空腹血糖受損中年男性心肺耐力與體成分、代謝指標的相關性研究*

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的專家共識》，2007-2008年中國的糖尿病前期患病率即達到15.8%（WHO標準），患病人數(shù)達到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)病風險呈負相關關系，改善心肺耐力有利于降低糖代謝異常風險。心肺耐力（cardio respiratory fitness，CRF），又稱心肺適能，是指在一定負荷的身體活動中，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)病風險，且糖尿病的發(fā)病與瘦體重（即去脂體重）密切相關，建議將增加肌肉量或肌力作為糖尿病預防的干預目標[3]。然而，目前國內(nèi)外文獻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、代謝指標的相關性，從而為制定和優(yōu)化糖尿病前期的干預措施、預防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)藥大學附屬第二人民醫(yī)院健康管理中心進行健康體檢的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行回顧性分析。（1）納入標準：①病例組符合文獻[1]WHO 1999年糖尿病分類診斷標準中糖尿病前期IFG的診斷標準，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）排除標準：①合并嚴重的心、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采用TANITA百利達人體脂肪測量儀（TBF-418B）通過生物電阻抗分析法（BIA法）進行檢測，具體檢測指標包括：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)和基礎代謝。代謝指標包括總膽固醇（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)藥大學附屬第二人民醫(yī)院健康管理中心（治未病）檢驗科完成檢測。心肺耐力相關指標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）進行檢測，具體檢測指標包括：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跑臺方案負荷標準

1.3 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 23.0統(tǒng)計學軟件進行數(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)計學意義。采用Pearson相關分析法探討最大攝氧量（VO2max）與體成分指標、代謝指標的相關性。

2 結果

2.1 兩組體成分指標比較

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)計學意義（P＜0.01），見表3。

表3 兩組體成分指標比較（±s）

表3 兩組體成分指標比較（±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)計學意義（P＜0.01），見表4。

表4 兩組代謝指標比較（±s）

表4 兩組代謝指標比較（±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)計學意義（P＜0.01），見表5。

表5 兩組心肺耐力指標比較（±s）

表5 兩組心肺耐力指標比較（±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相關性

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

表6 最大攝氧量與體成分指標相關性

2.5 最大攝氧量與代謝指標相關性

相關性分析發(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相關關系（P＜0.05），見表7。

表7 最大攝氧量與代謝指標相關性

3 討論

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

最大攝氧量是目前國際公認的評價心肺耐力水平的金標準。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，是指人體在盡力活動時所能達到的最大代謝當量（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)，被認為與心血管事件的發(fā)生率呈線性正相關關系[7]。以上三者都是反映心肺耐力強弱的重要指標。本研究結果顯示，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)計學意義（P＞0.05）。根據(jù)本研究結果，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，提示基礎心肺耐力的強弱與患者糖代謝異常的進展可能存在相關性，與前人研究結果相符[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關系（r=0.338 5），與骨骼肌百分比（r=-0.407 2）和握力（r=-0.301 0）呈負相關關系[9]。研究人員認為，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目標。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)計學意義（P＜0.01），與前述研究結果一致，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；血尿酸水平越高，胰島素敏感性越低[11-12]，與本研究結果相符，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、脂肪量呈顯著負相關關系（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相關關系（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，這可能增加其進展為糖尿病的風險。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，病情可能快速進展。相關性分析顯示，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防和延緩代謝性疾病的發(fā)生和發(fā)展。

綜上所述，應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，同時輔以抗阻訓練以增加肌肉量；日常生活中改變久坐的不良習慣，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。關于IFG人群提升心肺耐力、降低糖代謝風險的最適運動處方，仍有待后續(xù)研究進一步闡明。