人体成分分析在心力衰竭患者治疗中的应用研究

聂秋平，刘美霞

心力衰竭是心脏疾病发展的终末阶段，具有较高的病死率和致残率，严重危害人类的健康。水钠潴留是心力衰竭的主要表现，利尿剂可以有效缓解心力衰竭患者体液潴留［1］，目前临床医生一般通过患者的临床表现、体质量监测、记录24 h出入量、检测B型利钠肽（brain natriuretic peptide，BNP）、超声心动图等来评估用药治疗效果，但上述指标常受一些因素的影响，如记录24 h 出入量常伴有人为误差、身体情况不能测量体质量以及患者及家属对疾病的认知等，从而不能准确地评估水钠潴留情况。而人体成分分析仪可更精准评价人体的细胞内水分（ICW），及时监测体液的变化情况，通过评估瘀滞液体的体积和分布情况，从而指导利尿药物的调整，为治疗及评估病情预后提供了理论基础［2］。目前关于心力衰竭患者的治疗与人体成分分析相关性的研究较少，SERGI等［3］对34例心力衰竭患者（心力衰竭组）和38例健康人（非心力衰竭组）研究发现，心力衰竭组机体总水分占去脂体质量的比例（TBW/FFM）与全身及机体各节段的细胞外水分占机体总水分的比例（ECW%）明显高于非心力衰竭组，且ECW%是预测体液潴留的独立因素。SODERBERG等［4］通过生物电阻抗分析法（bioelectrical impedance analysis，BIA）测定12例心力衰竭患者入院当天及治疗第3天的机体总水分（TBW）、细胞外水分（ECW）、ICW，治疗第1天至第3天，体质量下降（2.9±1.7）kg，TBW减少（3.2±2.4）kg，ECW减 少（2.7±1.6）kg，ICW减 少（0.5±3.2）kg，结果表明，心力衰竭患者利尿治疗后体质量降低，主要是由于ECW减少，而ICW未见明显变化，体质量改变与ICW无明显关系。

心力衰竭患者由于肝脏及胃肠道淤血，常出现恶心、呕吐、食欲不振等表现，加上机体消耗增加等多种因素使患者出现营养不良，而营养不良又使病情恶化，影响预后。临床医生通过微型营养评价量表评估心力衰竭患者营养状况，微型营养评价量表包含对患者的心理状态、健康状况等方面的评价，但其结果易受主观因素的影响。清蛋白（ALB）是实验室常用的营养指标，但常受炎性因子的影响。人体成分分析具有无创、使用方便、经济等优点，不受主观因素及炎性因子的影响，其包含骨骼肌含量、蛋白质含量、体脂率、上臂围度等多种营养指标，为心力衰竭患者进行营养状态的评估和临床营养的支持提供精确的数据。有研究发现对于心力衰竭患者采用肠内营养支持，能更好地改善患者营养状态及心功能，减少再住院率、病死率［5］。对已经存在或可能发生营养不良的老年心力衰竭患者，在一定的饮食基础上进行口服营养补充（oral nutritional supplements，ONS），如口服整蛋白型肠内营养制剂可增加能量和蛋白质的摄入，有助于减少肌肉丢失、促进康复。李艳萍等［6］研究发现ONS应用于伴有营养不良的老年心力衰竭患者临床疗效显著，可改善患者营养状况，缓解症状。为研究心力衰竭患者体液分布及营养情况，本研究选取2017年1月—2018年1月在河北省人民医院心内四科病房住院治疗的33例心力衰竭患者为研究对象，通过应用人体成分分析仪，测定心力衰竭患者机体水分及营养成分，记录心力衰竭患者水分分布和含量，并通过人体成分的比较，为评估心力衰竭治疗效果提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2017年1月—2018年1月在河北省人民医院心内四科病房住院治疗的33例心力衰竭患者（心力衰竭组）及33例无心力衰竭的住院患者（非心力衰竭组）作为研究对象。心力衰竭组纳入标准：（1）根据基础心脏病病史、体循环淤血、肺循环淤血的症状、体征及相关检查，符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南2014》［7］诊断为心力衰竭的患者；（2）根据美国纽约心脏病学会（New York Heart Association，NYHA）心功能分级［8］，心功能为Ⅲ～Ⅳ级的患者。排除标准：（1）糖尿病或甲状腺功能减退症等代谢性疾病病史；（2）感染；（3）应用激素治疗；（4）除心力衰竭外的其他脏器衰竭（肝功能衰竭、肾衰竭、呼吸功能衰竭等）；（5）恶性肿瘤；（6）营养不良性水肿；（7）使用心电监护仪、呼吸机、心脏起搏器（影响BIA测量）。非心力衰竭组纳入标准：无心力衰竭病史者。排除标准同心力衰竭组。

1.2 方法

1.2.1 收集患者一般资料 记录入选患者基本信息，包括性别、年龄、原发疾病等情况。

1.2.2 化验指标 入院次日清晨将受试者空腹静脉血送至河北省人民医院检验科，应用血常规检测仪检测白细胞计数（WBC）、血红蛋白（Hb）、ALB，应用全自动生化分析仪检测天冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、肌酐（Cr）、血钾、血钠、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL），均由检验科专业医师完成。

1.2.3 人体成分 本院营养科医师测定非心力衰竭组、心力衰竭组利尿治疗前（患者入院当天）和利尿治疗后（患者症状缓解、体征消失或减轻，符合出院标准）的ECW、ICW、TBW、细胞内水分占机体总水分的比例（ICW%）、机体总水分/体质量（TBW%）、蛋白质含量、骨骼肌含量、体脂率、全身及机体各节段的ECW%（即水肿指数）。比较心力衰竭组患者利尿治疗前后上述指标之间以及与非心力衰竭组的差异。所有患者的人体成分通过人体成分分析仪（INBODY S10，韩国Biospace有限公司）进行测定。测定前要求排空大小便，检测前维持检查姿势10 min以上，测定时采取坐位或卧位，严禁测量过程中说话、活动、进食水、输血、输液。受试者双上肢外展15°，下肢自然分开，将电极夹分别固定于双侧的拇指、中指、足部，放置电极前应用95%乙醇清洁皮肤以减少皮肤接触电阻。输入患者性别、年龄、身高、体质量，开始测量。本研究测量过程均由河北省人民医院营养科同一医师完成。

1.3 治疗 依据心力衰竭患者自身情况选择性应用相应的利尿剂，如呋塞米、氢氯噻嗪等，同时联合应用血管紧张素转换酶抑制剂/血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂、β-受体阻滞剂、醛固酮受体拮抗剂等药物。

1.4 统计学方法 采用SPSS 20.0统计学软件进行数据的整理分析。计量资料以（±s）表示，两组间比较采用独立样本t检验，利尿治疗前后比较采用配对t检验；计数资料采用相对数表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组间一般资料比较 心力衰竭组中，男18例（55%），女15例（45%）；年龄32～90岁，平均年龄（69.7±12.5）岁；冠心病16例（49%），高血压11例（33%），风湿性心脏瓣膜病2例（6%），其他4例 （12%）；全心衰竭31例（94%），左心衰竭2例（6%）。非心力衰竭组中，男16例（48%），女17例（52%）；年龄32～88岁，平均年龄（65.2±13.5）岁；心律失常15例（46%），冠心病12例（36%），高血压6例（18%）。两组间性别、年龄比较，差异无统计学意义（χ2=0.243，P=0.622；t=1.405，P=0.165）。两组间Hb、ALB、Cr比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）；两组间WBC、AST、ALT、血钾、血钠、TC、TG、HDL、LDL比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，见表1）。

表1 心力衰竭组患者利尿治疗前与非心力衰竭组化验指标比较（±s）Table 1 Comparison of test indexes between heart failure group before diuretic treatment and the non-heart failure group

注：WBC=白细胞计数，Hb=血红蛋白，ALB=清蛋白，AST=天冬氨酸氨基转移酶，ALT=丙氨酸氨基转移酶，Cr=肌酐，TC=总胆固醇，TG=三酰甘油，HDL=高密度脂蛋白，LDL=低密度脂蛋白

组别 例数 WBC（×109/L）Hb（g/L）ALB（g/L）AST（U/L）ALT（U/L）Cr（μmol/L）血钾（mmol/L）血钠（mmol/L）TC（mmol/L）TG（mmol/L）HDL（mmol/L）LDL（mmol/L）非心力衰竭组33 7.2±2.4 140±17 41±3 35±26 25±19 77±11 4.1±0.4 140±3 4.09±1.371.48±0.641.04±0.272.65±1.06心力衰竭组 33 7.0±3.9 129±19 37±4 31±22 29±22 113±82 4.1±0.5 140±5 3.71±0.831.23±0.750.98±0.252.45±0.68 t值 -0.251 -2.479 -4.596 -0.675 0.790 2.500 0 0 -1.363 -1.457 -0.937 -0.912 P值 0.803 0.016 〈0.001 0.502 0.432 0.018 1.000 1.000 0.178 0.150 0.352 0.365

2.2 心力衰竭组利尿治疗前与非心力衰竭组人体成分比较 心力衰竭组患者利尿治疗前ICW%低于非心力衰竭组，ECW%（全身、右上肢、左上肢、右下肢、左下肢）高于非心力衰竭组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。心力衰竭组患者利尿治疗前ECW、ICW、TBW、TBW%、蛋白质含量、骨骼肌含量、体脂率、ECW%（躯干）与非心力衰竭组比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，见表2）。

表2 心力衰竭组患者利尿治疗前与非心力衰竭组人体成分比较（±s）Table 2 Comparison of human body components between heart failure group before diuretic treatment and the non-heart failure group

表2 心力衰竭组患者利尿治疗前与非心力衰竭组人体成分比较（±s）Table 2 Comparison of human body components between heart failure group before diuretic treatment and the non-heart failure group

注：ECW=细胞外水分，ICW=细胞内水分，TBW=机体总水分，ICW%=细胞内水分占机体总水分的比例，TBW%=机体总水分/体质量，ECW%=细胞外水分占机体总水分的比例

组别 例数 ECW（kg） ICW（kg） TBW（kg） ICW% TBW% 蛋白质含量（kg） 骨骼肌含量（kg）非心力衰竭组 33 13.82±1.92 22.65±3.58 36.48±5.45 62.05±1.20 52.86±6.85 9.94±1.56 28.04±4.74心力衰竭组 33 14.68±3.09 21.71±5.14 36.39±7.77 58.82±2.55 51.37±8.76 9.12±2.10 26.23±5.99 t值 1.358 -0.862 -0.054 -6.584 -0.770 -1.801 -1.361 P值 0.179 0.392 0.957 〈0.001 0.444 0.076 0.178组别 体脂率（%）ECW%（全身）ECW%（右上肢）ECW%（左上肢）ECW%（躯干）ECW%（右下肢）ECW%（左下肢）非心力衰竭组 30.92±10.54 37.50±1.05 37.63±0.62 37.92±0.57 37.65±0.60 37.57±0.82 37.91±0.73心力衰竭组 31.14±8.78 40.51±2.20 38.31±0.71 38.47±0.70 39.84±15.82 40.28±1.67 40.04±1.85 t值 0.092 7.093 4.144 3.500 0.795 8.368 6.152 P值 0.927 〈0.001 〈0.001 0.001 0.430 〈0.001 〈0.001

2.3 心力衰竭组利尿治疗后与非心力衰竭组人体成分比较 心力衰竭组患者利尿治疗后ECW%（全身、右上肢、左上肢、躯干、右下肢、左下肢）高于非心力衰竭组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。心力衰竭组患者利尿治疗后ECW、ICW、TBW、ICW%、TBW%、蛋白质含量、骨骼肌含量、体脂率与非心力衰竭组比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，见表3）。

表3 心力衰竭组利尿治疗后与非心力衰竭组人体成分比较（±s）Table 3 Comparison of human body components between heart failure group after diuretic treatment and the non-heart failure group

表3 心力衰竭组利尿治疗后与非心力衰竭组人体成分比较（±s）Table 3 Comparison of human body components between heart failure group after diuretic treatment and the non-heart failure group

组别 例数 ECW（kg） ICW（kg） TBW（kg） ICW% TBW% 蛋白质含量（kg） 骨骼肌含量（kg）非心力衰竭组 33 13.82±1.92 22.65±3.58 36.48±5.45 62.05±1.20 52.86±6.85 9.94±1.56 28.04±4.74心力衰竭组 33 13.81±2.82 21.11±4.59 34.91±7.34 61.36±2.08 50.31±5.60 9.12±2.02 25.47±5.90 t值 -0.017 -1.520 -0.987 -1.651 -1.656 -1.846 -1.951 P值 0.987 0.133 0.328 0.104 0.103 0.070 0.055组别 体脂率（%）ECW%（全身）ECW%（右上肢）ECW%（左上肢）ECW%（躯干）ECW%（右下肢）ECW%（左下肢）非心力衰竭组 30.92±10.54 37.50±1.05 37.63±0.62 37.92±0.57 37.65±0.60 37.57±0.82 37.91±0.73心力衰竭组 31.72±7.77 38.27±1.70 38.12±0.64 38.25±0.61 39.67±1.35 39.92±1.68 39.83±1.56 t值 0.351 2.214 3.159 2.271 7.855 7.211 6.404 P值 0.727 0.030 0.002 0.027 〈0.001 〈0.001 〈0.001

2.4 心力衰竭组利尿治疗前后人体成分比较 心力衰竭组患者利尿治疗后ICW%较利尿治疗前上升，而ECW%（全身）较利尿治疗前下降，差异均有统计学意义（P＜0.05）。心力衰竭组患者利尿治疗前后ECW、ICW、TBW、TBW%、蛋白质含量、骨骼肌含量、体脂率、ECW%（右上肢、左上肢、躯干、右下肢、左下肢）比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，见表4）。

表4 心力衰竭组患者利尿治疗前后人体成分比较（±s，n=33）Table 4 Comparison of human body components in patients with heart failure before and after diuretic treatment

表4 心力衰竭组患者利尿治疗前后人体成分比较（±s，n=33）Table 4 Comparison of human body components in patients with heart failure before and after diuretic treatment

时间 ECW（kg） ICW（kg） TBW（kg） ICW% TBW% 蛋白质含量（kg） 骨骼肌含量（kg）利尿治疗前 14.68±3.09 21.71±5.14 36.39±7.77 58.82±2.55 51.37±8.76 9.12±2.10 26.23±5.99利尿治疗后 13.81±2.82 21.11±4.59 34.91±7.34 61.36±2.08 50.31±5.60 9.12±2.02 25.47±5.90 t配对值 1.195 0.500 0.795 -4.434 0.586 0 0.519 P值 0.237 0.691 0.429 〈0.001 0.560 1.000 0.605时间 体脂率（%）ECW%（全身）ECW%（右上肢）ECW%（左上肢）ECW%（躯干）ECW%（右下肢）ECW%（左下肢）利尿治疗前 31.14±8.78 40.51±2.20 38.31±0.71 38.47±0.70 39.84±15.82 40.28±1.67 40.04±1.85利尿治疗后 31.72±7.77 38.27±1.70 38.12±0.64 38.25±0.61 39.67±1.35 39.92±1.68 39.83±1.56 t配对值 -0.284 4.628 1.142 1.361 0.062 0.873 0.499 P值 0.777 〈0.001 0.258 0.178 0.951 0.386 0.620

3 讨论

人体体液约占体质量的60%，其中2/3为细胞内液，1/3为细胞外液，在正常情况下细胞内液与细胞外液通过机体的调节机制，保持着内环境的稳定，维持并协调着细胞和组织器官的生理功能，且两者比例相对恒定［9］。当内环境的稳态被破坏时，会伴随发生人体成分的改变，如心血管疾病、肾病、全身或局部水肿患者体内会存在水分分布不均衡的现象。此外，心力衰竭患者由于腹腔脏器淤血，常出现食欲不振、恶心、呕吐等各种因素导致营养不良，加重病情进展，影响预后［10］。

人体成分分析的方法有多种，如总体水法、总体钾法、BIA等，其中BIA具有无创、使用方便、经济、精确度高、重复性好等优点，成为较为可行的人体成分分析的方法［11］。BIA根据人体不同成分的含水量不同，导电性能不同的特点，通过电阻抗的测定，可获取ICW、ECW、脂肪含量、肌肉含量等指标，评估瘀滞液体的体积和分布情况及机体营养状况，用于监测心力衰竭患者人体成分变化，进而指导临床利尿、营养支持效果的监测，改善预后。若心力衰竭患者同时合并肝病，应用BIA可以排除腹腔积液等体质量增加对测量数据的影响［12］。

ECW%为人体成分分析测定的指标之一，〉39%表明过量的液体潴留细胞外液，而ECW增多大于参考值的30%才能观察到［13］，通过准确测定ECW、ICW、ECW%可及时了解无临床表现的患者有无水分分布异常，且可根据其数值大小加强或减弱利尿治疗。医生可通过ECW%协助对心力衰竭患者疾病管理，降低患者病死率及再住院率。本研究结果显示，心力衰竭组患者ECW%高于非心力衰竭组，其原因为：水钠潴留〔（1）心力衰竭时肾血流量减少，降低肾小球滤过率，肾小球的出球小动脉比入球小动脉收缩更为明显，使肾小球滤过分数增加，增强近曲小管对水钠的重吸收；（2）有效循环血量减少，激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统，血管紧张素Ⅱ刺激醛固酮的合成及释放，促进肾小管重吸收钠离子，使ECW增多；（3）交感神经兴奋性增强，去甲肾上腺素水平升高，刺激肾素-血管紧张素-醛固酮系统，促进水钠潴留［13］；（4）肝淤血，导致肝脏对醛固酮的灭活减慢；（5）心排血量下降引起神经垂体分泌的血管升压素增多〕、体静脉血压升高〔（1）心肌收缩力减弱，心排血量减少；（2）静脉紧张度增高：心排血量减少，通过颈动脉窦压力感受器引起静脉壁紧张度升高；（3）水钠滞留使血容量增多〕、血浆胶体渗透压降低（血浆蛋白浓度低，与水钠滞留引起的血浆稀释、食欲不振、蛋白质含量摄入少、肠黏膜淤血和蛋白质丢失与腹腔积液及胸腔积液有关）、淋巴回流减少（体静脉压增高使淋巴排入静脉系统受阻，限制淋巴回流）。本研究结果显示心力衰竭患者以双下肢水肿为主，其原因主要有以下几个方面：（1）入选心力衰竭患者以全心衰竭为主；（2）低垂部位流体静水压较高；（3）下肢活动少于上肢；（4）右心衰竭时静脉系统淤血，血管内皮和骨骼肌处于缺氧状态，小腿肌肉泵功能减低；（5）ALB水平低，因此非卧床患者容易出现双下肢水肿。有研究对159例因急性心源性肺水肿入院的患者进行6个月观察，将入选患者随机分为非心力衰竭组、病例管理组及ECW%指导的病例管理组，每组各53例。非心力衰竭组，医生负责患者评估、治疗及临床检查；病例管理组，患者由专业的心力衰竭团队治疗，但治疗方案不参考ECW%；ECW%指导的病例管理组，管理团队与病例管理组相同，但根据患者ECW%进行有计划的检查及治疗。与前两组相比，ECW%指导的病例管理组中心力衰竭相关的死亡及重新住院人数降低，多因素分析表明，以ECW%指导疾病管理是降低心力衰竭相关事件发生的独立预测指标。出院前ECW%每升高0.001，心力衰竭相关事件发生率增加6%，但以ECW%指导疾病管理则可降低这一风险［14］。

本研究结果显示，与利尿治疗前相比，心力衰竭组患者经过利尿治疗后ECW%（全身）降低、ICW%升高，其原因目前尚无统一定论，可能如下：利尿治疗过程中排钠，引起细胞外液渗透压较前降低，而细胞内液因细胞膜的阻隔作用使细胞内液溶质转运落后于细胞外液［15］；通过改善心肌代谢、补充营养，细胞功能得到恢复，细胞膜内外水分调控能力恢复，有助于调节体液分布及含量。本研究结果发现心力衰竭组患者利尿治疗后ECW%（全身）仍高于非心力衰竭组、ICW%仍低于非心力衰竭组。究其原因可能是心力衰竭患者已出现结构与功能改变，如心肌细胞减少、心肌纤维化、心脏瓣膜改变等，心脏收缩和舒张功能不全，应用利尿剂可缓解心力衰竭症状，但心脏结构已存在异常，不能完全纠正水钠潴留，所以本研究中心力衰竭患者应用利尿治疗后ECW%仍未降至参考范围内。

本研究结果显示，心力衰竭患者的体内水分分布异常，体液潴留于细胞外液，表现为ECW%增多，而ICW%降低。有国外研究显示心力衰竭患者利尿治疗前多余水分主要潴留于细胞外液［3］，本研究结果与之一致，但具体原因尚未明确，有待进一步研究。

在营养方面，人体成分分析可测定蛋白质含量、骨骼肌含量，根据其测定数值判断心力衰竭患者是否存在蛋白质缺乏及骨骼肌减少情况。若存在蛋白质含量缺乏及骨骼肌含量减少，则应及时补充蛋白质，及早进行营养支持。多项研究显示高蛋白饮食有利于缓解心力衰竭症状，提高患者生存率［16-17］，且心力衰竭治疗指南提出增加蛋白质摄入可能使患者获益，但并未对蛋白质的摄入提出建议［7］。本研究结果显示，心力衰竭患者利尿治疗前后蛋白质含量、骨骼肌含量、体脂率无差异，且心力衰竭组患者利尿治疗前后的营养指标分别与非心力衰竭组相比无差异，表明利尿剂对心力衰竭患者的营养状况无影响。

综上所述，人体成分与健康密切相关，心力衰竭患者存在体内水分分布失衡情况，通过人体成分分析，及时评估瘀滞液体的体积和分布情况及营养状况，为指导临床调整体质量、营养支持提供客观的依据，但目前心力衰竭与人体成分分析的研究较少，更深入的研究有待进一步开展。

作者贡献：刘美霞进行文章的构思与设计，负责文章的质量控制及审校；聂秋平进行研究的实施与可行性分析，数据收集、整理，统计学处理，撰写论文；聂秋平、刘美霞进行结果的分析与解释，论文的修订，对文章整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。