高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的健康體適能相關(guān)指標(biāo)篩選
——以高校教職工為例

李小龍，周 園，張 婧*，萬炳軍，池愛平，陳建剛，潘新亮，王萬萬，劉龍龍，葉 博，閆亮亮

(1 陜西師范大學(xué) 體育學(xué)院，陜西 西安 710119; 2 北京師范大學(xué) 體育與運(yùn)動學(xué)院，北京100875;3 北京體育大學(xué) 運(yùn)動人體科學(xué)學(xué)院，北京 100084)

高血壓是導(dǎo)致我國居民患心血管疾病(cardiovascular diseases，CVD)最主要的危險(xiǎn)因素，是我國患病人數(shù)最多的慢性疾病之一，其患病人數(shù)已達(dá)到2.45億，約有43%的CVD可歸因于高血壓[1-4]。《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》中指出，實(shí)施慢病綜合防控戰(zhàn)略，強(qiáng)化慢病的早期篩查和發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)全人群、全生命周期的健康管理，并制定體質(zhì)健康干預(yù)計(jì)劃，要基本實(shí)現(xiàn)高血壓和糖尿病患者干預(yù)的全覆蓋[5]。流行病學(xué)研究表明，高血壓是全球CVD和全因死亡率可預(yù)防的危險(xiǎn)因素[6-7]。因此，評估和預(yù)測高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)，針對相關(guān)危險(xiǎn)因素進(jìn)行早期的干預(yù)，對降低中國居民CVD發(fā)生率有重要意義。

高校教職工(staff and faculty in the university，SFU)是中國振興教育、發(fā)展經(jīng)濟(jì)和社會進(jìn)步的中堅(jiān)力量[8]。SFU的健康是高校核心競爭力的基礎(chǔ)，同時(shí)對促進(jìn)我國教育事業(yè)發(fā)展有著重要的意義[9]。但是隨著高等院校體制改革和招生規(guī)模的擴(kuò)大，SFU承擔(dān)的教學(xué)、科研和社會服務(wù)壓力不斷增加，長期的久坐不動、缺乏體育鍛煉、睡眠不足和精神緊張容易引起高血壓，增加CVD的患病風(fēng)險(xiǎn)[9-12]。徐勤等[10]研究表明，某高校教職工2010—2015年高血壓患病率從23.70%上升到27.72%，并且其他多種慢性疾病患病率均有不同程度的上升趨勢。

健康體適能(health-related physical fitness，HPF)與個(gè)體的健康水平、生活能力和精神狀況密切相關(guān)，主要包括身體成分、肌肉力量、心肺耐力和柔韌性4項(xiàng)基本內(nèi)涵，能間接反映個(gè)體心血管的機(jī)能狀態(tài)[13-14]。Chen等[15]研究表明，身體成分、握力和柔韌性可能是評估CVD患病風(fēng)險(xiǎn)的有效指標(biāo)。Crump等[16-17]研究表明，心肺耐力是CVD的保護(hù)因素，相比于體力活動，心肺耐力可以更好地預(yù)測CVD的患病風(fēng)險(xiǎn)。雖然在以往的研究中證明了HPF和CVD患病風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系，但是目前關(guān)于肌肉力量、心肺耐力與CVD患病風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系量化的研究仍少有報(bào)道[13]。本研究從HPF角度出發(fā)，分別選取肌肉力量(握力，GS)、心肺耐力(肺活量，VC)、柔韌適能(坐位體前屈，SAR)、身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、腰圍(WC)、腰臀比(WHR)、腰高比(WHtR)和脂質(zhì)蓄積指數(shù)(LAP)等反映身體成分的人體測量學(xué)指標(biāo)，探討HPF各項(xiàng)指標(biāo)與不同性別SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，為SFU高血壓早期預(yù)防和評估，以及降低CVD風(fēng)險(xiǎn)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

2018年、2019年9月至11月采用簡單隨機(jī)抽樣法，從2 617名參加教職工體檢的人群中隨機(jī)抽取875名(男性369人、女性506人)教職工參加HPF測試，剔除未完成HPF測試教職工74人。依據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡范圍29～58歲；(2)無肢體功能障礙；(3)未患有糖尿病、肝腎疾病和傳染性疾病。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)剔除后，最終納入791名SFU，其中男性299人，女性492人。所有對象均自愿參與并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 HPF和血液生化指標(biāo)測試

血壓測量。采用歐姆龍(HEM-1000)電子血壓計(jì)測量血壓。測試時(shí)間為上午7：00—10：00，測試前受試者8～12 h內(nèi)無進(jìn)食，1～2 h無劇烈的身體活動。受試者采取坐姿，靜坐5 min后由醫(yī)生測量右上臂血壓，測量2次，每次測量間隔1 min，記錄平均值。若前后2次測量收縮壓(SBP)或舒張壓(DBP)的測量結(jié)果相差5 mm Hg以上，進(jìn)行第3次測量，記錄3次測量平均值[18]。

身高、體重、腰圍測量。采用電子傳感器式身高體質(zhì)量測試儀測量身高和體質(zhì)量。腰圍(WC)采用皮尺測量，測量時(shí)受試者身體直立，露出腹部皮膚，皮尺刻度下緣置于肚臍上緣1 cm處。

HPF指標(biāo)測試。HPF指標(biāo)包括身體成分、GS、SAR和VC的測試。利用身體成分分析儀(InBody 230)進(jìn)行身體成分各項(xiàng)指標(biāo)測試；根據(jù)《國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)手冊》中的測試方法進(jìn)行GS、SAR和VC測量。在測試體質(zhì)成分前要求受試者12 h內(nèi)不能進(jìn)行劇烈運(yùn)動，30 min內(nèi)不能飲水，排除孕婦、健身愛好者等特殊人群。

血液生化指標(biāo)測量。在清晨空腹?fàn)顟B(tài)下，由專業(yè)的醫(yī)護(hù)人員采集受試者靜脈血，運(yùn)用全自動生化分析儀(貝克曼庫爾特AU480)檢測空腹血糖(CLU)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)和低密度脂蛋白(LDL-C)。

1.2.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)指標(biāo)計(jì)算

高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)為《中國高血壓防治指南2018年修訂版》中規(guī)定的SBP≥140 mm Hg和(或)DBP≥90 mm Hg[18]。BMI=體質(zhì)量(kg)/[身高(m)]2；WHtR=WC(cm)/身高(cm)；男性LAP=[WC(cm)-65]×TG(mmol/L)；女性LAP=[WC(cm)-58]×TG(mmol/L)[19]。

1.2.3 質(zhì)量控制

實(shí)驗(yàn)前，對測試人員進(jìn)行集中培訓(xùn)，所有測試項(xiàng)目均按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行。為保證測試數(shù)據(jù)錄入的準(zhǔn)確性，所有數(shù)據(jù)均采用Excel 2016軟件，由雙人錄入。對數(shù)據(jù)進(jìn)行正式統(tǒng)計(jì)分析前采用PASS 15軟件對樣本量進(jìn)行估算，經(jīng)計(jì)算男性SFU最低需要242人，女性SFU最低需要355人，由于74人未完成全部HPF測試項(xiàng)目，數(shù)據(jù)缺失率為8.5%，經(jīng)校正，最低需要SFU樣本量為男性 264人、女性388人，故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的樣本量符合統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)要求。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果分析

2.1 高血壓患者和正常人群的基本特征

表1結(jié)果顯示，共有791名SFU參與測試，其中男性高血壓患者67名，平均年齡45歲；女性高血壓患者56名，平均年齡44歲；男、女性高血壓患病率分別為22.41%和11.38%，男性顯著高于女性(P<0.05)。

表1 不同性別高血壓和正常血壓教職工的基本信息比較

男性高血壓患者和正常血壓人群的WC、 WHtR、 LAP、 BMI和CLU均有顯著性差異(P<0.05)，GS、VC和SAR均無顯著性差異(P>0.05)。女性高血壓患者和正常血壓人群的WC、WHtR、LDL-C、GS和VC均有顯著性差異(P<0.05)，SAR無顯著性差異(P>0.05)。

2.2 HPF指標(biāo)與高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的二元Logistic回歸分析

以是否患有高血壓(0=不患有高血壓，1=患有高血壓)為因變量、HPF各項(xiàng)指標(biāo)為自變量分別進(jìn)行二元Logistic回歸分析(如表2所示)。結(jié)果表明，BMI、WC、WHtR和LAP對男、女性SFU高血壓患病均有顯著影響(P<0.05)；GS、VC對男性SFU高血壓患病無顯著影響(P>0.05)，但對女性SFU高血壓患病有顯著影響(P<0.05)；SAR和WHR對男、女性SFU高血壓患病均無顯著性影響(P>0.05)。

表2 HPF指標(biāo)對高血壓影響的二元Logistic回歸分析結(jié)果

2.3 HPF指標(biāo)對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的ROC曲線分析

采用受試者工作特征(ROC)曲線分析比較BMI、WC、WHtR、LAP、GS、VC和SAR對高血壓的預(yù)測價(jià)值(如表3、圖1所示)。表3結(jié)果顯示，男性SFU的BMI、WC、WHtR、LAP、GS和VC的ROC曲線下面積(area under curre,AUC)分別為0.599、0.587、0.594、0.587、0.539和0.517，BMI、WC、WHtR、LAP對于高血壓的預(yù)測均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，GS和VC對高血壓的預(yù)測均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，其中BMI預(yù)測價(jià)值較高。SAR的ROC曲線下面積為0.489，對高血壓的預(yù)測無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。女性SFU的WC、WHtR、GS、 VC的ROC曲線下面積分別為0.610、 0.611、0.375和0.412，對高血壓的預(yù)測均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但GS和VC預(yù)測的準(zhǔn)確性較低，WHtR的預(yù)測價(jià)值較高。 BMI、LAP和SAR的ROC曲線下面積分別為0.579、0.553和0.470，對女性SFU高血壓的預(yù)測價(jià)值均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表3 HPF指標(biāo)預(yù)測高血壓的ROC曲線分析

圖1 身體成分指標(biāo)對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的ROC曲線

通過計(jì)算身體成分各項(xiàng)指標(biāo)的約登指數(shù)，進(jìn)一步探討B(tài)MI和WHtR對高血壓患者預(yù)測的臨界值(如表4所示)。BMI對男性SFU高血壓預(yù)測的臨界值為25.495 kg/m2，對應(yīng)的特異性和敏感度分別為0.668和0.552。WHtR對女性SFU高血壓預(yù)測的臨界值為0.511，對應(yīng)的特異性和敏感度分別為0.887和0.304。

表4 身體成分各指標(biāo)對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測截點(diǎn)

3 討論

3.1 高血壓患病率

高血壓是CVD的主要危險(xiǎn)因素，約占CVD導(dǎo)致死亡人數(shù)的1/3[20]。目前，我國人群的高血壓患病率仍呈上升趨勢[18]。2012—2015年，我國18歲及以上高血壓患病粗率為27.9%[21]。一項(xiàng)關(guān)于西安市8 193人的調(diào)查顯示，成年男性和女性的高血壓粗患病率分別為22.0%和22.9%，標(biāo)化率分別為22.4%和19.9%[22]。本研究結(jié)果顯示，男、女性SFU高血壓患病率分別為22.41%和11.38%，男性患病率處在西安市平均水平，女性SFU高血壓患病率比西安市平均水平低8.52%。這可能與女性高血壓的知曉率、治療率和控制率均高于男性[22]有關(guān)。此外，高血壓的患病風(fēng)險(xiǎn)會隨著內(nèi)臟脂肪指數(shù)的升高而增加[6,24]。Kotchen[25]研究發(fā)現(xiàn)，男性的內(nèi)臟脂肪占總脂肪的比例高于女性，男性約占10%～20%，女性約占5%～8%。因此，內(nèi)臟脂肪含量的性別差異，也可能是導(dǎo)致男性高血壓患病率高于女性的原因。這提示在男性SFU高血壓防治中，需進(jìn)一步加強(qiáng)內(nèi)臟脂肪的控制。

3.2 肌肉力量、心肺耐力和柔韌性對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的影響

本研究分別將GS、VC和SAR作為衡量肌肉力量、心肺耐力和柔韌性等健康體適能要素的指標(biāo)。結(jié)果顯示，GS、VC對女性SFU高血壓患病有顯著影響，對男性SFU高血壓患病無顯著影響；而SAR對男、女性SFU高血壓患病均無顯著影響。Zhang等[26]對1 152名45歲以上人群進(jìn)行多維度問卷調(diào)查的橫向研究表明，GS與女性高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)存在顯著負(fù)相關(guān)，而與男性高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)之間沒有顯著的相關(guān)性[26]。這與本文結(jié)果一致。Yoon等[27]以9 126名20歲以上韓國女性為研究對象，發(fā)現(xiàn)高血壓前期或高血壓患病率分別為30.3% 和12.9% ，校正年齡、體質(zhì)量指數(shù)、飲酒頻率、吸煙量和運(yùn)動量后，握力(P=0.056)、完成仰臥起坐次數(shù)(P=0.140)、縱跳高度(P=0.121)與高血壓發(fā)生不存在顯著相關(guān)性；但是高血壓發(fā)生與VO2max(P<0.001)、靜息心率(resting heart rate，RHR,P<0.001)、肺活量(P<0.001)、坐位體前屈評分(P=0.012)之間存在顯著相關(guān)性,其中VC和高血壓發(fā)生的相關(guān)性與本研究結(jié)果一致，但是SAR結(jié)果不一致。其原因可能是研究對象、測試方法等的差異。因此進(jìn)一步探索GS、VC和SAR等健康體適能指標(biāo)和不同性別高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的隊(duì)列研究具有重要意義。本研究結(jié)果提示通過加強(qiáng)肌肉力量和心肺耐力的訓(xùn)練，可能會降低SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 身體成分相關(guān)指標(biāo)對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的影響

BMI、WC、WHtR、WHR等人體測量學(xué)指標(biāo)可以間接評價(jià)身體的肥胖度，并且對測試條件無特殊要求，患者可以居家測量和自我評估。肥胖人群的BMI、WC、WHtR、WHR均比體質(zhì)量正常人群高，并且這4項(xiàng)指標(biāo)對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的有效評估已有報(bào)道，但在不同性別人群的研究中，各項(xiàng)指標(biāo)與高血壓的關(guān)系尚未有統(tǒng)一的結(jié)論[28-29]。Chua等[30]評估了年齡18歲及以上482名(男性223名、女性259名)馬來西亞半島土著成年人肥胖相關(guān)指標(biāo)對高血壓的預(yù)測能力，發(fā)現(xiàn)無論對于男性還是女性，WHtR是高血壓的最佳預(yù)測指標(biāo)，WHtR≥0.5的肥胖成年人患高血壓的概率比正常成年人高出約兩倍。文獻(xiàn)[31]報(bào)道了BMI、WC、WHtR和WHR與高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)存在顯著正相關(guān)。Zhang等[28]對516名中國哈薩克族人群的人體測量學(xué)指標(biāo)與血壓評估的相互關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)：該人群的肥胖和高血壓患病率分別為40.1%和50.3%，BMI和舒張壓呈正相關(guān)(β=0.135,P=0.002)，WHtR與脈壓指數(shù)(pulse pressure index，PPI)呈正相關(guān)(β=0.304,P=0.005)，WC與PPI呈負(fù)相關(guān)(β=-0.406,P<0.001)，WHR則沒有相關(guān)性。這與本研究結(jié)果一致。LAP與高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)，比BMI能更好地預(yù)測CVD的風(fēng)險(xiǎn)[32-33]。本研究結(jié)果也顯示，BMI、WC、WHtR和LAP對男、女性SFU高血壓患病均有顯著影響。但是，WHR對男、女性SFU高血壓患病均無顯著影響，這與以往研究有所不同，可能與研究對象的選擇有關(guān)。

目前，BMI、WC、WHtR和WHR等人體測量學(xué)指標(biāo)以及LAP已經(jīng)被應(yīng)用于CVD患病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測，但各項(xiàng)指標(biāo)對CVD的影響程度以及預(yù)測的特異性、靈敏度和準(zhǔn)確性均存在差異[34-35]。本研究發(fā)現(xiàn)根據(jù)ROC曲線分析,WC和WHtR對預(yù)測男、女性高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并且女性WHtR的AUC最大，說明WHtR對女性SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的準(zhǔn)確性較高，是女性SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的最佳指標(biāo)，預(yù)測的臨界值為0.511，這與以往的研究結(jié)果一致[31-32]。

此外，BMI和LAP對男性SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的AUC均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且BMI的AUC最大，說明BMI對男性SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的準(zhǔn)確性較高，可以作為男性SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的最佳預(yù)測指標(biāo)，預(yù)測臨界值為25.495 kg/m2。與中心性肥胖指標(biāo)相比，BMI雖然可以反映超重程度，但卻不能反映個(gè)體的體脂肪分布情況[36]。Xia等[37]研究表明，不同種族間的體脂分布存在差異。因此，研究對象不同種族間的體脂肪分布差異可能是導(dǎo)致BMI對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測價(jià)值研究結(jié)果存在爭議的原因之一。

GS和VC對女性SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的AUC均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是GS和VC的AUC均小于0.5，說明這兩項(xiàng)指標(biāo)可以預(yù)測女性SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)，但其預(yù)測的準(zhǔn)確性較低。雖然已有大量的研究表明肥胖評價(jià)相關(guān)指標(biāo)對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的有效性，但是由于研究中未排除種族、性別、年齡和地理環(huán)境等混雜因素對高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的影響，導(dǎo)致目前對于最佳高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測指標(biāo)的確定仍存在爭議[31-32,37]。這提示應(yīng)基于大樣本量的橫斷面研究，將種族、性別等變量納入回歸模型，建立一套不同種族、性別的高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測指標(biāo)評價(jià)體系。

本研究探討了高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)與HPF各要素指標(biāo)間的相關(guān)性，為高校教職工評估和預(yù)防高血壓提供了新的思路。然而本研究仍存在一定局限性：首先，研究對象是高校教職工，研究結(jié)果能否推廣到所有人群還需要進(jìn)一步研究；其次，本研究是橫斷面研究，還不能確定高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)與HPF各要素間的因果關(guān)系；最后，身體活動、生活方式、壓力、吸煙和飲酒等高血壓患病的危險(xiǎn)因素沒有包括在研究中。在今后的研究中，應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，將其他高血壓危險(xiǎn)因素納入研究之中，并進(jìn)行長期的隊(duì)列研究，以確定高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)和健康體適能各要素之間的因果關(guān)系。

4 結(jié)論

握力、肺活量和身體成分等相關(guān)健康體適能指標(biāo)可能是高校教職工高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)的影響因素，其中WC和WHtR可能是男、女性SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)早期篩查與評估的有效指標(biāo)； BMI和LAP是男性SFU高血壓患病風(fēng)險(xiǎn)早期篩查與評估的有效指標(biāo)。本研究結(jié)論對通過健康體適能相關(guān)指標(biāo)早期篩查和預(yù)防高血壓的發(fā)生具有重要意義，并且這些指標(biāo)簡單易測，不受場地、器材和專業(yè)人員等因素限制，大眾可以居家自我監(jiān)測，同時(shí)也能為高血壓患者運(yùn)動方案的制定提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。