在心血管疾病（cardiovascular disease, CVD）患者中，峰值摄氧量（peak oxygen uptake, VO₂peak）是评估运动耐量、心功能储备及远期预后的重要客观指标。VO₂peak 受“中心因素”（心输出量、肺功能等）与“外周因素”（骨骼肌量与肌功能、微循环等）共同影响。

2型糖尿病患者普遍存在骨骼肌量与肌力下降、肌纤维类型改变、线粒体功能受损及毛细血管密度下降等病理改变，这些异常可显著削弱外周组织对氧的利用能力，进而影响运动耐量。对于合并CVD的糖尿病患者而言，下肢肌力是否在决定VO₂peak中发挥更大的作用，既往证据有限。

基于此，日本学者在Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention发表研究，探讨在接受经皮冠状动脉介入治疗的CVD患者中，下肢肌力与VO₂peak的关联是否因合并糖尿病状态而存在差异，并评估糖代谢控制状况对下肢肌力与运动耐量的潜在影响。

1. 研究类型与对象

研究类型：单中心、回顾性、横断面研究。

纳入时间：2015年9月—2021年6月。

研究对象：因急性冠脉综合征接受经皮冠状动脉介入（PCI）的住院CVD患者。

纳入标准：

• 年龄 ≥18岁；

• 能够完成标准化心肺运动试验（cardiopulmonary exercise testing, CPX）；

• 运动试验达成足够的运动负荷（呼吸商 respiratory exchange ratio, RER ≥1.0）。

主要排除标准：

• 明显认知功能障碍（MMSE <23分）；

• 严重肌骨系统、神经系统或肺部疾病，限制运动能力评估；

• 不能完成CPX或CPX质量不符合分析要求。

最终纳入 262 例患者（平均年龄 63.7±10.6 岁，男性约 87%）。依据是否合并 2 型糖尿病分为：

• 糖尿病组（DM组）：106例；

• 非糖尿病组（non-DM组）：156例。

糖尿病诊断及控制评估参照日本 2019 年糖尿病诊疗指南，以病史及 HbA1c 为依据。

2. 主要观察指标

（1）运动耐量：VO₂peak

使用单车功率计实施 CPX，采用递增负荷（ramp）方案：

• 静息 4 分钟；

• 10–20 W 热身 3 分钟；

• 其后每分钟增加 10–20 W，直至自觉力竭或出现终止指征。

通过呼气代谢监测系统连续记录气体交换参数。终止标准包括：RER >1.15、VO₂出现平台期或符合临床终止标准。

VO₂peak 以 mL/kg/min 表示。

（2）下肢肌力：等长膝伸肌力量（isometric knee extensor strength, IKES）

采用手持测力计配合固定装置，评估双侧股四头肌等长收缩力量：

• 受试者取坐位，髋、膝关节屈曲90°；

• 每侧进行两次最大自主收缩测试，取双侧测值中的最大值；

• 为校正体重差异，以IKES/体重（kgf/kg）作为分析指标。

测量由受训物理治疗师完成，重复性良好（组内相关系数 ICC 0.90–1.00）。

（3）其他临床变量

包括超声心动图参数（如左室射血分数LVEF、E/e′）、实验室指标（血红蛋白、HbA1c、eGFR、hs-CRP 等）、冠脉病变特征及用药情况。

与 non-DM 组相比，DM组患者更具典型代谢/心血管危险特征：

• 体重指数（BMI）较高（约25.9vs 24.1kg/m²）；

• 高血压患病率更高；

• HbA1c水平显著升高（中位数约7.0%vs 5.7%）；

• LVEF 略低。

值得注意的是，两组在以下指标上平均值相近：

• VO₂peak：约15.7 vs 16.1mL/kg/min；

• IKES/体重：约0.54 vs 0.56kgf/kg。

提示两组患者的平均运动耐量和下肢肌力水平相似，但二者之间的相关强度可能存在本质差异。

在全部262例患者中，IKES与VO₂peak之间存在显著正相关，相关系数约为0.38，提示下肢肌力是CVD患者运动耐量的重要外周决定因素之一。

分组分析显示：

• DM 组：IKES与VO₂peak的相关系数约为0.58，相关性强且高度显著；

• non-DM 组：相关系数约为0.26，相关性较弱。

在多元线性回归模型中，纳入年龄、性别、BMI、LVEF、E/e′、eGFR、血红蛋白、HbA1c等协变量，并加入“糖尿病 × IKES”的交互项：

• 在全体样本中，交互项“DM×IKES”对VO₂peak的影响显著（P≈0.033），提示糖尿病状态改变了下肢肌力对 VO₂peak的影响模式；

• 在DM组亚组分析中，IKES对VO₂peak的标准化回归系数约为0.83，P<0.001，即使校正多种混杂因素，下肢肌力仍为VO₂peak的独立且强相关预测因子；

• 在non-DM组中，IKES与VO₂peak的关系在多元模型中不再显著（β 接近 0，P≈0.96），提示非糖尿病患者的运动耐量受年龄、性别、体成分等多因素综合影响，下肢肌力的相对贡献较小。

根据HbA1c水平分层（<6.0%、6.0–6.9%、≥7.0%）的进一步分析表明：

• HbA1c越高，IKES/体重越低，呈显著线性递减趋势；

• HbA1c同时为VO₂peak的独立负相关因素。

提示慢性血糖控制不良可能同时损害下肢肌力与运动耐量，在合并CVD的人群中尤需关注。

2型糖尿病患者存在胰岛素抵抗与糖毒性，导致肌肉蛋白分解增加；I型肌纤维比例降低，氧化代谢能力下降；线粒体功能受损及毛细血管密度减少，总肌量及肌力下降，呈现“糖尿病性肌少症”特征。这些改变削弱了运动时骨骼肌对氧的摄取与利用，使VO₂peak更依赖于残余有效肌肉质量及肌力水平。

同时，DM组患者LVEF略低，且既往研究已证实糖尿病人群中存在糖尿病性心肌病、冠状动脉微血管功能障碍及舒张功能减退等情况。在中心泵功能储备有限的前提下，有限的心输出量能否转化为有效的运动表现，很大程度依赖外周骨骼肌的利用能力，因此在合并糖尿病的CVD患者中，下肢肌力对VO₂peak的决定作用相对放大。

对于接受心肺康复的CVD患者，本研究提示：

1）合并2型糖尿病且下肢肌力下降者，尤其是HbA1c控制不佳、体成分不理想的患者，可视为应重点实施下肢力量训练的高收益人群，不仅着眼于防止肌少症或跌倒风险，更可能通过提升下肢肌力显著改善VO₂peak与功能状态。

2）运动处方中，应重视“有氧训练+阻力训练”以及在严格安全评估基础上的个体化高强度间歇训练（high-intensity interval training, HIIT），以期同步改善心肺适应性、骨骼肌质量及糖代谢。

3）临床路径中宜推动“心—肌—代谢”一体化管理，将心功能评估、糖代谢与HbA1c动态监测、下肢肌力与肌少症风险筛查纳入常规，形成评估—干预—随访的闭环管理，减少“血糖控制不良—肌力下降—运动耐量进一步下降”的恶性循环。

本研究为单中心、回顾性横断面设计，因果推断能力有限；未直接测量线粒体功能、肌肉毛细血管密度等更深层肌肉功能指标；未纳入因病情严重无法完成CPX 的患者，存在选择偏倚；样本中接受胰岛素治疗的比例较低，对不同治疗方案糖尿病患者的外推需谨慎。

未来有必要通过前瞻性随机对照试验验证：在合并糖尿病的CVD患者中，针对性强化下肢肌力训练能否显著提高VO₂peak、改善临床预后与生活质量；并进一步探索下肢肌力能否作为心肺康复疗效评价及运动处方个体化调整的动态指标。

本研究提示：在接受PCI的CVD患者中，合并2型糖尿病是放大“下肢肌力—运动耐量”关系的重要修饰因素。对于该人群，在常规运动耐量评估之外，增加简便可行的下肢肌力测定，并在康复方案中强化下肢阻力训练与综合代谢管理，具有明确的理论与实践意义。

参考文献：略

作者：张诗源编译

来源：《Original Investigation》

原文:合并糖尿病的心血管疾病患者，下肢肌力对运动耐量的影响更为显著.pdf