(nèi)皮功能變化具有預(yù)警意義。另外，本研究中發(fā)現(xiàn)，在控制年齡后，肱動(dòng)脈基礎(chǔ)直徑及舒張后直徑還與體格指標(biāo)有關(guān)，因此，在使用肱動(dòng)脈基礎(chǔ)直徑及舒張后直徑時(shí)，可能還需要根據(jù)受試個(gè)體體格指標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)校正。

3.2 成年女性血管內(nèi)皮舒張功能變化特征及其與性激素水平的關(guān)系

年齡是心血管疾病的一個(gè)獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素，隨著年齡的增長(zhǎng)，內(nèi)皮功能會(huì)出現(xiàn)紊亂，主要表現(xiàn)在內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能持續(xù)降低。有研究提出，人體在40歲以前內(nèi)皮功能可保持正常，此后每年都有不同程度的降低，65歲以后幾乎所有個(gè)體均存在內(nèi)皮功能失調(diào)。研究發(fā)現(xiàn)，健康老年人存在增齡性的肱動(dòng)脈內(nèi)皮舒張功能降低［12］。本研究也顯示，成年女性血流依賴的內(nèi)皮舒張功能呈下降趨勢(shì)，60歲以后顯著降低，與以上研究成果相一致。Wray等研究發(fā)現(xiàn)，肱動(dòng)脈FMD的下降與年齡有關(guān)，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，與年齡相關(guān)的內(nèi)皮功能紊亂與剪切速率（shear rate）的刺激程度相關(guān)［23］。這可能與隨著年齡的增長(zhǎng)，血粘度增加，限制了剪切速率誘導(dǎo)的血管舒張功能有關(guān)。

大量研究表明：雌激素對(duì)心血管功能具有保護(hù)作用。雌激素有舒張血管的功能，其中，50%～70%的效應(yīng)是通過(guò)作用于血管壁上的受體或改變血漿成分等直接或間接的方式發(fā)揮舒血管作用。雌激素直接作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)，可抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，誘導(dǎo)內(nèi)皮的增殖和遷移，促進(jìn)微血管再生等［5］，對(duì)維持血管正常功能起到長(zhǎng)期的保護(hù)作用［16］。雌激素還可以通過(guò)雌激素受體和雌激素結(jié)合后對(duì)血管內(nèi)皮功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。血管內(nèi)皮細(xì)胞及血管平滑肌細(xì)胞均有雌激素受體分布，雌激素通過(guò)與其受體結(jié)合后不僅促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)血管舒張酶基因的表達(dá)（如NO合成酶等），減少血管緊張素受體l（AT－1）的基因表達(dá)，還可以增加舒血管因子的釋放，抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞中縮血管因子如內(nèi)皮素－1（ET－1）的釋放，降低腎素、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的濃度，增加NO／ET－1的比值［8］，從而達(dá)到維持正常血管內(nèi)皮功能的效果。

流行病學(xué)調(diào)查顯示：女性絕經(jīng)后冠心病的發(fā)病率及死亡率是絕經(jīng)前的4倍，女性絕經(jīng)后血管內(nèi)皮會(huì)發(fā)生一系列功能性的改變。李明星等［4］研究顯示，女性絕經(jīng)后內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能下降，對(duì)其進(jìn)行2周的小劑量雌激素替代療法后發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后女性內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能明顯改善。手術(shù)絕經(jīng)后的女性經(jīng)過(guò)雌激素替代療法后，和對(duì)照組相比，血中NO水平明顯升高，肱動(dòng)脈FMD明顯增加［2］。另外，范存芳對(duì)絕經(jīng)后女性頸動(dòng)脈進(jìn)行超聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后女性頸動(dòng)脈依賴性的血管內(nèi)皮舒張功能下降，同時(shí)伴有血管內(nèi)中膜增厚及斑塊形成［3］。由此提示，女性絕經(jīng)后雌激素水平的下降是動(dòng)脈粥樣硬化性冠心病發(fā)病率升高的主要危險(xiǎn)因素。本研究中，40歲以上女性肱動(dòng)脈基礎(chǔ)直徑和最大直徑均顯著增長(zhǎng)，60歲以上女性FMD顯著降低，與血清雌激素的降低相一致，因此，雌激素水平的降低可能介導(dǎo)了女性血管內(nèi)皮功能及心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)隨年齡的變化。

3.3 體力活動(dòng)、性激素水平與血管內(nèi)皮舒張功能

普遍認(rèn)為，長(zhǎng)期規(guī)律的有氧運(yùn)動(dòng)可以提高心血管機(jī)能水平，通過(guò)多種途徑（如改變血脂、血糖、血壓水平；改變神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)等）改善血管內(nèi)皮功能［21］。

長(zhǎng)期規(guī)律運(yùn)動(dòng)結(jié)合力量訓(xùn)練可明顯改善健康人的FMD。和普通人相比，從事耐力項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能水平比較高［19］。Clarkson等研究發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過(guò)為期10周的耐力和力量相結(jié)合的訓(xùn)練后，健康男性肱動(dòng)脈FMD明顯增加［11］。Donato等報(bào)道：為期6周的力量和伸展訓(xùn)練可增加成年和老年男性的肱動(dòng)脈FMD［12］。

另外，規(guī)律運(yùn)動(dòng)也可改善處于病理狀態(tài)的個(gè)體的FMD。Green Daniel等對(duì)不同病理狀態(tài)（糖尿病、高血脂、冠心病等）的人群進(jìn)行每周3次總計(jì)8周的抗阻訓(xùn)練（1RM的65%）和有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（70%～85%HR，持續(xù)45～60min）后，發(fā)現(xiàn)不同病理狀態(tài)的個(gè)體肱動(dòng)脈FMD都有不同程度的改善［14］。

運(yùn)動(dòng)可以改變體內(nèi)舒縮血管的主要敏感因子（如NO和內(nèi)皮素），長(zhǎng)期規(guī)律運(yùn)動(dòng)改善肱動(dòng)脈FMD，與運(yùn)動(dòng)時(shí)血流增加增快，刺激內(nèi)皮一氧化氮合成酶（eNOS）活性增加，內(nèi)皮細(xì)胞分泌NO增加，從而引起血管對(duì)運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)以及血管結(jié)構(gòu)的重塑有關(guān)。

較高的日常體力活動(dòng)水平也會(huì)明顯改善肱動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能。Payvandi等發(fā)現(xiàn)，患有外周動(dòng)脈疾病的患者中體力活動(dòng)水平較高者，肱動(dòng)脈FMD相對(duì)較高，同時(shí)，在健康成年人中也發(fā)現(xiàn)，體力活動(dòng)水平高者肱動(dòng)脈FMD明顯增高［17］。Garg等研究也發(fā)現(xiàn)，和患有外周動(dòng)脈疾病低水平的日常體力活動(dòng)的患者相比，體力活動(dòng)水平高的患者心血管事件的發(fā)生率和死亡率都下降［13］，提示提高日常體力活動(dòng)水平，也可以在一定程度上改善血管內(nèi)皮功能，以減少心血管事件的發(fā)生。

體力活動(dòng)對(duì)血管內(nèi)皮功能的保護(hù)作用是否與性激素水平有關(guān)目前尚不清楚。但體力活動(dòng)與雌激素均對(duì)血管內(nèi)皮功能有益。Williams CD等研究表明，絕經(jīng)期婦女45min次極量負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后30min內(nèi)，血清E2濃度顯著增高［22］。本研究中，50歲以上女性體力活動(dòng)水平較高或有規(guī)律體育鍛煉者血清雌激素水平較高，而DHEAS在各組間未見(jiàn)顯著差異，提示較高的雌激素水平可能介導(dǎo)了規(guī)律體力活動(dòng)的血管內(nèi)皮功能保護(hù)作用。

本研究中，50歲以上經(jīng)常鍛煉的女性肱動(dòng)脈基礎(chǔ)直徑和舒張后直徑均有適應(yīng)性的增加，體力活動(dòng)水平較高者最大血流速度降低，雖未發(fā)現(xiàn)FMD的顯著變化，但與從不鍛煉者相比，偶爾鍛煉與經(jīng)常鍛煉者FMD有增加的趨勢(shì)，可能與本樣本人群經(jīng)常鍛煉者相對(duì)較少有關(guān)。

4 結(jié)論

1.肱動(dòng)脈基礎(chǔ)直徑和舒張后直徑的變化在反映血管內(nèi)皮功能方面具有預(yù)警意義，使用時(shí)需要根據(jù)個(gè)體體格進(jìn)行適當(dāng)校正；

2.當(dāng)血管最大舒張能力與基線值的變化不相適應(yīng)時(shí)，出現(xiàn)血管功能障礙。60歲以上女性血管內(nèi)皮功能出現(xiàn)顯著退化，可能與其心血管風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。雌激素（E2）可能介導(dǎo)了女性血管內(nèi)皮功能隨年齡的變化；

3.適度的體力活動(dòng)或體育鍛煉對(duì)血管內(nèi)皮功能可能具有保護(hù)作用，這一保護(hù)作用可能與體力活動(dòng)對(duì)雌激素（E2）的調(diào)節(jié)功能有關(guān)。

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