空腹血糖受損中年男性心肺耐力與體成分、代謝指標(biāo)的相關(guān)性研究*

鄭彥 鄒春燕 伍麗娟 倪許玲 胡巧玲 劉用誠 尹蓮花

糖尿病前期是介于正常人和糖尿病的中間狀態(tài)，是糖尿病患者的主要“后備軍”，每年有5%～10%的糖尿病前期患者進(jìn)展為糖尿病。根據(jù)2020年最新發(fā)布的《中國成人糖尿病前期干預(yù)的專家共識》，2007-2008年中國的糖尿病前期患病率即達(dá)到15.8%（WHO標(biāo)準(zhǔn)），患病人數(shù)達(dá)到1.48億人，其中空腹血糖受損（impaired fasting glucose，IFG）的患病率為3.2%[1]。早在2016年美國心臟協(xié)會（AHA）發(fā)布的一項科學(xué)聲明即指出，心肺耐力與糖尿病前期、2型糖尿病的發(fā)病風(fēng)險呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，改善心肺耐力有利于降低糖代謝異常風(fēng)險。心肺耐力（cardio respiratory fitness，CRF），又稱心肺適能，是指在一定負(fù)荷的身體活動中，人體攝取、運輸和利用氧做功的能力，被列為評價人體生命狀態(tài)的“第五大生命體征”[2]。糖尿病前期人群是否普遍存在心肺耐力下降的情況，是本研究探討的重要問題之一。國外研究指出，增加肌肉量和肌力有利于降低糖尿病發(fā)病風(fēng)險，且糖尿病的發(fā)病與瘦體重（即去脂體重）密切相關(guān)，建議將增加肌肉量或肌力作為糖尿病預(yù)防的干預(yù)目標(biāo)[3]。然而，目前國內(nèi)外文獻(xiàn)報道涉及糖尿病前期人群肌肉量、瘦體重等人體成分變化及其與心肺耐力相關(guān)性的探討尚不多見。本研究旨在觀察空腹血糖受損（IFG）中年男性的人體成分變化和糖脂代謝特點，同時探討心肺耐力與體成分、代謝指標(biāo)的相關(guān)性，從而為制定和優(yōu)化糖尿病前期的干預(yù)措施、預(yù)防2型糖尿病提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年10月-2020年10月于福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二人民醫(yī)院健康管理中心進(jìn)行健康體檢的64例空腹血糖受損（IFG）男性患者作為病例組，另選取同期體檢的64例健康男性作為對照組，對兩組受試者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析。（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：①病例組符合文獻(xiàn)[1]WHO 1999年糖尿病分類診斷標(biāo)準(zhǔn)中糖尿病前期IFG的診斷標(biāo)準(zhǔn)，對照組空腹血糖正常且無糖尿病病史；②年齡40～59歲的中年男性；③BMI、血壓、血脂、血糖、血尿酸、身體成分、心肺運動試驗等體檢數(shù)據(jù)完整、無缺漏。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并嚴(yán)重的心、肺、肝、腎等原發(fā)性疾病；②體檢前1個月曾服用降血壓、降血脂、降血糖、降尿酸等藥物。兩組年齡、身高比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；病例組的體重、空腹血糖、收縮壓和舒張壓均顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），見表1。

表1 兩組一般資料比較（±s）

表1 兩組一般資料比較（±s）

收縮壓 舒張壓對照組（n=64） 49.50±5.70 169.72±4.83 67.51±7.31 5.27±0.37 121.50±10.48 82.78±6.89病例組（n=64） 51.31±5.16 168.66±5.16 72.57±9.52 6.44±0.22 129.84±14.11 86.81±8.85 t值 -1.885 1.202 -3.377 -21.617 -3.798 -2.874 P值 0.062 0.232 0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.005組別 年齡（歲）身高（cm）體重（kg）空腹血糖（mmol/L）血壓（mmHg）

1.2 方法

所有受試者的體成分指標(biāo)采用TANITA百利達(dá)人體脂肪測量儀（TBF-418B）通過生物電阻抗分析法（BIA法）進(jìn)行檢測，具體檢測指標(biāo)包括：體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、體脂肪率、去脂體重、肌肉量、脂肪量、推定骨量、身體水分、蛋白質(zhì)和基礎(chǔ)代謝。代謝指標(biāo)包括總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、空腹血糖（FBG）和血尿酸（UA），均采用美國雅培有限公司的全自動生化分析儀（C16000）進(jìn)行檢測，所有檢測試劑盒均購自北京利德曼生化股份有限公司，并由福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二人民醫(yī)院健康管理中心（治未?。z驗科完成檢測。心肺耐力相關(guān)指標(biāo)采用德國耶格公司的運動心肺功能測試儀（JAEGER Master Screen CPX），通過直接測試法：運動平板試驗（改良Bruce方案，見表2）進(jìn)行檢測，具體檢測指標(biāo)包括：最大攝氧量（VO2max）、心臟功能能力（F.C.）、靜息心率（HRrest）等。

表2 改良Bruce跑臺方案負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 23.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，計量資料以（±s）表示，組間比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。采用Pearson相關(guān)分析法探討最大攝氧量（VO2max）與體成分指標(biāo)、代謝指標(biāo)的相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 兩組體成分指標(biāo)比較

病例組的BMI、體脂肪率、去脂體重、脂肪量均顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），見表3。

表3 兩組體成分指標(biāo)比較（±s）

表3 兩組體成分指標(biāo)比較（±s）

組別 BMI（kg/m2） 體脂肪率（%） 去脂體重（kg） 脂肪量（kg）對照組（n=64） 22.93±2.32 19.38±4.34 52.72±4.26 12.94±3.89病例組（n=64） 25.19±2.78 22.47±4.29 55.49±4.98 16.53±5.14 t值 -4.992 -4.060 -3.379 -4.457 P 值 ＜0.001 ＜0.001 0.001 ＜0.001

2.2 兩組代謝指標(biāo)比較

病例組的總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、血尿酸水平均顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），見表4。

表4 兩組代謝指標(biāo)比較（±s）

表4 兩組代謝指標(biāo)比較（±s）

組別 總膽固醇（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）低密度脂蛋白膽固醇（mmol/L）高密度脂蛋白膽固醇（mmol/L）血尿酸（μmol/L）對照組（n=64） 4.92±0.65 1.26±0.49 3.04±0.63 1.26±0.29 363.02±61.31病例組（n=64） 5.43±0.91 1.79±1.31 3.40±0.85 1.27±0.25 399.31±83.04 t值 -3.708 -3.021 -2.662 -0.069 -2.813 P值 ＜0.001 0.003 0.009 0.945 0.006

2.3 兩組心肺耐力指標(biāo)比較

病例組的最大攝氧量和心臟功能能力均顯著低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），見表5。

表5 兩組心肺耐力指標(biāo)比較（±s）

表5 兩組心肺耐力指標(biāo)比較（±s）

靜息心率（次/min）組別 最大攝氧量[ml/（kg·min）]心臟功能能力（METs）對照組（n=64） 39.83±5.82 11.38±1.66 73.75±8.37病例組（n=64） 36.93±5.24 10.55±1.50 75.77±10.25 t值 2.969 2.968 -1.218 P值 0.004 0.004 0.225

2.4 最大攝氧量與體成分指標(biāo)相關(guān)性

相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，病例組的最大攝氧量與BMI、體脂肪率、脂肪量均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），對照組的最大攝氧量與BMI、體脂肪率、去脂體重、脂肪量均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），見表6。

表6 最大攝氧量與體成分指標(biāo)相關(guān)性

2.5 最大攝氧量與代謝指標(biāo)相關(guān)性

相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，病例組的最大攝氧量與甘油三酯、血尿酸水平均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），見表7。

表7 最大攝氧量與代謝指標(biāo)相關(guān)性

3 討論

糖尿病前期的出現(xiàn)是一個重要的分水嶺，被認(rèn)為是未來糖尿病、心血管疾病、癡呆等疾病患病的高危因素?，F(xiàn)有研究證據(jù)表明，早期、及時、有效的干預(yù)可顯著降低糖尿病前期進(jìn)展為糖尿病及心血管疾病的風(fēng)險[1]。大量研究證實，心肺耐力是糖尿病、心血管疾?。ü谛牟〉龋?、代謝綜合征強有力的獨立預(yù)測因子，可以考慮將提升心肺耐力作為糖尿病前期人群的干預(yù)目標(biāo)[2，4-6]。

最大攝氧量是目前國際公認(rèn)的評價心肺耐力水平的金標(biāo)準(zhǔn)。心臟功能能力（functional capacity，F(xiàn)C）則是直接反映心臟功能好壞的重要指標(biāo)，是指人體在盡力活動時所能達(dá)到的最大代謝當(dāng)量（metabolic equivalent of energy，MET），或在有氧范圍內(nèi)，人體所能完成的最大強度活動的代謝當(dāng)量，在評價心臟功能方面更直觀、更具可比性。靜息心率是在清醒、不活動的安靜狀態(tài)下，心臟每分鐘跳動的次數(shù)，被認(rèn)為與心血管事件的發(fā)生率呈線性正相關(guān)關(guān)系[7]。以上三者都是反映心肺耐力強弱的重要指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示，IFG中年男性的最大攝氧量和心臟功能能力均顯著低于同齡健康男性，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）；靜息心率略高于同齡健康男性，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。根據(jù)本研究結(jié)果，IFG中年男性即可表現(xiàn)出不同程度的心肺耐力下降，以最大攝氧量和心臟功能能力下降為主，提示基礎(chǔ)心肺耐力的強弱與患者糖代謝異常的進(jìn)展可能存在相關(guān)性，與前人研究結(jié)果相符[8]。

印度北部哈里亞納的一項納入100例糖尿病前期患者與100例年齡、性別相匹配的血糖正常人群的病例對照研究結(jié)果顯示，糖尿病前期患者的體脂肪率 [（29.37±5.65）% vs（25.46±5.27）%]和內(nèi)臟脂肪百分比 [（11.21±1.92）% vs（7.27±2.82）%]顯著高于血糖正常人群，而骨骼肌百分比 [（27.21±4.32）% vs （31.19±4.63）%]和握力 [（29.61±6.38）kg vs（33.75±6.8）kg]則顯著低于血糖正常人群，且糖尿病前期的發(fā)病率與體脂肪率呈正相關(guān)關(guān)系（r=0.338 5），與骨骼肌百分比（r=-0.407 2）和握力（r=-0.301 0）呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[9]。研究人員認(rèn)為，糖尿病前期患者的身體成分和握力已經(jīng)發(fā)生顯著改變，建議將改善身體成分和提升握力納入糖尿病前期的干預(yù)目標(biāo)。本研究亦發(fā)現(xiàn)，IFG中年男性（病例組）的體重、BMI、體脂肪率、脂肪量均顯著高于同齡健康男性（對照組），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），提示IFG中年男性的BMI和身體脂肪比例已經(jīng)發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為脂肪量和體脂肪率的增加。

趙婭等[10]研究顯示，糖尿病前期患者通常合并有不同程度的脂代謝異常，且以高甘油三酯血癥為主；在糖尿病前期進(jìn)展為糖尿病的過程中，甘油三酯可能起到重要作用。本研究結(jié)果顯示，病例組的總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、血尿酸和收縮壓、舒張壓水平均顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），與前述研究結(jié)果一致，提示IFG人群通常合并高脂血癥，糖代謝異常與脂代謝紊亂相互作用、相互影響，最終可進(jìn)一步發(fā)展為代謝綜合征。國內(nèi)部分研究顯示，糖尿病前期患者的血尿酸水平升高，考慮與胰島功能異常有關(guān)；血尿酸水平越高，胰島素敏感性越低[11-12]，與本研究結(jié)果相符，提示血尿酸水平的高低可能在一定程度上反映IFG患者的胰島功能受損程度及糖代謝異常程度。

本研究還通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，病例組和對照組的最大攝氧量均與BMI、體脂肪率、脂肪量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），病例組的最大攝氧量亦與甘油三酯、血尿酸水平呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），提示控制體重、降低體脂肪率對于改善中年男性的心肺耐力有益，IFG中年男性可以通過提升心肺耐力降低血脂和血尿酸水平，從而改善機體代謝，預(yù)防和延緩代謝性疾病的發(fā)生和發(fā)展。

糖尿病前期中年男性即可表現(xiàn)出不同程度的心肺耐力下降，主要體現(xiàn)于最大攝氧量和心臟功能能力的下降，這可能增加其進(jìn)展為糖尿病的風(fēng)險。此外，該類人群還可見BMI、脂肪量增加、體脂肪率上升等身體成分變化，血壓、血脂、血尿酸水平亦較同齡健康男性顯著增高，血糖、血脂、血尿酸代謝均呈現(xiàn)出不同程度的紊亂，如不能及時干預(yù)，病情可能快速進(jìn)展。相關(guān)性分析顯示，中年男性可通過控制體重、降低體脂肪率改善心肺耐力，而心肺耐力的提升對于下調(diào)IFG中年男性的血尿酸和甘油三酯水平具有一定作用，從而在一定程度上預(yù)防和延緩代謝性疾病的發(fā)生和發(fā)展。

綜上所述，應(yīng)鼓勵和提倡中年男性多途徑提升心肺耐力，如堅持每周不低于150 min的中等強度運動，以有氧運動為主，同時輔以抗阻訓(xùn)練以增加肌肉量；日常生活中改變久坐的不良習(xí)慣，增加步行、爬樓等日常體力活動；定期監(jiān)測血壓、血糖、血脂、血尿酸水平，并合理控制體重。關(guān)于IFG人群提升心肺耐力、降低糖代謝風(fēng)險的最適運動處方，仍有待后續(xù)研究進(jìn)一步闡明。