基于脉搏波检测的社区老年人动脉硬化与身体成分关系研究

黎梦丽，周思美，刘闵敬，王 丽

苏州大学医学部护理学院，江苏苏州 215006

据2019年WHO统计，心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)已成为全球人类第一大死因[1]。动脉硬化是多种CVD共同的病理基础[2]。对动脉硬化进行早期监测与干预，是降低CVD发病率的根本措施之一。目前检测动脉硬化的方法有动脉造影、影像学方法和脉搏波检测[3]。脉搏波检测因操作简便、可靠性高、无创伤被广泛应用[4-5]，其主要指标脉搏波传导速度(pulse wave velocity，PWV)已被纳入高血压防治指南[6]。动脉硬化具有一些公认的危险因素，如糖尿病、血脂异常、高血压等[7]，近些年来，研究发现体脂率、内脏脂肪、肌肉质量等指标也与动脉硬化关系密切[8-9]。然而上述研究大多集中在肥胖人群及中年人群，对社区老年人的研究较少，且动脉硬化指标较为单一。因此，本研究基于脉搏波检测对社区老年人进行动脉硬化评估，并探讨动脉硬化指标与身体成分各指标的关系，以期为老年人的CVD防治提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究已获得苏州大学伦理委员会审批(批准号：ECSU-2019000161)，并完成中国临床试验注册(注册号：ChiCTR1900027960)。采取便利抽样法，于2019年9月至11月在苏州大学本部周围社区招募受试者。纳入标准：年龄≥60岁；知情同意，自愿加入本研究。排除标准：体内有心脏支架、起搏器、钢板、钢钉等；存在严重CVD或处于CVD急性期，如房室传导阻滞、心房颤动、急性心肌梗死、明显的心脏瓣膜病等。按照多重线性回归的要求，样本量一般是自变量的10～20倍，本研究以主动脉PWV(aPWV)和增强指数(augmentation index，AIx)为因变量，预计纳入性别、年龄、收缩压、舒张压、心率、体质指数(BMI)、去脂体质量、脂肪量、肌肉量、体脂率、内脏脂肪含量、皮下脂肪含量、腰臀比、浮肿指数、四肢骨骼肌含量和骨骼肌质量指数(SMI)共16个变量，因此，最小样本量应为160例，考虑到10%的流失率(资料填写不完整等)，最终最小样本量为178例。

1.2 研究方法

1.2.1社区老年人一般资料调查

自行设计社区老年人一般资料调查表，主要调查社区老年人的性别、年龄、血压、心率、身高、体质量。

1.2.2身体成分相关指标检测

采用身体成分测试仪(TANITA，MC-180)检测社区老年人身体成分相关指标。测量流程：测量前，嘱社区老年人取下手机及佩戴的金属饰品，脱掉鞋袜与较重衣物；测量时，社区老年人处于站立位，全身放松，手脚分别与8个电极点紧密接触，肩关节轻微外展，躯干与上肢之间保持15°夹角；测量过程中，保持初始姿势，禁止交谈，直到测试结束。注意事项：测量前15 min避免剧烈运动，禁止大量饮水或进食。主要指标包括：BMI、去脂体质量、脂肪量、肌肉量、体脂率、内脏脂肪含量、皮下脂肪含量、腰臀比、浮肿指数、四肢骨骼肌含量、SMI。

1.2.3动脉硬化相关指标检测

采用脉搏波分析仪(Mobil，Mobil-O-Graph PWA)检测社区老年人动脉硬化相关指标，该仪器使用臂式示波法，具有较好的可靠性、安全性和可重复性[10]。测试流程：在安静场所，室温21～23℃，社区老年人放松静坐休息5～10 min。采取坐位，裸露被测的上肢(无特殊情况选择左上肢)，肘部与心脏在同一水平，上臂伸直并轻度外展，袖带气囊对准肱动脉，按下仪器开始键，开始测量，2～3 min可完成测试。在测试过程中，告知社区老年人不能说话谈笑、移动身体、接听手机等。注意事项：测试前3 h避免饮用咖啡、剧烈运动或使用血管活性药物；测试前10 h内禁止饮酒。主要指标包括：aPWV和AIx 75。因AIx易受到心率影响，本研究对其进行标化，即把AIx统一转化成心率75次/min时相对应的值，用AIx 75表示。aPWV反映主动脉的弹性，其数值越小，说明主动脉的扩张度越大，即弹性越好，60岁以上的老年人应小于10 m/s；AIx 75是反映外周血管弹性的指标之一，其数值越大，说明外周血管的弹性越差，参考范围：-5%～40%。

1.3 统计学方法

采用SPSS 23.0进行统计分析。计量资料若符合正态分布，以均数±标准差表示，若不符合正态分布，以中位数(四分位距)表示；计数资料以例数(%)表示。组间比较：若符合正态分布，采用独立样本t检验，若不符合正态分布，采用Mann-WhitneyU秩和检验。身体成分指标与aPWV和AIx 75的相关性分析采用Spearman相关分析，独立影响因素采用多重线性回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 社区老年人一般资料

本研究共调查210例社区老年人，其中男89例(42.38%)、女121例(57.62%)，社区老年人一般资料及不同性别间比较见表1。

表1 社区老年人一般资料及不同性别间比较

2.2 社区老年人身体成分相关指标

不同性别社区老年人身体成分相关指标比较显示，除BMI、内脏脂肪含量外，其他指标均具有较明显的性别差异，男性去脂体质量、肌肉量、腰臀比、四肢骨骼肌含量、SMI均大于女性(P<0.05)，女性脂肪量、体脂率、皮下脂肪含量、浮肿指数均大于男性(P<0.05)。社区老年人身体成分相关指标见表2。

表2 社区老年人身体成分相关指标及不同性别间比较

2.3 社区老年人动脉硬化相关指标

本研究中社区老年人aPWV为(10.68±1.28)m/s，大于参考值(10 m/s)，其中女性略高于男性，但差异无统计学意义(P>0.05)。社区老年人AIx 75为(29.65±10.01)%，其中女性高于男性，差异有统计学意义(P<0.05)。社区老年人动脉硬化相关指标见表3。

表3 社区老年人动脉硬化相关指标及不同性别间比较

2.4 社区老年人身体成分相关指标与aPWV及AIx 75的相关性

Spearman相关分析显示社区老年人BMI、脂肪量、体脂率、内脏脂肪含量、浮肿指数与aPWV呈正相关(P<0.05)，去脂体质量、肌肉量、四肢骨骼肌含量与aPWV呈负相关(P<0.05)；社区老年人脂肪量、体脂率、皮下脂肪含量、浮肿指数与AIx 75呈正相关(P<0.05)，去脂体质量、肌肉量、四肢骨骼肌含量、SMI与AIx 75呈负相关(P<0.05)。见表4。

表4 社区老年人身体成分相关指标与aPWV和AIx 75的相关性分析

2.5 社区老年人aPWV与身体成分相关指标的多重线性回归分析

2.5.1模型1

以aPWV为因变量，把身体成分指标(BMI、去脂体质量、脂肪量、肌肉量、体脂率、内脏脂肪含量、浮肿指数、四肢骨骼肌含量)作为自变量，采用“逐步法”进行多重线性回归分析，结果显示BMI、肌肉量、脂肪量以及内脏脂肪含量是aPWV的影响因素(P<0.05)。见表5。

2.5.2模型2

在模型1的基础上，校正年龄、性别(以女性作为参照)、收缩压、舒张压、心率， 结果显示内脏脂肪含量仍然是aPWV的影响因素(P<0.05)。见表5。

表5 社区老年人aPWV的影响因素分析

2.6 社区老年人AIx 75与身体成分相关指标的多重线性回归分析

2.6.1模型1

以AIx 75为因变量，把身体成分指标(去脂体质量、脂肪量、肌肉量、体脂率、皮下脂肪含量、浮肿指数、四肢骨骼肌含量、SMI)及内脏脂肪含量作为自变量，采用“逐步法”进行多重线性回归分析，结果显示内脏脂肪含量与四肢骨骼肌含量是AIx 75的影响因素(P<0.05)。见表6。

2.6.2模型2

在模型1的基础上，校正年龄、性别(以女性作为参照)、心率、收缩压、舒张压， 结果显示浮肿指数是AIx 75的影响因素(P<0.05)。见表6。

表6 社区老年人AIx 75的影响因素分析

3 讨论

3.1 主动脉硬化与肥胖相关指标的分析

本研究发现，BMI、脂肪量、体脂率和内脏脂肪含量均与aPWV呈正相关(P<0.05)，提示这几个指标的数值增高与主动脉硬化的发生存在一定的关联。然而，在校正了年龄、性别、血压、心率后，只有内脏脂肪含量仍然是aPWV的独立危险因素，即主动脉的硬化程度随着内脏脂肪含量的增加而增加。超重和肥胖是糖尿病、CVD等慢性病的主要危险因素[11]。Lyall等[12]通过对近12万受试者的调查发现，BMI每增加4.83，冠心病的风险升高35%。然而，Zhang等[13]调查10 197人发现BMI不是PWV的独立危险因素。此外，Diemer等[14]发现BMI仅在中年男性中与PWV独立相关，在中年女性中不相关。BMI是目前评估肥胖最常用的指标之一，但其并不能区分皮下和内脏脂肪的分布[15]，因而并不能很好地预测动脉硬化或CVD。脂肪量和体脂率也具有相似的局限性。体内脂肪分为皮下脂肪和内脏脂肪，当皮下脂肪达到饱和，脂肪会存积在内脏、网膜、肠系膜等处，即形成内脏脂肪。与皮下脂肪相比，内脏脂肪细胞体积更大，胰岛素抵抗性更强，更易脂解，导致脂质代谢异常[16]。此外，内脏脂肪细胞能分泌一系列炎性因子，如肿瘤坏死因子α、白介素-6等[17]。上述因素在动脉硬化的发生发展中起着关键作用。因而，内脏脂肪含量对动脉硬化及CVD具有较好的预测作用。Haraguchi等[18]调查3 512人，发现无论是否肥胖，内脏脂肪含量均是动脉硬化的危险因素。李岱等[19]发现在校正年龄、性别、糖尿病史、高血压史、血脂等因素后，内脏脂肪面积仍然是2型糖尿病患者动脉硬化的独立危险因素。Han等[20]对284名中年人进行了5年的追踪，发现内脏脂肪的堆积增加了动脉硬化的风险。上述研究提示不仅应关注BMI和体脂率是否超标，更应关注内脏脂肪含量，对内脏脂肪含量超标者进行及早预防、干预和指导。

3.2 主动脉硬化与肌肉含量相关指标的分析

本研究还发现去脂体质量、肌肉量、四肢骨骼肌含量与aPWV呈负相关(P<0.05)，提示肌肉含量减少与主动脉硬化发生之间存在一定的关联。多项研究表明[21-22]，肌肉质量或骨骼肌质量的下降增加了动脉硬化的发生和发展的风险。具体机制目前尚不清楚，可能原因为肌肉质量或骨骼肌质量不仅是人体运动能力的决定因素之一，还广泛参与机体糖脂和蛋白质代谢以及产生多种调节因子[23]。因此，其质量的下降，不仅导致机体运动能力下降、体力活动减少，还会导致代谢障碍，增加动脉硬化的发生风险。但当校正相关因素后，去脂体质量、肌肉量、四肢骨骼肌含量不再与aPWV相关。Liu等[24]发现，仅在女性腹膜透析患者中，骨骼肌质量与动脉硬化独立相关。因此，肌肉质量和骨骼肌质量与动脉硬化的关系还有待进一步探索。

3.3 外周动脉硬化与身体成分相关指标的分析

本研究发现女性的AIx 75高于男性(P<0.05)，同时女性的浮肿指数也高于男性(P<0.05)；而无论是否校正相关影响因素，浮肿指数均是AIx 75的危险因素，即外周动脉硬化程度随着浮肿指数的升高而增加。浮肿指数是指细胞外液与身体水分的比例，是机体容量负荷的指标之一，其正常范围是0.33～0.40，当超过0.40时，表明可能存在细胞外液代谢失衡，导致机体水、钠潴留[25]。高龄、营养不良、肝肾功能不全、CVD患者易导致机体积容量增加，进而导致浮肿指数升高[26]。Braam等[27]发现在慢性肾脏疾病患者中，细胞外液潴留者有较高的AIx，表明细胞外液的增加会促进动脉硬化的发生。Erdan等[28]也发现在血液透析患者中，动脉硬化与浮肿指数呈正相关。推测其原因可能为增加的细胞外液会对动脉壁产生更大的压力，从而造成动脉结构和功能的改变，进而增加动脉硬化发生的风险。因此，医务人员应加强对浮肿指数这一指标的重视，根据使其升高的具体原因和危险因素，有针对性地对患者进行干预和指导。