心电图运动平板试验评价2型糖尿病的运动安全性研究

蒋蕾 张献博 孙明晓

.临床研究.

心电图运动平板试验评价2型糖尿病的运动安全性研究

蒋蕾 张献博 孙明晓

目的 通过对既往病史中无临床大血管病变的2型糖尿病(T2DM)患者进行动脉粥样硬化程度分层,并结合运动负荷试验结果,筛选能提示T2DM患者运动风险的指标。方法 通过超声测定右颈动脉内中膜厚度(IMT),将T2DM患者分为动脉粥样硬化组(IMT＞1.3 mm或有斑块)44例和非动脉粥样硬化组(IMT≤1.3 mm)31例。行运动负荷试验,并根据结果将T2DM患者又分为运动负荷试验阳性组10例和阴性组65例,监测运动中心电指标变化。结果 (1)动脉粥样硬化组与非动脉粥样硬化组、运动负荷试验阳性组与阴性组比较,基线资料差异均无统计学意义(均为P＞0.05),肝肾功能、空腹血糖、糖化血红蛋白、血脂水平差异也均无统计学意义(均为P＞0.05)。(2)与动脉粥样硬化组比较,非动脉粥样硬化组运动中最高心率显著增加［(144.3±7.6)次/min比(140.1± 8.3)次/min,P=0.025］；与运动负荷试验阴性组比较,阳性组运动后3 min收缩压显著增高［(151.9 ±19.0)mmHg比(137.9±18.7)mmHg,P=0.031］。(3)运动负荷试验阳性与运动后3 min收缩压呈正相关(r=0.211,P=0.029),动脉粥样硬化与运动中最高心率呈负相关(r=-0.254,P=0.028)。运动结束后3 min收缩压升高是运动负荷试验阳性的独立危险因素(B=0.104,P=0.012),运动中最高舒张压增高及最高心率降低是动脉粥样硬化的独立危险因素(B=0.054,P=0.017；B=-0.119,P =0.017)。结论 无临床大血管病变的T2DM患者运动负荷试验结束后3 min收缩压增高,对预测心肌缺血有临床意义。

糖尿病,2型； 运动试验； 安全性

运动是糖尿病的基本治疗手段之一。运动的安全性指合理的运动治疗改善糖脂代谢的同时,避免发生因不恰当的运动方式或强度造成的心血管事件(心绞痛发作、猝死等)、代谢紊乱以及骨关节韧带损伤［1］。由于常伴发神经病变,糖尿病患者对异常症状感知能力下降,在运动中、运动后可能出现多种不被感知的潜在心血管疾病风险,严重时可危及患者生命。因此,中国糖尿病运动治疗指南建议,对糖尿病患者尤其是无临床大血管病变的2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者这一潜在高危人群,在制定运动处方前可以进行心电图运动平板试验,以避免运动不当诱发急性心血管事件［1］。本研究针对无临床大血管病变的T2DM患者,通过运动负荷试验,对动脉粥样硬化危险因素和运动风险预示指标进行了初步探讨。

1 对象和方法

1.1 研究对象

在卫生部北京医院内分泌科门诊及住院患者中,选取符合世界卫生组织1999年T2DM诊断标准的患者75例,其中男性45例,女性30例,年龄35～70岁,平均(56.0±5.8)岁,体质指数21～34 kg/ m2,糖尿病病程＜10年,并自愿签署知情同意书。除外既往病史中有临床大血管并发症、骨关节病等影响运动的疾病、近3个月有糖尿病急性并发症及其他应激情况、严重肝肾功能异常者［丙氨酸氨基转移酶(ALT)＞参考上限2倍,肌酐＞参考上限］。

临床大血管病变包括缺血性心脏病、脑血管病变和周围血管病变。缺血性心脏病定义为：既往有陈旧性心肌梗死病史,或心绞痛经心肌核素和(或)心电图检查证实有心肌缺血,或经冠状动脉造影检查证实一支或多支冠状动脉中、近段狭窄≥50%。脑血管病变定义为：既往有临床脑血栓或脑出血病史,并经脑CT或磁共振检查证实者。周围血管病变定义为：既往曾行双下肢动脉超声检查证实有不同程度狭窄者。

1.2 研究方法

1.2.1 基线资料收集 所有患者测量身高、体质量、腰围、臀围,计算体质指数(BMI)、腰臀比(WHR),测量血压,记录是否吸烟。空腹12 h后用血清管取前臂静脉血8 ml,检测空腹血糖(FBS,葡萄糖氧化酶法)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C,全自动生化分析仪,日本产日立7170型),糖化血红蛋白(HbAlc,拜尔公司DCA2000糖化血红蛋白仪)。取血前24 h内不饮酒,不做剧烈活动。

1.2.2 超声检查 使用美国DIASONICS公司的GATEWAY 2Dfx型彩色多普勒超声仪,探头频率5 MHz,测定患者距右侧颈总动脉窦近心端1 cm内的内中膜最厚点。以内中膜厚度(IMT)1.3 mm为界值分组,非动脉粥样硬化组(IMT≤1.3 mm)31例,动脉粥样硬化组(IMT＞1.3 mm或有斑块)44例。

1.2.3 运动负荷试验 所有T2DM患者原治疗不变,于早晨进食标准餐(非油炸方便面70 g,不用油包)后30～60 min,按照Bruce方案［2］进行运动负荷试验,并判定试验终止标准及阳性标准。连接心电及血压电极,检测基础心率、血压及12导联心电图,每3 min增加负荷量。当受试者达到85%达标心率［(220 -年龄)×85%］、出现试验终止标准或出现阳性诊断标准时停止试验。如达到85%达标心率时运动时间未满9 min,则维持85%达标心率运动至满9 min。运动全程及运动停止后3 min持续监测心率和12导联心电图,在运动开始、每次增加负荷以及运动停止后的1 min、2 min和3 min分别测量血压。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 动脉粥样硬化组与非动脉粥样硬化组一般情况及生化指标比较

两组组间比较,年龄、性别、BMI、腰围、糖尿病病程、心脏病家族史、吸烟史、饮、肝肾功能、FBS、HbAlc、血脂水平差异均无统学意义(均为P＞0.05),见表1。

表1 T2DM患者动脉粥样硬化组与非动脉粥样硬化组一般情况及生化指标比较

2.2 运动负荷试验阳性组与阴性一般情况及生化指标比较

本组患者中运动负荷试验阳例(其中2例为达到85%达标心率时运动时间9 min,维持85%达标心率运动至满9 min时ST段的明显降低),阴性65例。两组组间比较,年龄、性别、BMI、腰围、糖尿病病程、心脏病家族史、吸烟史、饮酒史、肝肾功能、FBS、HbAlc、血脂水平差异均无统计学意义(均为P＞0.05),见表2。

表2 T2DM患者运动试验阳性组与阴性组一般情况及生化指标比较

2.3 运动负荷试验中T2DM患者各项参数比较

动脉粥样硬化组与非动脉粥样硬化组比较,运动负荷试验前、中及运动负荷试验后3 min血压、安静及运动后3 min心率差异均无统计学意义(均为P＞0.05),而运动中最高心率在非动脉硬化组显著升高(P=0.025),恢复心率(最大心率-运动后3 min心率)差异无统计学意义,见表3。

2.4 运动负荷试验阳性组与阴性组各项参数比较

运动负荷试验阳性组与阴性组比较,运动前血压、运动中最高血压、运动后3 min舒张压差异均无统计学意义(均为P＞0.05),而运动负荷阳性组运动后3 min收缩压显著升高。运动前、运动中、运动后心率及最大耗氧量差异均无统计学意义,见表4。

2.5 相关性及回归分析

分别分析运动负荷试验结果、动脉粥样硬化与血糖、HbA1c、血脂及运动前、运动中、运动后3 min血压、心率、恢复心率、最大氧耗量的相关性,结果提示运动负荷试验阳性与运动后3 min收缩压呈正相关(r=0.211,P=0.029),动脉粥样硬化与运动中最高心率呈负相关(r=-0.254,P=0.028),余未见相关性。将运动负荷试验结果与颈动脉粥样硬化分别作为因变量,血糖、HbA1c、血脂、运动前血压、运动中最高血压、运动后3 min血压、基础心率、运动中最高心率、运动后3 min心率作为自变量代入Logistic回归方程,结果提示运动后3 min收缩压增高是运动负荷试验阳性的危险因素(B=0.104,P=0.012),运动中最高舒张压增高及最高心率下降是动脉粥样硬化的危险因素(B=0.054,P=0.017；B=-0.119, P=0.017)。

表3 运动负荷试验中T2DM患者血压、心率及最大摄氧量比较

表4 运动负荷试验阳性组与阴性组血压、心率及氧耗量比较

3 讨论

既往大量研究显示,运动几乎对每一器官都有益处,如果消除不运动现象,全世界人口的平均寿命将延长0.68岁［3-5］。目前世界卫生组织推荐的运动量为每周150 min。运动治疗也是糖尿病治疗综合措施中非常重要的方法之一,多个指南均建议糖尿病患者需要坚持每周3～5 d,150～180 min,50%～70%最大心率的中等强度有氧运动［6］。但是,糖尿病患者作为冠心病的高危人群,运动时存在潜在的风险,临床医师在给予患者运动建议时却很少为其进行运动安全性评价。运动负荷试验仅用于临床冠心病的辅助诊断。国内目前尚缺乏针对T2DM,特别是未合并冠心病的患者进行的运动安全性研究,我们对可以评价T2DM患者发生运动风险的危险因素并不了解。

T2DM患者常常合并心血管自主神经病变,早期表现为心率变异性下降,静息性心动过速。晚期表现为心率固定,运动耐受性下降、无症状性心肌缺血、无痛性心肌梗死甚至心原性猝死［7］。心脏自主神经病变是糖尿病患者无症状心肌缺血和继发性心血管事件的最强预测因素［8］。国外多项研究显示,运动试验中心率恢复慢是糖尿病患者冠心病和全因死亡的独立危险因素［9-10］。Jouven等［11］的研究已证实,平板运动试验中最高心率降低与猝死、全因病死率增加密切相关。我国目前对这方面的研究多集中在高血压、冠心病人群,在糖尿病患者中研究不多［12-13］,深度不够,仅限于在T2DM患者冠状动脉病变进行诊断的过程中,运动负荷试验的临床价值。随着糖尿病在我国的大范围流行,其合并大血管疾病的发病率和死亡率也逐渐增加,在加强生活方式干预的同时,糖尿病人群特别是未合并临床大血管病变的人群在运动中的心血管风险评价应引起我们的足够重视。

本研究中,我们对运动负荷试验全过程实施了心率监测,并在试验结束后延迟观察3 min。结果显示,与非动脉粥样硬化组比较,动脉粥样硬化组的运动中最高心率明显下降,提示糖尿病存在动脉粥样硬化的患者应对运动引起的循环负荷增加,心率调节的能力下降。但无论动脉粥样硬化组还是运动负荷阳性组,均未发现恢复心率存在差异,可能与本研究中恢复期仅观察3 min,时间较短有关,也可能为未排除服用β受体阻滞剂的患者,对结果造成一定影响。

正常人运动过程中收缩压随运动量增加而上升、舒张压变化不大,运动终止后,收缩压逐渐降低而恢复至运动前的水平。既往研究表明,对已知或疑有冠状动脉疾病的患者,运动试验中的血压反应对心血管事件和总死亡率的发生有预测意义［14］,在运动试验后恢复期6 min内,冠心病组患者的收缩压异常升高、恢复延迟明显。收缩压异常升高值与冠状动脉病变程度明显相关,且不受年龄和基础血压的影响［15］。本研究在糖尿病患者中得到类似结果,糖尿病运动负荷试验阳性的患者,运动试验后3 min收缩压较高,恢复较慢。提示对于运动后血压恢复较慢的糖尿病患者,可能已存在明显大血管病变,制定运动处方时,应谨慎评估心肺功能,警惕运动诱发心肌缺血。

在10例运动负荷阳性患者中,2例因为达到85%达标心率时运动时间未满9 min,维持85%达标心率运动至满9 min时出现ST段的明显降低而判定为阳性,提示糖尿病患者出现心肌缺血表现,除与运动量有关外,还与运动时间有关。为提高糖尿病患者心肌缺血的检出率,是否需要明确运动负荷试验的运动时间,目前国内外尚缺乏相关研究。

总之,为糖尿病患者制定运动处方前,运动负荷试验是良好的运动安全性评估手段。运动试验中最高心率下降是动脉硬化的危险因素,运动试验后3 min收缩压升高预示患者发生心肌缺血的风险较高。因此,依据指南为糖尿病患者制定运动处方前应为其进行运动安全性评估,并根据结果在运动量和运动时间上做出相应调整。

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Safety evaluation of ECG exercise test on type 2 diabetes mellitus

Jiang Lei,Zhang Xianbo,Sun Mingxiao.
Department of Endocrinology,Beijing Hospital,Ministry of Health,Beijing 100730,China

Objective To screen the risk indicators of myocardial ischemia(MI)during the treadmill test in type 2 diabetic patients without clinical macroangiopathy.Methods To screen the risk indicators of myocardial ischemia(MI)during the treadmill test in type 2 diabetic patients without clinical macroangiopathy.Methods According to the ultrasonic results of the right carotid intima-media thickness (IMT),75 type 2 diabetic patients were divided into atherosclerosis group(AS：IMT＞1.3 mm or with plaques,44 cases)and non-atherosclerosis group(NAS：IMT≤1.3 mm,31 cases).All participants were involved in the Bruce's treadmill test,and ECG and blood pressure were monitored during and 3 minutes after the test.Fasting blood glucose,serum lipids and glycosylated hemoglobin were also measured.All data were also analyzed between positive group(with presence of MI)and negative group(without MI)according to their ECG results during the test.Results (1)There were no significant differences of age,gender,BMI, waist circumference,family history of ischemic heart disease,history of smoking and alcohol drinking between AS and NAS groups,and also between the positive and negative MI groups(all P＞0.05).There were no significant differences of fasting blood glucose,serum lipids and glycosylated hemoglobin between AS and NAS group,and positive and negative MI groups(all P＞0.05).(2)The maximum heart rate(HRmax)in NAS group was significantly higher than in AS group［(144.3±7.6)bpm vs.(140.1±8.3) bpm,P=0.025］during the test.The systolic pressure(SBP)3 minutes after the test was significantly higher in MI positive group than in negative group［(151.9±19.0)mmHg vs.(137.9±18.7)mmHg,P =0.031］.(3)The MI positive result of treadmill test correlated with the higher SBP 3 minutes after test(r =0.211,P=0.029),and AS negatively correlated with HRmax during the test(r=-0.254,P=0.028) .According to the regression analysis,higher SBP 3 minutes after test was an independent risk factor of the positive MI during the treadmill test(B=0.104,P=0.012),and the higher maximum diastolic pressure and lower HRmax were the independent risk factors of atherosclerosis(B=0.054,P=0.017；B=-0.119,P=0.017),respectively.Conclusions Here is accommodation of disturbance of blood pressure and heart rate in type 2 diabetes with AS,and the potential MI risk existed during the exercise in diabetic patients,although without clinical macroangiopathy.The higher SBP 3 minutes after test could be the indicator of MI in type 2 diabetes.

Diabetes mellitus,type 2； Exercise test； Safety

Sun Mingxiao,Email：sunmingxiao@hotmail.com

2014-03-22)

(本文编辑：谭潇)

10.3969/j.issn.1007-5410.2014.03.006

100730卫生部北京医院内分泌科

孙明晓,电子信箱：sunmingxiao@hotmail.com