长期大量饮酒对心脏功能和结构的影响及相关因素研究

范洪侠 冯金霞 严鹤 方理刚 徐瑞燚 陈未 林雪

062154泊头市医院超声科（范洪侠、严鹤）；062150泊头市第三人民医院超声科（冯金霞）；100730中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院心内科（方理刚、徐瑞燚、陈未、林雪）

长期大量饮酒对心脏功能和结构的影响及相关因素研究

范洪侠 冯金霞 严鹤 方理刚 徐瑞燚 陈未 林雪

062154泊头市医院超声科（范洪侠、严鹤）；062150泊头市第三人民医院超声科（冯金霞）；100730中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院心内科（方理刚、徐瑞燚、陈未、林雪）

目的 探讨长期大量饮酒对无症状的男性心脏结构、功能的影响及相关影响因素。方法 横断面入选我国某城乡结合部长期大量饮酒男性，其中单纯饮酒者37例，饮酒合并高血压者19例，按单纯饮酒者与健康对照者2∶1原则，纳入年龄匹配的健康对照组18例。超声心动图测定所有入选对象的心脏结构和功能改变，探讨饮酒量及可能导致心脏改变的多种因素的影响。 结果 单纯饮酒组平均饮酒时间为（27.8±11.8）年，平均每日酒精摄入量中位数为83.4 g（33.6 g～168.0 g）。与健康对照组比较，单纯饮酒组的心肌质量和质量指数均显著升高［（189.18±45.23）g比（142.81±35.24）g，P＝0.000；（102.01±25.22）g／m2比 （80.03±22.86）g／m2，P＝0.003］，体质指数、心率、每搏输出量和心指数均显著增加（均为P＜0.05）。饮酒者心脏形态出现了明显的向心性重构和离心性肥厚。本研究未发现每日酒精摄入量和长期酒精负荷对心肌质量有直接影响，但体质指数升高与心肌质量呈显著正相关［OR＝1.29（95%CI：1.028～1.566），P＝0.027］，尤其在饮酒合并高血压组，体质指数对心肌质量影响更为明显［OR＝1.319（95%CI：1.036～1.697），P＝0.025］。 此外，每日酒精摄入量多的人容易出现体质指数增加，ROC曲线显示长期酒精负荷大的人易出现高血压。结论 无症状的长期饮酒者可出现左室重构和心肌质量增加，其原因可能与饮酒引起的超重和高血压有关。

酒精； 心脏结构； 肥胖； 高血压

长期大量饮酒可引起扩张型心肌病，导致心力衰竭［1⁃2］，但此为晚期酒精心脏损害并发症，如能更早观察到长期大量饮酒对心脏的损害，并早期干预，则可能改善患者预后。目前饮高度白酒已成为我国的常见社交手段，可以预见酒精导致心脏损害的患者会越来越多，但目前十分缺乏中国人长期大量饮酒导致的心脏功能和结构改变的临床研究。本研究旨在探讨无临床症状且长期大量饮白酒对心脏功能和结构的影响，并分析产生影响的相关因素，为进一步探讨发病机制及有效诊断、治疗此类疾病打下基础。

1 对象和方法

1.1 研究对象

横断面入选河北省某城乡接合部地区长期大量饮酒男性65例，饮酒时间长于15年，饮白酒度数高于42度，每日酒精摄入量大于30 g／d，此入选标准符合国际文献对于大量饮酒可能引起心肌改变的饮酒量设定［3］。入选者均无明显临床症状，其中单纯饮酒者37例，合并高血压患者19例（29.2%），合并糖尿病患者5例（7.8%），同时患有高血压和糖尿病者4例，所有入选者高血压和糖尿病的发生均在长期饮酒之后。因合并糖尿病的患者较少，本文分析主要以单纯饮酒和饮酒合并高血压的人群为主。按单纯饮酒者与健康对照者2∶1原则，纳入年龄匹配的健康对照组18例。

1.2 资料收集

记录所有入选者的年龄、身高、体重和合并疾病情况。记录饮酒者的每日饮酒量，其每日酒精摄入量（g）＝饮酒量（ml）×酒精度数（%） ×0.8，酒精度数采用患者绝大多数时间内饮用的酒精度数［这些患者均饮用中度（42度）或高度（52度）白酒］。因国际上无长期酒精负荷的通用计算公式，本研究采用每日酒精摄入量×饮酒年限×360 d的公式，计算得到酒精摄入的重量作为长期酒精摄入量的指标。 体质指数（body mass index，BMI） ＝身高／体重2，BMI＞24 kg／m2者，记录为超重，BMI≤24 kg／m2者，记录为体重正常。

1.3 超声心动图检查

超声心动图均由同一位资深心内科医师操作。所有入选者在上午进行超声心动图检查，检查前12 h内不饮酒。入选者休息15 min后，取左侧卧位，使用PHILIPS IE33超声心动图仪采集患者心脏超声数据，采集多切面图像，探头频率1.7～3.4 MHz，所有二维图像的帧频均在60～90帧／s，调整探头位置及探头频率、聚集、扇面深度、时间增益补偿等参数优化图像质量，每个切面至少存储3个连续心动周期。图像原始数据数字化存贮，依据美国超声心动图协会心脏腔径定量测量指南［4］进行经胸超声心动图参数测量。测量参数包括胸骨旁长轴切面：左心室舒张末内径（left ventricle end⁃diastolic dimension，LVEDD）、左心室收缩末内径（left ventricle end⁃systolic dimension，LVEDS）、左心房前后径（left atrial diameter，LA），室间隔舒张末期厚 度 （end⁃diastolicinterventricularseptalwall thickness，IVSTD），左室后壁舒张末期厚度（end⁃diastolic posterior wall thickness，PWTD）；心尖四腔及两腔心切面：左心室舒张末容积、左心室收缩末容积、左心室每搏输出量（stroke volume，SV）、左心室射血分数（left ventricle ejection fraction，LVEF）；二尖瓣血流舒张早期峰值流速E、二尖瓣血流舒张晚期峰值流速A；LVEF采用Simpson双平面法测量。左心室收缩功能正常定义为LVEF＞50%。

左心室心肌质量（left ventricle mass，LVM）按照以下公式计算［4］：LVM＝0.8［1.04（LVEDD＋PWTD＋IVSTD）3－LVDd3］＋0.6 g。 左心室心肌质量指数（left ventricle mass index，LVMI） ＝LVM／体表面积（body surface area，BSA），室壁相对厚度（relative wall thickness，RWT）＝（2×左心室后壁厚度／LVEDD）。RWT≤0.42且LVMI≤115 g／m2，判定为左心室质量和形状正常；RWT≤0.42且LVMI＞115 g／m2，判定为左心室离心性肥厚；RWT＞0.42且LVMI≤115 g／m2，判定为左心室向心性重构；RWT＞0.42且LVMI＞115 g／m2，判定为左心室向心性肥厚。SV＝3.14×（左心室流出道内径／2）2×左心室流出道速度时间积分；心输出量（cardiac output，CO）＝SV×心率；心脏指数（cardiac index，CI） ＝CO／BSA。

1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析。连续变量使用单样本Kolmogorov⁃Smirnove检验验证正态性分布，符合正态分布的计量资料采用¯x±s表示，不符合正态分布的计量资料采用中位数（样本整体范围）表示；计数资料用百分构成比表示。符合正态分布的计量资料两组间比较采用独立样本t检验，非参数检验采用双样本Kolmogorov⁃Smirnove检验。为检验多种变量对LVMI的独立影响，选择LVMI是否增加为因变量，每日酒精摄入量、饮酒年限、BMI及LVEDD为自变量进入Logistic二项式回归分析。为检验饮酒对高血压发生的风险，采用每日酒精摄入量、饮酒年限、BMI、CI和长期酒精负荷分别作为变量，对有无高血压作Logistic多元回归分析。ROC曲线用于评估不同影响因素对目标变量的影响程度。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

单纯饮酒组平均年龄（52.9±12.2）岁，健康对照组平均年龄（46.5±14.5）岁（P＝0.593）。 单纯饮酒者平均每日饮酒量的中位数为白酒5两（1～10两），按照1两约等于50 ml，每日酒精摄入量（g）＝饮酒量（ml）×酒精度数（%）×0.8计算，得到单纯饮酒组平均每日酒精摄入量的中位数为83.4 g（33.6 g～168.0 g），平均饮酒时间为（27.8±11.8）年。与健康对照组比较，单纯饮酒组的BMI［（26.20±6.60）kg／m2比（23.53±2.06）kg／m2，P＝0.029］和心率［（74.8±9.5）次／min比 （65.8±11.2）次／min，P＝0.003］均显著升高，见表1。

2.2 饮酒对心脏结构和功能的影响：饮酒显著增加心肌质量

进一步对单纯饮酒者的左心室结构进行评估，单纯饮酒组有18例（48.65%）左心室结构正常，11例（29.73%）左心室向心性重构，1例（2.70%）左心室向心性肥厚，7例（18.92%）左心室离心性肥厚。单纯饮酒组LVSD和LVPWD均显著高于健康对照组（P＜0.05或0.01），支持左心室发生肥厚改变。与健康对照组比较，单纯饮酒组LVM和LVMI显著升高（均为P＜0.01），见表1。

在左心室收缩功能方面，单纯饮酒组和健康对照组的LVEDD、LVEF、SV比较，差异均无统计学意义，但单纯饮酒组的CO和CI均显著升高［CO：（5.26±1.63）L／min比（4.09±1.02）L／min，P＝0.007；CI：（2.82±0.79）L／m2比（2.28±0.56）L／m2，P＝0.012］。 在左心室舒张功能方面，单纯饮酒组的二尖瓣血流E／A值显著低于健康对照组（0.87±0.30比1.66±0.55，P＝0.000），但E／e’两组比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.3 饮酒影响心肌质量的可能因素分析

2.3.1 饮酒量对心肌质量的影响 按照中国男性左心室质量的正常范围（106.1～165.5 g）对左心室质量是否增加进行划分［5］，Logistic二项式回归分析未能发现每日酒精摄入量、饮酒年限与心肌质量有关，但单纯饮酒组BMI对心肌质量有显著影响（P＝0.27）。在饮酒合并高血压组中，除BMI外，饮酒年限也成为了影响心肌质量的因素，不过随着饮酒年限的延长，其对心肌质量的影响为负值，而心率、RWT对心肌质量无显著影响（表2）。这可能提示饮酒对心脏结构的影响不是由饮酒直接导致的，而是与饮酒相关的间接因素有关。与健康对照组比较，饮酒者最显著的特点是BMI增加和高血压发生率增加。

2.3.2 与饮酒相关的其他因素对心脏质量的影响无论是单纯饮酒组还是饮酒合并高血压组，双样本Kolmogorov⁃Smirnove检验均提示每日酒精摄入量与BMI显著相关（单纯饮酒组，P＝0.035；饮酒合并高血压组，P＝0.011）。

表1 单纯饮酒组、饮酒合并高血压组和健康对照组基线资料和左心室结构、功能参数比较

表2 BMI和饮酒年限对单纯饮酒组和饮酒合并高血压组的心肌质量的Logistic回归分析

采用ROC曲线进一步确定BMI阈值与左心室质量增加的关系，得出单纯饮酒组ROC曲线下面积为0.723，BMI阈值为25.20时，诊断心肌质量增加的敏感度为68.2%，特异度为73.3%；饮酒合并高血压组ROC曲线下面积为0.749，BMI阈值为25.20时，诊断心肌质量增加的敏感度为78.8%，特异度为68.2%，见图1。

2.3.3 饮酒者高血压的发生率增加 入选饮酒者中29.2%合并高血压，因此进一步探讨饮酒与高血压之间的可能关系。与单纯饮酒组比较，饮酒合并高血压组的SV显著升高（P＝0.047），而BMI、心率、LVEDD、LVM、LVMI、E／A值等差异均无统计学意义（表1）；每日酒精摄入量和长期酒精负荷均显著增加（P＝0.006和P＝0.005），提示饮酒人群高血压的发生可能与酒精摄入量有关，进一步行Logistic二项式回归分析显示，长期酒精负荷（OR＝1.001，95%CI：1.000～1.003，P＝0.032）和每日酒精摄入量（OR＝1.021，95%CI：1.004～1.037，P＝0.012）均与高血压发生有关。

采用ROC曲线进一步明确每日酒精摄入量和长期酒精负荷对高血压发生的影响。每日酒精摄入量对高血压发生与否，ROC曲线下面积为0.688（P＝0.024），每日酒精摄入量如超过109.2 g，发生高血压的敏感度为50.0%，特异度为81.1%。但长期酒精负荷对高血压发生影响的ROC曲线下面积更为显著，为0.73（P＝0.006），长期酒精负荷阈值为816.48 kg，发生高血压的敏感度为83.3%，特异度为59.5%，见图2。

3 讨论

在本研究中，我们发现在长期大量饮酒、无明显症状的男性受试者中，左心室出现了显著的结构改变，主要表现为左心室向心性重构和左心室离心性肥厚，此外心脏处于高动力状态，表现为心率、CO、LVM和LVMI显著增加。但我们未能发现酒精摄入量与心肌质量增加有直接影响，可能酒精摄入通过增加体重（BMI增加）和高血压发生导致左心室肥厚。

图1 BMI对心肌质量影响的ROC曲线

图2 每日酒精摄入量和长期酒精负荷对高血压发生影响的ROC曲线

3.1 无症状长期大量饮酒者已出现显著的心脏结构改变

尽管酒精性心肌病被归为扩张型心肌病种类，表现为心脏扩大、室壁变薄和心肌质量增加，但本研究发现在无症状的长期大量饮酒者中心脏已出现了显著的形态改变，LVSD和LVPWD明显增加，表现为左心室肥厚，但LVEDD并无显著改变。因此，推测酒精性心肌病是从左心室肥厚逐渐向扩张发展的。

3.2 影响左心室结构和质量改变的因素

有关摄入的酒精浓度与长期酒精负荷的影响。本研究中未发现受试者左心室结构改变与每日酒精摄入量、长期酒精负荷有关，很多国外文献采用酒精量摄入＞80 g／d持续5年以上作为可以引起心脏改变的阈值，但事实上该数值并没有足够的临床研究证据予以支持［6］。很多学者推测，酒精的摄入量与左心室结构和功能改变可能呈线性关系，但唯一证实呈线性关系的结果是由Urbano⁃Márquez等［7］在52例严重酗酒者中发现的，这些入选者或因酗酒需要进行酒精戒断治疗或因急性心力衰竭而急诊就诊，该研究发现终生酒精摄入与LVM、LVEF呈线性关系，但其他类似众多研究均未能重复该结果。此后Kupari等［8］对Urbano⁃Márquez等的研究进行回顾时认为，酒精摄入量与心脏功能改变的线性关系可能要在累计酒精终生摄入量达到20 kg／kg以上才会出现。在我们的研究中，仅7例（12.3%）入选者终生酒精摄入达到20 kg／kg，因此未能发现二者之间的线性关系可能与入选者未能达到此饮酒量有关。但这也提示了长期大量饮酒导致的心脏改变可能是通过与饮酒相关的其他因素介导的，发现这些因素的影响，对早期治疗酒精性心脏损害的预后意义更为重大。

在本研究中，我们发现受试者的BMI增加与LVM增加显著相关，尤其是在饮酒合并高血压时，超重在心脏质量增加中的作用更为显著，而每日摄入的酒精量是影响体重的重要因素。尽管多数文献认为肥胖可以通过增加血容量负荷、激活交感神经兴奋性等作用增加心肌质量［2，9］，但本研究中BMI升高与健康对照组在血流动力学指标如SV、心率、CI等方面并无显著差异，因此，超重对饮酒者心肌质量的影响可能不仅仅是由血流动力学的改变而引起的，超重引起的脂毒性是需要关注的方向［10］。因此，认识到酒精摄入量通过增加体重导致心脏结构改变，为防止酒精摄入的心脏损伤提供了新思路。

在心肌质量方面，我们还发现随着饮酒时间的延长，心肌质量有可能降低，在入组饮酒者中，有1例患者出现了无症状的局限性心肌无运动，提示部分心肌无存活，推测可能与酒精对心肌的长久毒性作用引起的心肌细胞凋亡有关［6］。

酒精摄入量或长期酒精负荷与高血压的出现有关，尤其是后者的作用更为显著。相对于单纯饮酒组，饮酒合并高血压组患者的SV显著增加，但CO和CI无明显变化，提示饮酒者出现高血压可能与长期酒精作用下心肌收缩力增强有关，而高血压与左心室肥厚的密切关系已获得公认［11］。

总之，在无症状的长期大量饮酒者中会出现显著的心肌肥厚、心肌质量增加，但大量酒精摄入可能不直接引起心脏结构和质量的改变，而通过增加体重和高血压发生的方式导致心脏变化，这些研究结果为在临床上使用有效手段干预酒精相关的心肌损害提供了有价值的方向。但限于本研究为横断面研究，样本量较小，患者的饮酒量有可能被低估，本研究的结论有待于更大规模的前瞻性研究进一步证实。

利益冲突：无

［1］Elliott P，Andersson B，Arbustini E，et al.Classification of the cardiomyopathies：a position statement from the European Society Of Cardiology Working Group on Myocardial and Pericardial Diseases［J］.Eur Heart J，2008，29（2）：270⁃276.DOI：10.1093／eurheartj／ehm342.

［2］Maron BJ，Towbin JA，Thiene G，et al.Contemporary definitions and classification of the cardiomyopathies：an American Heart Association Scientific Statement from the Council on Clinical Cardiology，Heart Failure and Transplantation Committee；Quality of Care and Outcomes Research and Functional Genomics and Translational Biology Interdisciplinary Working Groups；and Council on Epidemiology and Prevention［J］.Circulation，2006，113（14）：1807⁃1816.DOI：10.1161／CIRCULATIONAHA.106.174287.

［3］Piano MR，Phillips SA.Alcoholic cardiomyopathy：pathophysiologic insights［J］.Cardiovasc Toxicol，2014，14（4）：291⁃308.DOI：10.1007／s12012⁃014⁃9252⁃4.

［4］Lang RM，Badano LP，Mor⁃Avi V，et al.Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults：an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging［J］.J Am Soc Echocardiogr，2015，28（1）：1⁃39.e14.DOI：10.1016／j.echo.2014.10.003.

［5］Yao GH，Deng Y，Liu Y，et al.Echocardiographic Measurements in Normal Chinese Adults（EMINCA）Study Investigators.Echoc⁃ardiographic measurements in normal chinese adults focusing on cardiac chambers and great arteries：a prospective，nationwide，and multicenter study［J］.J Am Soc Echocardiogr，2015，28（5）：570⁃579.DOI：10.1016／j.echo.2015.01.022.

［6］Guzzo⁃Merello G，Cobo⁃Marcos M，Gallego⁃Delgado M，et al.Alco⁃holic cardiomyopathy［J］.World J Cardiol，2014，6（8）：771⁃781.DOI：10.4330／wjc.v6.i8.771.

［7］Urbano⁃Marquez A，Estruch R，Navarro⁃Lopez F，et al.The effects of alcoholism on skeletal and cardiac muscle［J］.N Engl J Med，1989，320（7）：409⁃415.DOI：10.1056／NEJM198902163200 701.

［8］Kupari M，Koskinen P.Relation of left ventricular function to habitual alcohol consumption［J］.Am J Cardiol，1993，72（18）：1418⁃1424.

［9］Alpert MA，Omran J，BostickBP.EffectsofObesityon CardiovascularHemodynamics，CardiacMorphology，and Ventricular Function［J］.Curr Obes Rep，2016，5（4）：424⁃434.DOI：10.1007／s13679⁃016⁃0235⁃6.

［10］Zlobine I，Gopal K，UssherJR.Lipotoxicityinobesityand diabetes⁃related cardiac dysfunction［J］.Biochim Biophys Acta，2016，1861（10）：1555⁃1568.DOI：10.1016／j.bbalip.2016.02.011.

［11］ 中国老年医学学会高血压分会.高龄老年人血压管理中国专家共识［J］.中国心血管杂志，2015，20（6）：401⁃409.DOI：10.3969／j.issn.1007⁃5410.2015.06.001.Hypertension Branch of Chinese Geriatric Medical Association.China experts consensus on the managements of hypertension in the very old people［J］.Chin J Cardiovasc Med，2015，20（6）：401⁃409.DOI：10.3969／j.issn.1007⁃5410.2015.06.001.

Impact of long term alcohol abuse on cardiac structure and function and related factors in asymptomatic Chinese subjects

Fan Hongxia，Feng Jinxia，Yan He，Fang Ligang，Xu Ruiyi，Chen Wei，Lin Xue

Department of Ultrasound，Botou Hospital，Botou 062154，China（Fan HX，Yan H）；Department of Ultrasound，the Third Hospital of Botou City，Botou 062150，China（Feng JX）；Department of Cardiology，Peking Union Medical College Hospital，Peking Union Medical College，Chinese Academy of Medical Science，Beijing 100730，China（Lin X）

Lin Xue，Email：860939643＠qq.com

Objective To investigate the impact of long term alcohol abuse on the cardiac structure and function and possible influencing factors in asymptomatic male subjects. Methods This cross⁃sectional study recruited males from a combination of urban and rural areas of China who drank large amount alcohol，including 37 drinkers without any comorbidity，19 drinkers with hypertension and 18 normal controls.Cardiac structure and function were evaluated by echocardiography.Multivariate analysis was used to explore the possible influencing factors for the cardiac changes. Results The average duration of drinking in the simple drinking group was（27.8±11.8）years，and the median alcohol intake everyday was 83.4 g（from 33.6 to 168.0 g）.Compared with the healthy control group，the left ventricular mass（LVM）as well as left ventricular mass index（LVMI）were significantly higher in drinking group［（189.18±45.23）g vs.（142.81±35.24）g，P＝0.000；（102.01±25.22）g／m2vs.（80.03±22.86）g／m2，P＝0.003］.Also the body mass index（BMI），heart rate，cardiac output and cardiac index were increased significantly in drinking group（all P＜0.05）.More than 50%drinker′s hearts showed significant concentric remodeling and eccentric hypertrophy.We did not find the amount of daily alcohol intake and long⁃term alcohol burden were associated with LVM，but BMI was positively related to increasing LVM（OR＝1.29，95%CI：1.028－1.566，P＝0.027），especially when drinkers with hypertension（OR＝1.319，95%CI：1.036－1.697，P＝0.025）.In addition，the amount of daily alcohol intake was positively associated with increasing BMI，and ROC curves indicated that those with long⁃term alcohol overload were more likely to develop high blood pressure.Conclusions Long term alcohol abuse can lead to left ventricular remodeling and increased myocardial mass，in asymptomatic subjects，which might be related to alcohol⁃induced overweight and high blood pressure.

Alcohol； Cardiac structure； Overweight； Hypertension

Fund program：National Natural Science Foundation（81670349）；Beijing Natural Science Foundation（7172166）；Heart Health and Cardiovascular Heart Rehabilitation and Metabolic Funds

林雪，电子信箱：860939643＠qq.com

10.3969／j.issn.1007⁃5410.2017.06.005

国家自然科学基金项目（81670349）；北京市自然科学基金项目（7172166）；心馨心血管健康心脏康复与代谢治疗研究基金项目

2016⁃12⁃20）

谭潇）