平原就讀的藏族與漢族腹型肥胖大學(xué)生心肺功能比較研究*

陳 婷， 史展雨， 申 艷， 王葉秋， 趙 昕

(1. 西藏民族大學(xué)高原體育與健康研究中心， 陜西 咸陽(yáng) 712082； 2. 咸陽(yáng)市中心醫(yī)院， 陜西 咸陽(yáng) 712000)

近年來(lái)，我國(guó)成人腹型肥胖的高患病率，已成為公共衛(wèi)生領(lǐng)域中的嚴(yán)重問(wèn)題[1,2]。大量證據(jù)顯示，腹型肥胖與心血管疾病及呼吸系統(tǒng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[3]，且腹型肥胖人群心肺功能受損存在交互作用[4]。腹型肥胖對(duì)心臟的負(fù)性影響表現(xiàn)為：心腔增大、左室質(zhì)量指數(shù)增加、左心室長(zhǎng)軸收縮及舒張功能降低[5]；對(duì)肺功能的負(fù)性影響表現(xiàn)為：彌散功能降低，限制性肺通氣功能障礙[3]。研究發(fā)現(xiàn)，藏族人群超重、肥胖、尤其腹型肥胖的患病率較高。數(shù)據(jù)表明，西藏自治區(qū)19～44歲藏族男性青年超重或肥胖比率為41.14%，且男性肥胖比例高于女性[6]。身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)正常及超重的藏族男性，腰圍(waist circumference, WC)顯著大于漢族，腹部脂肪堆積情況明顯[6]。近年因生活學(xué)習(xí)地域變遷，平原就讀的藏族大學(xué)生人數(shù)增多，為適應(yīng)平原環(huán)境，其身體機(jī)能發(fā)生相應(yīng)變化。目前對(duì)平原就讀藏族肥胖人群的研究少見。本文以平原漢族作為對(duì)照，探討腹型肥胖對(duì)藏漢人群心肺功能影響的差異性及變化規(guī)律，為平原就讀藏族人群體質(zhì)健康發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取96名18～22歲的西藏民族大學(xué)(陜西咸陽(yáng))在校男性大學(xué)生(藏族48名，漢族48名)，要求所有受試者無(wú)心血管病、糖尿病病史，且均取得知情同意。參照2016年美國(guó)臨床內(nèi)分泌醫(yī)師協(xié)會(huì)(RACE)與美國(guó)內(nèi)分泌協(xié)會(huì)(ACE)制定的《肥胖患者綜合治療臨床實(shí)踐指南》[7]，中國(guó)人群BMI≥25 kg/m2，男性WC≥90 cm，女性WC≥80 cm即可診斷為腹型肥胖。以此為依據(jù)將受試者分為4組：藏族腹型肥胖組(n=24)，漢族腹型肥胖組(n=24)，藏族對(duì)照組(n=24)，漢族對(duì)照組(n=24)。

本研究漢族來(lái)自平原地區(qū)，藏族來(lái)自西藏高原地區(qū)(海拔3 600～4 500 m)，且高原生活時(shí)間均在15年以上。所有測(cè)試均在陜西省咸陽(yáng)市(海拔380～400 m)進(jìn)行，受試者均在陜西咸陽(yáng)生活3年以上。對(duì)進(jìn)入平原3年的藏族受試者進(jìn)行脫適應(yīng)癥診斷篩查[8]，均無(wú)高原脫適應(yīng)癥狀(表1)。

1.2 身體形態(tài)學(xué)測(cè)量

采用韓國(guó)InBody3.0人體成分分析儀測(cè)量身體成分指標(biāo)，包括：身高、體重、BMI、體脂肪率(body fat rate,BFR)、腰臀比(waist-hip ratio，WHR)、腰圍身高比(waist-height ratio，WHtR)、肌肉量、身體水分、頸圍、胸外圍、胸內(nèi)圍、腹外圍、腹內(nèi)圍、腰圍、臀圍、大腿外圍、大腿內(nèi)圍、上臂外圍、上臂內(nèi)圍。

1.3 血清血脂四項(xiàng)檢測(cè)

采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清血脂指標(biāo)，包括總膽固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride, TG)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)和空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)，脂肪肝狀況。

1.4 心臟結(jié)構(gòu)與功能檢測(cè)

采用心臟彩色多普勒超聲檢查儀，檢測(cè)超聲心動(dòng)圖，檢測(cè)升主動(dòng)脈內(nèi)徑(ascending aorta inner diameter, AAID)、主動(dòng)脈根部?jī)?nèi)經(jīng)(aortic root inner diamete, ARID)、室間隔厚度(interventricular septal thickness, IVS)、主動(dòng)脈流速(aortic velocity, AV)、肺動(dòng)脈流速(pulmonary artery velocity, PV)等心臟結(jié)構(gòu)和功能指標(biāo)。采用芬蘭Polar心率遙測(cè)儀測(cè)量安靜心率(heart rate, HR)、采用標(biāo)準(zhǔn)水銀柱式血壓計(jì)檢測(cè)收縮壓(systolic blood pressure, SBP)和舒張壓(diastolic blood pressure, DBP)。

1.5 肺功能指標(biāo)檢測(cè)

采用意大利Spirolab III肺功能測(cè)量?jī)x檢測(cè)受試者肺功能指標(biāo)：肺活量(vital capacity, VC)、VC%、用力肺活量(forced vital capacity, FVC)、FVC占預(yù)計(jì)值的百分比(FVC%)、第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in the first second, FEV1)、FEV1占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV1%)、呼氣峰流速(peak expiratory flow, PEF)、最大呼氣中段流量(maximum mid-expiratory flow, MMF)、最大通氣量(maximal voluntary ventilation, MVV)、MVV%。

Tab. 1 General information of n=24)

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 各組基礎(chǔ)指標(biāo)的比較

身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)顯示：藏族腹型肥胖組WHR、BFR、肌肉量、身體水分、身體圍度顯著大于藏族對(duì)照組(P均<0.01)；漢族腹型肥胖組的WHR、BFR、身體圍度大于漢族對(duì)照組(P均<0.01)；藏族腹型肥胖組的大腿外圍明顯低于漢族腹型肥胖組(P<0.05，表2)。提示腹型肥胖漢族身體形態(tài)改變主要表現(xiàn)為體脂肪率BFR增加；藏族表現(xiàn)為BFR和肌肉量同步增加。

研究結(jié)果顯示：各組血糖未見明顯差異。腹型肥胖漢族血脂改變表現(xiàn)為HDL-C水平顯著降低(P<0.05)，藏族血脂改變表現(xiàn)為TC、TG和LDL-C水平顯著增高(P<0.05,P< 0.01,P<0.05)。與漢族比較，藏族腹型肥胖組具有更高的脂肪肝發(fā)病率。漢族腹型肥胖組脂肪肝檢出率為33.34%，藏族腹型肥胖組脂肪肝檢出率為100%(表3)。

Tab. 2 Comparison of body morphology indexes in each group n=24)

Tab. 3 Comparison of blood indexes in each group n=24)

2.2 各組心臟結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)的比較

本研究中，AV代表左心室收縮功能、PV代表右心室收縮功能。MVE和MVA代表左心室舒張功能、TVE和TVA代表右心室舒張功能。各組受試者二維及M型超聲心動(dòng)圖如圖所示。結(jié)果表明，漢族和藏族肥胖組右室內(nèi)徑、室間隔厚度均有增厚跡象，但無(wú)顯著差異(圖1-4)。藏族腹型肥胖組SBP顯著高于藏族對(duì)照組(P<0.01)；漢族腹型肥胖組SBP(P<0.01)和DBP(P<0.05)顯著高于漢族對(duì)照組。藏族腹型肥胖組AV和PV顯著慢于藏族對(duì)照組(P均<0.01)；漢族腹型肥胖組室間隔搏幅明顯大于漢族對(duì)照組(P<0.05)；藏族對(duì)照組AV和PV明顯快于漢族對(duì)照組(P均<0.01)。其余指標(biāo)無(wú)顯著差異(表4)。

Fig. 1 Two-dimensional and M-mode echocardiography of male college students in Han nationality control group

Fig. 2 Two-dimensional and M-mode echocardiography of male college students in Tibetan control group

Fig. 3 Two-dimensional and M-mode echocardiography of Han abdominal obesity group

Tab. 4 Comparison of cardiac structure and function indexes in each n=24)

Fig. 4 Two-dimensional and M-mode echocardiography of Tibetan abdominal obese male college students

2.3 各組肺功能指標(biāo)的比較

結(jié)果顯示：漢族腹型肥胖組FEV1、FEV1%、PEF、MMF、MVV、MVV%、肺活量/體重顯著低于漢族對(duì)照組(P<0.05，P<0.01)。藏族腹型肥胖組MMF、肺活量/體重顯著低于藏族對(duì)照組(P<0.05，P<0.01，表5)。

Tab. 5 Comparison of pulmonary function indexes in each group n=24)

2.4 藏族腹型肥胖組身體形態(tài)與心肺功能相關(guān)性分析

結(jié)果顯示：藏族腹型肥胖組SBP與BMI(P<0.05)、WC(P<0.05)呈正相關(guān)。主肺動(dòng)脈內(nèi)徑與BMI(P<0.05)、WC(P<0.05)、WHtR(P<0.05)呈正相關(guān)。AV與WC呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。PV與BMI(P<0.01)、BFR(P<0.01)、WHR(P< 0.05)、WC(P<0.05)、WHtR(P<0.01)呈負(fù)相關(guān)。TVE與BMI呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。MVV與BFR(P<0.05)、WC(P< 0.05)呈負(fù)相關(guān)(表6)。

Tab. 6 Correlation analysis between body shape and cardiopulmonary function in Tibetan obese group(r， n=24)

3 討論

藏族青年腹型肥胖發(fā)生率較高。據(jù)報(bào)道，西藏昌都地區(qū)18～33歲藏族青年超重或肥胖率為22.8%[9]，云南省迪慶州藏族青年肥胖和腹型肥胖率分別為15.8%和39.4%[10]，均高于同地區(qū)其他民族。即使BMI在正常范圍，藏族青年腰圍亦明顯大于漢族[6]。在本研究中，腹型肥胖藏族在身體形態(tài)方面表現(xiàn)為肌肉量和脂肪同步增加，血脂異常表現(xiàn)出以高TC和高LDL-C為特點(diǎn)，后者是心血管病的重要危險(xiǎn)因素。腹部脂肪蓄積與心血管及呼吸系統(tǒng)疾病均具有高相關(guān)性[2,3]，與全身性肥胖相比，腹型肥胖患者具有更高的患病風(fēng)險(xiǎn)[2,11]。因此本研究選取平原就讀藏族腹型肥胖大學(xué)生，探討腹部脂肪蓄積對(duì)其心臟結(jié)構(gòu)功能、肺功能的具體影響。

腹型肥胖作為心血管病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可明顯促進(jìn)左室肥厚的形成[12]。文獻(xiàn)顯示：WC、WHtR作為反映腹型肥胖程度的重要指標(biāo)，與左室后壁厚度、左室內(nèi)徑、左室質(zhì)量指數(shù)均呈正相關(guān)[13]。腹型肥胖對(duì)心臟的負(fù)性影響主要表現(xiàn)為心腔增大、心室壁增厚、左室質(zhì)量增加、左心室壓力增高、舒張功能受限[12,13]。其中心外膜脂肪和內(nèi)臟脂肪量與左心室肥厚程度相關(guān)，是導(dǎo)致腹型肥胖患者左室結(jié)構(gòu)異常的主要因素。本研究顯示：腹型肥胖對(duì)漢族血壓的負(fù)性影響較平原就讀藏族更為明顯。腹型肥胖對(duì)平原就讀藏族心功能的負(fù)性影響，表現(xiàn)為主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈流速減慢；對(duì)漢族心功能的負(fù)性影響表現(xiàn)為室間隔搏幅加大。提示肥胖藏族左、右心室收縮能力降低顯著，肥胖漢族左心室容量負(fù)荷增大明顯?？梢姼剐头逝謱?duì)藏漢族心功能負(fù)性影響程度不同。關(guān)于腹型肥胖引起心功能不良改變的機(jī)制，尚不完全清楚，文獻(xiàn)歸納包括：心臟壓力或容量負(fù)荷過(guò)度；心肌脂肪廣泛浸潤(rùn)；心肌脂肪酸氧化率增加；線粒體功能障礙和氧化應(yīng)激水平增加；致炎因子增加；細(xì)胞外基質(zhì)和心肌纖維化的變化等[14,15]。

腹型肥胖人群心肺功能受損存在交互作用[3,4]。臨床研究表明，腹型肥胖合并心血管疾病患者普遍存在肺功能下降，其導(dǎo)致的肺功能受損亦會(huì)促進(jìn)心血管疾病發(fā)生[3]。文獻(xiàn)顯示，腹型肥胖人群胸壁容積縮小9%～23%，肺功能降低12%～24%[16]，且隨著WHR增高，哮喘、慢性阻塞性肺疾病和肺癌發(fā)生率逐漸上升[3]。腹型肥胖人群肺功能異常主要表現(xiàn)為肺通氣功能障礙，其機(jī)制主要與腹部脂肪蓄積導(dǎo)致胸廓順應(yīng)性下降和小氣道功能損害相關(guān)[17]。本研究結(jié)果顯示：腹型肥胖對(duì)藏漢族肺功能產(chǎn)生不同程度的負(fù)性影響，藏族表現(xiàn)為MMF和肺活量/體重水平降低；漢族表現(xiàn)為FEV1、FEV1%、PEF、MMF、MVV、MVV%和肺活量/體重水平均降低。文獻(xiàn)表明，肺活量/體重水平降低提示限制性通氣功能障礙，F(xiàn)EV1、PEF、MVV、MMF下降提示阻塞性通氣功能障礙[18]?？梢?，藏漢族腹型肥胖學(xué)生均有限制性通氣功能障礙風(fēng)險(xiǎn)，而與漢族相比，藏族發(fā)生阻塞性通氣功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)較低，提示腹型肥胖對(duì)藏族肺功能的負(fù)性影響較小。推測(cè)原因，一方面，久居高原藏族攝氧能力和肺通氣水平強(qiáng)于漢族。另一方面，藏族學(xué)生移居平原，解除低氧刺激后，其肺血管阻力降低，呼吸功能進(jìn)一步增強(qiáng)。這兩方面因素可能抵消了腹型肥胖造成的部分肺功能受損。

身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)(BMI、WC、BFR、WHR和WHtR)與腹型肥胖者心肺功能密切相關(guān)[19,20]。本研究結(jié)果顯示：在肺功能方面，藏族腹型肥胖組BFR與MVV呈負(fù)相關(guān)；在心功能方面，BMI、WC與心臟功能指標(biāo)相關(guān)性較為密切，能較好的預(yù)測(cè)心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。在本研究中，與漢族相比，腹型肥胖藏族的心肺功能并未隨身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)增加而發(fā)生明顯降低，提示腹型肥胖對(duì)平原就讀藏族心肺功能的負(fù)性影響低于漢族。推測(cè)原因與藏族的心肺儲(chǔ)備能力較強(qiáng)有關(guān)。文獻(xiàn)顯示，藏族具有內(nèi)皮PAS1區(qū)域蛋白1(EPAS1)和脯氨酸羥化酶2編碼基因(EGLN1)等與低氧適應(yīng)相關(guān)的基因，是其良好心肺儲(chǔ)備能力的分子基礎(chǔ)[21]。

綜上，腹型肥胖可導(dǎo)致平原就讀藏族大學(xué)生心肺功能下降，主要表現(xiàn)為主肺動(dòng)脈流速和最大呼氣中段流量降低，收縮壓增加。腹型肥胖對(duì)藏漢族大學(xué)生心肺功能影響存在差異，對(duì)藏族血壓、室間隔搏幅和肺功能的負(fù)性影響小于漢族。藏族腹型肥胖大學(xué)生身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)與心肺功能呈負(fù)相關(guān)，其中BMI、WC與心臟功能指標(biāo)相關(guān)性較為密切，BFR與肺通氣功能指標(biāo)相關(guān)性較為密切。

本文針對(duì)平原就讀的腹型肥胖藏漢族大學(xué)生心肺功能差異進(jìn)行了比較研究，僅為橫斷面調(diào)查，尚較難判斷腹型肥胖與心肺功能間差異的因果關(guān)系。有待進(jìn)行深入研究，以闡明腹型肥胖對(duì)平原就讀藏漢族大學(xué)生心肺功能影響的機(jī)制。