习惯性体力活动的不同领域与强度与标准化运动心血管反应的分域关联研究

《Journal of Cardiovascular Development and Disease》：Different Domains and Intensities of Habitual Physical Activity Are Differentially Associated with Cardiovascular Responses to Standardized Exercise

　　

规律性体力活动（physical activity, PA）与心血管健康密切相关；然而，其与心血管功能的关联可能因体力活动执行的领域、强度及情境而异。本探索性横断面研究调查了匈牙利东北部605名成年人中，领域特异性和强度特异性体力活动与标准化运动后心率（heart rate, HR）反应之间的关联。参与者平均年龄为42.50 ± 12.23岁，65.5%为女性，60.7%超重或肥胖。体力活动采用长版国际体力活动问卷（International Physical Activity Questionnaire, IPAQ）评估，心率反应采用YMCA 3分钟台阶试验评估。多重线性回归模型调整了人口学、临床、行为和社会经济协变量，并在敏感性分析中考察遗传评分。较高的总体体力活动与较低的ΔHR、HRaft和HRmax%相关（标准化β = ?0.222至?0.207；所有q < 0.001）。中等强度体力活动显示出最强的强度特异性关联（β = ?0.237至?0.223；所有q < 0.001），而高强度体力活动在错误发现率（false discovery rate, FDR）校正后仅与ΔHR相关，步行体力活动未显示显著关联。在相互调整的领域模型中，休闲时间和家务/园艺体力活动均与所有三项主要心率结局的较低值相关，而工作和交通相关体力活动则无此关联。探索性分析中，骑行、高强度园艺和中等强度休闲时间体力活动的活动特异性关联在FDR校正后均未保持显著。这些探索性发现提示，习惯性体力活动的强度和领域构成可能与其运动后心率指标的关联相关，有待在独立研究中进一步验证。

论文解读

一、研究背景与问题

心血管疾病（cardiovascular disease, CVD）是全球范围内最主要的死亡原因之一，而规律性体力活动（physical activity, PA）被公认为心血管健康的重要可调控决定因素。大量流行病学证据表明，体力活动与心血管疾病、2型糖尿病、多种癌症及过早死亡风险降低密切相关。然而，近年来的研究日益揭示，体力活动对心血管系统的影响不仅取决于活动总量，还取决于其强度、执行领域及具体情境。不同体力活动领域的比较研究普遍发现，休闲时间体力活动（leisure-time physical activity, LTPA）较职业性体力活动具有更有利的心血管关联，这一现象被称为“体力活动悖论”（physical activity paradox）。这一区分挑战了所有形式的体力活动均提供等同心血管益处的假设，凸显了考察体力活动如何积累及在何处积累的重要性。

运动后心率（heart rate, HR）反应能够提供心血管功能容量和自主神经调节的临床相关信息。运动能力与死亡风险密切相关，而传统运动后心率恢复受损已被确立为心血管及全因死亡率的预测因子。静息心率和运动心率反应亦与心血管风险和不良结局相关。在标准化的次极量运动测试中，给定负荷下较低的心率反应可能反映更有利的心血管适应和功能容量。然而，以人群为基础的研究多聚焦于总体体力活动或休闲时间体力活动，对不同体力活动领域和强度是否与标准化运动中测得的心率反应存在差异性关联关注较少。

这一问题在匈牙利尤为突出。尽管该国报告的体力活动水平总体达到国际推荐标准，心血管疾病仍然是主要的公共卫生负担。匈牙利人群的体力活动模式以职业性和家务活动贡献为主，而休闲时间和主动交通活动的参与相对有限。这种习惯性体力活动构成的差异，可能影响对总体活动量与心血管健康关系的解读——高总体体力活动水平并不必然意味着活动是在与有利心血管结局更一致相关的领域或强度中积累的。因此，有必要系统考察体力活动领域和强度与标准化运动后心率反应的关联。

二、研究设计与方法

本研究为横断面分析，数据来源于2018年在匈牙利东北部豪伊杜-比豪尔州（Hajdú–Bihar）和索博尔奇-索特马尔-贝拉格州（Szabolcs–Szatmár–Bereg）开展的人群健康调查。研究对象为20–64岁成年人，其中匈牙利普通人群通过全科医生诊所随机抽样，罗姆人参与者则通过随机选择的隔离定居点的住户抽样招募。最终分析样本包括605名参与者，其中209名男性（34.5%）和396名女性（65.5%），平均年龄42.50 ± 12.23岁。

体力活动采用长版国际体力活动问卷（International Physical Activity Questionnaire, IPAQ）评估，涵盖工作、交通、家务/园艺和休闲时间四个领域，并按步行、中等强度和高强度进行分类。每周体力活动以代谢当量分钟/周（MET-min/week）表示。报告的活动持续时间超过180分钟/天的项目按活动类型特异性方法进行截断处理。

心率反应采用YMCA 3分钟台阶试验评估。测试前先进行2分钟坐位休息，随后通过桡动脉触诊测量60秒静息心率（HR_rest）。参与者按照节拍器引导的“上、上、下、下”四拍序列在30厘米平台上进行3分钟台阶运动，节拍器设定为96次/分钟，对应每分钟24个完整台阶循环。运动结束后参与者取坐位，通过桡动脉触诊测量60秒运动后心率（HR_aft），并在运动结束后5分钟（HR_5min）和10分钟（HR_10min）进行额外60秒测量。心率反应指标包括运动后首次心率评估与静息心率之差（ΔHR = HR_aft ? HR_rest），以及HR_aft占年龄预测最大心率百分比（HR_max% = [HR_aft/(220 ? 年龄)] × 100）。

统计分析采用多重线性回归模型，协变量按顺序进入。模型1包括年龄、性别和民族；模型2进一步纳入社会经济和行为因素；模型3增加临床和代谢指标；模型4（主要完全调整模型）进一步纳入每周静坐时间、500米步行能力、疼痛严重程度和一般活动限制。主要分析包括总体体力活动、总体体力活动强度和体力活动领域与三项主要心率结局（ΔHR、HR_aft和HR_max%）的关联，共24项比较，采用Benjamini–Hochberg错误发现率（false discovery rate, FDR）程序进行多重检验校正。敏感性分析中额外调整了运动相关遗传评分（oPGS_exercise）和冠心病相关遗传评分（oPGS_CHD）。

三、研究结果

3.1 参与者特征

最终分析样本包括605名参与者，其中48.3%自我认同为罗姆人，48.1%为当前吸烟者，60.7%被归类为超重或肥胖。平均BMI为27.01 ± 5.76 kg/m²，平均收缩压和舒张压分别为124.90 ± 15.84和79.14 ± 9.19 mmHg，平均静息心率为77.49 ± 10.17次/分。26.3%的参与者报告接受降压治疗，7.1%和7.8%分别报告接受降脂和降糖治疗。按年龄和性别特异性心率反应分层比较显示，良好/优秀层级的参与者具有较低的ΔHR和HR_max%，年龄稍大，舒张压较低，女性比例较高。

3.2 不同心率反应类别的体力活动特征

探索性分析显示，多项体力活动指标在年龄和性别特异性运动后心率分层间呈现有序趋势。总体体力活动从极差/差组到良好/优秀组递增（p < 0.001），主要反映中等强度体力活动的增加（p < 0.001）。高强度体力活动和步行体力活动未显示显著趋势。在体力活动领域方面，休闲时间、家务/园艺和交通相关活动均随心率反应层级改善而增加（p < 0.001、p < 0.001和p = 0.003），而工作相关体力活动未显示显著总体趋势（p = 0.060）。

3.3 体力活动与心率反应的关联

在完全调整模型中，较高的总体体力活动与较低的ΔHR、HR_aft和HR_max%一致相关（所有q < 0.001），标准化系数在三个结局间相似。在强度特异性指标中，中等强度体力活动与主要心率结局的关联最强（β = ?0.237至?0.223；所有q < 0.001）。高强度体力活动仅与较低的ΔHR相关（β = ?0.103，q = 0.045），其与HR_aft和HR_max%的关联在FDR校正后未保持显著。步行体力活动与任何主要心率结局均无显著关联。

在相互调整的领域模型中，家务/园艺体力活动与ΔHR、HR_aft和HR_max%呈负相关（β = ?0.138至?0.128；q = 0.003–0.005）。休闲时间体力活动也与所有三项结局呈负相关（β = ?0.105至?0.094；q = 0.027–0.034）。工作相关和交通相关体力活动在FDR校正后与主要心率结局无显著关联。在探索性活动特异性分析中，骑行和高强度园艺与所有三项主要心率结局呈名义负相关，中等强度休闲时间体力活动与较低的HR_aft和HR_max%呈名义相关，但33项活动特异性关联在FDR校正后均未保持显著。主要分析结果在顺序调整模型和额外调整多基因评分的敏感性分析中总体保持稳定。

四、讨论与结论

本研究的发现表明，较高的总体体力活动和中等强度体力活动与较低的ΔHR、HR_aft和HR_max%相关，这与规律体力活动与更有利的心血管适应和运动相关心率反应相关的既有证据一致。可能的生理机制包括每搏输出量增加、外周氧提取和内皮功能改善以及自主神经调节变化，但本研究未直接评估这些机制。中等强度体力活动在强度特异性指标中显示出最强且最一致的关联，而高强度体力活动关联较弱，步行体力活动无显著关联。在领域分析中，家务/园艺和休闲时间体力活动与较低的心率结局值相关，而工作和交通相关体力活动未达统计学显著。骑行和高强度园艺在探索性分析中显示名义关联，但未通过FDR校正。

本研究的局限性包括：横断面设计无法确立因果关系；体力活动采用自我报告问卷评估，易受回忆偏倚和社会期望偏倚影响；心率通过桡动脉触诊人工测量，缺乏电子参考验证；YMCA台阶试验为次极量现场评估而非最大有氧能力直接测量；药物使用信息为自我报告，无法可靠分类β受体阻滞剂等影响心率的药物类别；参与者排除可能引入选择偏倚；多基因评分的优化样本与本研究人群存在重叠；研究样本来自匈牙利东北部两个特定来源人群，代表性有限。

研究结论：在本探索性横断面分析中，较高的总体和中等强度体力活动与较低的ΔHR、HR_aft和HR_max%相关。家务/园艺和休闲时间体力活动在相互调整的领域模型中也与这些结局的较低值相关，而工作和交通相关体力活动的相应关联未达到FDR校正后的统计学显著性。这些发现有待独立复制验证。未来需要前瞻性和干预性研究评估时间关系，并确定习惯性体力活动的改变是否与心血管功能或长期心血管结局的变化相关。