大动脉结构和功能损害是许多心血管病危险因素导致的早期血管改变,大量研究证实高血压、血脂异 常、胰岛素抵抗、肥胖、高血糖等均与血管僵硬度有内 在联系。而以上危险因素正是代谢综合征的主要组成 成分。脉搏波速度被认为能够很好地反映动脉硬化程度,是心血管事件和死亡的独立预测因子。本文选 择臂踝脉搏波速度( baPWV) 作为反映大动脉和中动脉 弹性的指标,分析其与代谢综合征异常各成分的关系。
1 对象和方法
研究对象: 为 2007-06 至 2007-07 调查北京市顺义 区社区的居民,共 646 例。入选者中有完整人体测量指 标、实验室检查结果和 baPWV 测量结果共 594 例。根 据美国心脏病协会( AHA) 标准,当踝臂指数( ABI) <0. 9 时有动脉堵塞的可能性,因此本文除外这部分踝臂指数 异常的个体,以免影响 baPWV 与代谢综合征异常的关 系,最后纳入分析为 571 例,其中男性 269 例,女性 302 例,年龄 44 ~81 岁,平均( 56. 2±9. 5) 岁。
一般资料收集: 通过调查问卷的形式收集包括年 龄、性别、高脂血症、糖尿病、冠心病、脑卒中的患病情 况及家族史等信息。由培训合格的调查人员进行血压 和人体测量,采集空腹静脉血,完成生化及代谢相关指 标的检查。
臂踝脉搏波速度测量: 采用日本 Colin 公司研制 生产的动脉硬化诊断装置 BP-203RPEⅡ( VP-1000) 测 量 baPWV。受试者采用仰卧位,去枕平卧静息 5 min 后进行测量。首先将四肢的袖带绑到上臂和脚踝处, 上臂袖带下缘距肘窝 2 cm,袖带的压力感受器置于肱 动脉上,脚踝处袖带下缘距足背两指距离,袖带的压力 感受器置于内踝后下方 1 cm 处,袖带松紧程度以能平 放入两指为宜; 然后将心电电极置于两手腕部,将心音 电极置于胸骨左缘第四肋间; 最后输入被测量者的身 高、体重、年龄,点击开始即可进行测量。在进行心电 图和心音图监测的同时,通过线性膨胀技术同步测量 同一个心动周期四肢的血压和波形,完成 baPWV 的测 量,仪器同时显示受试者的心率和四肢的血压值。
分组方法: 根据 2005 年国际糖尿病联盟代谢综合 征全球共识定义,代谢综合征诊断标准其一为中心 性肥胖( 中国人定义为男性腰围≥90 cm,女性腰围≥ 80 cm) 。其二为另加下列 4 项中任意两项: ①高甘油 三酯≥1. 7 mmol /L( ≥150 mg /dl) ,或对这种脂质异常 进行特殊的治疗; ②低高密度脂蛋白胆固醇男性<1. 03 mmol /L( <40 mg /dl) ,女性<1. 29 mmol /L( <50 mg /dl) ;③高血压: 收缩压≥130 mmHg( 1 mmHg =0. 133 kPa) 或 舒张压≥85 mmHg,或已确认为高血压并治疗者; ④空 腹血糖升高≥5. 6 mmol /L( ≥100 mg /dl) ,或已确诊为 2 型糖尿病。按上述标准有 l 项异常者108 例为1 项代谢 异常组,有2 项异常者154 例为2 项代谢异常组,有3 项 或 3 项以上代谢异常者 269 例为 3 项代谢异常组。无上述异常者 40 例为对照组。
统计分析方法: 采用 SPSS16. 0 软件进行统计分 析。计量资料以均数±标准差( x±s) 表示; 多组间均数 比较采用方差分析或协方差分析; 计数资料采用卡方 检验; 因素间相关性采用 Pearson 相关分析,多元逐步 回归分析入选和剔除标准分别为 0. 05 和 0. 1; P<0. 05 为差异有统计学意义。
2 结果
一般资料: 571 例入选者腰围( 女性) 、体重指数、 空腹血糖、收缩压、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇和 左右两侧 baPWV 均较正常水平高; 总胆固醇处于正常 水平; 舒张压为正常高值( 表 1) 。571 例中高血压 323 例( 56. 6% ) ,糖尿病 76 例( 13. 3% ) ,高脂血症 206 例 ( 36. 1% ) 。
臂踝脉搏波速度与各危险因素相关性分析: 左、右 两侧 baPWV 相 关 性 很 好 ( r = 0. 976 ) ,故 采 用 双 侧 baPWV 的均值进一步分析与各代谢异常各成分的 关系。结果显示不同性别的 baPWV 均值间差异无统 计学意义,简单相关分析结果显示年龄、收缩压、舒张 压、空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯和腰围与 baPWV 的相关性有统计学意义( r 分别为 0. 578、0. 639、0. 442、 0. 224、0. 199、0. 215、0. 225,P 均<0. 001) ,体重指数、 高密度脂蛋白胆固醇与 baPWV 的相关性无统计学意 义( P>0. 05) 。采用多元线性逐步回归方法分析 baPWV 与危险因素是否独立相关,模型中放入年龄、空腹 血糖、平均动脉压、总胆固醇、甘油三酯和腰围后,结果 显示( 见表 2) 年龄、平均动脉压、空腹血糖及甘油三酯 与 baPWV 呈正向独立相关。
各组危险因素水平及臂踝脉搏波速度结果: 表 3 显示,年龄在各组中的差异无统计学意义( F = 2. 168, P = 0. 091) 。应用卡方检验比较四组间性别构成比、合 并高血压、糖尿病及高脂血症的比例明显不同,差异有 统计学意义( P<0. 001) 。1 项代谢异常组与对照组比 较收缩压,舒张压,左、右侧 baPWV 及平均 baPWV 均 升高,差异有统计学意义( P<0. 05) 。2 项代谢异常组 与对照组和 1 项代谢异常组比较,腰围( 男女) 、体重 指数、甘油三酯、总胆固醇( 仅与对照组比) 、空腹血 糖、收缩压、舒张压、右侧 baPWV、左侧 baPWV( 仅与 对照组比) 、平均 baPWV 均升高,差异均有统计学意 义( P<0. 05) 。3 项代谢异常组与对照组、1 项代谢异 常组、2 项代谢异常组比较腰围( 男女) 、体重指数、甘 油三酯、总胆固醇、空腹血糖、收缩压、舒张压、右侧 baPWV、左侧 baPWV、平均 baPWV 均升高,而高密度 脂蛋白胆固醇下降,差异均有统计学意义( P<0. 05) 。
动脉硬化比率: 采用 baPWV≥14 m /s [4]作为动脉 硬化界点,571 例中动脉硬化者 318 例( 55. 7% ) ,其中 对照组 5. 0% ( 2 例/40 例) 、1 项代谢异常组 38. 9% ( 42 例/108 例) 、2 项代谢异常组 56. 5% ( 87 例/154 例) 、3 项代谢异常组 69. 5% ( 187 例/269 例) ,随代谢 异常项目的增加,动脉硬化者比例增加( 趋势 χ 2 = 70. 783,P<0. 001) 。
3 讨论
代谢综合征以多种心血管病危险因素聚集为特 征,表现为中心性肥胖、糖代谢异常、血压升高、血脂紊 乱等集中出现于同一个体,其多种危险因素之间相互 作用,致使心血管发病和死亡危险性增加。有研究报 道,与没有代谢综合征任何各成分的人相比,有 4 个成分的代谢综合征患者发生冠心病和 2 型糖尿病的危险 性分别高 2. 65 和 23. 4 倍。代谢综合征各成分都可 能导致血管结构和功能改变,引起动脉僵硬度增加。 其病理机制包括血压水平升高,使血管壁机械切应力 作用增加,同时引起动脉壁弹力层的损伤,动脉僵硬度 增高; 高血糖可促进非酶糖基化产物的产生,并可 进一步形成高级糖基化终产物,使动脉管壁的弹性蛋 白舒张功能减低,从而引起动脉弹性下降。另外, 随年龄增加,血管壁发生重构,弹性纤维退化,胶原纤 维含量增加,血管硬度也随之增加。
研究证实动脉僵硬度可以作为反映心血管危险的 信号,随着无创检测手段的发展,在人群中监测动脉僵 硬度已成为目前国内外研究的热点。脉搏波速度 指脉搏波在动脉的传导速度,其大小可反映动脉僵硬 度。基于压力感受器测量的方法有颈—股动脉脉搏波 速度( carotid-femoral PWV,cfPWV) 和 baPWV 两 种。 前者主要反映主动脉僵硬度,后者主要反映大、中动脉 的僵硬度。相比之下,baPWV 最大的优势在于其测量 方式较颈—股动脉脉搏波速度简单,更适用于大规模 人群流行病学研究。研究报道在高血压、冠心病、 糖尿病、终末期肾病患者以及自然人群中,脉搏波速度 均可独立预测心脑血管事件的发生和死亡。
本研究相关分析发现 baPWV 与年龄、收缩压、舒 张压、空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、腰围存在显著正 相关关系,逐步回归分析结果表明年龄、平均动脉压、 空腹血糖及甘油三酯与 baPWV 独立相关。校正年龄 和性别因素后,baPWV 随着代谢综合征异常各成分的 增加而增加。以 baPWV≥14 m /s 作为动脉硬化界值, 发现动脉硬化在代谢异常各组的比例均高于对照组。
代谢综合征各成分均为心血管疾病发生的重要危 险因素,开展人群代谢综合征成分聚集的评估并进行 脉搏波速度检测,有助于早期发现心血管病高危人群 的血管结构和功能改变,尽早进行一级预防,从而减少 心血管事件的发生。baPWV 测量简单、无创、重复性 好,适用于大规模人群流行病学研究,在科研与临床上 具有很大的应用前景。但目前对其进行的国内研究大 多是横断面研究及回顾性分析,数据的准确性和病因学意义尚需大量前瞻性研究的验证。