文摘
本研究的目的是评估的身体质量指数(BMI)的变化的影响在一个8-yr随访,纵向变化的肺活量(VC)、用力肺活量(FVC),在一秒用力呼气量(FEV1),肺一氧化碳扩散能力(DL,有限公司)在一般人群样本指标的北意大利。
为了避免包括体重变化可能与身体发育有关,只有1426名成年人(> 24岁,46%的男性),完成后续的选择。值线性回归模型应用于估计变化的中位数(计算后续减去基线值)的VC、FVC, FEV1和DL,有限公司指数函数变化的BMI在随访期内,分别按性别、考虑几个潜在的混杂因素后,效果修饰符。
肺功能损失的程度往往是那些更高,在基线,报道更大的BMI值。男性比女性经历了更大的损失(20 - 16毫升FEV1减少平均BMI单位增加在男性和女性中,分别)。相反,纵向的变化指数轻微和无意义的增加造成的DL,有限公司男女双方价值观。
在8-yr随访,体重增加的不利影响可能是可逆的为大多数的人减少了许多成年人身体质量指数的值也增加了他们的肺功能。超重患者通气障碍应该经常鼓励减肥改善肺功能。
本研究支持部分由美国国家研究委员会,针对项目”疾病的预防和控制因素,SP2,合同编号。91.00171.PF41”;意大利电力部门的资助(ENEL)和CNR-ENEL项目”相互作用的能量系统与人类健康的环境”,罗马,意大利;合同编号。bmh1 - ct92 - 0849 (BIOMED1)在欧洲经济共同体和比萨大学的意大利;由Collegeville史克必成的助学金制药,PA,美国(1999 - 2000),从葛兰素史克,英国伦敦(2001)。
的身体质量指数(BMI)、体重(公斤)的平方高度(m)的比率,是一个众所周知的指数,收到越来越多的关注来评估整个肥胖对通气功能的影响。
除了年龄和身高、体重指数最近被认为是一个额外的独立变量在模型推导肺活量的预测方程1,2。特别是,当前作者以前观察到体重指数提高了预测精度卷和流动,无论性2。
此外,BMI或体重收益已被证明与纵向一秒钟用力呼气量的下降(FEV1)、用力肺活量(FVC)在成人中,无论是在职业人群3,4在一般人群样本5- - - - - -7。这种BMI对肺功能的影响已被证明是独立于年龄4,5。与男性和女性的研究,已发现明显高于影响在男性5- - - - - -7。
对BMI的纵向变化的影响肺一氧化碳扩散能力的变化(DL,有限公司)在一般人群大样本。体重,但不是BMI,变化是包括纵向变化的预测因子之一DL,有限公司在成人的图森阻塞性肺疾病的流行病学研究,虽然它没有明确的影响8。通过应用统计模型类似于应用于上述论文,作者曾发现,体重在基线和体重变化的重要预测因子DL,有限公司纵向增加一个8-yr段,在成人男性和女性从波河三角洲在意大利前瞻性流行病学研究9。在临床研究方面,大的BMI值已被证明是一个独立的行列式的扩散指数增加的慢性阻塞性肺病(COPD)患者10和阻塞性睡眠呼吸暂停11。在一项小型研究大规模肥胖但否则正常,不吸烟,年轻人,一次呼吸DL,有限公司增加与肥胖的程度12。
本研究的目的是评估体重指数的变化的影响,在一个8-yr随访,纵向变化缓慢的肺活量(VC)、FVC, FEV1,DL,有限公司在一般人群样本的北意大利。
方法
阿宝河三角洲的研究
波河三角洲一般人群的前瞻性流行病学研究农村地区在意大利北部(威尼斯附近)评价慢性阻塞性肺病的自然历史和评估可能造成的空气污染健康影响大型热电发电站在先前未受污染的地区。基线调查是在1980 - 1982年3284例,其中1988 - 1991年2136例(65%),术后随访,新增了705个人13。以前的出版物已经详细描述了样本的特征14,调查问卷采用15(意大利国家研究委员会的调查问卷在呼吸道症状,疾病和危险因素,修改版本的国家心脏,肺和血液研究所的调查问卷),呼吸道症状和疾病的患病率15,16慢性阻塞性肺病的风险因素的影响17,18、肺功能测试协议和参考方程2,19,20.。
选择的主题
评估体重变化的影响随着时间的推移,2136例完成问卷后续被认为是。为了避免包括体重变化,可能是身体发育有关,选择1426名成年人> 24岁的年龄。基线和随访1201例提供的措施VC操纵,FVC的1131例和844例DL,有限公司。25岁被选为截止值,因为它似乎年龄之外,所有肺功能和扩散能力指标考虑减少2,19。
肺功能测量
在这两个调查,一个计算机化的pneumotachograph (Fleish 3号)(肺系统47804 / S,惠普,沃尔瑟姆,马萨诸塞州,美国)用于测量卷。pneumotachograph加热在37°C,卷在L在身体的温度和环境压力和饱和水蒸气(btp)。体积校正进行日常使用标准的注射器(3 L)。肺功能测量的协议履行美国胸科学会(ATS)建议21,除了FVC策略的端点的标准22。至少两个试验重复获得满意的VC值。最高的VC是用于统计分析。8 FVC演习进行获得至少三个接受审判。为了保证重现性,这两个最大的FVC和FEV1值可接受的试验必须在5%以内。最大的FVC和FEV1值被选中,无论空间。
一次呼吸DL,有限公司奥美是计算使用方法et al。23,考虑到体积在干燥的环境温度和压力(ATPD)。为了表达DL,有限公司在mL·敏−1·毫米汞柱−1体积的气体在标准温度和压力,不含水蒸气(STPD) STPD进行校正。启发的DL,有限公司必须≥85%的VC才能接受19。呼吸保持时间计算当一半的体积是灵感的时刻死腔冲洗完成和收集肺泡的气体开始,根据ATS的建议21。4试验进行获得两个可接受的演习;最高的DL,有限公司值是用于分析19。血红蛋白修正并没有执行,收集血液样本并没有包括在研究协议。一氧化碳传递系数(K有限公司)之间的比例计算DL,有限公司和肺泡体积(V一个)。
风险因素
BMI是计算体重(公斤)之间的比例和身高(米)平方。身高和体重测量的站在学科地位没有鞋子穿的衣服。年龄在去年生日在基线调查记录。吸烟纵向类别被定义为“持久的吸烟者”(那些吸烟者在基线和随访),“从未吸烟者”(那些从未吸烟者在基线和随访),“初学者”(那些从未吸烟者在基线和吸烟者在随访),“戒烟”(那些吸烟者在基线和exsmokers后续),“exsmokers”(基线调查前已经戒烟的人),和“其他吸烟者”(剩下的个体即。那些之间的启动和退出两项调查),基于吸烟状态在基线和随访。社会经济地位是编码为“低”,“中等”,和“高”分解示例的基础上两个特点:职业和拥挤指数(数量的房子配偶数量的房间比)。下列因素在基线测量和编码为二进制变量:职业暴露(定义为接触/不接触任何的列表18有毒物质(粉尘、化学物质和气体)在任何地方主体)工作过,physician-confirmed哮喘,physician-confirmed慢性支气管炎和/或physician-confirmed肺气肿。
纵向变化的变量
所有受试者包括在分析完整的随访,这是他们都基线和随访观察。因此,各个主体的纵向变化的变量被认为是在分析可以计算。例如,"定义为VC值在后续通过VC值,减去基线。所以定义,"假设正值VC在后续时间增加时,和负风险降低了。因此,dFVC dFEV1,dFEV1/ VC, dFEV1/ FVC、dDL,有限公司dK有限公司和dBMI也定义。
统计分析
健壮的百分位数和中位数回归方法应用。中位数,5日和第95百分位数,计算基线和随访样本的特征和纵向变化。
中值线性回归模型应用于估计陷落的中位数,dFVC dFEV1,dFEV1/ VC, dFEV1/ FVC、dDL,有限公司和dK有限公司作为dBMI的函数,分别按性别。中位数回归技术提供答案时类似于最小二乘回归与正态分布是线性的数据错误,但是明显的区别于最小二乘适合当常态条件或不满足的错误当数据包含明显的异常值24。特别是,对于任意给定的一组协变量的值,它允许值相反的意思是肺功能变化的估计(中位数比意味着偏远的值不敏感)。在当前示例中,一些不同寻常的大体重增加或损失,身体可以接受的还可能是由于测量误差被观察到。异常巨大的观察不允许影响分析协变量的回归值相反的意思。在附录部分,作者提出一个更详细的描述中位数回归和一个示例,说明了它的特性。
几个危险因素被作为独立变量:BMI,身高、体重、年龄、社会经济地位、职业暴露,physician-confirmed慢性支气管炎和/或physician-confirmed肺气肿,和physician-confirmed哮喘都记录在基线,纵向吸烟习惯,后续的长度。基线年龄的去除模型的激起了其他系数的变化,“估计> 10%,被认为是在最终的模型。假定值的计算是通过瓦尔德测试除非另有说明。两两交互作用不显著,除了BMI在基线和dBMI陷落在最后的模型。
结果
基线和随访样本特征进行比较,结果显示,分别按性别、在表1中⇓和2⇓。中位数,5日和第95百分位数值计算来描述人体测量和呼吸功能。年龄大约与随访时间的长度变化。百分之四十二的受试者接受采访的8岁,90%以上7和9岁之间。肺功能指标显示负总体中位数的变化主要是由于老化。没有观察到男性和女性之间的主要区别:随着时间的变化几乎是相同的,以及基线和随访的年龄和BMI值;基线和随访价值的体重、身高和肺功能测量在女性比男性少,如预期。
在考虑的变量中,只有年龄和FEV1评估基线明显不同(p < 0.05 Wilcoxon rank-sum测试)之间的那些完整的纵向数据和那些没有(43与46岁的平均年龄,3.06与2.93升的意思是FEV1)。
实际上是观察到的大多数减肥改善肺功能和那些体重减少了肺功能。在示例中,如表3所示⇓,似乎有一个线性关系在肺功能变化的趋势(陷落,dFVC dFEV1)减少在增加dBMI四分位数。这一趋势是雄性比雌性更清晰。
表4⇓和5⇓报告最后的回归估计模型的五个肺功能和两个扩散能力指数分别按性别。唯一重要的交互在两性之间的基线模型中BMI和dBMI陷落,表明基准指数代表了影响修饰符dBMI之间的关系和陷落。在两种性别中,BMI增加(dBMI > 0)随着时间的推移造成减少dFVC (dFVC < 0)和dFEV1(dFEV1< 0)。例如,如表4所示⇓,20到−−16毫升dFEV的中间值1和−3−11毫升dFVC,对应于一个dBMI单位改变在男性和女性中,分别。dBMI在陷落的影响可以看到在模型中考虑的联合影响dBMI和BMI的交互* dBMI:总体结果是负的。这种效应将进一步例证下面图1作为评论⇓。在女性中,dBMI dFEV的显著减少造成的1/ VC和dFEV无意义的减少1/ FVC。相比之下,男性,dBMI dFEV的无意义的增加引起的1/ VC和dFEV显著增加1/ FVC。这些关系解释可能是考虑到男性VC和FVC BMI增加后减少大于FEV的减少1,导致积极变化的比率。BMI增加似乎引发轻微的积极变化值DL,有限公司,但不显著。一个强大的和重要的协会与基线体重指数d所示DL,有限公司而不是由dK有限公司。肺功能指标减少老化。
尽管一些风险因素的考虑与肺活量的指数的变化有着紧密的联系DL,有限公司,他们似乎是一个潜在的“除了基线BMI,留在最后的模型。作为一个例子,表6⇓显示了对dFEV的影响1的风险因素,并不包括在表4和表5所示的最终回归模型分别对男性和女性。男女,低社会经济地位和持续吸烟显示FEV的负面影响1的变化。职业暴露与FEV显著相关1减少男性。
图形化表示修改的影响基线BMI值,图1⇓显示了回归预测值陷落(估计在表2⇓),两个男人和两个女人在40岁基线BMI 20和30公斤·m−2,分别。那些增加了体重指数降低了肺功能。男性似乎比女性更大的减少风险,因为他们更胖。为单位增加BMI, 40-yr-old男性20和30公斤·m−2基线失去的体重指数0.021和0.053 L的VC,分别。而在40-yr-old女性20和30公斤·m−2BMI的基线,BMI增加单元对应一个VC 0.003和0.026 L的VC,分别。风险损失后BMI增加更大更多的肥胖者。十字路口的垂直轴显示中值下降对于那些报道没有体重指数随时间变化(−−0.04和0.12 L的男性,−−0.02和0.16 L的女性体重指数为20和30公斤·m−2分别)。十字路口的水平轴代表BMI的减少需要实现VC没有变化(−−1.9和2.2公斤·m−2对于男性,和6.5−−6.2公斤·m−2女性的BMI 20和30公斤·m−2分别)。然而,预测样本范围之外的BMI变化,表1中报道⇓应该仔细解释。
回归模型也建立了包括体重的变化而不是BMI(数据没有报告)的变化。模型包括相同的协变量如表3和4⇓⇓(取代BMI体重)。有一个重要的身高体重变化和基线值之间的相互作用。模型基于重量的变化给了肺功能变化的预测模型获得的类似基于身体质量指数的变化。
讨论
在一般人群样本的受访成年人在意大利北部,这是观察到收益的BMI超过一个8-yr随访时间(即。dBMI > 0)诱发VC, FVC和FEV1减少(即。" < 0,dFVC < 0和dFEV1< 0)。体重增加的不利影响可能是可逆的许多成年人,是观察到的大多数减少他们的BMI值也增加了他们的肺功能。肺功能损失的程度往往是那些更高,在基线,报告更大的BMI值。男性似乎比女性更大的损失经验。相反,纵向的变化似乎BMI增加引起轻微和无意义的DL,有限公司在雄性和雌性都值。
为了排除体重变化,可能与体格生长,通常发生在青少年25,目前的作者选择研究成年人年龄≥25岁。事实上,在之前的一项研究中目前的作者2,在横向和纵向观察对象8 - 64岁,他们观察到肺功能增加了一定价值的体重指数,然后根据抛物线趋势下降。然而,当受试者在25岁被排除在外,肺功能是稳步下降作为本研究中观察到。
作者考虑是否体重变化可能是一个更好的选择比BMI变化预测肺功能纵向变化。事实上BMI体重变化和变化是高度相关(r平方= 0.9165)。然而,重量变化对肺功能的影响也依赖于基线值的高度。的高较小的重量变化对肺功能的影响。相反,BMI变化独立于基线值的高度。自发现选中的个体在当前研究显示高度在后续时间变化,作者选择使用体重指数的变化而不是重量的变化。
对肺活量的索引上的体重变化的影响,目前的结果具有可比性与其他作者发现在职业人群和一般人群样本:凯里et al。7(96毫升FEV1丧失男性和女性51毫升每增加10公斤重量超过7年的随访中,在以人群为基础的研究中关于成年人年龄在18 - 73岁);明智的et al。65.6毫升(11.1毫升的雄性和雌性每增加1公斤重量超过5年,在吸烟者年龄在30 - 60岁戒烟);Chinnet al。4(17.6毫升每增加1公斤重量∼7岁以上男性船厂工人年龄在45 - 75岁)。在协议与其他研究中,目前的作者已经观察到体重的影响肺功能的下降是独立于年龄、吸烟习惯和职业暴露3- - - - - -5,7。
另外,在符合以人群为基础的研究中观察到的结果5- - - - - -7,目前的作者发现体重增加对肺功能的影响在男性比女性更大。研究结果支持假设这种效应可能是由于与性有关的重量分布的差异。男性易于堆积脂肪集中(增加腹部的周长),而女性沉积通常是外围(增加髋关节的周长)。因此,男性的隔膜的机械效应,阻碍肺部的扩张在灵感,可以证明他们的更高的通气功能障碍。事实上,最近发现腹部肥胖,以腰臀比,与显著更大的削减FVC的男性相比,女性和FEV的显著减少1在男性而不是女性26。因为在目前样品的身体测量,如皮肤皱褶厚度、周长的腹部,或臀部的宽度没有记录,它是不可能的独立影响肺功能不同的脂肪沉积模式27,28。
在本例中观察到,在男性BMI增加随着时间的推移,激起了减少肺功能中VC和FVC大于FEV1。因此,FEV的比率1/ VC和FEV1/ FVC增加随着BMI的增加,尽管VC、FVC和FEV1所有下降。然而,女性比例下降主要是由于这样的事实,女性没有报告FVC的男性死亡率大幅下降。
也观察到VC BMI增加后减少的大小取决于基线BMI值,而FVC并未减少。特别是,肥胖在基线就越降低VC。40-yr-old男性BMI值20和30,VC减少21岁和53 mL,分别而FVC削减34两毫升。这样的差别可能考虑到缓慢的策略很容易产生卷比强制策略,因此可能更敏感的机械约束隔膜扩张引起的肥胖。
在最后的几个风险因素不在模型,虽然可能是重要的,不要混淆主要兴趣肺功能和体重之间的关系。其中,吸烟习惯可能是修改的随着时间的推移以及BMI。戒烟而保持改善FEV吸烟1改变男性和49毫升约11毫升的女性。相反,BMI减少一个单位提高FEV1改变约20毫升的雄性和雌性16毫升。
关于DL,有限公司,更少的论文分析了其与体重指数的关系变化,除了在小型临床样本。在病例对照研究中,高DL,有限公司和K有限公司值被发现在健康不吸烟的成年人肥胖nonobese匹配控制相比,虽然相关分析表明,体重指数是一个重要的决定因素K有限公司29日。在不吸烟的严重肥胖成年人健康,%预测DL,有限公司被证明能增加与增加肥胖的体重/身高0.6公斤·厘米之间的比率−1和1.2公斤·厘米−112。在相同的临床样本,它也表明DL,有限公司减肥后显著降低12。BMI和之间的显著相关性DL,有限公司之间,BMI和之间K有限公司在一群被发现和稳定的慢性阻塞性肺病门诊吗10和一群从未吸烟者肥胖是严重阻塞性睡眠呼吸暂停症患者11,分别。上面的不同样本一致的数据显示BMI和之间的正相关关系DL,有限公司,这是独立于伴随疾病、呼吸系统疾病和吸烟习惯。
在以前的论文9目前作者观察到,通过使用不同的统计分析方法,在基线体重和体重变化的重要预测因子DL,有限公司增加了一个8-yr时期,成年男性和女性> 40岁9。在本文,使用BMI指数的重量,如上所述。然而,一个类似的积极影响体重指数的变化和BMI值在基线(重要的男性)DL,有限公司两性的变化被发现。为K有限公司BMI指数,基线并不是一个重要的贡献者,可能是因为肺泡体积,与体重指数相关,已经占了计算公式(即。K有限公司=DL,有限公司/V一个)。
然而,最高的DL,有限公司值与体重增加在肥胖个体通常被观察到。这种关系已经被解释为肺毛细血容量增加,体重指数的增加而增加11,12。在目前的样品从一般人群,增加DL,有限公司观察值与体重指数的变化无统计学意义。它可能归因于这样一个事实,大多数的受试者没有超重(体重指数< 25公斤·m−2),只有少数是肥胖(体重指数> 30公斤·m−2),根据美国临床营养学会的分类30.。
作为主要健康受试者从一般人群生活在一个较低的农村污染进行评估15,16血红蛋白水平,缺乏校正不应该受到影响DL,有限公司数据。事实上,它已经证明了修正血红蛋白水平不显著的变化DL,有限公司值在一个大型系列的住院病人在常规临床条件31日。
在中位数回归分析应用于量化BMI的影响的大小变化对肺功能变化,调整后的其他风险因素。使用中位数回归假设进行推理的限制较少比线性回归边远值(也更敏感如。一些过分大的变化)。
选择只有完整的数据可能会引入一些偏见的结果。正如所料,那些年老的和较小的FEV报道1在基线值更容易辍学。基线年龄和FEV1意味着那些完整的纵向数据之间的差异(依令行事)和那些没有(辍学)∼3岁和126毫升,分别和统计学意义。然而,假设那些年长的辍学生可能会略有增加BMI和FEV的大幅下降1,观察依令行事,偏见会保守的方向。
这里给出的结果从一个大一般人群样本指出,身体质量指数的增加价值导致通气功能的恶化,特别是在男性。此外,它是观察到,大多数受试者减少他们的身体质量指数的值也改善通气功能。因此,在与摩根士丹利和瑞格尔的研究32在男性工人,当前作者假定,体重增加的不利影响可能是可逆的。这可能有重要的临床意义,因为,例如,肥胖患者通气障碍可能会经常鼓励减肥改善肺功能。
附录
中位数回归
在通常的线性回归,预期的(平均)值的因变量(Y)协变量的线性函数的一组(X): β系数向量是估计。回归系数估计通过最小化残差平方的总和,是观测值Y和期望值之间的差异Xβ(最小二乘估计)。获得估计系数和标准错误的常态和heteroschedasticity残差的分布通常是假定的。
相反在中值线性回归,因变量是一个线性函数的中值的协变量的一组: 系数估计最小化残差的绝对值的总和(l - 1的估计)。为了获得估计和标准错误假设没有至于通常的回归。确实不需要参数的假设。根据获得的估计标准误差的渐近方法提出Koenker和巴塞特33。的估计标准误差也验证了引导抽样程序34。
一个例子
目前学者提出了一个简单的例子来展示什么是说在方法部分,中位数回归技术提供的答案相似时,最小二乘回归与正态分布是线性的数据错误,但明显的区别于最小二乘匹配错误时不满足正常条件或当数据包含明显的异常值。假设有6个观测了两个随机变量(X, Y)如下:(1)10),(20),(40),(70),(80),(110)。在图2中一个⇑),6个观测(散射点),中位数回归线(····)和最小二乘回归(-)所示。两个回归线重叠(图中后者是不可见的),这意味着最小二乘和中位数回归给非常相似的答案。图2 b⇑)和c)显示回归行是如何影响一个异类的存在两种可能的场景。
假设过去观察被错误地记录(510)而不是正确的(110)。中位数回归几乎一样的面板),如果数据被正确记录,而最小二乘回归是高度改变了异常值的存在。图2 c⇑)类似于面板b),除了第四观察被错误地记录(510)而不是正确的(70)。再一次最小二乘回归是高度受一个异类的存在而中位数回归不是。
确认
作者要感谢“波尔图Tolle电厂科学委员会”和下面的人能计划和实施这项研究:l . Ballerin p . Biavati t . Sapigni m·西摩尼(费拉拉大学);g . Baiocchi e . Cestari g·纳尔迪尼,r . Polato m .我们r . Zambon(帕多瓦大学),e . Diviggiano p . Fazzi c . Giuntini p .摩德纳,p . Paoletti g . Pistelli d . Talini m . Vellutini (Pisa)大学,USL的护士。31日(g . Gambato d . Smorgon s Cavazzin孔雀舞,m . Zambello Zago)和USL没有。33 (l .玛丽)。作者还要感谢三角洲del Po地区的数百名居民参与这项研究。
- 收到了2001年8月9日。
- 接受2002年1月25日。
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