汪宇鹏; 姚思华; 刘丹; 沈涛; 赵威; 高炜; 徐顺霖

doi:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2018.11.008

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• 临床研究 •

老年冠心病患者骨骼肌质量比重与心肺耐力的相关性

中华医学杂志, 2018,98(11) : 831-836. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2018.11.008

摘要

目的

测定老年冠心病患者的骨骼肌质量(SMM)比重，分析患者SMM比重与心肺耐力(CRF)的关系，预测患者的运动能力和心脏储备。

方法

入选2014年2月至2016年12月期间在北京大学第三医院心内科接受心脏康复评定，且符合入组标准的65岁及以上冠脉介入术后患者。采集所有患者基本资料、SMM比重，CPET相关参数做相关性分析。

结果

入选患者共402例，年龄(71±5)岁，其中男283例(70.40%)，女119例(29.60%)，急性心肌梗死患者共62例(15.42%)、陈旧性心肌梗死患者共113例(28.11%)、心绞痛患者共227例(56.47%)。SMM比重与CRF相关，SMM比重[97.00(92.05，102.10)%]与氧脉搏(VO₂/HR)和摄氧效率斜率(OUES)均呈正相关(r＝0.231，P<0.001和r＝0.264，P<0.001)，体质指数(BMI)与峰值摄氧量(VO₂peak)呈负相关(r＝－0.162，P＝0.001),内脏脂肪面积与VO₂peak呈负相关(r＝－0.126，P＝0.016)。多元线性回归分析显示：BMI与VO₂peak(r＝－0.204，P＝0.014)、内脏脂肪面积与VO₂peak(r＝－0.031，P＝0.013)呈独立负相关；SMM比重与OUES(r＝11.020，P<0.001)呈独立正相关。

结论

肌肉含量与患者的运动能力呈正相关，骨骼肌质量比重决定了心肺耐力的核心指标，氧脉搏和摄氧效率斜率，可以作为冠心病患者运动能力预测与指导康复运动的重要标准。

引用本文: 汪宇鹏, 姚思华, 刘丹, 等. 老年冠心病患者骨骼肌质量比重与心肺耐力的相关性 [J] . 中华医学杂志, 2018, 98(11) : 831-836. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2018.11.008.

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我国冠心病患病率和死亡率亦呈逐年上升态势。而冠心病急性心肌梗死患者的心血管危险因素中，超重/肥胖位居第二，60岁以上老年人有近一半体质量超标^[1]。目前，对体质量的管理，世界公认的超重/肥胖筛查指标是体质指数(BMI)，但是BMI并不能很好地区分脂肪组织和非脂肪组织。

心肺耐力(Cardiorespiratory fitness，CRF)表示有氧运动的能力，可通过心肺运动试验(Cardiopulmonary exercise testing，CPET)进行客观评估。老年冠心病患者由于叠加了年龄生理效应，体能下降尤为明显，其中一个最明显的标志就是CRF下降^[2,3]。

近年发展起来的生物电阻抗法可以根据身体各部分(上/下肢、躯干)的电阻抗大小对体成分的构成和分布进行精确地测定，准确性也已得到许多研究的证实^[4,5]。骨骼肌质量(skeletal muscle Mass，SMM)比重是体成分测量的重要指标之一，研究提示低体质量与CRF指标VO₂peak相关，并受年龄的影响^[6]，可以很好地用于评估患者的运动能力，指导其后期康复运动。

因此本研究拟通过检测SMM比重与CRF主要参数，探讨PCI术后老年冠心病患者CRF的相关影响因素，以指导临床康复治疗。

对象与方法

一、研究对象

本研究入选2014年2月至2016年12月期间在北京大学第三医院心内科心脏康复中心接受心脏康复评定且符合入选和排除标准的患者共402例。入选标准：年龄≥65岁；成功接受冠脉介入治疗；心功能Ⅰ～Ⅱ级(NYHA分级)；接受心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing，CPET)，达到无氧阈；具备完整临床资料、用药史、生化资料及超声心动图资料。通过查阅住院病历获得患者的基线资料：人口学特征：姓名、性别、年龄、身高、体质量；冠心病危险因素：高血压病、高脂血症、糖尿病、吸烟史。冠心病及其心肌梗死符合诊断标准。冠脉病变及介入治疗情况：病变血管支数、病变血管狭窄程度及部位、PCI治疗后是否完全血运重建。根据最新药物治疗指南进行临床用药。

二、方法

1．心肺运动试验：

所有患者均使用美国麦加菲公司ULTIMA运动心肺诊断系统进行CPET。踏车运动方案采用功率自行车，负荷功率为0 W起始，每分钟递增10 W。当受试者自觉非常疲劳，Borg评分≥17分，不能继续运动时停止运动。运动试验终止后所有患者均在无负荷状态下继续观察5 min。整个过程在心电监护及专业医师陪同下进行，并对心电、血压及气体代谢等信息进行连续收集与记录。分析所有检测结果，作为有效检测数据予以采纳。同时采纳心肺运动试验检测中各项连续指标，如心率、血压、气体代谢情况和心电图。主要参数包括：峰值公斤摄氧量(peak oxygen consumption，VO₂peak)、无氧阈摄氧量(oxygen consumption anaerobic threshold，VO₂at)、氧脉搏(oxygen pulse，VO₂/HR)、二氧化碳通气当量斜率(relationship between change in VE and VCO₂ during incremental exercise ，VE/VCO₂ slope)、摄氧效率(oxygen uptake efficiency slope，OUES)。

2．经胸多普勒超声心动图检查：

所有患者均收集CPET前后1个月内的经胸多普勒超声心动图检查。超声心动图均由北京大学第三医院心内科超声专业医师进行测定。应用GE公司E9超声显像仪，患者取左侧卧位，于胸骨旁左室长轴采用双平面Simpson法测得左室射血分数(left ventricular ejection function, LVEF)。

3．冠状动脉造影术结果判断：

由两位经验丰富的心脏科冠脉介入医师判断冠脉病变及狭窄程度。冠状动脉及其主要分支血管管腔内径狭窄至少≥50%为有意义病变，即冠状动脉狭窄。所有患者均于2014年1月至2016年12月在北京大学第三医院心内科导管室成功接受PCI术。冠状动脉造影病变评分，依据Gensini评分法^[7]。

4．肌肉和脂肪含量检测：

应用人体成分分析仪(Inbody720，韩国)进行检测。采用8点接触式电极法直接测定人体各部分的生物阻抗值。采集的测量指标包括：身高、体重、BMI、内脏脂肪面积(Visceral fat area，VFA)、骨骼肌质量比重(SMM%)。

三、统计学方法

采用SPSS 20.0统计软件进行数据处理。计数资料用例数及率(%)表示；计量资料进行正态性检验，正态分布数据以±s表示；非正态分布数据以中位数(第1四分位数、第3四分位数)，即M(P25，P75)表示；单因素分析中，正态分布连续变量的均数比较采用独立样本t检验、单因素ANOVA分析；正态分布数据相关性采用Pearson相关分析，非正态分布数据相关性采用Spearman相关分析；多因素分析采用多元线性回归分析或logistic回归分析。P<0.05为差异有统计学意义，P值均为双侧检验的结果。

结果

一、患者基本资料

收集符合入选标准的患者共402例，年龄(71±5)岁，其中65～69岁202例(50.25%)，70～74岁89例(22.14%)，年龄≥75岁111例(27.61%)。男283例(70.40%)，女119例(29.60%)。急性心肌梗死患者共62例(15.42%)、陈旧性心肌梗死患者共113例(28.11%)、心绞痛患者共227例(56.47%)(表1)。

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表1

老年冠心病患者基本资料

表1

老年冠心病患者基本资料

参数		数值	参数		数值
男性[例(%)]		283(70.40)	BMI[kg/m²，M(P25，P75)]		24.88(23.31，26.95)
年龄[岁，M(P25，P75)]		70(67，75)	冠脉病变类型[例(%)]
65～69岁[例(%)]		202(50.25)		单支血管病变	73(18.16)
70～74岁[例(%)]		89(22.14)		多支血管病变	329(81.84)
≥75岁[例(%)]		111(27.61)	是否完全血运重建[例(%)]
高血压病史[例(%)]		270(67.16)		完全血运重建	246(61.19)
糖尿病病史[例(%)]		155(38.56)		不完全血运重建	156(38.81)
高脂血症病[例(%)]		217(53.98)	Gensini评分[分，M(P25，P75)]		40.0(23.0，57.0)
吸烟史[例(%)]		196(48.76)	LVEF[%，M(P25，P75)]		69.0(64.0，73.0)
合并症[例(%)]			CPET运动模式[例(%)]
	肺部疾病	10(2.49)		平板运动组	243(60.45)
	脑血管疾病	30(7.46)		踏车运动组	159(39.55)
冠心病临床类型[例(%)]			CPET结果[例(%)]
	心绞痛组	227(56.47)		CPET阴性	329(81.84)
	急性心肌梗死组	62(15.42)		CPET阳性	73(18.16)
	陈旧性心肌梗死组	113(28.11)

注：BMI：体质指数；LVEF：左室射血分数；年龄、BMI、Gensini评分、LVEF均呈非正态分布，采用M(P25，P75)表示

平均Gensini评分为40.0(23.0，57.0)分；完全血运重建患者共246例(61.19%)、不完全血运重建患者共156例(38.81%)。

二、CRF指标结果

全部患者均完成CPET，并达到无氧阈。其中有6例行平板运动试验评估的患者OUES值缺失(1.5%)，有41例患者肌肉和脂肪含量指标缺失(10%)。患者平均VO₂peak为(19±5) ml·min^－1·kg^－1，VO₂at为14.20(11.08，17.84) ml·min^－1·kg^－1, VO₂/HR为(10.6±2.9) ml/beat、VE/VCO₂ slope为29.00(26.75，33.00)、OUES为1 588±431。

三、年龄与CRF

将患者按年龄分为65～69岁(n＝202)、70～74岁(n＝89)、≥75岁(n＝111)三组，统计结果显示：患者的年龄与CRF相关。其中除VO₂at外，VO₂peak、VO₂/HR、VE/VCO₂ slope、OUES在三个年龄段间比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。两两比较结果显示：65～69岁组VO₂peak[(20±5) ml·min^－1·kg^－1]高于70～74岁组[(18±4) ml·min^－1·kg^－1，P<0.01]及年龄≥75岁组[(17±4) ml·min^－1·kg^－1，P<0.01]；65～69岁组VO₂/HR[(11.0±3.0) ml/beat]高于≥75岁组[(9.8±2.5) ml/beat，P<0.01], 70～74岁组[(10.7±2.8) ml/beat]VO₂/HR高于≥75岁组(P<0.05); 65～69岁组[28.69(25.90，32.45)]VE/VCO₂ slope低于年龄≥75岁组[31.15(27.63，34.67) ，P<0.05]；65～69岁组OUES(1 670±450)高于70～74岁(1 580±399，P<0.05)及年龄≥75岁组(1 446±431，P<0.05)，70～74岁组OUES高于≥75岁组(P<0.05)。

四、性别与CRF

将患者按性别分为男(n＝283)、女(n＝119)两组，统计结果显示：患者的性别与CRF相关。男性VO₂peak[(20±5) ml·min^－1·kg^－1]、VO₂at[15.37(11.25，18.97) ml·min^－1·kg^－1]、VO₂/HR[(11.4±2.9) ml/beat]、OUES(1 731±404)均显著高于女性VO₂peak[(17±4) ml·min^－1·kg^－1]、VO₂at[13.04(10.07，15.09) ml·min^－1·kg^－1]、VO₂/HR[(8.7±2.0) ml/beat]、OUES(1 243±265)(P<0.001)。

五、肌肉和脂肪含量与CRF

1．BMI、内脏脂肪面积(VFA)、SMM与CPET主要参数进行相关性分析：(1)作为常见的冠心病危险因素，BMI[24.88(23.31，26.95)]与VO₂peak(r＝－0.162，P＝0.001)呈负相关，内脏脂肪面积VFA[109.90(89.50，133.25)]与VO₂peak(r＝－0.126，P＝0.016)呈负相关，SMM比重与VO₂peak反而没有相关性(图1、表2)。(2)肌肉含量与CRF相关：SMM[97.00(92.05，102.10)]比重与VO₂/HR(r＝0.231，P<0.001)、OUES(r＝0.264，P<0.001)均呈正相关，提示肌肉含量与CRF正相关，从冠脉循环和运动耐力角度说明，肌肉比例越高，心肺耐力越好，在康复肌肉训练的抗阻训练中具有价值(图1、表2)。

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表2

骨骼肌质量比重和脂肪含量与CPET参数的相关性

表2

骨骼肌质量比重和脂肪含量与CPET参数的相关性

参数	BMI(kg/m²)		VFA(cm²)		SMM(%)
参数	r值	P值	r值	P值	r值	P值
VO₂peak(ml·min^－1·kg^－1)	－0.162	0.001	－0.126	0.016	－0.011	0.834
VO₂at(ml·min^－1·kg^－1)	－0.199	<0.001	－0.095	0.165	0.024	0.864
VO₂/HR(ml/beat)	0.168	0.001	0.254	<0.001	0.231	<0.001
VE/VCO₂ slope	－0.015	0.771	－0.103	0.072	－0.167	0.008
OUES	0.166	0.001	0.295	<0.001	0.264	<0.001

注：BMI：体质指数；VFA内脏脂肪面积；SMM：骨骼肌质量；BMI、VFA、SMM均呈非正态分布，采用Spearman相关分析

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图1

VFA与VO₂peak(图A)，SMM比重与VO₂/HR(图B)呈线性相关

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图1

VFA与VO₂peak(图A)，SMM比重与VO₂/HR(图B)呈线性相关

2．将肌肉含量指标，SMM比重以SMM%≥90%为正常界限^[8]，分为SMM比重正常组(n＝298)、SMM比重减少组(n＝63)，两组中再分别按65～69岁、70～74岁、≥75岁三组年龄段进行亚组分析，统计结果显示：(1) SMM%正常组中，CRF在三组年龄组组间比较差异有统计学意义(P<0.05)：65～69岁组VO₂peak均高于70～74岁组及≥75岁组(P<0.05); ≥75岁组VO₂/HR均低于65～69岁组及70～74岁组(P<0.05)；≥75岁组OUES均低于65～69岁组及70～74岁组(P<0.05)；65～69岁组VE/VCO₂ slope低于≥75岁组(P<0.05)。(2)SMM%减少组中，CRF在三组年龄组组间比较差异均无统计学意义(均P>0.05)(表3)。

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表3

SMM比重与CPET参数的相关性

表3

SMM比重与CPET参数的相关性

组别		例数	VO₂peak(ml·min^－1·kg^－1)	VO₂at(ml·min^－1·kg^－1)	VO₂/HR(ml/beat)	VE/VCO₂ slope	OUES
SMM%正常组
	65～69岁	149	20±5	14.54(11.19，18.20)	11.1±2.9	29.00(26.00，33.00)	1 695±420
	70～74岁	74	18±4	14.34(10.99，17.62)	11.0±2.8	30.00(27.00，32.00)	1 601±397
	≥75岁	75	17±4	12.48(9.82，17.59)	9.7±2.5	31.00(28.00，35.00)	1 449±404
P值			0.001	0.107	0.002	0.013	<0.001
SMM%减少组
	65～69岁	27	20±6	14.08(9.28，17.82)	9.6±3.3	30.00(26.00，33.00)	1 395±458
	70～74岁	9	16±4	14.17(9.92，16.25)	8.0±2.0	28.00(25.00，33.50)	1 421±389
	≥75岁	27	18±4	14.96(9.59，16.79)	9.5±2.2	32.00(28.00，35.00)	1 378±335
P值			0.078	0.818	0.282	0.401	0.961

注：其中VO₂peak、VO₂/HR、OUES呈正态分布，采用±s表示，采用单因素－ANOVA分析；VO₂at、VE/VCO₂ slope呈非正态分布，采用M(P25，P75)表示，采用非参数检验

六、CRF的多因素分析

将单因素分析中有统计学意义的影响因素，比如患者的年龄、性别、肌肉和脂肪含量指标(BMI、VFA、SMM)、运动模式作为自变量，以VO₂peak和OUES作为因变量行多元线性回归分析显示：年龄与VO₂peak(r＝－0.188，P<0.001)和OUES(r＝－9.869，P＝0.003)呈独立负相关；BMI与VO₂peak(r＝－0.204，P＝0.014)、内脏脂肪面积(VFA)与VO₂peak(r＝－0.031，P＝0.013)呈独立负相关，女性VO₂peak较男性低(P<0.001)；SMM比重与OUES(r＝11.020，P<0.001)呈独立正相关。

七、血运重建和药物治疗的影响

将是否完全血运重建分为完全血运重建(n＝246)、不完全血运重建(n＝156)两组，统计结果为：是否完全血运重建与CRF无显著相关性(P>0.05)，完全血运重建组与不完全血运重建组比较CRF参数差异无统计学意义(P>0.05)。根据是否服用药物分组分析，发现包括他汀类、β受体阻滞剂、硝酸酯类等与CRF比较差异无统计学意义(P>0.05)。

讨论

心肺运动试验(CPET)能够精确、全面地评价患者的CRF，为心脏康复提供可靠的指导，在心脏康复领域有重要意义。经CPET检测的VO₂peak是代表CRF的金标准，Keteyian等^[9]研究提示，无论男女，VO₂peak是全因死亡强烈的预测因子之一，VO₂peak每升高1 ml·min^－1·kg^－1，死亡风险下降约15%。与非冠心病患者相比，冠心病患者CRF明显下降，而老年冠心病患者由于叠加了年龄生理效应的影响，CRF下降更为明显。Ohnishi等多项研究报道，冠心病患者PCI术后运动时间、VO₂peak、VO₂/HR较术前有显著改善，VO₂at无显著改善。但另有研究提出，PCI术前VO₂peak较低的患者，PCI术后VO₂peak、VO₂at有显著改善，而PCI术前VO₂peak较高者，PCI术后VO₂peak、VO₂at无显著改善。目前关于PCI术后VO₂peak、VO₂at的变化尚无明确定论。国内有研究提出，PCI术后VO₂peak虽较术前有改善，但仍较非冠心病组低^[10,11]。

本研究的多因素相关性分析结果提示，年龄为老年PCI术后患者CRF的独立影响因素。年龄与VO₂peak、OUES呈独立负相关；随年龄增长VE/VCO₂ slope也随之升高。这与既往健康老年人的相关研究相符，即运动状态下衰老对CRF的影响作用最为明显，运动时老年人心率加速(或称最大心率)受损，从而导致心输出量下降，即CRF随年龄增长呈整体下降^[12,13]。女性VO₂peak、VO₂at、VO₂/HR、OUES较男性低，也符合以往共识随年龄增长CRF逐步下降，且年龄越大，下降速度越快；VO₂peak随年龄增长男性虽较女性更为失代偿加速性下降，但VO₂peak绝对值男性仍较女性高。

本研究对患者肌肉和脂肪含量指标SMM比重与CRF进行相关性分析。结果发现：SMM比重与VO₂/HR、OUES呈独立正相关；SMM比重为VE/VCO₂ slope的独立影响因素。上述结果提示肌肉和脂肪含量对于老年PCI术后患者的CRF具有一定影响。与此同时，有些BMI提示超重或肥胖的人群实际为肌肉异常发达者，SMM比重为骨骼肌质量占标准骨骼肌含量的百分比，标准范围为90%～110%，这一指标可作为肌肉量的判断。本研究结果提示SMM%与VO₂peak、OUES呈独立正相关。既往研究也表明：随年龄增长，骨骼肌质量的丢失可导致VO₂peak等指标下降，与本研究结果一致。至于机制方面可能是Ⅱ型肌纤维选择性萎缩和神经元激活损失导致肌肉质量的下降^[14]。

BMI与VO₂peak呈独立负相关，与中青年无心肺疾病的研究人群得出的结论相一致，可能提示：BMI作为冠心病独立危险因素能从多方面影响CRF，所以，包括老年人在内，控制体重仍然是冠心病PCI术后二级预防重要的措施。但是BMI并不能很好地区分脂肪组织和非脂肪组织，从而会出现有些BMI正常的人群实际体内脂肪含量已超标的情况，包括皮下脂肪增多或是内脏脂肪增多。老年人与中青年相比，体成分构成存在很大的差异：老年人脂肪的重新分布可能在体重指标上无明显反映，但老年男性和绝经妇女的内脏脂肪量已明显增加。本研究得出VFA与VO₂peak呈独立负相关，提示随年龄增长，脂肪的重新分布也能影响CRF。

本研究和其他以往研究均提示年龄是冠心病PCI术后患者SMM比重与心肺耐力的相互关系的影响因素。对于老年人群，随着年龄的增长，VO₂peak、VO₂at等指标下降明显，以VO₂peak下降最显著，故在评估老年人CRF及为其制定训练方案时需考虑到该差异性。伴随着CPET的不断发展，其中参数错综复杂，本研究结果有助于为老年人挑选适合的参考指标，寻找安全简便的替代性预测指标，满足临床的实际需求。

综上所述，应用人体成分分析仪测定的SMM比重与患者的运动能力呈正相关，可作为冠心病患者运动能力预测与指导康复运动的重要指标。

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汪宇鹏