初发2型糖尿病患者心脏超声特点及左心室心肌质量分析

赵 镇,侯 灿,叶新华,成金罗

(南京医科大学附属常州市第二人民医院 内分泌科,江苏 常州,213000)

流行病学研究[1]发现，糖尿病(DM)患者70%以上死于心血管系统疾病，是非糖尿病人群心血管系统疾病病死率的2～3倍。因此，在糖尿病患者中，早期发现潜在的心血管疾病，可以明显降低糖尿病心血管并发症的发病率及死亡率。本研究探讨初发糖尿病患者的心脏超声特点、心脏结构和功能变化，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2014—2016年在本院内分泌科住院并初发为2型糖尿病的患者128例。同时选取同时期社区的170例正常人群作为健康对照组。初发2型糖尿病组患者均符合下列标准: ① 符合1999年WHO糖尿病诊断标准及分型标准; ② 排除明确合并心脏病如瓣膜性心脏病、缺血性心脏病、充血性心力衰竭、心肌病、肾衰竭、慢性肺部疾病、严重贫血和血红蛋白病。这些患者被告知有关研究，并在进行调查之前获得知情同意书。

健康对照组均符合下列标准: ① 来源于社区人群，排除糖尿病病史; ② 排除以下疾病: 心脏病如瓣膜性心脏病、缺血性心脏病、充血性心力衰竭、心肌病、肾衰竭、慢性肺部疾病。③ 自愿同意加入本研究，并配合检查。

1.2 方法

入组对象均测量身高、体质量，计算体质量指数(BMI)。所有研究对象均于第2天清晨6: 00—7: 30采血。血脂测定: 血总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)采用酶促法; 糖化血红蛋白(HbA1C)采用高效液相法。心脏超声采用Philips iE33心脏多普勒超声诊断仪，配备实时三维探头X3-1(频率l～3 MHz)。患者取左侧卧位，获取静息状态下大动脉短轴、胸骨旁左室长轴、各水平短轴观和标准心尖四腔、二腔切面图像，连续测量3～5个心动周期，取平均值，计算左心室舒张末期容积(LVEDV)、收缩末期容积(LVESV)、每搏输出量(LVSV)和射血分数(LVEF)、室间隔舒张末期厚度(IVSTd)、左室后壁舒张末期厚度(PWTd)、左心室心肌质量(LVMW)、左室后壁舒张末期内径(Dd)[2]。操作由一位高年资技师采集所有图像，另一名技师记录、分析所有数据。左心室心肌质量的计算公式如下: LVMW(g)=1.05(Dd+PWTd+LVSd)-13.6。

1.3 统计学处理

采用SPSS 19.0软件对所列各项指标进行比较。计量资料用均数±标准差表示，计数资料用频数表示。组间计量资料比较采用方差分析。各组间比较行双样本t检验，各指标间相关性采用Pearson相关分析。检验水准为α=0.05,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 初发单纯糖尿病组与正常组在心脏超声结构及实验室各项指标的比较

初发单纯糖尿病组患者在室间隔厚度、左室舒张末期内径、左室后壁舒张末期厚度、左心室心肌质量、左房内径、年龄、糖化血红蛋白、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白间方面与正常组存在显著差异(P<0.05)。单纯糖尿病组患者的糖化血红蛋白、甘油三酯、低密度脂蛋白、室间隔厚度、左室舒张末期内径、左室后壁舒张末期厚度、左心室心肌质量及左室收缩末期内径、左房内径均高于正常组。单纯糖尿病组的高密度脂蛋白低于正常组。见表1。

2.2 糖尿病组中高血压组和非高血压组患者的年龄、生化、心脏超声各项指标的比较

糖尿病组中，高血压组和非高血压组患者在年龄、尿DCA、室间隔厚度、左房内径上存在显著差异(P<0.05)。初发糖尿病患者合并高血压者在年龄、室间隔厚度、左房内径方面均高于非高血压组，且存在较高的尿微量蛋白尿。见表2。

2.3 单纯糖尿病组患者左心室心肌质量与实验室各项指标的相关性分析

采用Pearson相关分析研究结果显示尚不能认为单纯糖尿病组左心室心肌质量与实验室各项指标存在相关性。见表3。

表1 单纯糖尿病组和正常组的心脏超声结构及实验室各项指标的比较

与正常组比较,*P<0.05,**P<0.01。

表2 高血压组和非高血压组患者实验室各项指标及心脏超声结构的比较

与正常组比较,*P<0.05,**P<0.01。

表3 单纯糖尿病组左室重量与年龄、糖化、肌酐等指标的相关性分析

3 讨 论

糖尿病所引起的并发症有很多，其中以糖尿病性心血管疾病最为严重[3]。一项发表在新英格兰杂志的研究[4]显示，不论是急性心梗、还是卒中，糖尿病患者的发病风险都比总体人群增加5倍以上。糖尿病患者合并心血管疾病，不仅对患者的健康造成极大的威胁，同时也增加了巨大的国家经济支出。糖尿病患者常常存在心脏舒张和收缩功能的异常，这种心脏功能的受累常不伴有冠状动脉疾病和高血压疾病的而独立存在[5],甚至在心电图显示正常时已存在心脏结构的变化。因此，如果能在早期发现及干预，对糖尿病患者的心血管疾病预防和发生发展可能起到重要作用。

越来越多的研究[6-8]证实，临床上无心脏病证据的糖尿病患者，左心舒张功能减退者占全部糖尿病患者的90%。本研究结果也同样证实了这点。该研究发现糖尿病组和健康对照组之间在在室间隔厚度、左室舒张末期内径、左室后壁舒张末期厚度、左心室心肌质量、左房内径上均存在显著差异。左室舒张功能减退在糖尿病患者中的发生机制还不是特别明确[9-10],其原因可能是胰岛素抵抗、心肌细胞代谢紊乱，心脏局部肾素-血管紧张素系统和交感神经系统激活、氧化应激等引起心肌细胞的变性、坏死、凋亡，心脏微血管内皮细胞增生，心肌细胞体积肥大，心肌内糖蛋白胶原纤维、甘油三酯及胆固醇沉积，心肌间质纤维化等病理改变[11],使心肌变性僵硬，室间隔和左室后壁增厚，左心室心肌质量指数增大，心室舒张顺应性降低，心室舒张时供给心肌舒张的能量减少，导致左心室舒张功能减退[12]。

本研究同时也发现糖尿病组患者在糖化血红蛋白、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白中与正常组存在显著差异(P<0.05)。本研究认为糖尿病患者的糖脂代谢紊乱在心肌重构中或许发挥了突出的作用。Bhuiyan等[13]观察到类似的研究结果。他们发现左室舒张功能减退和糖尿病病程、糖化血红蛋白水平、肥胖和微循环障碍之间很强的相关性。他们强调，糖尿病患者虽然无症状，从第一次诊断直至10年内发展，通过微循环障碍最终导致心血管事件发生。Patil VC等[14]研究指出，增加心脏脂质积聚和受损的钙稳态可能参与糖尿病心脏功能改变。他们发现在ob/ob小鼠中心脏甘油三酯含量是明显增加的。高糖、高脂直接作用于心肌使过氧化物酶体增殖物活化受体α(PPARα)信号通路激活。其结果是导致心肌能量代谢由葡萄糖氧化为主转为以游离脂肪酸β氧化为主和氧化应激增加，另一方面脂质代谢的中间产物在心肌内积聚导致心肌脂毒性。这些都会导致心脏功能异常。由于葡萄糖氧化障碍使得乳酸积聚，进一步促使游离脂肪酸分解供能增加，形成恶性循环[15-16]。

本研究的亚组分析显示，初发糖尿病组患者合并高血压者在年龄、室间隔厚度、左房内径方面均高于非高血压组，且存在较高的尿微量蛋白尿。本研究结果与美国弗雷明汉研究相一致。研究[17]指出，通过短期和长期的观察，均显示糖尿病、肥胖、高血压与左心房扩大有明显相关性。近年来，国内外学者[18-20]均发现，高血压和糖尿病早期发病时均会造成左室舒张功能降低，而糖尿病患者除此之外，还会导致左室收缩功能降低。这也说明糖尿病引起的心脏病变可能较高血压更为严重，糖尿病患者心脏综合功能更差。高血压一直被认为是促进左室肥厚发生和发展的最重要因素，既往认为，左室肥厚是心脏对血压持续性高负荷所发生的结构性变化; 但越来越多的研究显示，遗传因素、神经内分泌因素及代谢状态等在左室重构的发生与发展中起重要作用。有学者提出了心脏代谢性重构的概念，其发生机制包括: ① 血管紧张素Ⅱ刺激心肌细胞蛋白合成代谢，导致心肌细胞肥大; ② 高胰岛素使血管壁蛋白质合成增加，血管壁增生肥厚; ③ 交感神经兴奋，通过儿茶酚胺诱导心肌蛋白合成; ④ 内皮素促进成纤维细胞合成胶原，使心肌细胞肥大。而糖代谢异常患者常合并高水平胰岛素抵抗、交感神经兴奋和血管内皮细胞的损伤等，这就不难理解糖尿病患者易发生左室重构。

糖尿病心肌病是独立于冠状动脉病变、高血压和瓣膜病变之外的心肌原发性损害，其主要是伴随糖尿病产生的。左心室心肌质量的测定方法能够较为准确的诊断出早期糖尿病心肌病，这也是当前糖尿病心肌病早期诊断中最为行之有效的方法。大多数心脏原发和继发疾病均易引起左心室心肌质量的增加，直接反映了心脏容量负荷及压力负荷的加重而高血压病、糖尿病可以通过不同途径加重心脏负荷，尤以增加左心负荷为主。当达到一定程度，将会引起左室心肌纤维增生、变性，室间隔和左室壁增厚，从而导致左心室心肌质量的增加[21]。本研究采用Pearson相关分析研究结果显示目前尚不能认为单纯糖尿病组左心室心肌质量与实验室各项指标存在相关性。考虑原因可能为本研究均选取初发糖尿病患者，尚未对心脏结构构成长期影响，未形成心肌重量的明显改变，同时也可能与本研究样本例数偏少有关。左心室心肌质量可以预测心血管疾病的发病率和死亡率[22],因此，本研究还需对研究人群进行长期随访，以进一步关注左心室心肌质量与其他生化指标的相关性。

综上所述，初发2型糖尿病患者在极早期就已经存在心脏结构改变。糖尿病患者存在糖脂代谢紊乱或在心脏结构改变中作出贡献。初发糖尿病患者合并高血压时，会加重心脏结构改变。

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