随着社会的发展及经济水平的不断提高,糖尿病等慢 性病的发病率逐年上升,直接威胁人类的生命健康｡有研究指出,2015年全球范围内20~79岁人群中大约有4.15亿人患有糖尿病,预计到2040年将达到6.42亿｡近年来,亚洲是糖尿病发病率增长最快的区域之一,其中尤其以中国和印度增长为主｡在中国的一项以人口为基础的大规模调查 显示,2010年有1139万成年人(占成年人口的11.6%)患有糖尿病｡90%的糖尿病患者属于2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)｡值得注意的是,T2DM经常发生在实际诊断的数年之前,而现有的调查数据仅限于医院检测出来的数据,因此实际情况将严重超出预测数据｡峰值摄氧量是反映心肺耐力的指标,也是对有氧运动能力的评价标准,与全因死亡率和心血管死亡率呈负相关｡心肺运动试验(cardiopulmonary exercise test,CPET)是临床上检测峰值摄氧量的金标准｡对于T2DM患者而言,即使没有严重的心肺系统并发症,其峰值摄氧量仍然明显低于正常人,这可能与胰岛素抵抗､血管内皮功能障碍､微血管病变等因素有关｡早期的峰值摄氧量降低往往没有明显的临床症状,但是会降低T2DM患者出现心肺系统疾病时的代偿能力｡因此,T2DM患者在出现心肺系统疾病时,重症率和死亡率均远高于正常人｡如何降低峰值摄氧量受损的发生风险对提高T2DM患者的心肺系统代偿能力具有重要的意义｡因此,本研究通过CPET检测T2DM患者的峰值摄氧量,探讨其与临床资料的相关性,为降低患者峰值摄氧量受损的发生风险提供依据,现报告如下｡

1.1 一般资料

选取2019年3月—2022年3月天津市第三中心医院收治的138例T2DM患者作为研究对象,其中,男97例,女41例,平均年龄(46.87±12.49)岁｡

纳入标准:

（1）T2DM诊断标准均符合中国T2DM防治指南(2017年版),

（2）T2DM持续时间至少1年,

（3）空腹血糖值<16.7mmol/L,

（4）可配合完成CPET｡

排除标准:

（1）有急性感染,

（2）有原发性心肺系统疾病,

（3）合并严重并发症,

（4）由于年龄等其他因素影响运动能力,

（5）CPET结果分析表明存在心功能不全､贫血､肌肉骨骼等其他影响峰值摄氧量的因素｡

本研究经医院医学伦理委员会批准通过,所有患者均签署知情同意书｡

1.2 测量峰值摄氧量

本研究采用心肺功能测试仪 (VmaxEncore,SensorMedics,American) 检测患者的峰值摄氧量｡试验方案选用斜坡递增式症状､限制性心肺运动试验｡给患者配戴合适大小的面罩,检查确认无漏气后,连接流量传感器,检测静态肺功能｡检测者告知患者检测流程､检测过程中可能存在的风险及应对风险的抢救措施｡将功率车座椅调整至患者合适高度,配戴12导联心电图､血氧饱和度监测仪､血压计等监护设备｡整个测试过程为静坐3min,无功率热身3min､斜坡式递增负荷运动8~12min,嘱患者全程尽量避免说话,以60~65转/min的转速蹬踏功率车,询问并记录患者在检测过程中每个阶段的主观疲劳度｡当患者出现终止指征后进入恢复阶段,时间为5~10min｡

1.3 观察指标

采用问卷调查法收集患者的年龄､性别､身高､体质量､体质量指数(BMI)､颈围､腰围､臀围､腰臀比､握力/体质量､吸烟史､T2DM病程等信息｡收集并记录患者的临床检查数据,包括空腹血糖(FPG)､空腹胰岛素(FINs)､计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR,HOMA-Ir=FPG×FINs/22.5)､糖化血红蛋白(HbA1c)､甘油三酯(TG)､总胆固醇(TC)､高密度脂蛋白(HDL-C)､低密度脂蛋白(LDL-C)等实验室检测指标,以及左心室射血分数(LVEF)､左心室舒张功能(LVDD)､节段性室壁运动异常(SWMA)等心脏彩超结果｡

1.4 统计学方法

采用SPSS26.0软件进行统计分析｡采用Shapiro-Wilk检验对数据进行正态性检验,采用Levene test检验进行方差齐性检验｡符合正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示｡采用Spearman相关或Pearson相关研究变量间的相关性,其中,相关系数用r表示,0<|r|≤0.3提示相关性较弱,0.3<|r|≤0.7提示相关性中等,0.7<|r|≤1提示相关性较强｡将具有相关性的因子纳入多元线性回归模型｡以P<0.05为差异有统计学意义｡

2.1 峰值摄氧量与临床特征的相关性分析

T2DM患者的峰值摄氧量与BMI､腰围､T2DM病程呈弱负相关,与男性性别呈弱正相关,与握力/体质量呈中等强度正相关,差异有统计学意义(P<0.05),见表1｡

2.2 峰值摄氧量与临床检查指标的相关性分析

T2DM患者的峰值摄氧量与HDL-C呈弱正相关,与LVDD呈中等强度负相关,差异有统计学意义(P<0.05),见表2｡

2.3 T2DM患者峰值摄氧量的影响因素多元线性回归分析结果

多元线性回归分析结果显示,LVDD､腰围是T2DM患者峰值摄氧量的独立危险因素,握力/体质量､男性是T2DM患者峰值摄氧量的独立保护因素,见表3｡在逐步线性回归模型中,单独纳入握力/体质量可以解释19.6%的峰值摄氧量的变化,R2变化量加入LVDD可以增加11%,加入腰围可以增加3.5%,加入性别可以增加4.2%,见表4｡

本研究结果显示,LVDD､腰围是T2DM患者峰值摄氧量的独立危险因素,握力/体质量､男性性别是T2DM患者峰值摄氧量的独立保护因素｡女性T2DM患者较男性更容易出现峰值摄氧量降低的情况,LVDD､腰围过低会增加峰值摄氧量降低的发生风险,提高握力/体质量可以降低峰值摄氧量降低的发生风险｡

有研究显示,即使没有临床症状的LVDD也会导致患者的峰值摄氧量降低,与本研究结果一致｡这可能是因为,随着疾病的进展,T2DM患者的心脏和结构会出现相应的变化｡在进行CPET的同时,采用心脏彩超监测患者的心脏功能,结果发现,T2DM患者在峰值运动时表现出LVDD障碍,进而影响射血能力,导致峰值摄氧量降低｡其具体机制可能是,在T2DM患者中脂肪酸的过度吸收和氧化会显著增加心肌细胞的氧气消耗,导致活性氧化物(reactive oxygen species,ROS)堆积,引起线粒体功能障碍,诱发氧化应激反应,损伤心肌细胞,导致出现心肌细胞纤维化,进而影响到心脏的舒张功能｡T2DM患者的胰岛素抵抗会抑制AKT信号通路激活,由于蛋白激酶B(AKT)信号通路磷酸化与糖原合成密切相关,抑制AKT信号将会造成糖原大量沉积,进一步加剧心肌纤维化｡此外,持续高血糖会引起高级糖基化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)大量堆积,导致心脏微血管收缩增加,扩张减少,影响心肌微循环,减少进入心肌细胞及间质细胞的氧气和能量,限制心肌收缩及舒张功能｡这提示应该重视T2DM患者没有症状的LVDD障碍,并采取积极的应对措施,减少其对患者心肺耐力的影响｡

握力是一种操作简单､花费较低的检测人体肌力的一种方法｡有研究显示,握力与患糖尿病的风险呈负相关关系,并且当用体质量校正握力后,这种关系会进一步加强｡这提示用体重校正后的握力更能反应T2DM患者的肌肉力量,因此本研究选用握力/体质量来代表患者肌力的强弱｡通常来说,T2DM患者的握力较正常人明显降低,血糖控制不良､糖化血红蛋白水平较高､炎症反应等因素会增加T2DM患者握力降低的发生风险｡这可能是因为随着T2DM病情的发展,患者肌肉的结构及功能都会发生病变,导致肌肉萎缩､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独立危险因素｡如果同时存在肥胖和握力降低,T2DM患者蛋白尿,尤其是大量蛋白尿的发生风险会显著增加｡除此之外,低握力会显著增加T2DM患者心血管疾病的发生风险,还会增加患者再入院和严重感染的发生风险｡本研究结果显示,低握力/体质量是峰值摄氧量降低的独立保护因素,握力/体质量可以作为反映T2DM患者心肺耐力的标志物,也可以作为反映T2DM患者长期预后的预测因子｡这提示对于没有条件进行心肺运动试验的患者,可以通过检测肌力间接反映是否存在峰值摄氧量降低的发生风险,也为如何预防及治疗T2DM患者峰值摄氧量降低提供了方向｡

腰围可以反映T2DM患者的体型和内脏脂肪含量,腰围越大,提示肝脏内的脂肪越多,肝脏纤维化的发生风险也越高｡有研究显示,肝脏内的纤维化程度与心肌细胞的纤维化程度呈正相关关系,患者的腰围越大,心肌细胞可能的纤维化程度越高,进而影响心肺耐力｡腹部堆积的大量脂肪会影响膈肌在呼吸时的活动,导致肺脏的顺应性降低,肺容积下降,从而影响心肺耐力｡本研究结果显示,腰围是峰值摄氧量降低的危险因素,可以通过减小腰围控制峰值摄氧量降低的发生风险｡

综上所述,LVDD､腰围是T2DM患者峰值摄氧量的独立危险因素,握力/体质量､男性性别是T2DM患者峰值摄氧量的独立保护因素,T2DM患者握力/体质量降低会增加心肺耐力受损的发生风险｡本研究提供了一种简单方便的预测T2DM患者心肺耐力受损的方法,并为预防及治疗T2DM患者心肺耐力受损提供了理论依据｡

作者：白金晨 李英

单位：天津市天津医院 天津市第三中心医院

来源：黑龙江医学第48卷第4期