增龄是影响健康人臂踝脉搏波速度的主要因素

　　　　 作者：周红瑜 白小涓 吴兵 于凯 张伟光 韩璐璐 陈香美

【摘要】 目的 探讨健康人群臂踝脉搏波速度（baPWV）和踝臂指数（ABI）作为反映血管功能状态的指标随增龄变化的规律。方法 以沈阳地区健康人群为基础的横断面研究，按性别分为男性和女性两组；年龄每10岁分为一组：44岁及以下、45～54岁、55～64岁、65～74岁、75岁及以上共5组，总计400人。检测血脂、血糖等生化指标；颈动脉超声检测颈总动脉内膜中膜厚度、双侧颈总动脉血流参数等指标；动脉硬化检测仪检测四肢血压（包括收缩压、平均动脉压、舒张压、脉压差）、baPWV和ABI等指标。结果 各年龄组间baPWV存在显著差异（P<0.05），随增龄baPWV变快，≤44岁年龄组和45～54岁年龄组baPWV值男性显著高于女性（P<0.05）;不同性别各年龄组间ABI值均无显著差异。相关分析显示年龄与baPWV具有显著相关性（r=0.732，P<0.01）；而baPWV与收缩压、脉压差、舒张压、颈动脉内膜中膜厚度、颈总动脉内径、收缩期峰值血流速度、颈动脉舒张期末血流速度亦显著相关（r分别为0.697、0.655、0.463、0.537、0.502、-0.277、-0.372，均P＜0.01）；baPWV与低密度脂蛋白、空腹血糖、总胆固醇、总甘油三酯的r值分别为0.176、0.163、0.125、0.099(均P＜0.05)。结论 年龄是影响健康人动脉僵硬度最主要的因素，baPWV可以反映随增龄动脉结构和功能的改变，可以有效评估健康人群血管健康状态。

【关键词】 血管衰老；健康人群；臂踝脉搏波速度；踝臂指数；增龄

　　【Abstract】 Objective To explore the changes of brachialankle pulse wave velocity(baPWV) and anklebrachial index(ABI) with aging in healthy people，and to analyze the law of vascular aging.Methods 400 healthy people were pided into≤44 years old，45～54 years old，55～64 years old，65～74 years old and ≥75 years old groups. The items including carotid ultrasonograph，biochemistry，blood pressure， baPWV and ABI were measured to observe their changes with aging.Results The changes of baPWV were significantly changed with aging ，and there were significant differences between men and women of≤44 years old group and 45～54 years old group.Age，systolic blood pressure(SBP)，pulse pressure（PP）， diastolic blood pressrue(DBP)，carotid artery intimamedia thickness(IMT)，carotid artery intermal diameter(D)， systole peak velocity(SPV)， carotid artery enddiastolic velocity(EDV)， low density lipoprotein(LDL)，fast blood glucose，total cholesterol(TC)，trigalloylglycerol(TG) were correlated with baPWV significantly(r value ＝ 0.732，0.697，0.655，0.463，0.537，0.502， -0.277，-0.372，0.176，0.163，0.125，0.099， respectively，all P＜0.01，except TC，TG P＜0.05).Conclusions Age is the most important factor of arterial stiffness of healthy people，LDL is the risk factor of arteriosclerosis. To combine with PWV and ABI can provide an evidence for evaluating health status of cardiovascular system.

　　【Key words】Vascular senesence; Healthy population; Brachialankle pulse wave velocity; Anklebrachial index; Aging

　　年龄已成为心血管疾病的首位危险因素〔1〕，因此对老龄人群心血管健康状况进行有效评估，可以及早发现潜在的心血管疾病，从而及时采取防治措施，最大限度地减轻个人及社会的经济负担。目前，动脉僵硬度已经被认为是心脑血管疾病的独立危险因素，2007年欧洲高血压指南指出，从过去10年来所收集大量关于脉搏波速度（pulse wave velocity，PWV）和踝臂指数（anklebrachia index，ABI）的资料表明，PWV和ABI对心血管高危人群的全因死亡率、心血管疾病发病率、冠脉事件和卒中有独立的预测价值，在评价心血管风险中起到关键作用〔2〕，故使用PWV和ABI指标检测动脉僵硬度已成为最重要的人群监测方法和研究手段〔3〕。本文对沈阳地区健康人群进行了臂踝脉搏波速度（brachialankle pulse wave velocity，baPWV）与ABI的检测，并对其血管衰老状态做了进一步评价。

　　1 对象与方法

　　1.1 研究对象

　　2007年9月至2008年6月对沈阳各社区的1 500名自我评价健康的对象进行筛选，所有对象均签署知情同意书，其中831名因既往病史或体格检查异常而排除，其余669名于中国医科大学附属第一医院进一步行血常规、尿常规、血液生化检测（包括血糖、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、肝功能、肾功能、血尿酸）及心电图、胸片、肺功能、超声心动图、颈动脉血管超声检查，排除检查结果出现异常的164名对象，最终505名被视为健康人群，成为进一步研究血管功能的对象。

　　2008年8月至2009年5月电话随访前期筛查的505名健康人，其中72名拒查，失访22名。主要失访原因为城建拆迁、住址和姓名登记有误等而无法联系受试者，11名新发高血压。获得有效资料400例。

　　1.2 分组

　　研究对象均签署知情同意书，按性别分为男性和女性两组；每10岁为一个年龄段分组：44岁及以下、45～54岁、55～64岁、65～74岁、75岁及以上共5组。

　　1.3 动脉硬化检测仪器及方法

　　采用全自动动脉硬化测量仪（日本科林公司生产VP1000，PWV/ABI型），要求研究对象仰卧，用高精度的双层袖带测量双侧肱动脉和胫前动脉血压（收缩压、平均动脉压、舒张压和脉压差），通过自动波形分析仪记录肱动脉和胫前动脉的波形。连接心电I导联电极，进行心电监护，评估心率及节律。将心音收集器放置在胸骨左缘第四肋间，检测心音S1和S2。
　　
　　baPWV测定：双侧肱动脉和胫前动脉血压采样点之间的距离根据研究对象身高（H，单位cm）自动计算所得，从胸骨上切迹到肘部的路径长度（△Da）用下列公式计算：△Da=0.219 5×H-2.073 4；从胸骨上切迹到脚踝的路径长度（△Db）用下列公式计算：△Db =0.812 9×H+12.328。两个不同部位的压力波形被同时测量，以确定肱动脉和胫前动脉波形的上升段起始点之间的时间间隔（Ta），用下列公式计算baPWV：baPWV=（△Db-△Da）/Ta。ABI＝胫前动脉收缩压/肱动脉收缩压，以上计算由仪器自动完成。整个研究过程中，检测指标均在研究对象至少休息10 min后测量。

　　1.4 统计学处理

　　采用SPSS13.0软件包进行数据统计分析，计量资料以x±s表示，性别间比较用独立样本的t检验，不同年龄组间比较用方差分析（ANOVA），组间均值两两比较用LSD。各变量之间的密切程度采用Pearson相关分析。

　　2 结果

　　2.1 健康人不同年龄组基本资料比较

　　400名健康研究对象，年龄34～91岁，平均（57.70±12.86）岁，其中男性176名（44%），女性224名（56%）。44岁及以下72名、45～54岁95名、55～64岁97名、65～74岁92名、75岁及以上44名。从低龄组到高龄组的年龄、腰围、臀围水平逐渐升高（P<0.05），身高、体重的水平逐渐降低（P<0.01），总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白指标在各个年龄组之间存在显著差异（P<0.05）。两性之间身高、体重、体重指数、腰围、臀围、血糖之间存在显著差异（P<0.01），男性均高于女性；总胆固醇、高密度脂蛋白存在显著差异（P<0.05），女性高于男性。见表1、表2。表1 各年龄组一般生理指标比较(略)表2 各年龄组间血脂、血糖指标比较(略)

　　2.2 健康人群不同年龄组血压、baPWV、ABI、颈动脉超声结构和血流参数指标比较

　　从低龄组到高龄组的收缩压、平均动脉压、脉压差、baPWV、IMTmax、IMTmin、Dmax、Dmin值均随龄增长，SPVmax、SPVmin、EDVmax、EDVmin值均随龄降低，各个年龄组间存在显著差异（P<0.01）。各年龄组间ABI值无显著差异(P＞0.05)。见表3、表4。表3 各年龄组间心率、血压、平均ABI和baPWV比较(略)表4 各年龄组颈动脉结构和血流参数指标比较(略)

　　与34～44岁组比较：1）P＜0.05；与45～54岁组比较：2）P＜0.05；与55～64岁组比较：3）P＜0.05；与65～74岁组比较：4）P＜0.05；各年龄组男性与女性比较：5）P＜0.05。表2～表4同IMTmax为双侧颈总动脉内膜中膜厚度较大值；IMTmin为双侧颈总动脉内膜中膜厚度较小值；Dmax为双侧颈总动脉内径较大值；Dmin为双侧颈总动脉内径较小值；SPVmax为双侧颈总动脉收缩期峰值血流速度较大值；SPVmin为双侧颈总动脉收缩期峰值血流速度较小值；EDVmax为双侧颈总动脉舒张期末血流速度较大值；EDVmin为双侧颈总动脉舒张期末血流速度较小值；IMT/Dmax为双侧颈总动脉内膜中膜厚度与内径比值较大值；IMT/Dmin为双侧颈总动脉内膜中膜厚度与内径比值较小值

　　2.3 年龄与baPWV等指标及各个指标之间相关性分析

　　年龄与baPWV存在明显相关关系（r=0.732，P<0.01）；baPWV与血流动力学指标（SBP、DBP、PP）、血管管壁结构指标（IMT、D）、血流储备指标（SPV、EDV）也存在相关关系，r值分别为0.697、0.463、0.655、0.537、0.502、-0.277、-0.372，均P＜0.01。SBP、DBP、PP三项指标两两间存在明显的相关〔SBP与DBP（r=0.771，P<0.01）；SBP与PP(r=0.833，P<0.01)；PP与DBP(r=0.336，P<0.01)〕，此3项指标反映相同的血流动力学变化。IMT、D两项指标存在明显相关关系(r=0.591，P<0.01)，这两项指标反映了血管管壁结构的变化。SPV、EDV两项指标存在明显相关关系（r＝0.631，P＜0.01），反映了相同趋势血流储备的变化。结果提示年龄与血管弹性指标、血流动力学指标、血管管壁结构指标和血流储备指标都存在显著的相关性。见表5。表5 年龄与baPWV以及各检测指标之间相关分析（略）

　　PP为双上肢平均脉压差；SBP为双上肢平均收缩压；DBP为双上肢平均舒张压；IMI为颈总动脉内膜中膜厚度；D为颈总动脉内径；SPV为收缩期峰值血流速度；EDV为舒张期末血流速度；TG为甘油三酯；TC为总胆固醇；HDL为高密度脂蛋白；LDL为低密度脂蛋白；GLU为空腹血糖。1）P＜0.05，2）P＜0.01

　　3 讨 论

　　PWV反映动脉弹性，ABI反映下肢外周动脉狭窄程度。PWV与ABI是两个独立的、从不同角度反映动脉功能状态的指标，PWV反映管壁的功能状态，与3个潜在的风险因子(收缩压的上升、脉压的增宽、血管壁性质)的改变有关。近年来提出PWV波速度是评价血管硬度的较好指标〔4〕，国外已应用于大规模人群研究〔5〕。而ABI反映管腔的状态，通常是反映下肢动脉狭窄的敏感指标。两者相互结合可以有效评估老年人群血管健康状态。

　　国外Najjar〔6〕及Francisco〔7〕已证实：随年龄增长， PWV值明显增加，这与血管结构改变（胶原增加、弹性纤维减少和断裂、钙沉积等）和增龄相关的非酶促糖基化增加（引起纤维交联增加）有关。内皮细胞大小、形态不均一，血液的层流减弱。内皮细胞的体外增殖老化实验表明修复能力也可能受损。这些因素以及血管壁中炎症细胞因子和金属蛋白酶的增加促使血管发生闭塞性改变，引起ABI值变化，ABI也能说明是血管的形态学发生了变化。
　　
　　本研究从血管衰老的角度，观察了在既往健康人血脂、血糖、颈动脉结构和功能〔8～10〕等指标基础上，引入了baPWV和ABI评价血管僵硬度的指标，以进一步了解血管功能和结构随增龄变化的重要意义。用简单实用的方法来评估心血管的健康状态，为预防性干预血管衰老提供依据，而且可通过追踪观察和纵向研究进一步评价干预的效果和指导干预的方向。本研究结果较好地反映了随增龄血流动力学、血管弹性、血管管壁结构、血流储备相对应的变化，提示血管壁硬度随年龄增长而增加。在每个心动周期中，心脏收缩和舒张交替，产生前向波，由中心动脉向外周动脉传播，前向波在传播过程中，遇到阻力血管产生反射，反射波由外周动脉向中央动脉传播。所测量到的脉搏波就是前向波和反射波综合作用的结果。年轻时，血管弹性较好，脉搏波速度相对较小，反射点主要位于阻力血管，使反射波重叠于舒张期。但是随着增龄，脉搏波传导速度增快，导致了反射点更靠近心脏，使反射波重叠于收缩期，使收缩压升高、舒张压降低。收缩压升高增加了左心室的后负荷，而舒张压的降低改变了冠状动脉的灌注，造成心脏和血管的不匹配。血压升高又通过一连串恶性循环影响血流动力学异常的发展，启动一系列反应性改变——管腔增大，管壁增厚；血流速度减慢，血管壁顺应性降低，静息状态的血流量不变但血流储备能力降低，血管管径增大，从而保证血流速度减慢是仍维持有正常血流量，而动脉壁中膜增厚是血管壁增厚的主要原因。
　　
　　国外关于衰老的研究，如美国Baltimore的纵向研究、Framingham研究、荷兰鹿特丹（Rotterdam）研究、法国的研究和丹麦MONICA研究等结论表明：年龄是动脉僵硬度最主要的影响因素，而PWV是老年人群心血管事件的独立预测因子〔11～14〕。Filipovsky等〔15〕研究表明年龄与PWV之呈显著相关，另外还观察到女性在绝经期前后其PWV值有加速加快的趋势〔16〕。本研究也得到相似的结论：在健康人群中baPWV受年龄、血压、性别、等因素的影响，其中年龄是影响baPWV最主要的因素。55岁之前的女性动脉弹性高于男性，而55岁以后动脉弹性男女之间无显著差异。
　　
　　已有研究证实， ABI与冠状动脉的严重程度呈负相关，BI<0.9对冠心病三支病变有很好的预测价值，随着心血管疾病严重程度加重，ABI值减小〔17，18〕。但是在本研究中，各个年龄组之间ABI值无显著差异，而且ABI与年龄、性别、血液动力学指标和血管弹性功能等指标也无显著相关性。与以往研究结果不尽相同。但是考虑到以往研究多以心血管疾病患者作为研究对象，所得结论并不适宜推广到健康人群。健康人群中尽管不存在管腔狭窄、粥样斑块形成等病理性改变，但是血管僵硬度随增龄而增加，进一步证实了血管僵硬度的增加可独立于血管斑块而存在〔19〕，随着年龄的增长，血管功能的改变早于形态改变。

　　本研究在选择对象时，尽管剔除了高血压、糖尿病、心脑血管疾病和其他有临床表现的疾病，但是并未排除其有家族史的影响，而且数据局限于横断面基线数据，因此对血管衰老的评估应进一步行纵向研究。目前，血管弹性功能的检测应用前景正在引起越来越多的关注，如何正确理解这些检测方法的优缺点，做到合理应用是临床值得重视的问题。

　　致谢 感谢中国医科大学附属第一医院体检中心主任孟宪云，心电图室主任王永权的协助。

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