健康中年人体力活动与静息心率的相关性及性别差异*

郭春月，尹素凤，胡泊，刘晓宇，范红敏，冯福民

（1.华北理工大学公共卫生学院河北省煤炭行业职业健康与安全重点实验室，河北 唐山 063000；2.华北理工大学附属开滦总医院呼吸内科，河北 唐山 063000）

健康中年人体力活动与静息心率的相关性及性别差异*

郭春月1，尹素凤1，胡泊1，刘晓宇2，范红敏1，冯福民1

（1.华北理工大学公共卫生学院河北省煤炭行业职业健康与安全重点实验室，河北 唐山 063000；2.华北理工大学附属开滦总医院呼吸内科，河北 唐山 063000）

目的探讨中年人体力活动（PA）与静息心率（RHR）的相关性及性别差异。方法2011～2013年采用整群抽样方法选取唐山市5 498例40～60岁社区人群，进行问卷调查、体格检查及血液生化检测。根据国际体力活动问卷（IPAQ）评估研究对象的PA强度，并分为高、中、低3组。RHR采用电子血压计进行测量。应用非条件Logistic回归分析PA与RHR的相关性。结果高、中、低PA比例分别为45.47%、45.05%和9.48%。高PA人群的RHR为（73.21±10.22）次/min，较中、低PA人群约低1次/min。与低PA相比，高PA可降低RHR升高的风险[OR=0.86，（95%CI：0.74，0.99），P=0.000]。结论中年人群中，不论男性还是女性，与低PA相比，高PA可降低RHR升高的风险，PA对RHR无明显保护作用。

体力活动；静息心率；性别差异

静息心率（resting heart rate，RHR）是指在安静时，每分钟心跳的次数，是临床上易于获得的生理指标[1]。大量的流行病学和临床研究表明，RHR可以预测总体人群心血管疾病与非心血管疾病的死亡、冠状动脉疾病、中风和高血压[2]。目前认为快心率是心血管疾病的危险因子，其基于交感神经兴奋性增强的机制得到认可。也有研究显示，较慢的RHR对心血管疾病的愈后有不良影响。HALL等[3]认为，RHR每降低1次/min，死亡率则降低2%。

近年来大多数研究表明，心率对慢性疾病的影响存在性别差异，特别是对于男性人群，快心率在不同年龄、一般人群、高血压患者、缺血性心肌病患者、心力衰竭患者中是一个独立的不良预后指标[4]，而对于女性其结果不稳定。CARNETHON等[5]研究显示，静息心率增快者未来发生2型糖尿病的风险增加。日本一项前瞻性队列研究也证实这一观点[6]。中国上海的一项研究显示，心率增快的女性未来发生2型糖尿病的风险增加[7]。无论是男性还是女性，心率增快人群未来发生糖尿病的几率增加，并且这种趋势在男性更为明显[8]。

以往研究表明，高体力活动（physical activity，PA）者的RHR较低PA者低[9]。但结论还不一致，例如在年轻女性人群中则无明显相关性[10]。此外，中、低PA是否能减慢静息心率，提高心率储备还需进一步探讨[11]。因此，本研究旨在评估中年人群中PA与RHR的相关性，探讨不同PA水平的RHR是否存在性别差异。

1 资料与方法

1.1一般资料

2011～2013年在唐山市具有代表性的社区（2个）和自然村（1个）选取研究对象。采用整群抽样的方法，纳入标准：①居住当地≥5年；②年龄40～60岁；③自愿参与调查。最终7 274例居民符合纳入标准，6 293例完成问卷调查和实验室测量，应答率为86.51%。本研究经华北理工大学伦理委员会批准，所有调查对象签署知情同意书。排除标准：①高血压、糖尿病、心血管疾病以及中风患者；②1个月内定期服用降压药、降脂药、降血糖药物；③体力活动或静息心率数据缺失或重要信息（如年龄、性别）缺失。最终纳入5 498例调查对象（男性2 177例，女性3 321例）。

1.2方法

1.2.1问卷调查在受试者居住的村卫生所或社区医院采用面对面方式进行调查。问卷分为3部分：①基本信息，包括年龄、性别、种族、婚姻状况、文化程度、职业、吸烟和饮酒史、工作和家庭压力、食物频率。②慢性病患病状况，包括现病史、既往病史及高血压、糖尿病、心血管疾病、脑卒中等疾病治疗史，有无慢性病家族史。③国际体力活动问卷（international physical activity questionnaire，IPAQ）[12]评估受试者体力活动状况，包括工作、家务及园艺劳动、交通、休闲时间的活动类型及时间。根据以上每种活动的能量消耗计算代谢当量（metabolic equivalent task，MET）值，计算所有活动的总能量以估计受试者在体力活动中消耗的总能量。

1.2.2体格检查与实验室检查在受试者居住的村卫生所或社区医院进行体格检查包括测量身高和体重。体重指数（body mass index，BMI）=体重（kg）/身高（m2）。应用电子血压计（HEM-7200型，日本OMRON公司）测量受试者血压和心率，间隔5 min测量1次，共3次，取平均值。测量前，受试者应平静休息，避免运动、吸烟、饮酒及饮用含咖啡因的饮料。世界卫生组织规定，BMI 24.0～27.9 kg/m2为超重，BMI≥28.0 kg/m2为肥胖[13]。血样采集及测定：采集空腹（空腹时间＞8 h）静脉血，2 h内分离血清并冷藏。葡萄糖氧化酶法检测血糖，酶法测血清总胆固醇（total cholesterol，TC）和三酰甘油（triglycerides，TG），磷钨酸-镁沉淀法测高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）。

1.2.3PA与RHR分级PA按照IPAQ标准分为3类。低PA是未达到高、中水平的PA。中等体力活动必须满足以下3个条件之一：①＞3 d剧烈体力活动，≥20 min/d；②＞5 d中等体力活动和/或步行，≥30 min/d；③＞5d中等程度体力活动、步行、剧烈体力活动任意组合，总和＞600 MET-min/周。符合下列两个条件之一即认为是高体力活动：①剧烈体力活动＞3 d，总体力活动≥1 500 MET-min/周或＞7 d 3种程度体力活动任意组合＞3000 MET-min/周。HJALMARSON等[14]报道RHR＞90次/min是心肌梗塞后1年死亡率的独立预测因子。SPODICK等[15]指出正常心率为50～90次/min。以心率90次/min为本研究的界点值。

1.2.4变量定义研究中将婚姻状态分为两类：单身（未婚、丧偶、分居及离异）和非单身（已婚和同居）。将文化程度分为3类：初级（文盲和小学）、中级（初中和高中/中专/中技）、高级（大专/大学）。吸烟的3个类别：不吸烟、以前吸烟、现在吸烟。压力状况被定义为感觉烦躁或焦虑，过去1年中曾发生睡眠困难，包括工作压力和家庭压力。通过计算过去1年内各种蔬菜、水果的消耗总量来评估受试者蔬菜、水果的摄入量（单位时间数量×消耗时间）；脂类食物摄入量为肉、蛋、牛奶和鱼的消耗总量。

1.3统计学方法

采用SPSS 13.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，计数资料以率表示并行χ2检验，非正态分布资料中位数及四分位数间距描述。应用趋势线性回归分析或者趋势χ2检验进行不同PA组的比较。采用非条件Logistic回归模型研究PA与RHR相关性，其关联强度采用OR值及95%CI表示。多分类变量设置哑变量，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1一般特征

5 498例研究对象的平均年龄为（50.42±5.62）岁。其中男性占39.60%，女性占60.40%。高、中、低PA分别为2 500例、2 477例和521例。趋势检验表明，男性比例、RHR、脂类食物摄入量和压力随PA升高而降低，HDL-C水平和蔬菜、水果摄入量随PA升高而升高。总研究人群的RHR为（73.68±10.25）次/min，男性RHR为（72.24±10.28）次/min，女性RHR为（74.74±10.13）次/min。高PA的RHR为（73.21±10.22）次/min，较中、低PA者低约1次/min（P=0.042）。见表1。

表1 不同PA等级与一般特征的相关性

表2 不同性别人群中不同等级PA的RHR比较例（%）

2.2不同性别和PA等级的RHR变化

总研究人群中，RHR升高所占比例在低、中、高PA组分别为7.49%、7.06%和6.04%，差异有统计学意义（P=0.042）。但在男性和女性人群中，没有发现RHR随PA升高二降低的趋势（P=0.181和0.157）。不同性别人群中，不同等级PA的RHR比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.3PA与RHR升高的相关性

在总体人群中，调整年龄、性别、BMI、血脂、脂类食物摄入量、蔬菜、水果摄入量、吸烟、文化程度、婚姻和压力，采用全变量模型法进行多因素Logistic回归分析。与低PA比较，高PA可降低RHR升高的风险[OR=0.86，（95%CI：0.74，0.99），P=0.000]。该风险在男性和女性人群中存在，差异有统计学意义[OR= 0.78，（95%CI：0.62，0.99），P=0.000和OR=0.74，（95% CI：0.60，0.93），P=0.000]。但无论总体、男性和女性人群，与低PA比较，中等PA对RHR的升高无明显影响。见表3。

表3 不同PA水平人群RHR升高的风险

3 讨论

本研究结果表明，中国中年人群高PA可降低RHR升高的风险。无论男性还是女性中体力活动与RHR升高无明显相关性。大多数学者认为，体力活动可以改善心肺功能，从而降低RHR和增加心率储备。运动员的静息心率通常较正常人慢，这种慢心率通常认为是一种良好的体质表现。例如在糖尿病预防研究中，增强运动和低脂饮食干预组的心率低于二甲双胍和安慰剂组[16]。有研究证实，心率与运动强度、摄氧量与能量代谢呈线性相关，尤其是心率为110～180次/min时，静息心率随体力活动的增强而变慢，差异有统计学意义。心率受体力活动的影响发生变化，确切地说是心脏本身受体力活动的影响。因为心输出量与能量代谢水平有关。能量代谢需求越低，单位时间内需氧量越少，所需心输出量降低；而能量需求越高，需氧量越大，心输出量升高。本研究结果显示，高PA可以降低RHR升高的风险。在总人群中，高PA的RHR为73.21次/min，较中、低PA约低1次/min。有研究指出，心率每降低1次/min，可降低2%总死亡率[3]。虽然该比例较低，但体力活动遍及日常生活的方方面面，因此即使RHR轻微下降，也会给公共卫生带来巨大的改变。本研究中，与低PA比较，中等PA与RHR升高无相关性。鉴于RHR的重要公共卫生意义，找到最优且实用的体力活动水平非常重要，还需进一步研究。无论男性或女性，与低PA比较，中等PA不能降低心率升高的风险，而高PA可降低其风险。

RHR为自主神经功能的指标之一，其快慢直接受自主神经、心肺和肾上腺系统的直接调控和主导，反映交感神经的活性。自主神经功能失调，交感神经活性增强，儿茶酚胺增加，可引起心率加快。静息心率加快与心血管事件的发生关系密切，在高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏患者群随访和药物治疗等多项研究中证实，静息心率加快与心血管事件风险和全因死亡风险相关[1]。体力运动可增强副交感神经活性，降低交感神经活性，改善心脏的自主平衡[17]。其可通过改善自主神经系统功能，使心血管系统受益，包括重塑心脏和骨骼肌循环、改善心脏自主控制及静息性心动过缓的表现等。运动的个体通过心血管调整（包括心室充盈增快、搏出量增加、小动脉扩张等）可增加机体对氧的吸收和利用，使心脏在较低心率及较少能量消耗下，维持心输出量和机体供血。体力活动还可增强自主神经系统适应心血管系统的能力，增强心率变异性[18-19]。因此，体力活动可通过改善自主神经系统的功能，调节心率，进而改善心血管系统功能。

本研究有一定的局限性：①本研究是横断面设计，无法推断两者的因果关系。②受试者仅限于40～60岁，而不同年龄个体的RHR对PA的反应可能不同。③只对高脂肪食品和蔬菜、水果摄入量进行调查，其他类（坚果、食用油、甜饮料和零食等）没有收集。但本研究有一定优势，包括良好的质量控制、统一的标准化信息收集方法和实验室检查。

中年人群中，不论男性还是女性，与低PA比较，高PA可降低RHR升高的风险，PA对RHR无明显保护作用。适宜减慢RHR的运动模式还需进一步量化。

[1]黄宇玲,王志军,刘雪梅,等.静息心率与中老年人群颈动脉斑块检出率的关系[J].中华高血压杂志,2014,22(9):841-846.

[2]WANG AX,CHEN SH,WANG CX,et al.Resting heart rate andriskof cardiovasculardiseases andall-cause death:the kailuan study[J].PLoS One,2014,DOI:10.1371/journal.pone. 0110985.

[3]HALL AS,PALMER S.The heart rate hypothesis:ready to be tested[J].Heart,2008,94(5):561-565.

[4]PALATINI P,BENETOS A,GRASSI G,et al.Identification and management of the hypertensive patient with elevated heart rate: statement of a europe an society of hypertension consensus meeting[J].Hypertension,2006,24(4):603-610.

[5]CARNETHON MR,OLDEN SH,FOLSOM AR,et al.Prospective investigation of autonomic nervous system function and the development of type 2 diabetes:the atherosclerosis risk in communi ties study,1987～1998[J].Circulation,2003,107(17):2190-2195.

[6]SHIGETOH Y,ADACHI H,YAINAGISHI S,et al.Higher heart rate may predispose to obesity and diabetes mellitus:20-year prospective study in a general population[J].Am J Hypertens, 2009,22(2):151-155.

[7]ZHANG X,SHU XO,XIANG YB,et al.Resting heart rate and risk of type 2 diabetes in women[J].Int J Epidemiol,2010,39(3): 900-906.

[8]吴寿岭,刘小雪,朱晨蕊,等.静息心率对非高血压人群新发糖尿病的影响[J].中华心血管病杂志,2013,41(11):968-973.

[9]SOARES-MIRANDA L,SATTELMAIR J,CHAVES P,et al. Physical activity and heart rate variability in older adults:the cardiovascular health study[J].Circulation,2014,129(21):2100-2110.

[10]BLACK A,MURRAY L,CARDWELL C,et al.Secular trends in heart rate in young adults,1949 to 2004:analyses of cross sectional studies[J].Heart,2006,92(4):468-473.

[11]FIGUEROA A,BAYNARD T,FERNHALL B,et al.Endurance training improves post-exercise cardiac autonomic modulation in obese women with and without type 2 diabetes[J].Eur J Appl Physiol,2007,100(4):437-444.

[12]FAN MY,LYU J,HE PP.Guidelines for the data processing and analysis of the international physical activity questionnaire (IPAQ)[J].URL,2014;35(8):961-964.

[13]CHOO V.WHO reassesses appropriate body-mass index for asian populations[J].Lancet,2002,360(9328):235.

[14]HJALMARSON A,GILPIN EA,KJEKSHUS J,et al.Influence of heart rate on mortality after acute myocardial infarction[J]. Am J Cardiol,1990,65(9):547-553.

[15]SPODICK DH,RAJU P,BISHOP RL,et al.Operational definition of normal sinus heart rate[J].Am J Cardiol,1992,69(14): 1245-1246.

[16]CARNETHON MR,PRINEAS RJ,TEMPROSA M,et al.The association among autonomic nervous system function,incident diabetes,and intervention arm in the diabetes prevention program[J].Diabetes Care,2006,29(4):914-919.

[17]DE ABREU SB,LENHARD A,MEHANNA A,et al.Role of paraventricular nucleus in exercise training-induced autonomic modulation in conscious rats[J].Auton Neurosci,2009,148(1/2): 28-35.

[18]SOUZA HC,DE ARAUJO JE,MARTINS-PINGE MC,et al. Nitric oxide synthesis blockade reduced the baroreflex sensitivity in trained rats[J].Auton Neurosci,2009,150(1/2):38-44.

[19]TEZINI GC,SILVEIRA LC,MAIDA KD,et al.The effect of ovariectomy on cardiac autonomic control in rats submitted to aerobic physical training[J].Auton Neurosci,2008,143(1/2):5-11.

（童颖丹 编辑）

Association of physical activity with resting heart rate in healthy middle-aged Chinese and gender difference*

Chun-yue GUO1,Su-feng YIN1,Bo HU1,Xiao-yu LIU2,Hong-min FAN1,Fu-min FENG1
[1.Key Laboratory of Occupational Health and Safety for Coal Industry of Hebei Province, Institute of Public Health,North China University of Science and Technology,Tangshan, Hebei 063000,P.R.China;2.Department of Respiratory Medicine,Kailuan General Hospital, North China University of Science and Technology,Tangshan,Hebei 063000,P.R.China)

【Objective】To explore the associations of physical activity(PA)with resting heart rate(RHR) in middle-aged Chinese and gender difference.【Methods】This study recruited 5,498 community-based individuals aged 40～60 yrs from Tangshan City between 2011 and 2013.PA was estimated by the International Physical Activity Questionnaire(IPAQ),and PA of the individuals was classified into low,moderate and vigorous levels.RHR was measured by electronic pressure device.Multivariate Logistic regression was used to analyze the associations of PA with RHR.【Results】The percentages of the individuals with vigorous,moderate and low PA levels were 45.47%,45.05%and 9.48%respectively.RHR of the individuals with vigorous PA was(73.21±10.22)beats/min which was 1 beat/min lower than that of the individuals with low or moderate PA.Compared to low PA,vigorous PA could reduce the risk of RHR elevation[OR=0.86,(95%CI:0.74, 0.99),P=0.000].【Conclusions】Among healthy middle-aged Chinese,whether male or female,vigorous physical activity is associated with a reduced risk for elevated resting heart rate.However,the impact of moderate physical activity has not been found.

physical activity;resting heart rate;gender difference

R540.4；G804.2

B

1005-8982（2015）32-0070-05

2015-07-16

华北理工大学培育基金（No：SP201505）

尹素凤，E-mail：susan.me@163.com；Tel：0315-3726406