高血压伴胸痛患者运动耐量相关因素分析

田婷，赵晟，赵希哲，马凤云，罗维，王枫，孙淑红

平板运动试验为目前评价心血管疾病尤其是冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）最常用的无创检查手段。近年来临床研究发现，在健康个体、糖尿病患者及高血压患者中，运动试验中运动耐量可以预测心血管疾病的发病及总死亡率，其预测价值优于高血压、高血脂、吸烟等这些已确定的冠心病危险因素。运动耐量预测心血管疾病发病及死亡的机制目前尚不清楚，本研究入选高血压伴胸痛患者，分析影响运动耐量的相关因素，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 入选2011年2月至2012年2月，因胸痛就诊于首都医科大学电力教学医院心血管内科并行平板运动试验检查的高血压患者136例，其中男性70例，女性66例，年龄34～75岁，平均（56.4±3.27）岁。所有患者均符合《中国高血压防治指南2010》中高血压的诊断标准，即未服用降压药的情况下，非同日三次测量血压收缩压≥140 mmHg和（或）舒张压≥90 mmHg（1mmHg=0.133kPa），并排除继发性高血压；或既往有高血压病史，已经接受口服降压药治疗。排除标准：既往冠状动脉造影检查证实的冠心病；临床怀疑急性心肌梗死或急性心肌梗死早期和不稳定型心绞痛患者；主动脉夹层、运动前血压≥160/100 mmHg；合并中重度心脏瓣膜疾病、左束支传导阻滞、预激综合征、心房纤颤、慢性阻塞性肺病（COPD）、支气管哮喘、关节炎、肿瘤、结缔组织病、行动不便者。

1.2 平板运动试验检查 平板运动试验仪器为美国GE公司生产的Case P2 Series。患者于上午9点至12点之间进行此项检查，运动试验前3 h内禁食，停用β受体阻滞剂、钙离子通道阻滞剂等影响心率的药物3 d。采用Bruce方案进行极量症状限制性运动试验。运动试验终止的指标：患者因疲劳不能再继续运动；出现心绞痛、呼吸困难、头晕、紫绀、苍白等灌注不良的征象；心电图监测显示显著ST段压低、严重心律失常、血压突然下降。恢复期患者保持站立位，每2 min记录一次血压和心电图，直至心电图恢复至试验前状态。运动耐量：运动耐量定义为患者平板运动试验所达到的最大运动负荷量，以代谢当量（MET）表示，1 MET相当于静息状态下每公斤体重每分钟消耗的氧气毫升数，即1 MET＝3.5 ml/kg.min。根据Morris及Martha等[1,2]文献资料，男性按照年龄预计的运动耐量（METs）＝18-0.15×年龄，女性按照年龄预计的运动耐量（METs）＝14.7-0.13×年龄，将实际达到的运动耐量与按年龄预测的最大运动耐量进行比较，分为两组：Ⅰ组（63例）：实际METs≥预测METs；Ⅱ组（73例）:实际METs＜预测METs。

1.3 实验室检查 入选患者空腹血糖（FPG）、三酰甘油（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），采用医院生化室检测值，日立全自动7600生化分析仪，试剂由中生公司提供。空腹胰岛素（FINS）、胰岛素抵抗指数（HOMAIR）：患者空腹胰岛素由医院放免室测定，测量仪为Wallac 1470自动γ射线探测仪，试剂为北京原子高科股份有限公司产品。胰岛素抵抗指数采用稳态模型并根据下列公式计算得到：HOMAIR＝FPG（mmol/L）×FINS（μU/ml）/22.5[3]。

1.4 统计学处理用 SPSS13.0统计软件进行数据分析。计量资料用均数±标准差（±s）表示，两组间均数的比较采用成组t检验；计数资料采用例数及百分数表示，两组间比较采用χ2检验。纳入性别、年龄、BMI（体重指数）、静息心率、FPG、HOMA-IR、TG、TC、HDL-C、LDL-C因素，采用多元逐步线性回归分析对影响运动耐量的因素进行分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般临床资料比较 两组患者性别构成、年龄、FPG、TG、TC、HDL-C、LDL-C水平均无统计学差异（P＞0.05）。Ⅱ组（实际METs＜预测METs）患者静息心率、BMI、FINS、HOMA-IR水平显著高于Ⅰ组（实际METs≥预测METs）患者，差异有显著统计学意义（P＜0.01，表1）。

2.2 影响运动耐量因素的分析 多元逐步线性回归分析显示，性别（女性）、年龄增长、静息心率增加、HOMA-IR是运动耐量的影响因素，P均＜0.05（表2）。

表1 两组患者各参数比较

表2 多元线性回归分析运动耐量的影响因素

3 讨论

高血压是冠心病的危险因素，高血压患者发生冠心病等心脑血管疾病的风险明显高于血压正常者。有研究发现，运动耐量是高血压患者全因死亡最强的预测因素，运动耐量每增加1 MET，校正后的死亡风险降低13%。与最低运动耐量组（≤5 METs）比较，低运动耐量组（5～7 METs）、中等运动耐量组（7～10 METs）、高运动耐量组（＞10 METs）校正后的死亡风险分别降低了34%、59%和71%[4]。此外，高运动耐量还可以预防高血压，对2303例高血压前期的中老年男性退伍军人的随访研究发现，与最高运动耐量组（＞10 METs）比较，中等运动耐量组（8.6～10 METs）、较低运动耐量组（6.6～8.5 METs）和最低运动耐量组（≤6.5 METs）发展为高血压病的校正后风险分别升高36%，66%和72%。而且当运动耐量超过8.5 METs时，这种保护性作用最明显[5]。运动耐量预测预后和保护心血管病的机制是什么目前尚不明确，哪些因素可以影响运动耐量也未有明确的结论，本研究在高血压胸痛患者中探讨了运动耐量的影响因素。

本研究显示，性别、年龄是运动耐量的影响因素。女性患者和年龄较大的患者运动耐量低。这可能与女性同男性相比肌肉体积小，血红蛋白、血容量及每搏输出量低有关[6]。随着年龄的增长，全身组织器官功能减退，运动耐量也逐渐减低。15～30岁时最大氧摄取（VO2max）达到最大值，以后随着年龄增长而逐渐降低。60岁时男性VO2max是其20岁时的75%。许多其他研究也表明，运动耐量与年龄呈负相关（r=-0.37，P＜0.0001）[7]。

本研究发现，运动耐量较低组FINS水平和HOMA-IR显著高于运动耐量较高组，提示运动耐量较低组有更严重的胰岛素抵抗。糖尿病患者运动耐量低于非糖尿病患者[7]。严重代谢综合征的患者运动耐量也显著低于轻度代谢综合征的患者[8]。在健康个体中的研究也发现运动耐量能预测胰岛素活性和胰岛素分泌情况，运动耐量与静息葡萄糖输注率和运动葡萄糖输注率呈显著正相关（r=0.81，P=0.001；r=0.87，P＜0.001），而与静脉注射葡萄糖后的胰岛素和C肽分泌曲线下面积呈负相关（r=-0.64，P=0.03；r=-0.77，P=0.004）[9]。我们的研究同样也发现在高血压患者中，胰岛素抵抗严重者运动耐量低于胰岛素抵抗较轻者。早期有研究发现服用罗格列酮的糖尿病患者，胰岛素抵抗改善后，运动耐量能得到相应的提高。水平和稳态模型评估的FINS（HOMA-IR）的降低与运动耐量的改善相关，而血糖的变化与运动耐量改善无关。提示胰岛素抵抗对运动耐量起主要影响作用，而不是血糖[10]。胰岛素抵抗可影响心血管系统功能，如引起血管舒张功能障碍、左室舒张功能减低、心脏肥厚等，导致运动时肺毛细血管楔压升高，肺静脉淤血，呼吸困难，从而限制了运动耐量[11]。胰岛素抵抗还可降低冠状动脉血流储备，影响运动时心肌供血[12]。血管舒张功能障碍还导致周围组织血流量下降，使得在运动时不能及时清除酸性代谢产物，影响周围组织器官功能，从而导致运动耐量下降。基础研究证实，胰岛素抵抗可以导致血管内皮细胞功能障碍。当发生胰岛素抵抗时，内皮细胞合成一氧化氮（NO）受到抑制的，生物活性降低的，而且超氧阴离子O2-产生会增多，均可导致内皮功能障碍[13]。还有研究发现，胰岛素抵抗时，脂肪酸水平升高，可以抑制受体激动诱导的NO生成，增加细胞质内Ca2＋水平，影响内皮功能[14]。

另外，本研究发现，高运动耐量组静息心率显著低于低运动耐量组。回归分析显示，静息心率是运动耐量的影响因素（β＝-0.336，P＝0.036）。心率的快慢受自主神经系统的调节，静息心率增快主要与交感神经活性增强密切相关，是交感神经系统激活的表现。有研究表明心率变异性大与运动耐量较高相关[15]，提示心脏迷走神经活性高，交感神经活性较低的人群运动耐量高。高血压患者交感神经系统活性增强。交感神经系统激活，血浆中儿茶酚胺水平升高，可引起血管收缩，周围血管阻力升高，一方面影响运动时外周组织血供，另一方面增加心脏负荷，从而使运动耐量下降。交感神经系统活性增强还与胰岛素抵抗密切相关，肾上腺素可以减弱肌肉胰岛素介导的葡萄糖摄取[16]，注射肾上腺素可以影响葡萄糖利用。心率增快还可加强动脉血流的搏动性，并产生沿切应力方向的振荡，使血流速度和方向发生改变，损伤血管内皮。心率增快还可增加心肌耗氧，导致心肌储备能力下降，从而降低运动耐量。据文献报道，静息心率每增加10次，运动耐量下降0.24 MET～0.54 MET。

平板运动试验中运动耐量可预测患者的预后，在高血压患者中同样适用。本研究结果显示：高血压胸痛患者的性别、年龄、静息心率、HOMA-IR是运动耐量的影响因素。高龄、女性、胰岛素抵抗、交感神经系统活性增强、静息心率增快的高血压患者运动耐量较低。本研究也提示，通过改善胰岛素敏感性、改善自主神经功能，也许能提高运动耐量，从而达到改善高血压患者预后的最终目标。

[1] Morris CK,Myers J,Froelicher VF,et al. Nomogram based on metabolic equivalents and age for assessing aerobic exercise capacity in men [J].JACC,1993,22(1):175-82.

[2] Martha G,Henry RB,Leslee JS,et al. The prognostic value of a nomogram for exercise capacity in women[J]. N Engl J Med,2005,353(5):468-75.

[3] Bonora E,Targher G,Alberiche G,et al. Homeostasis model assessment closely mirrors the glucose clamp technique in the assessment of insulin sensitivity: studies in subjects with various degree glucose tolerence and insulin sensitivity[J]. Diabetes Care,2000,23(1):57-63.

[4] Kokkinos P,Manolis A,Pittaras A,et al. Exercise capacity and mortality in hypertensive men with and without additional risk factors [J].Hypertension,2009,53(3): 494-9.

[5] Faselis C,Doumas M,Kokkinos JP,et al. Exercise capacity and progression from prehypertension to hypertension[J]. Hypertension,2012,60(2):333-8.

[6] Gibbons RJ,Balady GJ,Bricker JT,et al. ACC/AHA 2002 guideline update for exercise testing: summary article[J].JACC,2002,40(8):1531-40.

[7] Nylen ES,Kokkinos P,Myers J,et al. Prognostic effect of exercise capacity on mortality in older adults with diabetes mellitus[J]. J Am Geriatr Soc,2010,58(10):1850-4.

[8] Senechal M,Bouchard DR,Dionne IJ,et al. Lifestyle habits and physical capacity in patients with moderate or severe metabolic syndrome[J].Metab Syndr Relat Disord,2012,10(3):232-40.

[9] Larsen FJ,Anderson M,Ekblom B. Cardiorespiratory fitness predicts insulin action and secretion in healthy individuals[J]. Metabolism, 2012,61(1):12-6.

[10] Regensteiner JG,Bauer TA,Reusch JE. Rosiglitazone improves exercise capacity in individuals with type 2 diabetes[J]. Diabetes Care,2005,28(12):2877-83.

[11] Nadeau KJ,Zeitler PS,Bauer TA,et al. Insulin resistance in adolescents with type 2 diabetes is associated with impaired exercise capacity[J]. J Clin Endocrinol Metab,2009,94(10):3687-95.

[12] Snoer M,Monk-Hansen T,Olsen RH,et al. Insulin resistance and exercise tolerance in heart failure patients: linkage to coronary flow reserve and peripheral vascular function[J]. Cardiovasc Diabetol,2012,11:97-106.

[13] Reaven GM. Insulin resistance: the link between obesity and cardiovascular disease[J]. Med Clin North Am,2011,95(5):875-92.

[14] Tang Y,Li G. Chronic exposure to high fatty acids impedes receptor agonist-induced nitric oxide production and increments of cytosolic Ca2+levels in endothelial cells[J]. J Mol Endocrinol,2011,47(3):315-26.

[15] Grant CC,Clark JR,Rensburg DC,et al. Relationship between exercise capacity and heart rate variability: supine and in response to an orthostatic stressor[J]. Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical, 2009,151(2):186-8.

[16] Sarigianni M,Bekiari E,Tsapas A,et al. Effect of epinephrine and insulin resistance on human monocytes obtained from lean and obese healthy participants: a pilot study[J]. Angiology,2011,62(1):38-45.