運用Framingham評分探究體力活動與心血管疾病患病率相關性

曹巖鵬

(集美大學體育學院，福建 廈門 361021)

全球范圍內因缺乏體力活動而導致的心血管疾病患病率上升,已經被認為是公共衛生健康領域的重要問題[1-2]，大量的流行病學研究均證實個體體力活動水平與心血管疾病死亡風險間存在負相關[3]，但多少劑量體力活動才能有效降低心血管疾病患病風險仍存爭議。有研究認為每次運動強度至少達到5～6 METs才能有效預防心血管疾病[3]，也有研究認為10分鐘的運動也能夠取得相同的效果[4]，這可能是心血管患病風險不易量化的特點導致。受限于此，現今大多數體力活動與心血管疾病患病風險間研究常以運動干預的方式進行，例如抗阻運動[5]、高強度間歇訓練[6]、有氧運動[7]等，且多以心血管風險指標為參考對象，因而無法準確得到統一的體力活動標準及心血管疾病改善效果。

Wilson等[8]在1998年以危險分層的方式提出了Framingham心血管風險評分，該評分以年齡、性別、收縮壓(Systolic pressure，SBP)、高密度脂蛋白(High density Lipoprotein cholesterol，HDL-C)、總膽固醇(Total cholesterol，TC)、低密度脂蛋白(Low Density Lipoprotein cholesterol，LDL-C)、抽煙情況作為基礎指標，依據各指標評分來推算心血管疾病患病風險。Framingham心血管風險評分是國內外慢性疾病學領域公認的預測個體心血管疾病患病概率的重要依據，因其易量化、方便準確的特點在我國多個學科領域均得到了廣泛的運用。[9-11]本研究運用Framingham心血管風險評分計算心血管疾病患病風險，通過橫截面研究調查體力活動與心血管疾病患病率間的關系，為心血管疾病的預防提供參考方案，為臨床治療心血管疾病提供運動手段。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究納入對象為18～64歲成年人，年齡標準參考《WHO體力活動與久坐行為指南》[12]中成年人的定義。排除已確診心血管疾病、高同型半胱氨酸血癥、高尿酸血癥患者，考慮到血壓是Framingham心血管風險評分影響因素之一，本研究未排除1級、2級高血壓患者(SBP：140～179 mmHg，DBP：90～109 mmHg)，但排除了3級高血壓患者(SBP：≥180 mmHg，DBP≥110 mmHg)，1、2、3級高血壓界定標準參考《中國高血壓防治指南(2018年修訂版)》[13]，BMI計算方法參考《ACSM運動測試與運動處方指南(第十版)》[14]，計算公式為：體重(kg)/身高2(m)，抽煙情況被定義為六個月內有無抽煙行為。

最終151人納入實驗范圍，其中男性73人平均年齡51.2±6.4歲，女性78人平均年齡52.2±5.7歲，所有受試對象簽署知情同意書后，參加生理生化指標測試與國際體力活動問卷(International Physical Activity Questionnaire，IPAQ)[15]調查。

1.2 研究方法

1.2.1 Framingham心血管風險評分標準

Framingham心血管風險評分計算參考1998年Wilson等[8]提出的評分計算公式評估，指標包括年齡、SBP、LDL或TC、HDL-C、糖尿病、抽煙情況。將計算后的分數相加后按表1所示查找對應心血管疾病患病率，并按風險等級將受試對象分為無風險組(心血管疾病患病風險<10%)、有風險組(心血管疾病患病風險≥10%)。

表1 Framingham心血管疾病患病率評分表

續表1

1.2.2 生理生化指標測試

所有受試對象前1天晚上10點后禁食禁水，空腹10小時后于測試當天8點由專業人士采集靜脈血，測試HDL-C、LDL-C、TC、HbA1c，使用貝克曼庫爾特全自動生化分析儀(型號：AU680，US)進行測試，糖尿病診斷標準為HbA1c≥6.5%。

血壓測試要求受試者到達測試現場后靜息10分鐘再使用全自動臂筒式電子血壓儀(型號：歐姆龍HEM-1020)進行測量，共測量三次，每次間隔1分鐘，取3次均值。

1.2.3 問卷調查

所有受試對象均在專業人士指導下填寫IPAQ[14]，問卷要求受試對象回憶近七天內參與的職業、家務、交通、休閑四種類型體力活動。將四種類型體力活動相加后依據表2分層方法分為低水平體力活動組(Light intensity physical activity，LPA)、中等水平體力活動組(Moderate t intensity physical activity，MPA)、高水平體力活動組(Vigorous intensity physical activity，VPA)三組。

表2 體力活動分級標準

1.2.4 數據統計

2 結果

2.1 男女間基本信息及生理生化指標比較

通過Framingham心血管風險分層方法對收集到的151名受試對象基本信息進行分層整理，得到男性無風險組43人(Framingham心血管風險評分≤5，心血管疾病患病率<10%)、男性風險組30人(Framingham心血管風險評分≥6，心血管疾病患病率≥10%)、女性無風險組46人(Framingham心血管風險評分≤9，心血管疾病患病率<10%)、女性風險組32人(Framingham心血管風險評分≥10，心血管疾病患病率≥10%)。

結果如表3所示，男女間Framingham風險評分、心血管患病風險、抽煙人群占比存在統計學差異(P<0.05)，而年齡、體力活動量不存在統計學差異(P>0.05)。其中Framingham風險評分女性高于男性(P<0.05)，但在無風險組中不存在統計學差異(P<0.05)；男性擁有較高的心血管患病風險概率(P<0.05)，其中無風險組中存在極顯著差異(P<0.01)，而風險組中男女間無統計學差異(P>0.05)；抽煙人群占比男性高于女性(P<0.05)。

表3 受試對象基本信息及生理生化指標比較 [±SD或M((P25，P75)]

在血脂方面，男女間HDL-C、TC均存在統計學差異(P<0.05)，而LDL-C不存在統計學差異(P>0.05)。女性HDL-C、TC均高于男性，但女性HDL-C在無風險組中高于男性，在風險組中低于男性，而TC在兩組中女性均高于男性。女性LDL-C在無風險組中高于男性(P<0.05)，而風險組中低于男性(P<0.05)，合并統計后不存在統計學差異(P>0.05)。血壓方面，男女間SBP、DBP均不存在統計學差異(P>0.05)，但女性SBP均值高于男性。血糖方面，男女間HbA1c存在統計學差異(P<0.05)，而糖尿病患病人群占比男女間無統計學差異(P>0.05)。女性HbA1c在兩組中均高于男性(P<0.05)，而女性糖尿病患病人群構成比在無風險組中高于男性，在風險組中低于男性。

2.2 不同水平體力活動與Framingham心血管風險因素的相關性分析

將體力活動IPAQ[15]標準分為LPA、MPA、VPA三組，其中LPA 組12人、MPA組111人、VPA組28人。結果如表4所示:(1)三組中，年齡、SBP、心血管疾病患病率存在統計學差異(P<0.05)，HDL-C、TC、抽煙情況、糖尿病患病情況在各組間均無統計學差異性(P>0.05)；(2)三組中，體力活動水平越高，受試對象越年輕，個別指標雖無統計學差異，但受試對象的各項風險因素都隨體力活動水平的升高而改善。例如心血管保護因子HDL-C的升高、TC的降低，以及SBP的降低，體力活動水平與Framingham心血管風險因素分析的結果提示體力活動水平的升高有益于個體健康水平的改善。

表4 不同水平體力活動組間Framingham風險因素與心血管疾病患病風險的單因素方差分析與Kruskal-Wallis檢驗結果 (±SD)

2.3 不同體力活動水平分組間心血管患病率的差異分析

以不同水平體力活動分組作為因子，心血管疾病患病率作為因變量進行方差齊整性檢驗，結果得到萊文統計P<0.05，提示方差不齊整。采用非參數檢驗法-K個獨立樣本秩合檢驗，采用Kruskal-Wallis H檢驗法結果顯示H=16.96，P<0.001，以α=0.05為檢驗標準，拒絕原假設，因此認為不同水平體力活動組間心血管患病率存在差異性。使用Kruskal-Wallis單因素檢驗進行兩兩比較，結果如表5所示，LPA、MPA、VPA三組體力活動水平組間心血管疾病患病率在未調整的基礎上均存在差異性(P<0.05)，經Bonferroni法校正后各體力活動水平組間心血管疾病患病率仍然存在統計學差異 (P<0.05)。

表5 不同體力活動水平組心血管疾病患病率Kruskal-Wallis單因素檢驗結果

2.4 體力活動水平與心血管疾病患病率的一元線性回歸分析

分別以男性、女性、男女合并后的體力活動量為自變量(x)，以心血管疾病患病率為因變量(y)建立一元線性回歸模型分析，其結果如表6所示，男性、女性、男女合計后的體力活動量分別建立的一元線性回歸與心血管疾病患病率均具統計學意義(P<0.05)。三組的直線擬合度R2分別為0.607、0、714、0.637,均大于0.6，表明擬合程度均較高，其中女性R2大于男性(0.714 vs 0.607)，提示女性體力活動水平與心血管疾病患病率更具相關性;三組回歸系數分別為-0.008、-0.007、-0.008,說明體力活動量與心血管疾病患病率為負相關，即體力活動量每上升1 MET-min/w，男性心血管疾病患病風險下降0.008%，女性心血管疾病患病風險下降0.007%;體力活動與心血管疾病患病風險存在一定“劑量-效應關系”，心血管疾病患病率隨著體力活動量的增加而降低，建立的一元線性回歸模型可以有效地反映體力活動量與心血管疾病患病率的關系。

表6 體力活動量與心血管疾病患病率的一元線性回歸分析

3 討論

心血管疾病是許多國家人口死亡的主要原因[16]，如何預防心血管疾病的發生已經被WHO認為是公共衛生領域的優先事項[17]。Framingham心臟研究(The Framingham Heart Study，FHS)1967年首次在世界范圍內提出能夠通過增加體力活動的方式來降低心血管疾病患病風險[18]，現如今大量的研究證實了該觀點。一項針對14 716名受試者的Meta分析結果顯示在糖尿病前期及心血管疾病的二級預防方面，運動干預的效果和藥物治療的效果類似，而在中風患者中，體力活動的干預效果甚至要優于藥物治療，這提示體力活動不僅能夠作為預防心血管疾病的重要手段，還能作為針對非傳染性疾病的輔助治療方法[19]。但心血管疾病的患病率難以量化，心血管疾病的發病不僅是由單一原因導致的，心血管疾病是一種復雜的、多種子因素共同作用導致的疾病，而Framingham風險評分結合了FHS長期研究中總結出的心血管風險因素，已經被用來評估個人發生心血管疾病事件的風險率。[10]早在2001年，美國國家成年人膽固醇教育計劃第三小組(National Cholesterol Education Program’s Adult Treatment Panel III，NCEP: ATP III)就用該方法用來預測心血管疾病的初始程度和作為指導初級預防手段[20]，本研究利用了該方法作為心血管風險評估手段，通過與體力活動進行對比分析，結果顯示心血管疾病患病率越高的人群其體力活動水平越低，這也與上述文章中提出的觀點吻合[21-22]，即體力活動水平能夠有效的降低個體心血管疾病患病潛在風險，對個人健康情況有良好的促進效果。

本研究從人員篩查上排除了高尿酸血癥、高同型半胱氨酸血癥(診斷標準：同型半胱氨酸≥15μmol /L)以及三級高血壓患者。其依據是有研究認為高尿酸血癥是心血管疾病的獨立危險因素[23]，也有研究認為高同型半胱氨酸與心血管疾病患病率呈正相關[24]，而三級高血壓患者則不適于納入實驗對象，是根據我國《中國高血壓防治指南(2018年修訂版)》[13]提到的觀點：三級高血壓患者常伴隨靶器官的受損、不穩定心絞痛、少尿型腎衰竭、嚴重低鉀血癥等一系列危險狀態，考慮到符合以上任一條件的受試對象均可能已經存在嚴重的心血管疾病隱患，因此不納入招募范圍內。本次篩選對象時參考我國《中國高血壓防治指南(2018年修訂版)》[13]規定的1、2級高血壓標準，該標準在Framingham心血管評分分層中被納入且被賦值，因此不考慮排除。原計算公式中要求TC或LDL選其一作為變量指標，考慮到有研究認為LDL與心血管疾病發生率并無顯著的相關性[25-26]，本研究采用TC作為指標，這也與其他領域中關于Framingham心血管評分的相關研究采用的指標相吻合[9-11]。

3.1 不同風險組間體力活動及生理生化指標的差異

研究表明，不良的生活習慣是心血管疾病的誘發原因之一，如抽煙、肥胖、缺乏體力活動[27]，且心血管疾病患病風險隨著年齡的增長而顯著提高[28]。本研究中風險組相較于無風險組，受試對象年齡偏大，體力活動水平偏低，抽煙情況構成比高于風險組，均與上述觀點吻合。在風險組中糖尿病患者構成比高于無風險組，Henning等[29]研究表明糖尿病患者心血管疾病發生率為非糖尿病患者的2～3倍，且心血管疾病是成年糖尿病患者過早死亡的主要原因之一。[30]我國《中國高血壓防治指南(2018年修訂版)》[13]將糖尿病患者視為高血壓高危人群，并建議糖尿病患者將血壓控制在較于其他一般患者更低的水平，因此在防治心血管疾病同時更應注重糖尿病患者的調控。本研究結果認為男性心血管疾病風險率高于女性(中位數：8% vs 6%)，這與傳統觀點吻合，即男性心血管病風險概率高于女性。但本次研究中女性大部分處于絕經期前，McSweeney等[31]研究證明雌激素對心血管疾病有顯著的保護作用，能夠有效延長冠心病發病周期8～10年，但55歲后冠心病患病風險在男女中均增長。在不考慮體力活動強度的基礎上，本研究風險組中人群屬于中等水平體力活動人群，這也從側面證實了中年人的體力活動水平要達到較高的水平才能夠獲得良好的健康效益。Jo等[32]認為至少達到體力活動推薦量2倍及以上才能夠獲得較好的健康效益，但因本研究未對比各領域體力活動水平分布情況，且受試對象均為在職人員，Holtermann等[33]提出了較高的職業體力活動水平與主要心血管不良事件(MACE)上升及全因死亡率提高相關，這一結果也有悖于傳統的“體力活動能夠有效促進健康”觀點，但可能是本研究風險組中體力活動水平良好卻未達到合理健康效益的有效解釋之一。

3.2 不同體力活動組間心血管患病風險及風險因素比較分析

本研究將受試對象按照體力活動水平不同分為高、中、低三組，在高水平體力活動組中受試對象呈年輕化趨勢，各項生理指標水平趨近于良好，表現為HbAcl、TC、SBP水平低。HbA1c的水平與心血管疾病危險程度呈正相關，有研究認為將HbA1c控制在<7%可有效預防心血管疾病[34]，提示HbA1c的降低有益于降低心血管患病風險；TC的降低對機體個人健康水平有著良好的促進效果，有研究認為降低血TC含量，能夠起到預防動脈粥樣硬化的重要作用[35]；SBP是心血管疾病的主要風險因素且與心血管疾病發病率呈顯著相關[36]，SBP的升高也是高血壓疾病的先決條件，《中國心血管健康與疾病報告 2019》報道，高血壓患者的減少能夠顯著降低我國心血管疾病事件發生的概率。[36]

現行常用的國際體力活動推薦量規定每周至少進行150分鐘中等強度的體力活動。而達到體力活動推薦量的個體較于未達到的個體心力衰竭風險更低[37]，這也從側面反映出體力活動水平越高，個體心血管疾病患病風險越低。在本研究中，高、中、低體力活動水平組中心血管患病風險也存在類似規律，(5.8% vs 8.8%vs18.2%，P<0.05)。與本研究類似的是，Gulsvik等[38]證明了高水平體力活動個體比低水平體力活動個體擁有更低的全因死亡率及中風幾率；Wen等[39]將低水平體力活動組與不活動的個人相比較，提示即使是低水平的體力活動同樣降低了全因死亡率；Tj?nna等[40]的研究表明即使是存在心血管風險隱患進行體力活動的個體，仍比存在心血管隱患但不活動的群體風險更低。以上相關證據均表明了體力活動對心血管患病風險及個體健康效益均有良好的促進效果，結合本研究一元線性回歸模型得出，體力活動水平越高則心血管疾病患病風險越低，體力活動水平與心血管疾病患病風險存在一定的“劑量-效應關系”。在本研究中，受試對象每提高1 MET-min/w，男性心血管疾病患病風險下降0.008%，女性心血管疾病患病風險下降0.007%，而Wen[39]的研究也證實了每天進行15分鐘鍛煉可顯著降低14%的全因死亡風險，而不活動的個體死亡率上升17%。

綜上所述，本橫截面研究系統調查了不同風險組間男女生理生化指標以及Framingham風險因素的差異，同時將量化后的心血管疾病患病率與分不同水平體力活動進行了對比分析。最終結果為隨著體力活動水平的升高，心血管疾病患病風險降低，體力活動可以作為預測心血管疾病患病風險的重要指標，因此應該重視體力活動對個人健康的重要促進作用，有利于早期評估及干預中高風險心血管疾病人群。

本研究尚存不足之處：首先，總體樣本量較少導致最終研究結果可能不夠有代表性，且本次研究受試對象平均年齡約為50歲，年齡及生活習慣方式可能導致個體健康水平隨著年齡的增長或不良的生活習慣而受影響；其次，受試對象多集中在中等水平體力活動組，剩余組中個體樣本不足導致研究可能出現個體偏差；最后，受限于橫截面研究的原因，變量和結果同時存在，以及一些未能觀測到的變量，正如張曉麗[41]提出的觀點，因此不能得出準確的因果關系。

4 結論

(1)擁有較高心血管患病幾率的組中，體力活動水平偏低，抽煙、糖尿病患病情況構成比較高。

(2)體力活動低組別中擁有更多的心血管風險因素，各項心血管風險評分相較于高水平組更高，心血管疾病患病風險增加。

(3)體力活動與心血管疾病患病率存在“劑量-效應”關系，心血管疾病患病率隨著體力活動水平的增高而減少。