初發2型糖尿病患者心臟超聲特點及左心室心肌質量分析

趙 鎮,侯 燦,葉新華,成金羅

(南京醫科大學附屬常州市第二人民醫院 內分泌科,江蘇 常州,213000)

流行病學研究[1]發現，糖尿病(DM)患者70%以上死于心血管系統疾病，是非糖尿病人群心血管系統疾病病死率的2～3倍。因此，在糖尿病患者中，早期發現潛在的心血管疾病，可以明顯降低糖尿病心血管并發癥的發病率及死亡率。本研究探討初發糖尿病患者的心臟超聲特點、心臟結構和功能變化，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014—2016年在本院內分泌科住院并初發為2型糖尿病的患者128例。同時選取同時期社區的170例正常人群作為健康對照組。初發2型糖尿病組患者均符合下列標準: ① 符合1999年WHO糖尿病診斷標準及分型標準; ② 排除明確合并心臟病如瓣膜性心臟病、缺血性心臟病、充血性心力衰竭、心肌病、腎衰竭、慢性肺部疾病、嚴重貧血和血紅蛋白病。這些患者被告知有關研究，并在進行調查之前獲得知情同意書。

健康對照組均符合下列標準: ① 來源于社區人群，排除糖尿病病史; ② 排除以下疾病: 心臟病如瓣膜性心臟病、缺血性心臟病、充血性心力衰竭、心肌病、腎衰竭、慢性肺部疾病。③ 自愿同意加入本研究，并配合檢查。

1.2 方法

入組對象均測量身高、體質量，計算體質量指數(BMI)。所有研究對象均于第2天清晨6: 00—7: 30采血。血脂測定: 血總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)采用酶促法; 糖化血紅蛋白(HbA1C)采用高效液相法。心臟超聲采用Philips iE33心臟多普勒超聲診斷儀，配備實時三維探頭X3-1(頻率l～3 MHz)。患者取左側臥位，獲取靜息狀態下大動脈短軸、胸骨旁左室長軸、各水平短軸觀和標準心尖四腔、二腔切面圖像，連續測量3～5個心動周期，取平均值，計算左心室舒張末期容積(LVEDV)、收縮末期容積(LVESV)、每搏輸出量(LVSV)和射血分數(LVEF)、室間隔舒張末期厚度(IVSTd)、左室后壁舒張末期厚度(PWTd)、左心室心肌質量(LVMW)、左室后壁舒張末期內徑(Dd)[2]。操作由一位高年資技師采集所有圖像，另一名技師記錄、分析所有數據。左心室心肌質量的計算公式如下: LVMW(g)=1.05(Dd+PWTd+LVSd)-13.6。

1.3 統計學處理

采用SPSS 19.0軟件對所列各項指標進行比較。計量資料用均數±標準差表示，計數資料用頻數表示。組間計量資料比較采用方差分析。各組間比較行雙樣本t檢驗，各指標間相關性采用Pearson相關分析。檢驗水準為α=0.05,P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 初發單純糖尿病組與正常組在心臟超聲結構及實驗室各項指標的比較

初發單純糖尿病組患者在室間隔厚度、左室舒張末期內徑、左室后壁舒張末期厚度、左心室心肌質量、左房內徑、年齡、糖化血紅蛋白、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白間方面與正常組存在顯著差異(P<0.05)。單純糖尿病組患者的糖化血紅蛋白、甘油三酯、低密度脂蛋白、室間隔厚度、左室舒張末期內徑、左室后壁舒張末期厚度、左心室心肌質量及左室收縮末期內徑、左房內徑均高于正常組。單純糖尿病組的高密度脂蛋白低于正常組。見表1。

2.2 糖尿病組中高血壓組和非高血壓組患者的年齡、生化、心臟超聲各項指標的比較

糖尿病組中，高血壓組和非高血壓組患者在年齡、尿DCA、室間隔厚度、左房內徑上存在顯著差異(P<0.05)。初發糖尿病患者合并高血壓者在年齡、室間隔厚度、左房內徑方面均高于非高血壓組，且存在較高的尿微量蛋白尿。見表2。

2.3 單純糖尿病組患者左心室心肌質量與實驗室各項指標的相關性分析

采用Pearson相關分析研究結果顯示尚不能認為單純糖尿病組左心室心肌質量與實驗室各項指標存在相關性。見表3。

表1 單純糖尿病組和正常組的心臟超聲結構及實驗室各項指標的比較

與正常組比較,*P<0.05,**P<0.01。

表2 高血壓組和非高血壓組患者實驗室各項指標及心臟超聲結構的比較

與正常組比較,*P<0.05,**P<0.01。

表3 單純糖尿病組左室重量與年齡、糖化、肌酐等指標的相關性分析

3 討 論

糖尿病所引起的并發癥有很多，其中以糖尿病性心血管疾病最為嚴重[3]。一項發表在新英格蘭雜志的研究[4]顯示，不論是急性心梗、還是卒中，糖尿病患者的發病風險都比總體人群增加5倍以上。糖尿病患者合并心血管疾病，不僅對患者的健康造成極大的威脅，同時也增加了巨大的國家經濟支出。糖尿病患者常常存在心臟舒張和收縮功能的異常，這種心臟功能的受累常不伴有冠狀動脈疾病和高血壓疾病的而獨立存在[5],甚至在心電圖顯示正常時已存在心臟結構的變化。因此，如果能在早期發現及干預，對糖尿病患者的心血管疾病預防和發生發展可能起到重要作用。

越來越多的研究[6-8]證實，臨床上無心臟病證據的糖尿病患者，左心舒張功能減退者占全部糖尿病患者的90%。本研究結果也同樣證實了這點。該研究發現糖尿病組和健康對照組之間在在室間隔厚度、左室舒張末期內徑、左室后壁舒張末期厚度、左心室心肌質量、左房內徑上均存在顯著差異。左室舒張功能減退在糖尿病患者中的發生機制還不是特別明確[9-10],其原因可能是胰島素抵抗、心肌細胞代謝紊亂，心臟局部腎素-血管緊張素系統和交感神經系統激活、氧化應激等引起心肌細胞的變性、壞死、凋亡，心臟微血管內皮細胞增生，心肌細胞體積肥大，心肌內糖蛋白膠原纖維、甘油三酯及膽固醇沉積，心肌間質纖維化等病理改變[11],使心肌變性僵硬，室間隔和左室后壁增厚，左心室心肌質量指數增大，心室舒張順應性降低，心室舒張時供給心肌舒張的能量減少，導致左心室舒張功能減退[12]。

本研究同時也發現糖尿病組患者在糖化血紅蛋白、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白中與正常組存在顯著差異(P<0.05)。本研究認為糖尿病患者的糖脂代謝紊亂在心肌重構中或許發揮了突出的作用。Bhuiyan等[13]觀察到類似的研究結果。他們發現左室舒張功能減退和糖尿病病程、糖化血紅蛋白水平、肥胖和微循環障礙之間很強的相關性。他們強調，糖尿病患者雖然無癥狀，從第一次診斷直至10年內發展，通過微循環障礙最終導致心血管事件發生。Patil VC等[14]研究指出，增加心臟脂質積聚和受損的鈣穩態可能參與糖尿病心臟功能改變。他們發現在ob/ob小鼠中心臟甘油三酯含量是明顯增加的。高糖、高脂直接作用于心肌使過氧化物酶體增殖物活化受體α(PPARα)信號通路激活。其結果是導致心肌能量代謝由葡萄糖氧化為主轉為以游離脂肪酸β氧化為主和氧化應激增加，另一方面脂質代謝的中間產物在心肌內積聚導致心肌脂毒性。這些都會導致心臟功能異常。由于葡萄糖氧化障礙使得乳酸積聚，進一步促使游離脂肪酸分解供能增加，形成惡性循環[15-16]。

本研究的亞組分析顯示，初發糖尿病組患者合并高血壓者在年齡、室間隔厚度、左房內徑方面均高于非高血壓組，且存在較高的尿微量蛋白尿。本研究結果與美國弗雷明漢研究相一致。研究[17]指出，通過短期和長期的觀察，均顯示糖尿病、肥胖、高血壓與左心房擴大有明顯相關性。近年來，國內外學者[18-20]均發現，高血壓和糖尿病早期發病時均會造成左室舒張功能降低，而糖尿病患者除此之外，還會導致左室收縮功能降低。這也說明糖尿病引起的心臟病變可能較高血壓更為嚴重，糖尿病患者心臟綜合功能更差。高血壓一直被認為是促進左室肥厚發生和發展的最重要因素，既往認為，左室肥厚是心臟對血壓持續性高負荷所發生的結構性變化; 但越來越多的研究顯示，遺傳因素、神經內分泌因素及代謝狀態等在左室重構的發生與發展中起重要作用。有學者提出了心臟代謝性重構的概念，其發生機制包括: ① 血管緊張素Ⅱ刺激心肌細胞蛋白合成代謝，導致心肌細胞肥大; ② 高胰島素使血管壁蛋白質合成增加，血管壁增生肥厚; ③ 交感神經興奮，通過兒茶酚胺誘導心肌蛋白合成; ④ 內皮素促進成纖維細胞合成膠原，使心肌細胞肥大。而糖代謝異常患者常合并高水平胰島素抵抗、交感神經興奮和血管內皮細胞的損傷等，這就不難理解糖尿病患者易發生左室重構。

糖尿病心肌病是獨立于冠狀動脈病變、高血壓和瓣膜病變之外的心肌原發性損害，其主要是伴隨糖尿病產生的。左心室心肌質量的測定方法能夠較為準確的診斷出早期糖尿病心肌病，這也是當前糖尿病心肌病早期診斷中最為行之有效的方法。大多數心臟原發和繼發疾病均易引起左心室心肌質量的增加，直接反映了心臟容量負荷及壓力負荷的加重而高血壓病、糖尿病可以通過不同途徑加重心臟負荷，尤以增加左心負荷為主。當達到一定程度，將會引起左室心肌纖維增生、變性，室間隔和左室壁增厚，從而導致左心室心肌質量的增加[21]。本研究采用Pearson相關分析研究結果顯示目前尚不能認為單純糖尿病組左心室心肌質量與實驗室各項指標存在相關性。考慮原因可能為本研究均選取初發糖尿病患者，尚未對心臟結構構成長期影響，未形成心肌重量的明顯改變，同時也可能與本研究樣本例數偏少有關。左心室心肌質量可以預測心血管疾病的發病率和死亡率[22],因此，本研究還需對研究人群進行長期隨訪，以進一步關注左心室心肌質量與其他生化指標的相關性。

綜上所述，初發2型糖尿病患者在極早期就已經存在心臟結構改變。糖尿病患者存在糖脂代謝紊亂或在心臟結構改變中作出貢獻。初發糖尿病患者合并高血壓時，會加重心臟結構改變。

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