呼氣峰流速與心血管疾病的相關性

阿迪力·阿不都熱西提 黃鶯

【摘要】 心血管疾病（CVD）在全世界范圍內都是一個重大的公共衛生問題。目前已確定的心血管危險因素并不能完全解釋心血管疾病的風險，其他未被證實的因素也可能導致其風險增加。近年來，對CVD預防篩查范圍內的肺功能檢測指標引起了人們的關注。目前國內外許多關于肺功能減退與心血管疾病關系的研究，分別闡述了肺功能減退與心血管疾病風險及其死亡率的關系，并用于預測風險評估及篩查心血管疾病之中。這些發現將為人們提供關于心血管疾病風險的新思路。本文對目前國內外的一些肺功能減退與心血管疾病的相關性做一綜述。

【關鍵詞】 呼氣峰流速 第1秒用力呼氣量 用力肺活量 心血管疾病

[Abstract] Cardiovascular disease （CVD） is a major public health problem worldwide. Current established cardiovascular risk factors do not fully explain the risk of cardiovascular disease， and other unproven factors may also contribute to the increased risk. In recent years， lung function detection indexes within the scope of CVD preventive screening have attracted peoples attention. At present， many studies on the relationship between lung function decline and cardiovascular disease at home and abroad have expounded the relationship between lung function decline and risk of cardiovascular disease and its mortality， which have been used in risk prediction assessment and screening for cardiovascular disease. These findings will provide new insights into cardiovascular risk. In this paper， the correlation between pulmonary dysfunction and cardiovascular disease is reviewed.

心血管疾病（CVD）是威脅我國居民健康的重大公共衛生問題之一?？傮w上看，中國CVD患病率及死亡率仍處于上升階段，據推算我國CVD現患人數約為2.9億，CVD死亡占居民疾病死亡構成的40%以上，居于首位，已成為重大的公共衛生問題[1]。目前確定的心血管危險因素，如年齡、男性、體重指數（BMI）、吸煙、高血壓、糖尿病和高膽固醇血癥，并不能完全解釋心血管疾病的風險，其他未被證實的因素也可能導致其風險增加。近年來，對CVD預防篩查范圍內的肺功能檢測引起了人們的關注。研究表明，肺功能的減退與心血管疾病風險及其相關發病率和死亡率相關[2-5]。心血管疾病基層篩查的研究中，呼氣峰流速（PEF）作為一種廣泛使用的簡易肺功能檢測手段，主要反映呼吸道氣流阻塞的程度，對其臨床應用價值一直未引起足夠重視。但有部分前瞻性研究表明，PEF的減退與心血管疾病風險和其死亡率相關[6-8]，并且與頸部動脈粥樣硬化的發展之間具有顯著關聯[9]。

1 肺功能減退與心血管疾病的研究

1.1 肺功能減退與心血管風險事件的關系 發表在JACC雜志上的一項前瞻性隊列研究[2]，由10 351名參與者進行大約17年的隨訪調查，選擇肺功能指標：第1秒用力呼氣量（FEV1）和用力肺活量（FVC）的四分位數，證實了肺功能快速下降與心血管疾病高風險相關，并且獨立于已確定的心血管危險因素（包括年齡、性別、BMI、低密度脂蛋白、糖尿病、高血壓、吸煙等）。在這項研究分析中，FEV1快速下降者與心力衰竭、卒中和死亡的發生率有較高的相關性，FVC快速下降者與心力衰竭和死亡的發生率有較高的相關性，FEV1和FVC快速下降者均可預測CVD事件，并獨立于已確定的心血管風險因素。并且FEV1和FVC快速下降者均與發生心力衰竭（HF）風險有較高的相關性，即使在校正了潛在的混雜心血管因素和BNP之后也是如此。FEV1快速下降組尤其預示著心力衰竭發病風險的增加，這一風險預測在1年內尤其高（風險增加4倍），因此FEV1下降可能是心力衰竭的早期表現。同時，FVC快速下降組與心力衰竭的風險在整個隨訪過程中始終相關。對這些結果的解釋可能是，FEV1的快速下降可能是亞臨床心力衰竭的早期表現，可能由肺充血導致間質和肺泡水腫，隨后發生氣道受壓，最終引起FEV1迅速下降有關[10]。此外，肺功能快速下降者與肺功能非快速下降者相比，C反應蛋白（系統性炎癥的標記物）濃度更高，炎癥介質的激活可能是肺功能減退與HF相關機制之一。同時，還發現FEV1和FVC快速下降組都與較高的卒中風險相關，在完全校正混雜因素的模式中，只有FEV1快速下降者與卒中的發生獨立相關。結合既往的研究結果，肺功能快速下降與全身炎癥激活、動脈彈性下降和高血壓之間存在關聯[11-13]，而這些通路可能與冠心病、缺血性腦卒中的發展有關[14-16]。

此研究提供了肺功能減退是CVD發病的一個預測因子的相關證據，肺功能的一系列變化也為臨床醫生提供了關于CVD風險的信息，并提示臨床醫生應仔細考慮FEV1快速下降患者的早期心力衰竭的變化。

1.2 肺功能減退與房顫的關系 房顫（AF）是一種常見的心律失常，與卒中、HF、癡呆和死亡率的高風險相關[17]。雖然傳統危險因素可以解釋部分的AF可歸因危險[18]，但對非傳統危險因素或亞臨床疾病的研究有限[19]。有研究證實了肺功能減退與AF風險之間的關系[20-21]。其中，社區動脈粥樣硬化風險研究（ARIC研究）中表明，肺功能減退與房顫的高發生率呈負相關，且獨立于種族、性別、吸煙和其他CVD的危險因素，且房顫患病率隨著氣流阻塞的嚴重程度而增加[22]。肺功能減退可能通過潛在機制增加房顫的風險。其一可能與心臟的結構和電生理異常有關，最近的研究表明，肺氣腫與左心室肥厚、舒張功能障礙、肺靜脈直徑變窄和肺靜脈區域的結構/電異常有關[23-25]。肺功能減退可能通過氣體成分和肺動脈高壓的惡化引發異位搏動[26]，導致心房壓力升高，改變心房組織的電生理特性，從而觸發房顫[27]。肺靜脈纖維化和心房內壓增高致肺靜脈擴張也可能在氣流阻塞的個體中導致新發房顫[28]。其二慢性全身性炎癥可能參與在房顫的發病機制中[27，29]，房顫患者血漿中非特異性炎癥指標如C-反應蛋白（CRP）和白細胞介素-6（IL-6）的濃度較高[29-30]，且升高的白細胞計數與AF相關[27，31]。如果這些發現能夠在多中心及基礎性研究中得到驗證，未來可能為預防房顫提供更多機會。因此，肺功能減退可能是心臟解剖功能改變和慢性炎癥反應過程的一個信號或體征，最終導致房顫的發生及進展。對于肺功能減退的人群，應給予更多的關注，并有必要進行房顫篩查。

1.3 肺功能減退與糖尿病和冠心病之間的關系 目前相關研究已證實肺功能減退與心血管疾?。–VD）發病率和死亡率之間的關系[3-4]，并提出肺功能減退與致命性冠心?。–HD）風險增加密切相關，與心血管事件的死亡率增加相關[5]。此外，肺功能減退也是2型糖尿病的臨床特征之一[32]。幾項前瞻性研究表明，肺功能減退與2型糖尿病的進展相關[33-34]。肺功能減退不僅發生在糖尿病發病前，而且在糖尿病發病后持續惡化[32，35]。一項長達20年的前瞻性研究表明，肺功能減退（FVC和FEV1降低）與2型糖尿病和致命性冠心病事件呈負相關[35]。并且獨立于已確定的危險因素和代謝危險因子（即：吸煙、體力活動、飲酒、社會階層、BMI、冠心病病史、血壓、總膽固醇、血糖、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇和肝功能）。同時，肺功能減退與炎癥標志物CRP和IL-6之間有很強的相關性，其潛在機制可能與炎癥途徑相關[33-34]。這些發現可能為肺功能減退與2型糖尿病和致命性冠心病事件之間的潛在聯系提供新思路。

2 呼氣峰流速與心血管疾病的研究

2.1 呼氣峰流速與心血管疾病死亡率之間的關系西方人群的研究發現，PEF可預測個體未來的住院率和死亡率，并提供了PEF可用于評估個體健康狀況的風險預測工具[6-7]。在中國人群的研究發現，PEF與呼吸系統疾病、心血管疾病和肺癌死亡率呈負相關[8]。同樣，在糖尿病人群的研究，仍然發現PEF是死亡率的一個重要預測因素[35-36]。盡管這些關聯中的潛在機制尚未清楚，但PEF作為一種廉價且易于使用的手持快速測量肺功能設備，使其更適用于評估醫療衛生保健有限地區人群中的健康狀況指標，并且有望加入心血管疾病預測風險模式當中。

2.2 呼氣峰流速與頸動脈粥樣硬化的關系 發表在JAMA上的一項研究展示了PEF與動脈粥樣硬化進展之間的關系[9]。由656名基線水平中無冠心病和腦卒中病史的受試者（年齡59～71歲）進行長達4年的隨訪調查，選擇呼氣峰流速的五分位數，將其分為五組，每組131例，根據基線心血管危險因素（年齡、吸煙、飲酒、高血壓、糖尿病、血脂異常、呼吸系統疾病、頸動脈內膜厚度和頸動脈斑塊情況）進行分層分析。在所有的亞組中，相對呼氣峰流速值最低的受試者中頸動脈斑塊的發生率較高。在從不吸煙的人群中進行了Logistic多因素分析，與PEF最高組相比，其最低組的受試者中，校正傳統心血管疾病危險因素后頸動脈斑塊的發生率為最高，無頸動脈斑塊病史的情況下，這種聯系甚至更強。排除了患有呼吸道疾病、高血壓、血脂異常、糖尿病的受試者后，也觀察到PEF與頸動脈斑塊發生的關系。這是第一個報告PEF與頸動脈粥樣硬化進展相關性的研究。其潛在的機制為PEF降低與動脈粥樣硬化可能依賴于相同的病理生理過程，炎癥機制可能尤為重要[37]。一方面，氣道反應性和過敏性增高可能導致肺功能低下。另一方面，動脈粥樣硬化被認為是一種炎癥性疾病，氧化應激在呼吸和心血管疾病的發展中同時存在，PEF降低導致慢性低氧血癥，動脈壁供氧需求之間的不平衡被認為是動脈粥樣硬化病變發展的關鍵因素。

2.3 呼氣峰流速用于呼吸困難之間的鑒別 肺源性呼吸困難和心源性呼吸困難病理生理機制不同，前者多系阻塞性通氣障礙和氣道阻力增高有關。后者多因心排量不足，機體缺氧及肺淤血，肺順應性下降，通氣做功增大，患者感呼吸困難，以限制性通氣障礙和彌散障礙為主，對氣道阻力的影響較小。最大呼氣流量MEFV曲線能很好地反映用力呼吸周期中肺容量和氣道狀態，對小氣道阻塞的早期診斷及鑒別具有價值，但存在設備昂貴，檢查不方便，而PEF能快速簡便的評價氣道阻力，對兩者的鑒別有積極意義。研究表明以PEF 110 L/min為界，能很好地鑒別肺源性呼吸困難和心源性呼吸困難。國內文獻的報告結果認為，PEF 110 L/min為界對兩者的鑒別有很好地敏感度和特異度，因此，認為PEF 110 L/min可作為一個臨界點來鑒別肺源性呼吸困難和心源性呼吸困難[38]，但歐洲心臟病學會提出了肺功能的測定有助于排除氣短的肺源性原因。當患者出現嚴重的氣短和哮鳴，可以PEF<200 L/min來幫助鑒別[39]。

3 總結

PEF降低或肺功能減退可能是心血管疾病過程的一個信號或體征，最終可導致心血管疾病的發生和進展。PEF降低或肺功能減退與心血管疾病之間的關聯可能由炎癥機制激活有關，PEF降低或肺功能減退可能是這一過程的早期反應。PEF降低或肺功能減退可用于評估個體健康狀況的風險預測工具，并且有望加入心血管疾病預測風險模式當中。PEF作為一種廉價且易于使用的手持快速測量肺功能設備，使其更適用于評估醫療衛生保健有限地區人群中的健康狀況指標。

4 展望

進一步關注PEF與心血管疾病之間的關系。如果PEF或其決定因素與心血管疾病有因果關系，這種發現將為人們提供關于心血管疾病風險的新思路?？梢詭椭A測心血管疾病患病風險以及關于動脈硬化進展的高危人群。此外，可以將呼氣峰流速指標納入China-PAR預測十年心血管病患病風險公式中，進一步篩查心血管高危人群[40]。有必要對PEF降低或肺功能減退個體給予更多的關注。如果這些發現在人群中被重視，未來對觀察到其潛在機制的研究可能為預防和篩查心血管疾病提供更多機會。心臟病學家和肺病學家之間需要加強合作，以更好地識別肺功能減退與CVD的早期改變，這將有助于管理這些危險因素，以阻止早期疾病的進展和預防。

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（收稿日期：2019-11-26） （本文編輯：周亞杰）