基于心肺运动试验的个体化运动方案对代谢综合征患者心肺功能指标影响分析

李莉，鲍燕

（平顶山市第二人民医院1.内分泌科；2.磁共振室，河南 平顶山467000）

代谢综合征是指多个代谢异常（高血糖、高血脂、高血压、腹型肥胖等）在个体聚集发病的一组症候群， 会增加患病人群心血管疾病发病风险[1]。随着现代化生活节奏的加快、 饮食结构的变化以及运动量的减少， 代谢综合征发病率在我国呈现逐年上升的趋势[2]。 代谢综合征患者仅通过单纯药物治疗往往难以见效[3]，有研究表明，心肺运动有助于提高心肺耐力，改善代谢指标，降低患者心血管疾病发生率[4]。 传统运动处方主要以心率为监测指标， 但仅仅通过心率这一项指标并不能反映患者的真实运动能力，同时心率还易受药物影响，因此制定个体化运动方案是治疗代谢综合征的关键[5]。 为此，我院对代谢综合征患者实施基于心肺运动试验的个体化运动方案，并取得一定效果，现报告如下。

1 资料和方法

1.1 临床资料 选取我院2020 年2 月至2021 年2月收治的86 例代谢综合征患者作为研究对象，同期选取40 例体检正常者。86 例代谢综合征患者中男性34 例，女性52 例，年龄42～73 岁，平均年龄（60.38±7.45）岁，且均符合代谢综合征诊断标准。40 例正常体检者中男性18 例， 女性22 例， 年龄40～70 岁，平均年龄（58.71±6.83）岁。排除心脑血管疾病、 高血压病、 下肢骨折等无法配合本次研究者，所有患者对本次研究知情同意，并签署知情同意书。

1.2 诊断标准 代谢综合征诊断标准满足以下5项中3 项即可：（1）腹型肥胖：男性腰围≥90 cm，女性腰围≥85 cm；（2） 高血糖病： 空腹血糖≥6.1 mmol/L，或餐后2 h 血糖≥7.8 mmol/L，或已确诊为糖尿病并接受治疗者；（3）高血压病：收缩压≥140 mmHg 或舒张压≥90 mmHg，或已确诊为高血压病并接受治疗者；（4） 空腹甘油三酯≥1.7 mmol/L；（5）空腹高密度脂蛋白胆固醇＜1.04 mmol/L。

1.3 治疗方法 86 例代谢综合征患者及40 例正常体检者均进行心肺运动试验测试， 再采取随机数字表法，将86 例代谢综合征患者分为运动组及对照组。 对照组采取常规药物治疗[6]，包括降低血糖、血脂及血压类药物。 运动组在对照组的基础上采取基于心肺运动试验的个体化运动方案[7]：采取踏车运动，运动强度为=（无氧阈测定功率-功率递增速率×0.75）÷2+（极限运动测定功率-功率递增速率×0.75）÷2，运动时间30 min/d，加上5 min 热身运动及5 min 恢复运动， 共计40 min/d，5 d/周，连续12 周，蹬车过程中采取60 r/min 的速率。根据患者训练疲劳程度及时调整运动强度， 保证训练强度在无氧阈之上。 每次训练过程均监测静息、热身、运动、恢复时期血压；糖尿病患者运动前后分别测末梢血糖，防止低血糖发生。

1.4 观察指标 （1）心肺运动试验指标[8]：统一使用我院心肺功能检测仪进行检测，静息状态时，在医生的监护下完成心电图及肺功能测定， 然后在功率自行车上静息3 min，行3 min 无负荷热身，根据患者的个人信息，选择合适的递增功率（10～30 W/min）， 让患者在6～10 min 内达到症状限制性极限运动，恢复5～10 min 后结束试验，记录患者用力肺活量 （FVC）、 最大通气量 （MVV）、 静息心率（HRrest）、 静息收缩压 （SBPrest）、 静息舒张压（DBPrest）、峰值心率（HRpeak）、峰值收缩压（SBPpeak）、峰值舒张压（DBPpeak）、峰值摄氧量（Peak-VO2）、 峰值负荷功率 （PeakWR）、 峰值氧脉搏（PeakVO2/HR）、峰值心排量（PeakCO）、摄氧通气效率峰值平台（OUEP）、二氧化碳排出通气效率最低值 （Lowest VE/VCO2） 及二氧化碳排出通气斜率（VE/VCO2slope）等指标，无氧阈（AT）值为运动过程中二氧化碳排出量显著高于摄氧量时的摄氧量10 s 平均值。 （2）心血管疾病风险指标[9]：统一采用心肺功能仪检测峰值公斤摄氧量（PeakVO2）及代谢当量（METs），运动后收缩压恢复（SBPR）是恢复期第3 min 与第1 min 收缩压比值， 心率恢复（HRR） 是指运动峰值至恢复期2 min 的心率变化值。

1.5 统计学处理 结果采用SPSS 18.0 统计学软件进行处理并进行统计学分析，计数资料比较采用t检验，计量资料比较采用χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 代谢综合征组与体检正常组患者的一般情况、心肺运动试验指标比较 代谢综合征组在FVC、MVV、SBPrest、AT、HRpeak、SBPpeak、PeakVO2、PeakWR、PeakVO2/HR、PeakCO、OUEP、Lowest VE/VCO2及VE/VCO2slope 等指标比较上较体检正常组差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 代谢综合征组与体检正常组患者的一般情况、心肺运动试验指标比较

2.2 代谢综合征组与体检正常组心血管疾病风险指标比较 代谢综合征组METs、PeakVO2及HRR等指标均低于体检正常组,差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 代谢综合征组与体检正常组心血管疾病风险指标比较

2.3 对照组与运动组治疗前后体重指数、心肺运动试验指标比较 两组治疗前体重指数及心肺运动试验指标比较无明显差异（P＞0.05），经过治疗，运动组AT、HRpeak、SBPpeak、PeakVO2、PeakWR、PeakVO2/HR、PeakCO 及OUEP 等 指 标 均 高 于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 对照组与运动组治疗前后体重指数、心肺运动试验指标比较

2.4 对照组与运动组治疗前后心血管疾病风险指标比较 对照组与运动组治疗前心血管疾病风险指标比较无明显差异， 不具有统计学意义（P＞0.05），治疗后运动组METs、PeakVO2及HRR 等指标均明显高于对照组， 差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 对照组与运动组在治疗前后心血管疾病风险指标比较

2.5 运动组与对照组治疗前后代谢指标异常数目比较 经过治疗后，运动组代谢综合征指标中，5 项异常的从3 人减少至0 人，4 项异常的从11 人减少至6 人，3 项异常的从29 人减少至14 人，2 项异常的人数增至13 人，1 项异常的人数增至10人，见图1。 对照组代谢综合征指标中，5 项异常的从4 人减少至0 人，4 项异常的从9 人增加至12人，3 项异常的从30 人减少至21 人，2 项异常的人数增至10 人，见图2。

图1 运动组治疗前后代谢综合征指标异常人数变化情况

图2 对照组治疗前后代谢综合征指标异常人数变化情况

3 讨论

3.1 代谢综合征患者心肺功能状态分析 心肺运动试验是临床常见的一种心肺功能评估试验，是通过检测患者在静息状态及运动过程下心电图、血压、氧气、二氧化碳等气体交换指标的变化，对患者运动受限程度及心肺功能潜力进行评估[10]。心肺运动试验指标丰富，各自具有其不同的意义，AT反映患者的运动耐力，PeakVO2反映患者最大有氧代谢及储备能力，VO2/HR 反映心脏每次射血的供氧能力，OUEP、Lowest VE/VCO2及VE/VCO2slope反映患者通气和血流灌注的匹配情况[11-12]。 本次研究中， 心肺运动试验结果显示代谢综合征患者FVC、MVV、AT、HRpeak、PeakVO2、PeakVO2/HR、PeakCO 及OUEP 等指标较健康人群明显降低，SBPrest、SBPpeak 及Lowest VE/VCO2等 指 标 较 健康人群升高， 提示代谢综合征患者心肺耐力较正常人群呈现下降水平。 代谢综合征患者SBPrest 及SBPpeak 较健康人群升高， 提示心脏后负荷增加，当患者心率加快时，心脏射血的能力降低，心排出量及每搏输出量均下降，加之患者FVC 及MVV 较健康人群减少， 在运动试验功率负荷逐渐增加的过程中，氧气供应不足，患者血氧饱和度下降，导致肌肉组织摄氧障碍，较健康人群更早出现无氧阈， 乳酸产生增加， 进而引起运动能力减弱，PeakVO2下降，运动耐力降低[13]。

3.2 基于心肺运动试验的个体化运动方案对代谢综合征患者心肺功能的影响 本次研究采取的是基于心肺运动试验的个体化运动方案， 是根据每个患者心肺运动试验指标计算得出的个体化运动方案，运动强度超过无氧阈，属于高强度运动。 本次研究疗程共12 周，通过长期高强度运动训练可以提高代谢综合征患者的氧适应能力， 激活患者自主神经系统活性，促进内皮细胞释放NO，同时增强心肌收缩力，增加左心室功能[14-15]。 本次研究结果显示， 代谢综合征患者经过基于心肺运动试验的个体化运动方案治疗后，AT、HRpeak、SBPpeak、PeakVO2、PeakWR、PeakVO2/HR、PeakCO 及OUEP 等指标均明显高于常规药物治疗组，分析其原因如下：经过长期高强度运动，代谢综合征患者心脏泵血功能提高，氧适应能力提升，心肌缺血缺氧情况得到改善，同时血液循环携氧能力提升，骨骼肌携氧及用氧能力提高， 进而表现为心肺耐力提高。

3.3 基于心肺运动试验的个体化运动方案对代谢综合征患者心血管疾病风险的影响 有研究表明，代谢综合征使心血管疾病死亡率提高2 倍， 全因死亡率提高1.5 倍[16]。 代谢综合征患者心血管疾病相关风险因素往往可以通过合理的生活方式进行改善，运动就是有效方式之一[17]。METs 是反映心肺耐力的重要指标之一，PeakVO2则可以有效校正体重的影响，有助于判断患者的心功能情况[18]。 SBPR的增加及HRR 的降低均是冠心病的独立危险因素，是预测冠心病及高血压的有效指标[19]。 本次研究发现， 代谢综合征患者METs、PeakVO2及HRR等指标均低于健康人群， 提示心血管疾病发病风险较高， 经过基于心肺运动试验的个体化运动方案治疗后，METs、PeakVO2及HRR 等指标较常规药物治疗组均明显提高， 提示基于心肺运动试验的个体化运动方案有助于降低心血管疾病发病风险，效果优于药物治疗。 王晓东等人在32 例代谢综合征患者的研究中发现， 采用个体化运动方案的患者的心肺功能及血糖血脂等指标的改善情况明显优于对照组[20]。 这与本研究结论相一致。 通过本研究，发现运动组在治疗后，代谢综合征异常项目多的人数及占比下降优于对照组。

4 结论

代谢综合征患者心肺功能较正常人群下降，心血管疾病发病风险升高， 采取基于心肺运动试验的个体化运动方案治疗有助于改善代谢综合征患者心肺功能，改善血糖、血脂代谢水平，降低心血管疾病发病风险。