劉海浪 徐琢 徐海燕 張清

223300 淮安,南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院心內(nèi)科

代謝綜合征是一組心血管危險(xiǎn)因素,包括血壓升高、血脂異常、血糖控制受損和腹型肥胖,可增加2型糖尿病和心血管疾病風(fēng)險(xiǎn),加重心血管代謝性疾病負(fù)擔(dān)[1]。文獻(xiàn)報(bào)道,遺傳背景、胰島素抵抗、肥胖、睡眠障礙、炎癥、身體晝夜節(jié)律紊亂等在代謝綜合征的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,而吸煙、飲酒、熬夜、高鹽高糖、長時(shí)間久坐、身體活動(dòng)減少等不良生活方式也促進(jìn)了代謝紊亂的發(fā)生[2]。心血管代謝聯(lián)盟一致認(rèn)為,代謝綜合征的治療應(yīng)優(yōu)先考慮治療性生活方式的改變,包括健康的飲食和規(guī)律的體育鍛煉[3]。既往已有眾多有關(guān)代謝綜合征患者運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)方式的研究,證實(shí)每周150 min中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)可改善代謝指標(biāo),提升心肺耐力等[4-7],而對(duì)更長運(yùn)動(dòng)時(shí)間研究極少。最近Lee等[8]研究發(fā)現(xiàn),相比指南推薦每周150 min的運(yùn)動(dòng),每周300～600 min的中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可降低死亡風(fēng)險(xiǎn)26%～31%。而國人每周延長運(yùn)動(dòng)時(shí)長對(duì)代謝綜合征患者的代謝及心肺耐力是否更為有效未見報(bào)道,為此,我們擬通過心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(cardiopulmonary exercise test,CPET)制定個(gè)體化運(yùn)動(dòng)方案,研究不同時(shí)長的有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)代謝綜合征患者的代謝指標(biāo)及心肺耐力等的影響。

1 對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象及分組

本研究為前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究。收集2021年1月1日至2021年12月31日在南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院體檢中心就診,診斷為代謝綜合征的患者105例,年齡30～50歲,平均(40.5±6.2)歲,包括男性82例、女性23例。其中高血壓14例,服用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑類降壓藥物;高脂血癥105例,均服用非諾貝特0.1 g每日3次;所有患者均糖耐量異常,但未達(dá)糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn),未服用藥物降糖治療;所有患者體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)>24 kg/m2?？紤]患者BMI高,既往無規(guī)律運(yùn)動(dòng)和鍛煉習(xí)慣,不能耐受長時(shí)間的運(yùn)動(dòng),根據(jù)CPET結(jié)果,在個(gè)體化運(yùn)動(dòng)方案基礎(chǔ)上先進(jìn)行適應(yīng)性維持靶心率中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)30 min,每周5次,持續(xù)4周;4周后復(fù)測代謝指標(biāo)和CPET,并將患者按隨機(jī)數(shù)字表法分為維持靶心率中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)30 min(T30)、40 min(T40)和50 min(T50)三組,每組35例,每周5次,繼續(xù)運(yùn)動(dòng)8周;共12周后再次檢測代謝指標(biāo)和CPET。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn):所有患者符合《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》中對(duì)代謝綜合征的診斷標(biāo)準(zhǔn),即包含以下5項(xiàng)中的3項(xiàng)及以上者:(1)腹型肥胖:腰圍男性≥90 cm,女性≥85 cm;(2)高血糖:空腹血糖≥6.1 mmol/L或餐后2 h血糖≥7.8 mmol/L和(或)已確診為糖尿病并接受治療者;(3)高血壓:血壓≥130/85 mmHg和(或)已確診為高血壓并接受治療者;(4)空腹三酰甘油≥1.70 mmol/L;(5)空腹高密度脂蛋白膽固醇<1.04 mmol/L。

排除標(biāo)準(zhǔn):(1)繼發(fā)性高血壓;(2)主動(dòng)脈夾層、冠心病、心力衰竭、心肌肥厚、心臟瓣膜病、腦卒中、糖尿病神經(jīng)系統(tǒng)病變、急性肺栓塞、急性心肌炎;(3)急性肝腎功能不全、心律失常、急性感染等;(4)因急性病變等限制CPET;(5)慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘等肺部病變。

本研究已經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查通過(倫理批號(hào):KY-2020-137-01)。所有患者均簽署知情同意書。

1.3 CPET實(shí)施和心肺耐力指標(biāo)獲取

通過CPET獲得心肺耐力相關(guān)指標(biāo)。使用德國耶格心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)儀(型號(hào):MasterScreenCPX,生產(chǎn)廠家:上海偉亞安醫(yī)療器械有限公司),采用功率自行車遞增功率方案。靜息階段:連接好監(jiān)護(hù)及面罩在功率自行車上靜坐3 min;熱身階段:無功率踏車熱身3 min,60轉(zhuǎn)/min;遞增負(fù)荷階段:以每分鐘增加15～25 W功率踏車6～12 min,維持60轉(zhuǎn)/min;恢復(fù)階段:無功率繼續(xù)踏車,30轉(zhuǎn)/min,持續(xù)5 min。期間通過傳感器收集受試者每次吸入O2和呼出CO2的氣體量,取10 s內(nèi)平均值,同時(shí)收集靜息攝氧量(VO2)、最大攝氧量(VO2max)、無氧閾值(VO2@AT)、氧脈搏(O2/HR)、代謝當(dāng)量(METs)和二氧化碳通氣效率斜率(VE/VCO2slope)等指標(biāo)。

運(yùn)動(dòng)終止指征:(1)達(dá)到亞級(jí)量目標(biāo)心率(男性:220-年齡,女性:210-年齡)×85%;(2)出現(xiàn)心電圖缺血樣動(dòng)態(tài)改變;(3)血壓過高(收縮壓:男性>210 mmHg,女性>190 mmHg);(4)出現(xiàn)室性期前收縮、短陣室性心動(dòng)過速、快心室率心房顫動(dòng)等心律失常;(5)出現(xiàn)頭暈、冷汗、暈厥前兆、下肢疼痛等癥狀或下肢疲勞無法繼續(xù);(6)嚴(yán)重下肢乏力。

1.4 運(yùn)動(dòng)處方及運(yùn)動(dòng)實(shí)施

根據(jù)CPET數(shù)據(jù),采用靶心率法進(jìn)行中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)康復(fù),靶心率=(最大心率-靜息心率)×(50%～60%)+靜息心率,根據(jù)FITT原則(Frequency,F,頻率;Intensity,I,強(qiáng)度;Type,T,形式;Time,T,持續(xù)時(shí)間)制定處方:維持靶心率進(jìn)行30 min的有氧踏車運(yùn)動(dòng),每次運(yùn)動(dòng)前熱身5 min,運(yùn)動(dòng)后整理5 min,每周5次,適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)4周;之后,T30/T40/T50三組分別維持靶心率進(jìn)行30 min/40 min/50 min的有氧踏車運(yùn)動(dòng),每周5次,繼續(xù)8周。

1.5 代謝指標(biāo)檢測

清晨空腹抽取肘靜脈血,用羅氏生化分析儀(型號(hào):CedexBio,生產(chǎn)廠家:上海思默生物科技有限公司)檢測空腹血糖、三酰甘油、高密度脂蛋白膽固醇等水平;早餐后2 h抽取肘靜脈血,檢測餐后血糖。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 運(yùn)動(dòng)4周前后基礎(chǔ)資料、代謝和心肺耐力指標(biāo)比較

與運(yùn)動(dòng)前比較,運(yùn)動(dòng)4周后入組患者的基礎(chǔ)資料、代謝和心肺耐力指標(biāo)均無顯著變化,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05),見表1。

表1 患者運(yùn)動(dòng)4周前后的基礎(chǔ)資料、代謝和心肺耐力指標(biāo)比較

2.2 運(yùn)動(dòng)4周后分組時(shí)T30/T40/T50三組的基礎(chǔ)資料、代謝和心肺耐力指標(biāo)比較

運(yùn)動(dòng)4周后T30/T40/T50分組,三組間的基礎(chǔ)資料、代謝和心肺耐力指標(biāo)比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05),見表2。

表2 T30/T40/T50三組的基礎(chǔ)資料、代謝及心肺耐力指標(biāo)比較

2.3 繼續(xù)運(yùn)動(dòng)8周前后T30/T40/T50三組的基礎(chǔ)資料、代謝和心肺耐力指標(biāo)比較

繼續(xù)運(yùn)動(dòng)8周后,與分組時(shí)比較,T30/T40/T50三組的基礎(chǔ)資料(收縮壓、舒張壓)、代謝指標(biāo)(體重、BMI、腰圍、血糖、血脂)和心肺耐力指標(biāo)(靜息心率、靜息VO2、VO2max、VO2@AT、O2/HR、METs、VE/VCO2slope)均明顯改善,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)。

2.4 繼續(xù)運(yùn)動(dòng)8周后T30/T40/T50三組間的基礎(chǔ)資料、代謝和心肺耐力指標(biāo)比較

繼續(xù)運(yùn)動(dòng)8周后,T30/T40/T50三組間的代謝指標(biāo)和心肺耐力指標(biāo)均隨運(yùn)動(dòng)時(shí)長增加而呈更加改善趨勢,除收縮壓、空腹血糖外均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均為P<0.05),見表3。

表3 繼續(xù)運(yùn)動(dòng)8周后T30/T40/T50三組間的基礎(chǔ)資料、代謝和心肺耐力指標(biāo)比較

3 討論

我國心血管疾病負(fù)擔(dān)持續(xù)加重,除著人口老齡化,代謝和行為等方面的不利因素也在持續(xù)增加[9-10]。因此,首要應(yīng)行戒煙戒酒、低鹽低脂低糖飲食、情緒穩(wěn)定、增加身體活動(dòng)等生活方式干預(yù)[2, 11]。研究證實(shí),在健康飲食的基礎(chǔ)上有氧運(yùn)動(dòng)能夠降低代謝綜合征患者的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn),其作用機(jī)制可能包括運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的刺激,增加葡萄糖、游離脂肪酸等的攝取和氧化,以及線粒體和收縮蛋白的合成;通過降低循環(huán)中脂肪酸代謝物和糖化終產(chǎn)物的水平,以及改變肌細(xì)胞和免疫細(xì)胞的旁分泌,來改善全身炎癥狀態(tài);機(jī)械力啟動(dòng)肌肉和血管重構(gòu)以及血管一氧化氮可用性等,這些機(jī)制共同導(dǎo)致低密度脂蛋白、葡萄糖和炎癥介質(zhì)的血漿水平降低,并改善血管功能,從而改善代謝綜合征患者的心血管預(yù)后[12]。排除年齡、性別、遺傳背景和藥物影響,制定不同運(yùn)動(dòng)頻率、強(qiáng)度、時(shí)間及方式的個(gè)體化運(yùn)動(dòng)方案指導(dǎo)患者運(yùn)動(dòng)可能獲益更加明顯。

CPET在制定有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練處方和心臟康復(fù)方面發(fā)揮著重要作用[13]。直接測量的峰值攝氧量(VO2peak),被認(rèn)為是評(píng)估心肺耐力和制定有氧運(yùn)動(dòng)處方的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”[14-15]。既往眾多研究顯示,以CPET為基礎(chǔ)制定個(gè)體化運(yùn)動(dòng)方案指導(dǎo)代謝綜合征患者進(jìn)行不同強(qiáng)度、不同類型運(yùn)動(dòng)方式等有氧運(yùn)動(dòng)可改善患者代謝水平及心肺耐力[7, 16]。而有關(guān)個(gè)體化運(yùn)動(dòng)時(shí)長對(duì)代謝綜合征患者代謝及心肺耐力指標(biāo)等影響的研究較少,王姍和何敏學(xué)[17]采用運(yùn)動(dòng)心肺活動(dòng)靶心率方法,對(duì)BMI>28 kg/m2的代謝綜合征患者進(jìn)行短中長運(yùn)動(dòng)時(shí)長分別為20、30和40 min的有氧運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)可改善患者的生活質(zhì)量、體脂參數(shù)及代謝水平,不過研究未納入BMI 24～28 kg/m2的患者,同時(shí)對(duì)更長運(yùn)動(dòng)時(shí)長及對(duì)心肺耐力的效果未進(jìn)行進(jìn)一步研究。最近Lee等[8]研究發(fā)現(xiàn),每周進(jìn)行150～300 min劇烈運(yùn)動(dòng)或300～600 min中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)相比其他長時(shí)程低強(qiáng)度或更長時(shí)間、更高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),降低心血管及全因死亡率更明顯,而此運(yùn)動(dòng)時(shí)長是現(xiàn)有指南推薦時(shí)長的2～4倍[8]。對(duì)于代謝綜合征的中國患者人群,不同時(shí)長的有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)代謝指標(biāo)及心肺耐力的研究報(bào)道極少。

本研究考慮患者BMI較高,可能難以耐受低強(qiáng)度長時(shí)間及高強(qiáng)度短時(shí)程的運(yùn)動(dòng),同時(shí)為避免運(yùn)動(dòng)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn),故首先以CPET為指導(dǎo)制定個(gè)體化運(yùn)動(dòng)方案適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)4周,結(jié)果顯示4周后患者各項(xiàng)指標(biāo)有改善趨勢,T30組在持續(xù)運(yùn)動(dòng)至12周后體重、BMI、腰圍、血壓、血脂血糖等代謝指標(biāo)明顯改善,與以往的研究結(jié)果基本一致[5, 17]。心肺耐力指標(biāo)如VO2max、VO2@AT、METs、VE/VCO2slope也有顯著改善,與王曉東等[7]的研究結(jié)果基本一致。在更長時(shí)間的T40和T50組中患者各項(xiàng)指標(biāo)仍可進(jìn)一步改善,標(biāo)明更長時(shí)長的運(yùn)動(dòng)對(duì)代謝綜合征患者是有意義的。已有研究顯示,心肺耐力的提升可降低心血管發(fā)病率及死亡率[18],在我們的研究中發(fā)現(xiàn)相比每周150 min的中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng),每周200 min甚至250 min運(yùn)動(dòng)對(duì)于代謝綜合征患者更能改善代謝水平,提升心肺耐力,從而改善患者長期心血管預(yù)后。

眾多研究顯示,個(gè)體化運(yùn)動(dòng)方案的有氧運(yùn)動(dòng)能有效降低血壓[19-21],本研究發(fā)現(xiàn)在T30/T40/T50三組中收縮壓在持續(xù)運(yùn)動(dòng)8周后有持續(xù)降低趨勢,不過無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與入組患者例數(shù)較少、基礎(chǔ)血壓正常患者較多而高血壓患者較少有關(guān)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)空腹血糖也顯示出類似效果,而餐后血糖卻有顯著改善,可能與國人以餐后血糖升高為主及入組例數(shù)較少及運(yùn)動(dòng)時(shí)長仍較短有關(guān),相關(guān)機(jī)制及觀察效果仍需要更多入組患者、更長運(yùn)動(dòng)時(shí)長、更深入的研究。

綜上,本研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于代謝綜合征BMI較大的患者可考慮適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)后再增加時(shí)長,每周進(jìn)行150、200和250 min的持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)可顯著降低腰圍、血脂、餐后血糖等代謝指標(biāo),同時(shí)改善VO2max等心肺耐力指標(biāo),在每周250 min的運(yùn)動(dòng)中代謝及心肺耐力指標(biāo)改善更為顯著,推薦代謝綜合征患者早期進(jìn)行以CPET為指導(dǎo)的每周250 min有氧運(yùn)動(dòng)以獲得更好的身體素質(zhì)及健康水平。

利益沖突:無