白金晨，李 英

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

隨著社會的發(fā)展及經濟水平的不斷提高，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20～79 歲人群中大約有4.15億人患有糖尿病，預計到2040年將達到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。在中國的一項以人口為基礎的大規(guī)模調查［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 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）。值得注意的是，T2DM 經常發(fā)生在實際診斷的數年之前，而現有的調查數據僅限于醫(yī)院檢測出來的數據，因此實際情況將嚴重超出預測數據。峰值攝氧量是反映心肺耐力的指標，也是對有氧運動能力的評價標準，與全因死亡率和心血管死亡率呈負相關［3］。心肺運動試驗（cardiopulmonary exercise test，CPET）是臨床上檢測峰值攝氧量的金標準［4］。對于T2DM患者而言，即使沒有嚴重的心肺系統(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、血管內皮功能障礙、微血管病變等因素有關［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 患者出現心肺系統(tǒng)疾病時的代償能力［6］。因此，T2DM 患者在出現心肺系統(tǒng)疾病時，重癥率和死亡率均遠高于正常人［7］。如何降低峰值攝氧量受損的發(fā)生風險對提高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性，為降低患者峰值攝氧量受損的發(fā)生風險提供依據，現報告如下。

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。納入標準：（1）T2DM 診斷標準均符合中國T2DM 防治指南（2017 年版），（2）T2DM 持續(xù)時間至少1 年，（3）空腹血糖值＜16.7 mmol/L，（4）可配合完成CPET。排除標準：（1）有急性感染，（2）有原發(fā)性心肺系統(tǒng)疾病，（3）合并嚴重并發(fā)癥，（4） 由于年齡等其他因素影響運動能力，（5）CPET 結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。本研究經醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準通過，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。試驗方案選用斜坡遞增式癥狀、限制性心肺運動試驗。給患者配戴合適大小的面罩，檢查確認無漏氣后，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險及應對風險的搶救措施。將功率車座椅調整至患者合適高度，配戴12 導聯心電圖、血氧飽和度監(jiān)測儀、血壓計等監(jiān)護設備。整個測試過程為靜坐3 min，無功率熱身3 min、斜坡式遞增負荷運動8～12 min，囑患者全程盡量避免說話，以60～65 轉/min 的轉速蹬踏功率車，詢問并記錄患者在檢測過程中每個階段的主觀疲勞度。當患者出現終止指征后進入恢復階段，時間為5～10 min。

1.3 觀察指標

采用問卷調查法收集患者的年齡、性別、身高、體質量、體質量指數（BMI）、頸圍、腰圍、臀圍、腰臀比、握力/體質量、吸煙史、T2DM 病程等信息。收集并記錄患者的臨床檢查數據，包括空腹血糖（FPG）、空腹胰島素（FINs）、計算胰島素抵抗指數（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）等實驗室檢測指標，以及左心室射血分數（LVEF）、左心室舒張功能（LVDD）、節(jié)段性室壁運動異常（SWMA）等心臟彩超結果。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 26.0 軟件進行統(tǒng)計分析。采用Shapiro-Wilk檢驗對數據進行正態(tài)性檢驗，采用Levene test 檢驗進行方差齊性檢驗。符合正態(tài)分布的計量資料以均數±標準差（±s）表示。采用Spearman 相關或Pearson 相關研究變量間的相關性，其中，相關系數用r表示，0＜|r|≤0.3 提示相關性較弱，0.3＜|r|≤0.7提示相關性中等，0.7＜|r|≤1提示相關性較強。將具有相關性的因子納入多元線性回歸模型。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 峰值攝氧量與臨床特征的相關性分析

T2DM 患者的峰值攝氧量與BMI、腰圍、T2DM 病程呈弱負相關，與男性性別呈弱正相關，與握力/體質量呈中等強度正相關，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 峰值攝氧量與臨床特征的相關性分析

2.2 峰值攝氧量與臨床檢查指標的相關性分析

T2DM 患者的峰值攝氧量與HDL-C 呈弱正相關，與LVDD 呈中等強度負相關，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 峰值攝氧量與臨床檢查指標的相關性分析

2.3 T2DM 患者峰值攝氧量的影響因素多元線性回歸分析結果

多元線性回歸分析結果顯示，LVDD、腰圍是T2DM患者峰值攝氧量的獨立危險因素，握力/體質量、男性是T2DM患者峰值攝氧量的獨立保護因素，見表3。在逐步線性回歸模型中，單獨納入握力/體質量可以解釋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果

表4 峰值攝氧量與臨床資料的逐步線性回歸分析結果

3 討論

本研究結果顯示，LVDD、腰圍是T2DM 患者峰值攝氧量的獨立危險因素，握力/體質量、男性性別是T2DM 患者峰值攝氧量的獨立保護因素。女性T2DM 患者較男性更容易出現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)生風險，提高握力/體質量可以降低峰值攝氧量降低的發(fā)生風險。

有研究［8-9］顯示，即使沒有臨床癥狀的LVDD 也會導致患者的峰值攝氧量降低，與本研究結果一致。這可能是因為，隨著疾病的進展，T2DM 患者的心臟和結構會出現相應的變化。在進行CPET 的同時，采用心臟彩超監(jiān)測患者的心臟功能，結果發(fā)現，T2DM 患者在峰值運動時表現出LVDD 障礙，進而影響射血能力，導致峰值攝氧量降低［8,10］。其具體機制可能是，在T2DM 患者中脂肪酸的過度吸收和氧化會顯著增加心肌細胞的氧氣消耗，導致活性氧化物（reactive oxygen species，ROS）堆積，引起線粒體功能障礙，誘發(fā)氧化應激反應，損傷心肌細胞，導致出現心肌細胞纖維化，進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，抑制AKT信號將會造成糖原大量沉積，進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物（advanced glycation end-products，AGEs）大量堆積，導致心臟微血管收縮增加，擴張減少，影響心肌微循環(huán)，減少進入心肌細胞及間質細胞的氧氣和能量，限制心肌收縮及舒張功能［13］。這提示應該重視T2DM 患者沒有癥狀的LVDD 障礙，并采取積極的應對措施，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險呈負相關關系，并且當用體質量校正握力后，這種關系會進一步加強。這提示用體重校正后的握力更能反應T2DM 患者的肌肉力量，因此本研究選用握力/體質量來代表患者肌力的強弱。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、炎癥反應等因素會增加T2DM 患者握力降低的發(fā)生風險［16］。這可能是因為隨著T2DM 病情的發(fā)展，患者肌肉的結構及功能都會發(fā)生病變，導致肌肉萎縮、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立危險因素［17］。如果同時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)生風險會顯著增加［19］。除此之外，低握力會顯著增加T2DM 患者心血管疾病的發(fā)生風險［20］，還會增加患者再入院和嚴重感染的發(fā)生風險［21］。本研究結果顯示，低握力/體質量是峰值攝氧量降低的獨立保護因素，握力/體質量可以作為反映T2DM 患者心肺耐力的標志物，也可以作為反映T2DM 患者長期預后的預測因子。這提示對于沒有條件進行心肺運動試驗的患者，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)生風險，也為如何預防及治療T2DM患者峰值攝氧量降低提供了方向。

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

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