运用Framingham评分探究体力活动与心血管疾病患病率相关性

曹岩鹏

(集美大学体育学院，福建 厦门 361021)

全球范围内因缺乏体力活动而导致的心血管疾病患病率上升,已经被认为是公共卫生健康领域的重要问题[1-2]，大量的流行病学研究均证实个体体力活动水平与心血管疾病死亡风险间存在负相关[3]，但多少剂量体力活动才能有效降低心血管疾病患病风险仍存争议。有研究认为每次运动强度至少达到5～6 METs才能有效预防心血管疾病[3]，也有研究认为10分钟的运动也能够取得相同的效果[4]，这可能是心血管患病风险不易量化的特点导致。受限于此，现今大多数体力活动与心血管疾病患病风险间研究常以运动干预的方式进行，例如抗阻运动[5]、高强度间歇训练[6]、有氧运动[7]等，且多以心血管风险指标为参考对象，因而无法准确得到统一的体力活动标准及心血管疾病改善效果。

Wilson等[8]在1998年以危险分层的方式提出了Framingham心血管风险评分，该评分以年龄、性别、收缩压(Systolic pressure，SBP)、高密度脂蛋白(High density Lipoprotein cholesterol，HDL-C)、总胆固醇(Total cholesterol，TC)、低密度脂蛋白(Low Density Lipoprotein cholesterol，LDL-C)、抽烟情况作为基础指标，依据各指标评分来推算心血管疾病患病风险。Framingham心血管风险评分是国内外慢性疾病学领域公认的预测个体心血管疾病患病概率的重要依据，因其易量化、方便准确的特点在我国多个学科领域均得到了广泛的运用。[9-11]本研究运用Framingham心血管风险评分计算心血管疾病患病风险，通过横截面研究调查体力活动与心血管疾病患病率间的关系，为心血管疾病的预防提供参考方案，为临床治疗心血管疾病提供运动手段。

1.1 研究对象

本研究纳入对象为18～64岁成年人，年龄标准参考《WHO体力活动与久坐行为指南》[12]中成年人的定义。排除已确诊心血管疾病、高同型半胱氨酸血症、高尿酸血症患者，考虑到血压是Framingham心血管风险评分影响因素之一，本研究未排除1级、2级高血压患者(SBP：140～179 mmHg，DBP：90～109 mmHg)，但排除了3级高血压患者(SBP：≥180 mmHg，DBP≥110 mmHg)，1、2、3级高血压界定标准参考《中国高血压防治指南(2018年修订版)》[13]，BMI计算方法参考《ACSM运动测试与运动处方指南(第十版)》[14]，计算公式为：体重(kg)/身高2(m)，抽烟情况被定义为六个月内有无抽烟行为。

最终151人纳入实验范围，其中男性73人平均年龄51.2±6.4岁，女性78人平均年龄52.2±5.7岁，所有受试对象签署知情同意书后，参加生理生化指标测试与国际体力活动问卷(International Physical Activity Questionnaire，IPAQ)[15]调查。

1.2 研究方法

1.2.1 Framingham心血管风险评分标准

Framingham心血管风险评分计算参考1998年Wilson等[8]提出的评分计算公式评估，指标包括年龄、SBP、LDL或TC、HDL-C、糖尿病、抽烟情况。将计算后的分数相加后按表1所示查找对应心血管疾病患病率，并按风险等级将受试对象分为无风险组(心血管疾病患病风险<10%)、有风险组(心血管疾病患病风险≥10%)。

表1 Framingham心血管疾病患病率评分表

续表1

1.2.2 生理生化指标测试

所有受试对象前1天晚上10点后禁食禁水，空腹10小时后于测试当天8点由专业人士采集静脉血，测试HDL-C、LDL-C、TC、HbA1c，使用贝克曼库尔特全自动生化分析仪(型号：AU680，US)进行测试，糖尿病诊断标准为HbA1c≥6.5%。

血压测试要求受试者到达测试现场后静息10分钟再使用全自动臂筒式电子血压仪(型号：欧姆龙HEM-1020)进行测量，共测量三次，每次间隔1分钟，取3次均值。

1.2.3 问卷调查

所有受试对象均在专业人士指导下填写IPAQ[14]，问卷要求受试对象回忆近七天内参与的职业、家务、交通、休闲四种类型体力活动。将四种类型体力活动相加后依据表2分层方法分为低水平体力活动组(Light intensity physical activity，LPA)、中等水平体力活动组(Moderate t intensity physical activity，MPA)、高水平体力活动组(Vigorous intensity physical activity，VPA)三组。

表2 体力活动分级标准

1.2.4 数据统计

2.1 男女间基本信息及生理生化指标比较

通过Framingham心血管风险分层方法对收集到的151名受试对象基本信息进行分层整理，得到男性无风险组43人(Framingham心血管风险评分≤5，心血管疾病患病率<10%)、男性风险组30人(Framingham心血管风险评分≥6，心血管疾病患病率≥10%)、女性无风险组46人(Framingham心血管风险评分≤9，心血管疾病患病率<10%)、女性风险组32人(Framingham心血管风险评分≥10，心血管疾病患病率≥10%)。

结果如表3所示，男女间Framingham风险评分、心血管患病风险、抽烟人群占比存在统计学差异(P<0.05)，而年龄、体力活动量不存在统计学差异(P>0.05)。其中Framingham风险评分女性高于男性(P<0.05)，但在无风险组中不存在统计学差异(P<0.05)；
男性拥有较高的心血管患病风险概率(P<0.05)，其中无风险组中存在极显著差异(P<0.01)，而风险组中男女间无统计学差异(P>0.05)；
抽烟人群占比男性高于女性(P<0.05)。

表3 受试对象基本信息及生理生化指标比较 [±SD或M((P25，P75)]

在血脂方面，男女间HDL-C、TC均存在统计学差异(P<0.05)，而LDL-C不存在统计学差异(P>0.05)。女性HDL-C、TC均高于男性，但女性HDL-C在无风险组中高于男性，在风险组中低于男性，而TC在两组中女性均高于男性。女性LDL-C在无风险组中高于男性(P<0.05)，而风险组中低于男性(P<0.05)，合并统计后不存在统计学差异(P>0.05)。血压方面，男女间SBP、DBP均不存在统计学差异(P>0.05)，但女性SBP均值高于男性。血糖方面，男女间HbA1c存在统计学差异(P<0.05)，而糖尿病患病人群占比男女间无统计学差异(P>0.05)。女性HbA1c在两组中均高于男性(P<0.05)，而女性糖尿病患病人群构成比在无风险组中高于男性，在风险组中低于男性。

2.2 不同水平体力活动与Framingham心血管风险因素的相关性分析

将体力活动IPAQ[15]标准分为LPA、MPA、VPA三组，其中LPA 组12人、MPA组111人、VPA组28人。结果如表4所示:(1)三组中，年龄、SBP、心血管疾病患病率存在统计学差异(P<0.05)，HDL-C、TC、抽烟情况、糖尿病患病情况在各组间均无统计学差异性(P>0.05)；
(2)三组中，体力活动水平越高，受试对象越年轻，个别指标虽无统计学差异，但受试对象的各项风险因素都随体力活动水平的升高而改善。例如心血管保护因子HDL-C的升高、TC的降低，以及SBP的降低，体力活动水平与Framingham心血管风险因素分析的结果提示体力活动水平的升高有益于个体健康水平的改善。

表4 不同水平体力活动组间Framingham风险因素与心血管疾病患病风险的单因素方差分析与Kruskal-Wallis检验结果 (±SD)

2.3 不同体力活动水平分组间心血管患病率的差异分析

以不同水平体力活动分组作为因子，心血管疾病患病率作为因变量进行方差齐整性检验，结果得到莱文统计P<0.05，提示方差不齐整。采用非参数检验法-K个独立样本秩合检验，采用Kruskal-Wallis H检验法结果显示H=16.96，P<0.001，以α=0.05为检验标准，拒绝原假设，因此认为不同水平体力活动组间心血管患病率存在差异性。使用Kruskal-Wallis单因素检验进行两两比较，结果如表5所示，LPA、MPA、VPA三组体力活动水平组间心血管疾病患病率在未调整的基础上均存在差异性(P<0.05)，经Bonferroni法校正后各体力活动水平组间心血管疾病患病率仍然存在统计学差异 (P<0.05)。

表5 不同体力活动水平组心血管疾病患病率Kruskal-Wallis单因素检验结果

2.4 体力活动水平与心血管疾病患病率的一元线性回归分析

分别以男性、女性、男女合并后的体力活动量为自变量(x)，以心血管疾病患病率为因变量(y)建立一元线性回归模型分析，其结果如表6所示，男性、女性、男女合计后的体力活动量分别建立的一元线性回归与心血管疾病患病率均具统计学意义(P<0.05)。三组的直线拟合度R2分别为0.607、0、714、0.637,均大于0.6，表明拟合程度均较高，其中女性R2大于男性(0.714 vs 0.607)，提示女性体力活动水平与心血管疾病患病率更具相关性;三组回归系数分别为-0.008、-0.007、-0.008,说明体力活动量与心血管疾病患病率为负相关，即体力活动量每上升1 MET-min/w，男性心血管疾病患病风险下降0.008%，女性心血管疾病患病风险下降0.007%;体力活动与心血管疾病患病风险存在一定“剂量-效应关系”，心血管疾病患病率随着体力活动量的增加而降低，建立的一元线性回归模型可以有效地反映体力活动量与心血管疾病患病率的关系。

表6 体力活动量与心血管疾病患病率的一元线性回归分析

心血管疾病是许多国家人口死亡的主要原因[16]，如何预防心血管疾病的发生已经被WHO认为是公共卫生领域的优先事项[17]。Framingham心脏研究(The Framingham Heart Study，FHS)1967年首次在世界范围内提出能够通过增加体力活动的方式来降低心血管疾病患病风险[18]，现如今大量的研究证实了该观点。一项针对14 716名受试者的Meta分析结果显示在糖尿病前期及心血管疾病的二级预防方面，运动干预的效果和药物治疗的效果类似，而在中风患者中，体力活动的干预效果甚至要优于药物治疗，这提示体力活动不仅能够作为预防心血管疾病的重要手段，还能作为针对非传染性疾病的辅助治疗方法[19]。但心血管疾病的患病率难以量化，心血管疾病的发病不仅是由单一原因导致的，心血管疾病是一种复杂的、多种子因素共同作用导致的疾病，而Framingham风险评分结合了FHS长期研究中总结出的心血管风险因素，已经被用来评估个人发生心血管疾病事件的风险率。[10]早在2001年，美国国家成年人胆固醇教育计划第三小组(National Cholesterol Education Program’s Adult Treatment Panel III，NCEP: ATP III)就用该方法用来预测心血管疾病的初始程度和作为指导初级预防手段[20]，本研究利用了该方法作为心血管风险评估手段，通过与体力活动进行对比分析，结果显示心血管疾病患病率越高的人群其体力活动水平越低，这也与上述文章中提出的观点吻合[21-22]，即体力活动水平能够有效的降低个体心血管疾病患病潜在风险，对个人健康情况有良好的促进效果。

本研究从人员筛查上排除了高尿酸血症、高同型半胱氨酸血症(诊断标准：同型半胱氨酸≥15μmol /L)以及三级高血压患者。其依据是有研究认为高尿酸血症是心血管疾病的独立危险因素[23]，也有研究认为高同型半胱氨酸与心血管疾病患病率呈正相关[24]，而三级高血压患者则不适于纳入实验对象，是根据我国《中国高血压防治指南(2018年修订版)》[13]提到的观点：三级高血压患者常伴随靶器官的受损、不稳定心绞痛、少尿型肾衰竭、严重低钾血症等一系列危险状态，考虑到符合以上任一条件的受试对象均可能已经存在严重的心血管疾病隐患，因此不纳入招募范围内。本次筛选对象时参考我国《中国高血压防治指南(2018年修订版)》[13]规定的1、2级高血压标准，该标准在Framingham心血管评分分层中被纳入且被赋值，因此不考虑排除。原计算公式中要求TC或LDL选其一作为变量指标，考虑到有研究认为LDL与心血管疾病发生率并无显著的相关性[25-26]，本研究采用TC作为指标，这也与其他领域中关于Framingham心血管评分的相关研究采用的指标相吻合[9-11]。

3.1 不同风险组间体力活动及生理生化指标的差异

研究表明，不良的生活习惯是心血管疾病的诱发原因之一，如抽烟、肥胖、缺乏体力活动[27]，且心血管疾病患病风险随着年龄的增长而显著提高[28]。本研究中风险组相较于无风险组，受试对象年龄偏大，体力活动水平偏低，抽烟情况构成比高于风险组，均与上述观点吻合。在风险组中糖尿病患者构成比高于无风险组，Henning等[29]研究表明糖尿病患者心血管疾病发生率为非糖尿病患者的2～3倍，且心血管疾病是成年糖尿病患者过早死亡的主要原因之一。[30]我国《中国高血压防治指南(2018年修订版)》[13]将糖尿病患者视为高血压高危人群，并建议糖尿病患者将血压控制在较于其他一般患者更低的水平，因此在防治心血管疾病同时更应注重糖尿病患者的调控。本研究结果认为男性心血管疾病风险率高于女性(中位数：8% vs 6%)，这与传统观点吻合，即男性心血管病风险概率高于女性。但本次研究中女性大部分处于绝经期前，McSweeney等[31]研究证明雌激素对心血管疾病有显著的保护作用，能够有效延长冠心病发病周期8～10年，但55岁后冠心病患病风险在男女中均增长。在不考虑体力活动强度的基础上，本研究风险组中人群属于中等水平体力活动人群，这也从侧面证实了中年人的体力活动水平要达到较高的水平才能够获得良好的健康效益。Jo等[32]认为至少达到体力活动推荐量2倍及以上才能够获得较好的健康效益，但因本研究未对比各领域体力活动水平分布情况，且受试对象均为在职人员，Holtermann等[33]提出了较高的职业体力活动水平与主要心血管不良事件(MACE)上升及全因死亡率提高相关，这一结果也有悖于传统的“体力活动能够有效促进健康”观点，但可能是本研究风险组中体力活动水平良好却未达到合理健康效益的有效解释之一。

3.2 不同体力活动组间心血管患病风险及风险因素比较分析

本研究将受试对象按照体力活动水平不同分为高、中、低三组，在高水平体力活动组中受试对象呈年轻化趋势，各项生理指标水平趋近于良好，表现为HbAcl、TC、SBP水平低。HbA1c的水平与心血管疾病危险程度呈正相关，有研究认为将HbA1c控制在<7%可有效预防心血管疾病[34]，提示HbA1c的降低有益于降低心血管患病风险；
TC的降低对机体个人健康水平有着良好的促进效果，有研究认为降低血TC含量，能够起到预防动脉粥样硬化的重要作用[35]；
SBP是心血管疾病的主要风险因素且与心血管疾病发病率呈显著相关[36]，SBP的升高也是高血压疾病的先决条件，《中国心血管健康与疾病报告 2019》报道，高血压患者的减少能够显著降低我国心血管疾病事件发生的概率。[36]

现行常用的国际体力活动推荐量规定每周至少进行150分钟中等强度的体力活动。而达到体力活动推荐量的个体较于未达到的个体心力衰竭风险更低[37]，这也从侧面反映出体力活动水平越高，个体心血管疾病患病风险越低。在本研究中，高、中、低体力活动水平组中心血管患病风险也存在类似规律，(5.8% vs 8.8%vs18.2%，P<0.05)。与本研究类似的是，Gulsvik等[38]证明了高水平体力活动个体比低水平体力活动个体拥有更低的全因死亡率及中风几率；
Wen等[39]将低水平体力活动组与不活动的个人相比较，提示即使是低水平的体力活动同样降低了全因死亡率；
Tjønna等[40]的研究表明即使是存在心血管风险隐患进行体力活动的个体，仍比存在心血管隐患但不活动的群体风险更低。以上相关证据均表明了体力活动对心血管患病风险及个体健康效益均有良好的促进效果，结合本研究一元线性回归模型得出，体力活动水平越高则心血管疾病患病风险越低，体力活动水平与心血管疾病患病风险存在一定的“剂量-效应关系”。在本研究中，受试对象每提高1 MET-min/w，男性心血管疾病患病风险下降0.008%，女性心血管疾病患病风险下降0.007%，而Wen[39]的研究也证实了每天进行15分钟锻炼可显著降低14%的全因死亡风险，而不活动的个体死亡率上升17%。

综上所述，本横截面研究系统调查了不同风险组间男女生理生化指标以及Framingham风险因素的差异，同时将量化后的心血管疾病患病率与分不同水平体力活动进行了对比分析。最终结果为随着体力活动水平的升高，心血管疾病患病风险降低，体力活动可以作为预测心血管疾病患病风险的重要指标，因此应该重视体力活动对个人健康的重要促进作用，有利于早期评估及干预中高风险心血管疾病人群。

本研究尚存不足之处：首先，总体样本量较少导致最终研究结果可能不够有代表性，且本次研究受试对象平均年龄约为50岁，年龄及生活习惯方式可能导致个体健康水平随着年龄的增长或不良的生活习惯而受影响；
其次，受试对象多集中在中等水平体力活动组，剩余组中个体样本不足导致研究可能出现个体偏差；
最后，受限于横截面研究的原因，变量和结果同时存在，以及一些未能观测到的变量，正如张晓丽[41]提出的观点，因此不能得出准确的因果关系。

(1)拥有较高心血管患病几率的组中，体力活动水平偏低，抽烟、糖尿病患病情况构成比较高。

(2)体力活动低组别中拥有更多的心血管风险因素，各项心血管风险评分相较于高水平组更高，心血管疾病患病风险增加。

(3)体力活动与心血管疾病患病率存在“剂量-效应”关系，心血管疾病患病率随着体力活动水平的增高而减少。