2型糖尿病患者峰值攝氧量與臨床資料的相關(guān)性研究?

白金晨，李 英

1.天津市天津醫(yī)院康復(fù)科，天津 300211；2.天津市第三中心醫(yī)院內(nèi)分泌科，天津 300170

隨著社會的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，糖尿病等慢 性病的發(fā)病率逐年上升，直接威脅人類的生命健康。有研究［1］指出，2015 年全球范圍內(nèi)20～79 歲人群中大約有4.15億人患有糖尿病，預(yù)計(jì)到2040年將達(dá)到6.42億。近年來，亞洲是糖尿病發(fā)病率增長最快的區(qū)域之一，其中尤其以中國和印度增長為主。在中國的一項(xiàng)以人口為基礎(chǔ)的大規(guī)模調(diào)查［2］顯示，2010 年有1 139 萬成年人（占成年人口的11.6%）患有糖尿病。90%的糖尿病患者屬于2 型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）。值得注意的是，T2DM 經(jīng)常發(fā)生在實(shí)際診斷的數(shù)年之前，而現(xiàn)有的調(diào)查數(shù)據(jù)僅限于醫(yī)院檢測出來的數(shù)據(jù)，因此實(shí)際情況將嚴(yán)重超出預(yù)測數(shù)據(jù)。峰值攝氧量是反映心肺耐力的指標(biāo)，也是對有氧運(yùn)動能力的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，與全因死亡率和心血管死亡率呈負(fù)相關(guān)［3］。心肺運(yùn)動試驗(yàn)（cardiopulmonary exercise test，CPET）是臨床上檢測峰值攝氧量的金標(biāo)準(zhǔn)［4］。對于T2DM患者而言，即使沒有嚴(yán)重的心肺系統(tǒng)并發(fā)癥，其峰值攝氧量仍然明顯低于正常人，這可能與胰島素抵抗、血管內(nèi)皮功能障礙、微血管病變等因素有關(guān)［5］。早期的峰值攝氧量降低往往沒有明顯的臨床癥狀，但是會降低T2DM 患者出現(xiàn)心肺系統(tǒng)疾病時(shí)的代償能力［6］。因此，T2DM 患者在出現(xiàn)心肺系統(tǒng)疾病時(shí)，重癥率和死亡率均遠(yuǎn)高于正常人［7］。如何降低峰值攝氧量受損的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)對提高T2DM 患者的心肺系統(tǒng)代償能力具有重要的意義。因此，本研究通過CPET檢測T2DM患者的峰值攝氧量，探討其與臨床資料的相關(guān)性，為降低患者峰值攝氧量受損的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年3 月—2022 年3 月天津市第三中心醫(yī)院收治的138 例T2DM 患者作為研究對象，其中，男97 例，女41 例，平均年齡（46.87±12.49）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）T2DM 診斷標(biāo)準(zhǔn)均符合中國T2DM 防治指南（2017 年版），（2）T2DM 持續(xù)時(shí)間至少1 年，（3）空腹血糖值＜16.7 mmol/L，（4）可配合完成CPET。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）有急性感染，（2）有原發(fā)性心肺系統(tǒng)疾病，（3）合并嚴(yán)重并發(fā)癥，（4） 由于年齡等其他因素影響運(yùn)動能力，（5）CPET 結(jié)果分析表明存在心功能不全、貧血、肌肉骨骼等其他影響峰值攝氧量的因素。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)通過，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 測量峰值攝氧量

本研究采用心肺功能測試儀（VmaxEncore，Sensor?Medics，American）檢測患者的峰值攝氧量。試驗(yàn)方案選用斜坡遞增式癥狀、限制性心肺運(yùn)動試驗(yàn)。給患者配戴合適大小的面罩，檢查確認(rèn)無漏氣后，連接流量傳感器，檢測靜態(tài)肺功能。檢測者告知患者檢測流程、檢測過程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)的搶救措施。將功率車座椅調(diào)整至患者合適高度，配戴12 導(dǎo)聯(lián)心電圖、血氧飽和度監(jiān)測儀、血壓計(jì)等監(jiān)護(hù)設(shè)備。整個(gè)測試過程為靜坐3 min，無功率熱身3 min、斜坡式遞增負(fù)荷運(yùn)動8～12 min，囑患者全程盡量避免說話，以60～65 轉(zhuǎn)/min 的轉(zhuǎn)速蹬踏功率車，詢問并記錄患者在檢測過程中每個(gè)階段的主觀疲勞度。當(dāng)患者出現(xiàn)終止指征后進(jìn)入恢復(fù)階段，時(shí)間為5～10 min。

1.3 觀察指標(biāo)

采用問卷調(diào)查法收集患者的年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、頸圍、腰圍、臀圍、腰臀比、握力/體質(zhì)量、吸煙史、T2DM 病程等信息。收集并記錄患者的臨床檢查數(shù)據(jù)，包括空腹血糖（FPG）、空腹胰島素（FINs）、計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR，HOMA-Ir=FPG×FINs/22.5）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）等實(shí)驗(yàn)室檢測指標(biāo)，以及左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左心室舒張功能（LVDD）、節(jié)段性室壁運(yùn)動異常（SWMA）等心臟彩超結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，采用Levene test 檢驗(yàn)進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。采用Spearman 相關(guān)或Pearson 相關(guān)研究變量間的相關(guān)性，其中，相關(guān)系數(shù)用r表示，0＜|r|≤0.3 提示相關(guān)性較弱，0.3＜|r|≤0.7提示相關(guān)性中等，0.7＜|r|≤1提示相關(guān)性較強(qiáng)。將具有相關(guān)性的因子納入多元線性回歸模型。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 峰值攝氧量與臨床特征的相關(guān)性分析

T2DM 患者的峰值攝氧量與BMI、腰圍、T2DM 病程呈弱負(fù)相關(guān)，與男性性別呈弱正相關(guān)，與握力/體質(zhì)量呈中等強(qiáng)度正相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 峰值攝氧量與臨床特征的相關(guān)性分析

2.2 峰值攝氧量與臨床檢查指標(biāo)的相關(guān)性分析

T2DM 患者的峰值攝氧量與HDL-C 呈弱正相關(guān)，與LVDD 呈中等強(qiáng)度負(fù)相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 峰值攝氧量與臨床檢查指標(biāo)的相關(guān)性分析

2.3 T2DM 患者峰值攝氧量的影響因素多元線性回歸分析結(jié)果

多元線性回歸分析結(jié)果顯示，LVDD、腰圍是T2DM患者峰值攝氧量的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，握力/體質(zhì)量、男性是T2DM患者峰值攝氧量的獨(dú)立保護(hù)因素，見表3。在逐步線性回歸模型中，單獨(dú)納入握力/體質(zhì)量可以解釋19.6%的峰值攝氧量的變化，R2變化量加入LVDD 可以增加11%，加入腰圍可以增加3.5%，加入性別可以增加4.2%，見表4。

表3 峰值攝氧量與臨床資料的多元線性回歸分析結(jié)果

表4 峰值攝氧量與臨床資料的逐步線性回歸分析結(jié)果

3 討論

本研究結(jié)果顯示，LVDD、腰圍是T2DM 患者峰值攝氧量的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，握力/體質(zhì)量、男性性別是T2DM 患者峰值攝氧量的獨(dú)立保護(hù)因素。女性T2DM 患者較男性更容易出現(xiàn)峰值攝氧量降低的情況，LVDD、腰圍過低會增加峰值攝氧量降低的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，提高握力/體質(zhì)量可以降低峰值攝氧量降低的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

有研究［8-9］顯示，即使沒有臨床癥狀的LVDD 也會導(dǎo)致患者的峰值攝氧量降低，與本研究結(jié)果一致。這可能是因?yàn)?，隨著疾病的進(jìn)展，T2DM 患者的心臟和結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)相應(yīng)的變化。在進(jìn)行CPET 的同時(shí)，采用心臟彩超監(jiān)測患者的心臟功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，T2DM 患者在峰值運(yùn)動時(shí)表現(xiàn)出LVDD 障礙，進(jìn)而影響射血能力，導(dǎo)致峰值攝氧量降低［8,10］。其具體機(jī)制可能是，在T2DM 患者中脂肪酸的過度吸收和氧化會顯著增加心肌細(xì)胞的氧氣消耗，導(dǎo)致活性氧化物（reactive oxygen species，ROS）堆積，引起線粒體功能障礙，誘發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)，損傷心肌細(xì)胞，導(dǎo)致出現(xiàn)心肌細(xì)胞纖維化，進(jìn)而影響到心臟的舒張功能［11-13］。T2DM 患者的胰島素抵抗會抑制AKT 信號通路激活，由于蛋白激酶B（AKT）信號通路磷酸化與糖原合成密切相關(guān)，抑制AKT信號將會造成糖原大量沉積，進(jìn)一步加劇心肌纖維化［14］。此外，持續(xù)高血糖會引起高級糖基化終末產(chǎn)物（advanced glycation end-products，AGEs）大量堆積，導(dǎo)致心臟微血管收縮增加，擴(kuò)張減少，影響心肌微循環(huán)，減少進(jìn)入心肌細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞的氧氣和能量，限制心肌收縮及舒張功能［13］。這提示應(yīng)該重視T2DM 患者沒有癥狀的LVDD 障礙，并采取積極的應(yīng)對措施，減少其對患者心肺耐力的影響。

握力是一種操作簡單、花費(fèi)較低的檢測人體肌力的一種方法。有研究［15］顯示，握力與患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，并且當(dāng)用體質(zhì)量校正握力后，這種關(guān)系會進(jìn)一步加強(qiáng)。這提示用體重校正后的握力更能反應(yīng)T2DM 患者的肌肉力量，因此本研究選用握力/體質(zhì)量來代表患者肌力的強(qiáng)弱。通常來說，T2DM 患者的握力較正常人明顯降低，血糖控制不良、糖化血紅蛋白水平較高、炎癥反應(yīng)等因素會增加T2DM 患者握力降低的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［16］。這可能是因?yàn)殡S著T2DM 病情的發(fā)展，患者肌肉的結(jié)構(gòu)及功能都會發(fā)生病變，導(dǎo)致肌肉萎縮、利用葡萄糖的能力降低。握力降低是T2DM 患者血糖控制不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［17］。如果同時(shí)存在肥胖和握力降低，T2DM 患者蛋白尿，尤其是大量蛋白尿的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)會顯著增加［19］。除此之外，低握力會顯著增加T2DM 患者心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［20］，還會增加患者再入院和嚴(yán)重感染的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［21］。本研究結(jié)果顯示，低握力/體質(zhì)量是峰值攝氧量降低的獨(dú)立保護(hù)因素，握力/體質(zhì)量可以作為反映T2DM 患者心肺耐力的標(biāo)志物，也可以作為反映T2DM 患者長期預(yù)后的預(yù)測因子。這提示對于沒有條件進(jìn)行心肺運(yùn)動試驗(yàn)的患者，可以通過檢測肌力間接反映是否存在峰值攝氧量降低的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，也為如何預(yù)防及治療T2DM患者峰值攝氧量降低提供了方向。

腰圍可以反映T2DM 患者的體型和內(nèi)臟脂肪含量，腰圍越大，提示肝臟內(nèi)的脂肪越多，肝臟纖維化的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也越高。有研究［22］顯示，肝臟內(nèi)的纖維化程度與心肌細(xì)胞的纖維化程度呈正相關(guān)關(guān)系，患者的腰圍越大，心肌細(xì)胞可能的纖維化程度越高，進(jìn)而影響心肺耐力。腹部堆積的大量脂肪會影響膈肌在呼吸時(shí)的活動，導(dǎo)致肺臟的順應(yīng)性降低，肺容積下降，從而影響心肺耐力。本研究結(jié)果顯示，腰圍是峰值攝氧量降低的危險(xiǎn)因素，可以通過減小腰圍控制峰值攝氧量降低的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，LVDD、腰圍是T2DM 患者峰值攝氧量的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，握力/體質(zhì)量、男性性別是T2DM 患者峰值攝氧量的獨(dú)立保護(hù)因素，T2DM 患者握力/體質(zhì)量降低會增加心肺耐力受損的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。本研究提供了一種簡單方便的預(yù)測T2DM 患者心肺耐力受損的方法，并為預(yù)防及治療T2DM患者心肺耐力受損提供了理論依據(jù)。