引用本文
张雪平, 廖炽媚, 张威, 黄红飞, 何明光. 静坐和运动时间与视网膜血管管径的相关性[J]. 中华眼视光学与视觉科学杂志, 2017,19(11): 650-655.
Xueping Zhang, Chimei Liao, Wei Zhang, Hongfei Huang, Mingguang He. Effects of Sedentary Behavior and Physical Activity on the Caliber of Retinal Microvessels in Chinese Adults[J]. CHINESE JOURNAL OF OPTOMETRY OPHTHALMOLOGY AND VISUAL SCIENCE, 2017,19(11): 650-655.  
Doi:10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2017.11.003
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静坐和运动时间与视网膜血管管径的相关性
张雪平, 廖炽媚, 张威, 黄红飞, 何明光
1.510530 广州市干部疗养院/广州市第十一人民医院眼科（张雪平、张威）
2.510060 广州,中山大学中山眼科中心 眼科学国家重点实验室（廖炽媚、黄红飞、何明光）。
通信作者：何明光,Email：mingguang_he@yahoo.com

作者简介：张雪平和廖炽媚对本文有同等贡献,列为共同第一作者

收稿日期: 2017-07-21
基金资助: 广东省科技计划项目（2013B20400003）; 眼科学国家重点实验室基本科研专项基金(3030901010058)
摘要

目的:探讨静坐和运动时间与视网膜血管管径的相关性。方法:横断面研究。收集2008年3月至2017年7月在广州市第十一人民医院体检的40岁及以上、未发生过全身重大心脑血管事件的公务员6 560名,对该群体静坐时间、高强度运动（指使呼吸比平常明显急促的运动,如快跑、游泳、打篮球等）、中等强度运动（指使呼吸比较急促的运动,如打太极拳、踢毽子、正常速度骑单车等）和走路时间等生活习惯进行问卷调查,通过眼底照相和有效的眼底血管分析方法测量视网膜动静脉管径。利用单变量线性回归进行混杂因素的筛选,在校正年龄、性别、血压（包括收缩压和舒张压）、吸烟、饮酒等因素后,采用多重线性回归模型分析静坐和运动时间与视网膜血管管径的相关性。结果:共纳入5 857名参与者,在校正了年龄、性别、血压等传统心血管疾病危险因素之后,结果显示静坐时间与视网膜中央动脉管径相关且为视网膜中央动脉管径狭窄的危险因素（β=-0.29,P=0.032）,高强度运动、中等强度运动和行走时间对视网膜血管并无保护作用。结论:静坐时间是视网膜动脉管径狭窄的危险因素,运动对视网膜动静脉管径并无明显影响。

关键词: 静坐时间; 运动时间; 生活方式; 视网膜血管管径
Effects of Sedentary Behavior and Physical Activity on the Caliber of Retinal Microvessels in Chinese Adults
Xueping Zhang1, Chimei Liao2, Wei Zhang1, Hongfei Huang2, Mingguang He2
1Department of Ophthalmology, the Eleventh People's Hospital, Guangzhou 510530, China
2State Key Laboratory of Ophthalmology, Zhongshan Ophthalmic Center, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510060, China
Corresponding author:Mingguang He, State Key Laboratory of Ophthalmology, Zhongshan Ophthalmic Center, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510060, China (Email: mingguang_he@yahoo.com)
Fund:This study was funded by Science and Technology Planning Project of Guangdong Province (2013B20400003); Fundamental Research Funds of the State Key Laboratory of Ophthalmology State Key Laboratory of Ophthalmology (3030901010058)
Abstract

Objective: To explore the association between sedentary behavior, physical activity and retinal microvessels caliber in normal people.Methods: In this cross-sectional study, 6 560 participants, age ≥40 years (range 40 - 87 years) were recruited from March 2008 to July 2017. The calibers of retinal microvessels were graded using retinal photography, and each participant's self-reported sedentary behavior and physical activity time were obtained through an extensive questionnaire. Physical activity was classified as high-intensity activity (running, swimming and basketball), moderate-intensity activity (Taichi, shuttlecock kicking and cycling) and low intensity activity (walking). Multivariate linear regression was used to explore the relationship between life activity habits and retinal microvessel caliber.Results: After exclusion of some recruited particpants for different reasons, 5 857 subjects were inclinded in the final analysis. After adjustment for age, gender, body mass index, blood pressure, fasting plasma glucose, triglycerides, total cholesterol, smoking status, and drinking status, the sedentary time was negatively associated with the caliber of the central retinal arterioles (β=-0.29, P=0.032). There was no significant association between physical activity and retinal vascular caliber.Conclusions: Sedentary time was significantly and independently associated with a decrease in the caliber of central retinal arterioles. The results suggest that sedentary behavior probably increases the risk of cardiovascular diseases among Chinese adults.

Keyword: sedentary behavior; physical activity; life style; retinal microvessels caliber

研究表明, 视网膜动静脉结构的变化与中风[1]、心功能衰竭[2]、急性心肌梗死[3]等心脑血管事件的发生相关, 视网膜动静脉结构是心血管系统健康的良好观察指标。目前已发现的影响心血管系统健康的高危因素包括高血压[4]、糖尿病[5]、血脂异常[6]、吸烟[7]和饮酒[8]等, 但静坐时间与心血管疾病的关系鲜见报道。虽然适量体力活动被认为是心血管疾病的保护因素之一[9], 但有文献显示, 体力活动与静坐是相互独立的因素[10], 体力活动是否能消除长时间静坐带来的负面影响尚没有定论[11]。眼睛不仅是“ 心灵的窗户” , 也是我们窥视全身血管状况的窗口[12], 静坐和运动时间与视网膜血管的关系可以侧面反映两者对心血管系统的影响。本研究拟利用广州市公务员队列的横断面数据, 以视网膜血管管径为观察指标, 研究运动和静坐时间与视网膜血管管径的相关性。

1 对象与方法
1.1 对象

研究对象为2008年3月至2017年7月在广州市第十一人民医院享有终生年度体检福利的广州市公务员。纳入标准：①40岁及以上; ②未发生全身重大心脑血管事件; ③进行每年1次的随访检查。检查内容包括全身体检和常规眼部检查, 其中全身体检包括血常规、血脂、血生化、血压、身高和体质量测定; 常规眼部检查包括裂隙灯显微镜检查、眼压测量、眼底照相和屈光测量。本研究遵循赫尔辛基宣言, 通过中山大学中山眼科中心的伦理审核（伦理批号：2012KYNL048）, 所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 问卷调查

问卷内容包括全身疾病状态、既往史、用药史及生活习惯（包括饮茶习惯、吸烟史、饮酒史及运动静坐习惯等）。收集的静坐习惯信息主要为静坐时间, 由问卷填写者主动报告平均每日的静坐时间, 以小时为单位。运动分为高强度运动（指使呼吸比平常明显急促的运动, 如快跑、游泳、篮球等）、中等强度运动（指使呼吸比较急促的运动, 如太极拳、踢毽子、正常速度骑单车等）和走路。每周的频次和每次持续时间均被记录, 最终每周运动时间计算为每周的频次× 时间, 以小时为单位。

1.3 视网膜血管管径测量

视网膜血管管径的评估基于基线检查时收集的以视乳头为中心的数码眼底彩照, 选取右眼照片用于眼底血管管径的计算分析。管径分析由3位经验丰富的分析员共同协作完成, 利用电脑软件IVAN, 对距离视乳头边缘1~1.5个视盘直径范围内的所有血管进行类型判别（视网膜动脉或静脉）, 并同时对每一条血管选取其中的一段进行管径分析（见图1）。最终, 同一只眼的所有被选取的动脉和静脉管径将被分别代入Parr-Hubbard公式[13, 14, 15], 最终计算出一个动脉管径和静脉管径的综合性变量, 分别称为视网膜中央动脉管径当量（Central retinal arteriolar equivalent, CRAE）和视网膜中央静脉管径当量（Central retinal venular equivalent, CRVE）。

图1. 视网膜血管管径测量方法（IVAN软件）Figure 1. Measurements of retinal vascular caliber (IVAN; University of Wisconsin, Madison, WI, USA).

1.4 统计学方法

横断面研究。采用STATA（ver. 12.0; Stata Corp, College Station, TX）统计学软件进行数据分析。运动和静坐时间与视网膜动静脉管径的相关性采用线性回归分析。为排除混杂因素如年龄、性别、既往病史、体力活动等的影响, 对混杂因素采取单变量线性回归进行筛选, P < 0.25的因素被认为具有统计学意义并纳入多重线性回归分析中。因素间的相关性采用Spearman相关分析。相关分析及多重线性回归分析中以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 研究对象生物学特征

共6 560例公务员参与本研究, 排除问卷中信息缺失、眼底照片不可分辨、存在眼底疾病及报告曾有心血管事件发生者, 5 857例被纳入此次分析中。如表1所示, 本研究纳入人群平均年龄相对较大, 每周运动时间较少, 静坐时间相对较多。

表1 研究对象生物学参数及相关生活习惯特征（5 857例） Table 1 Characteristics and living habits of study participants (5 857 cases)
2.2 静坐和运动时间与视网膜中央动静脉管径当量的相关性

如表2所示, 除运动时间、行走时间、静坐时间等生活习惯外, 与心血管事件发生相关的年龄、性别、体质量指数（Body mass index, BMI）、血糖、血压、血脂及常见生活习惯吸烟、饮酒皆被纳入单变量线性回归, 结果显示年龄、性别、血压、吸烟、饮酒是血管管径当量的混杂因素并纳入多重回归中。校正了年龄、性别、血压（包括收缩压和舒张压）、吸烟、饮酒等因素之后, 结果显示静坐时间与视网膜中央动脉管径定量显著相关且为视网膜中央动脉管径狭窄的危险因素, 但对视网膜中央静脉无明显作用。运动时间与视网膜血管管径并无明显的相关性。

表2 视网膜中央动静脉管径当量相关危险因素的回归分析 Table 2 Relationship between living habits and retinal central vascular equivalent
2.3 静坐和运动时间与其他因素的相关性

静坐和运动为复杂的生活习惯, 可以受到很多变量的影响。如表2所示, 静坐时间对视网膜中央动静脉的作用在矫正相关因素前后相反, 可知静坐时间与某些校正因素相关, 故我们进行了静坐和运动时间与其他因素相关性的分析。如表3所示, 静坐时间与大多数校正因素均有相关性, 但较为明显的是年龄（ρ =-0.44）。中等强度运动时间与大多数校正因素有相关性, 但相关系数小, 表明相关性较弱。高强度运动时间和行走时间相似, 与年龄的相关性较其他因素更明显（ρ =-0.20、0.24）。

表3 静坐和运动时间与校正因素的相关系数（ρ 值, Spearman检验） Table 3 Correlation coefficients between living habits and confounding factors ( ρ value, Spearman's Correlation)
3 讨论

本研究对广州公务员队列进行分析, 结果显示静坐时间是视网膜动脉管径狭窄的危险因素, 尚未发现其与视网膜静脉管径的相关关系, 且运动时间（包括高强度、中等强度和步行）与视网膜血管管径无相关性。

视网膜血管管径的变化预示着早期血管系统的损害[16, 17]。前期研究证实视网膜血管管径和其他传统心脑血管危险因素（如老龄、肥胖、血糖偏高和血脂异常等）具有相关性[3]。同时, 静坐已被发现是糖尿病、动脉粥样硬化等相关疾病的危险因素[18, 19, 20], 其与心血管系统健康的关系不可忽视。随着生活方式的变化, 人们的运动时间越来越少, 静坐时间也随之延长, 这种趋势在青少年中已有显现[21, 22]。国内也有调查显示, 83.3%的调查对象平均每天休闲静坐时间超过2 h, 高于2006年美国调查的结果[23]。迄今, 这种生活方式与视网膜血管管径的关系尚未见报道。公务员由于职业所限, 静坐时间较长, 据报道称约75%的公务员平均每天静坐时间为6~12 h[24]。公务员职业较稳定, 能完成每年固定的随访体检, 故公务员队列是个理想的研究静坐时间的人群样本。

本研究发现, 静坐行为只与视网膜动脉管径显著相关, 且静坐时间越长, 动脉管径越小, 尚未发现其与视网膜静脉管径的关系。根据已有的研究, 静坐行为对全身血管的影响可能存在以下机制。Horta等[25]在青年人中发现, 在校正了运动等因素后, 静坐行为与动脉硬度呈显著的正相关, 在分子层面上推测其可能是通过减少葡萄糖转运蛋白表达[26], 从而导致胰岛素抵抗[27]而影响血管硬度[28]。另外, 久不活动的肌肉会减少对血浆内甘油三酯的吸收量以及降低高密度脂蛋白的浓度, 静坐活动可能通过影响血脂代谢的方式影响血管的健康[29]。上述理论侧面反映出静坐行为对全身动脉的影响较静脉大, 与本研究结果相一致。

由于运动时间与静坐行为被认为是相互独立的, 它们有各自不同的影响因素, 且运动所带来的积极效果不能抵消静坐行为所带来的对健康的负面影响[11, 30], 故运动时间也被纳入到此次分析中。本研究结果显示高强度运动时间和行走时间与视网膜静脉管径在单变量回归中有相关性, 但被纳入多变量线性回归时则无显著相关性, 这与已知的研究报道[31]相反。考虑到既往文献报道的研究对象为患有1型糖尿病的儿童和成人, 且运动类型定义不统一, 故可能导致结论不同。本研究中纳入的大部分为50岁以上人群, 较少人能承受高强度运动负荷, 每周进行中强度运动或行走时间少, 推测运动效果可能未能在本研究中显现。故运动时间与视网膜血管管径的关系还需要在更大年龄范围的正常人群中进行验证。

另外, 本研究在纳入校正因素进行多变量线性回归分析中发现, 静坐与视网膜动脉管径的关系在校正相关因素前后相反。在进一步进行校正因素的相关性分析之后, 结果显示静坐和运动时间与大多数校正变量有相关性, 但只有与年龄的相关性较强。在本研究中, 年龄越大, 静坐时间和高强度运动时间越短, 中强度运动和行走时间越长, 这可能是由于我们的人群年龄范围为40~87岁, 退休后的人群和退休前的相比有更少的工作负担和更多的休闲时间, 故静坐时间随着年龄增大而减少, 中强度运动和行走时间延长。考虑到本研究的样本量较大, 在相关性检验中, 除年龄外的其他变量与静坐和运动时间的相关性较弱, 可以认为除年龄外, 其他因素与静坐和运动时间的相关性可忽略, 只是作为回归中的混杂因素影响了静坐时间对视网膜动脉管径的作用。

本研究存在一定的不足之处：①仅利用横断面数据, 未能监测静坐和运动习惯对视网膜血管管径的长期影响; ②关于静坐生活方式未采集更多的信息, 如静坐的方式可细致到看电视时间、玩电脑时间等。静坐方式的不同是否对视网膜血管管径产生影响仍需进一步证实。

综上所述, 本研究是首个利用大样本正常人群的数据, 探讨静坐和运动时间与视网膜血管管径的相关性。研究结果提示静坐时间是视网膜动脉管径狭窄的危险因素, 运动时间不管是高强度运动、中等强度运动或行走时间均对视网膜动静脉管径无明显影响。这提示我们, 对健康生活方式的倡导除了提倡增加运动时间之外还应减少静坐时间。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 张雪平、廖炽媚、何明光：收集数据, 参与选题、设计及资料的分析和解释; 撰写论文; 根据编辑部的修改意见进行修改。张威：参与选题、设计及资料的分析和解释, 修改论文中关键性结果、结论, 根据编辑部的修改意见进行核修。黄红飞：参与选题、设计和修改论文的结果、结论

The authors have declared that no competing interests exist.

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