儿童青少年脂肪体重、去脂体重和肺通气功能的关系

生理学报 Acta Physiologica Sinica, October 25, 2010, 62 (5): 455-464 http://www.actaps.com.cn 455 研究论文 Received 2010-06-07 Accepted 2010-08-13 This work was supported by Key Basic Research Program of Ministry of Science and Technology of China (No. 2006FY110300) and National Key Technology Research and Development Program, China (No. 2008BAI52B02) *Corresponding author. Tel: +86-10-65296464; Fax: +86-10-65296476; E-mail: fengkui@sina.com 儿童青少年脂肪体重、去脂体重和肺通气功能的关系 王丹阳 1，冯 逵 1,*，陈 莉 1，祖淑玉 1，韩少梅 2，朱广瑾 1 中国医学科学院基础医学研究所，北京协和医学院基础学院 1生理与病理生理学系；2流行病学与统计学系，北京 100005 摘 要：本文旨在研究儿童青少年去脂体重(fat free mass, FFM)、脂肪体重(fat mass, FM)和肺通气功能的关系。随机抽取 黑龙江省 10~18岁健康儿童青少年 1 174人(男性 583人，女性 591人)，测量身高、体重和腰臀比(waist to hip ratio, WHR)， 使用身体成分测量仪和肺功能仪分别测量 FFM、FM 和肺通气功能，采用独立样本 t检验、偏相关和多元逐步回归分析 FFM、FM和肺通气功能的关系。结果显示，无论性别，受试者年龄与去脂体重指数(FFM index, FFMI)呈正相关(P<0.001)。 男性年龄和脂肪体重指数(FM index, FMI)呈负相关(P<0.001)，女性年龄和 FMI呈正相关(P<0.001)。无论性别，受试者 FFMI与用力呼气肺活量(forced vital capacity, FVC)、用力呼气一秒量(forced expiratory volume in one second, FEV1)、最大 呼气流量(peak expiratory flow, PEF)、用力呼出 25%肺活量时呼气流量(forced expiratory flow at 25% of forced vital capacity, FEF25%)、FEF50%和最大呼气中段流量(maximum mid-expiratory flow, MMEF)都呈正相关(P<0.05)，与 FEV1/FVC呈负相 关(P<0.01)。男性 FFMI与 FEF75%正相关(P<0.05)，女性 FFMI与 FEF75%不相关。男性 FMI与 FEV1、FEV1/FVC、 PEF、FEF25%、FEF50%、FEF75%和MMEF呈负相关(P<0.05)，而与 FVC不相关。女性 FMI与肺通气功能的指标均 不相关。除男性 FEV1/FVC和 FEF75%外，无论性别，FFMI对肺通气功能指标的预测作用大于 FMI。FFMI对男性肺通 气功能预测作用大于女性。男性肺功能突增发生在 12~15岁：FVC较前一个年龄段分别增加 10.05%、20.41%、11.75%和 9.00%，FEV1分别较前一年龄段增加 11.38%、20.07%、12.01%和 9.14%。女性肺功能突增发生在 12、13和 18岁：FVC 较前一年龄段分别增加 13.73%、9.07%和 9.76%，FEV1较前一年龄段分别增加 13.17%、11.12%和 10.62%。在肺功能突 增期，无论性别，FFM I对肺功能的预测作用大于年龄的预测作用。综上所述，无论性别，反映骨骼肌力的 FFM 与肺 通气功能呈正相关，对男性肺通气功能的预测作用大于女性。FM 与男性肺通气功能呈负相关，而与女性肺通气功能不相 关。在肺功能突增期，身高和 FFM 的快速增长可能是造成肺功能快速增长的主要原因。 关键词：儿童；青少年；身体成分；用力呼气流量；用力肺活量；生长突增 中图分类号：R 3 3 2 Relation between fat mass, fat free mass and ventilatory function in children and adolescents WANG Dan-Yang1, FENG Kui1,*, CHEN Li1, ZU Shu-Yu1, HAN Shao-Mei2, ZHU Guang-Jin1 1Department of Physiology and Pathophysiology; 2Department of Epidemiology and Statistics, Institute of Basic Medical Sciences, Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union Medical College, Beijing 100005, China Abstract: The aim of the present study was to evaluate the relation between fat mass (FM), fat free mass (FFM) and ventilatory function in children and adolescents. 1 174 healthy children and adolescents (583 males and 591 females) aged 10-18 years were selected from Heilongjiang Province through random sampling by means of questionnaire and physical examination, and measured for height, weight, waist to hip ratio (WHR), FM, FFM and ventilatory function. The data were analyzed by means of independent-samples t test, Pearson correlation analysis and multi-factors regression analysis. Regardless of sex, an independent positive correlation was found (P<0.001) between age and FFM index (FFMI). FM index (FMI) correlated negatively with age in males (P<0.001), but positively 生理学报 Acta Physiologica Sinica, October 25, 2010, 62(5): 455-464456 with age in females (P<0.001). Regardless of sex, FFMI correlated positively with forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in one second (FEV1), peak expiratory flow (PEF), forced expiratory flow at 25% of forced vital capacity (FEF25%), FEF50%, and maximal mid-expiratory flow (MMEF) (P<0.05), while negatively with FEV1/FVC (P<0.01). FFMI was correlated positively with FEF75% in males (P<0.05), but not correlated in females. In males, FMI correlated negatively with FEV1, FEV1/FVC, PEF, FEF25%, FEF50%, FEF75% and MMEF (P<0.05), but not correlated with FVC. No correlation was found between the ventilatory function indices and FMI in females. Except FEV1/FVC and FEF75% in males, the effect of FFMI in predicting ventilatory function was higher than FMI regardless of sex. Moreover, the predicting effect of FFMI was higher in males than that in females. Growth spurt of lung function occurred in the ages of 12-15 years in males, while in the ages of 12, 13 and 18 years in females. During the period of growth spurt of lung function, regardless of sex, the effect of FFMI in predicting the lung function was higher than that of age. In conclusion, regardless of sex, FFMI correlates positively with ventilatory function, as a reflection of muscle mass. The effect of FFM in predicting ventilatory function is higher in males than that in females. FM correlates negatively with ventilatory function in males, but not in females. The rapid growth of height and FFM are possibly the main reasons for growth spurt of lung function. Key words: child; adolescent; body composition; forced expiratory flow rates; forced vital capacity; growth spurt 根据身体成分在代谢中的作用，一般将体重分 为脂肪体重(fat mass, FM)和去脂体重(fat free mass, FFM)。FM是指能用乙醚提取的纯脂肪的重量，而 FFM则是包括肌肉、骨骼及其他器官组织的重量， 其中主要部分是肌肉，其化学组成为蛋白质 [ 1 ]。 FFM是反映肌肉力量大小的良好指标[2,3]。大量研究 明，身体成分和儿童青少年呼吸系统疾病密切相 关：非洲儿童青少年镰刀性红细胞贫血病(sickle cell disease)患者常伴发 FFM的下降，导致肺通气功能 的降低[4]，而肥胖儿童青少年发生哮喘的几率比正 常儿童青少年高[5-8]。国内外在儿童青少年中开展的 有关研究表明，身体成分对肺功能有明显影响： FM增加使肺通气功能下降，而 FFM增加则使肺通 气功能增强[9-14]。考察非疾病人群的身体成分与肺 通气功能的关系有助于加深对相关疾病病理生理的 认识，同时对监测儿童青少年肺生长发育以及各种 相关疾病的预防诊断等也具有重要意义。目前国内 尚未有大人群儿童青少年 FM、FFM与肺通气功能 关系的研究报道；此外，国内外有关研究均未考察 儿童青少年肺功能突增(growth spurt)期身体成分和 肺通气功能的关系。本文利用本课题组承担的科技 部基础性专项“人体生理常数数据库扩大人群调 查”中黑龙江省的人群，探讨分析儿童青少年 FM、FFM与肺通气功能的关系，以期阐明 FM、 FFM与常用肺通气功能指标的相关性及二者和儿童 青少年肺功能突增的关系。 1 对象和方法 1.1 检测对象　　以 2008年 7月至 10月在黑龙江 省调查现场进行的人体生理常数调查资料为基础， 选取已通过问卷调查、体检、肺功能检查的 10~18 岁儿童青少年受试者 1 174人，其中男性 583人， 女性 591人。此调查工作经过中国医学科学院基础 医学研究所伦理委员会批准，并取得了受试者和受 试者监护人的面知情同意。本工作以 1岁为一个 年龄段。 1.2 检测方法 1.2.1 人群筛选调查　　采用分层整群抽样方法， 在黑龙江省按城乡分层，在城市和农村各选取 2个 点，对 9岁以上(不包括 9岁)人群进行检测，样本量 为 15 000名。受试者首先填写调查问卷，内容主要 包括人口学特征、健康状况(慢性病史等)、生活习惯 (吸烟史、饮酒史、饮食情况等)等内容。随后进行 体格检查，包括身高、体重、三围、心率、血压、 心电图、心功能、血常规、血液生化等项目。 1.2.2 肺功能受试者入选　　本项目抽样过程 考虑了城乡、职业、性别及年龄的差别。入选标 准为：( 1 )身体发育正常；( 2 )无心、肺、肝、肾 等脏器的器质性疾病、无各类慢性疾病；(3)近期 无感冒、发热等急性疾病；( 4 )血液检验指标正 常。从合格者中选取约 25% 进行肺功能检测。为 减少混杂因素，去除有吸烟史者。 1.2.3 项目质控 　　为保证调查数据的可靠性和准 确性，数据质控小组当天在现场对每天的调查问卷 均进行数据审查(完整率 98%)，使用 EpiData 3.0软 件对调查表数据进行双录入和核对。所有用仪器测 量的数据均由仪器直接转出，数据准确性 100%。 1.2.4 身体成分测定　　人体成分分析仪的工作原 457王丹阳等：儿童青少年 FM、FFM 和肺通气功能的关系 理为：人体是由脂肪与非脂肪物质组成，非脂肪组 织含有大量的水分，是电的良好导体，而脂肪是含 水量较少的物质，是电的不良导体，通过导入人体 一定频率的电流，测量人体的电阻值，可以间接测 量人体的体脂含量[15]。受试者 24 h内未饮酒，禁 食 4 h 以上，无剧烈运动。本研究采用美国 Biody- namics公司 310e型人体成分分析仪，根据受试者性 别、年龄、身高、体重等参数，计算出受试者 FM、FFM。为排除身高影响，按以下公式计算 FM 指数(FM index, FMI)和 FFM指数(FFM index, FFMI) ： FMI=FM (kg)/身高的平方(m2)，FFMI=FFM (kg)/ 身高的平方(m2)。 1.2.5 肺功能检查　　应用德国 Jaeger公司 Scope Rotary便携式肺功能仪(型号为Master Screen Rotary， 软件版本为 Lab5.10)进行肺通气功能检查。测定取 坐位，受试者处于安静状态下。肺通气功能测量指 标包括用力呼气一秒量(forced expiratory volume in one second, FEV1)、用力呼气肺活量(forced vital capacity, FVC)、一秒率(FEV1/FVC)、最大呼气流 量(peak expiratory flow, PEF)、用力呼出 25%肺活 量时呼气流量(forced expiratory flow at 25% of forced vital capacity, FEF25%)、FEF50%、FEF75%、最 大呼气中段流量(maximum mid-expiratory flow, MMEF)。 1.2.6 肺功能检查质控　　测试人员固定、仪器固 定、方法固定。肺功能仪每天使用前用 3 000 mL 标准容积定标筒标化，并做室温、湿度、海拔、 气压校正。操作者对受试者培训并示范；参照美国 胸科协会要求流速容量曲线无差异，时间容量曲线 示呼气相出现平台[16,17]。受试者须连续 3次或多次测 试，直到合格为止，取最佳值。 1.3 统计学处理　　计量资料数据以means±SD表 示。使用 SPSS15.0进行统计分析。组间比较采用 独立样本 t检验，使用 Pearson相关分析观察年龄和 FFMI和 FMI的关系以及 FFMI、FMI和肺通气功能 指标的关系。通过多元逐步回归分析判断 F M、 FFM对肺通气功能预测作用的大小。使用单因素方 差分析考察 FVC和 FEV1随年龄变化趋势。P<0.05 时认为差异具有统计学意义。 2 结果 2.1 调查儿童青少年的人口学特征、身体成分和 肺通气功能的一般情况 表 1为受试人群的的人口学特征、身体成分和 肺通气功能一般情况。从表 1中可见不同性别间年 龄差异无统计学意义，男性身高、腰臀比和腰围 均高于女性(P<0.001)。受试人群男性 FFMI大于女 性，而男性 FMI小于女性(P<0.001)。男性一秒率 (FEV1/FVC)小于女性(P<0.001)，其他肺通气功能 指标男性都大于女性(P<0.001)。 表1. 受试人群的人口学特征、身体成分和肺通气功能一般情况 Table 1. Anthropometric, body composition and respiratory parameters of the studied participants 　 Male (n=583) Female (n=591) Age (years) 14.38±2.13 14.35±2.20 Height (cm) 163.71±11.87# 157±7.67 WHR 0.82±0.06# 0.77±0.05 WC (cm) 72.12±10.04# 67.82±8.23 FMI (kg/m2) 1.81±1.77# 3.34±1.82 FFMI (kg/m2) 18.58±2.64# 16.73±1.95 FVC (L) 3.98±1.01# 3.07±0.57 FEV1 (L) 3.67±0.93# 2.93±0.53 FEV1/FVC (%) 92.41±5.67# 95.64±4.38 PEF (L/s) 8.03±2.17# 6.51±1.15 FEF25% (L/s) 6.95±1.96# 5.96±1.13 FEF50% (L/s) 4.9±1.54# 4.34±1.00 FEF75% (L/s) 2.59±1.05# 2.36±0.75 MMEF (L/s) 4.40±1.44# 3.91±0.93 WHR: waist to hip ratio; WC: waist circumstance; FMI: fat mass index; FFMI: fat free mass index; FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory volume in one second; PEF: peak expi- ratory flow; FEF25%: forced expiratory flow at 25% of forced vital capacity; FEF50%: forced expiratory flow at 50% of forced vital capacity; MMEF: maximal mid-expiratory flow; FEF75%: forced expiratory flow at 75% of forced vital capacity. MMEF: maximal mid-expiratory flow. #P<0.001 vs Female. 2.2 男、女性儿童青少年年龄与 FFMI、FMI 相 关性分析 由于 F F M I 与 F M I 存在正相关关系 (男性 r = 0 . 3 1 6，P<0.001；女性 r=0.401，P<0.001)， 因此在观察年龄与二者关系时，通过偏相关分析分 别将二者作为混杂因素加以控制(如在观察年龄和 FFMI关系时，把 FMI作为混杂因素加以控制)，结 果显示，无论性别，受试者年龄与 FFMI呈显著正 相关(男性 r=0.519，P<0.001；女性 r=0.122， P<0.001)，年龄和 FMI的关系存在性别差异：男 性年龄和 FMI呈负相关(r=-0.372, P<0.001)，而女 性年龄和 FMI呈正相关(r=0.257, P<0.001)。 生理学报 Acta Physiologica Sinica, October 25, 2010, 62(5): 455-464458 2.3 男、女性儿童青少年 FFMI、FMI 与肺通气 功能各指标相关性分析 年龄、身高对肺功能有明确作用，而 FFMI、 FMI对肺通气功能也可能有影响，因此在观察二者 与肺通气功能关系时，通过偏相关分析将年龄、身 高和 FFMI、FMI二者之一加以控制。结果显示： 无论性别，受试者 FFMI与 FVC、FEV1、PEF、 FEF25%、FEF50%和MMEF都呈正相关(P<0.05)， 与 FEV1/FVC呈负相关(P<0.01)。男性 FFMI与 FEF75%呈正相关，而女性 FFMI与 FEF75%不相 关(表 2)。男性 FMI与 FEV1、FEV1/FVC、PEF、 FEF25%、FEF50%、FEF75%和MMEF都呈负相 关(P<0.05)，而与 FVC不相关。女性 FMI与肺通 气功能各指标均无相关性(表 3)。 2.4 儿童青少年肺通气功能指标影响因素多元回 归分析 以与身体成分指标相关的肺通气各指标为应变 量，年龄、身高、F F M I、F M I 为自变量分性别 进行多元逐步回归，结果显示：无论性别，受试 者肺通气功能各指标与年龄呈正相关，除 FEV1/ FVC外，肺通气功能各指标与身高呈正相关。无论 性别，FFMI升高时 FVC、FEV1、PEF、FEF25%、 F E F5 0 % 和M M E F 均升高。男性 F F M I 升高时 FEF75%也升高。男性FMI升高时FEV1/FVC、PEF 和 FEF75%都降低，与其他指标无相关性。而女性 FMI升高时所有肺通气功能指标都无改变。从标准 化回归系数(可以判断，除男性 FEV1/ FVC和 FEF75%外，无论性别，FFMI对肺通气功能的预 测作用大于 FMI (表 4、表 5)。从回归方程(表 6)可 以判断FFMI对男性的肺通气功能预测作用大于对女 性的预测作用：FFMI每增加 1 kg/m2，男性 FVC增 加 96 mL，女性 FVC增加 59 mL；男性 FEV1增加 73 mL，女性 FEV1增加 47 mL；男性 PEF增加 187 mL/s，女性 PEF增加 121 mL/s；男性MMEF增加 72 mL/s，女性MMEF增加 36 mL/s。 2.5 儿童青少年身体成分与肺功能突增的关系 无论性别，肺通气功能随着年龄的增加而增长 (P=0.000)(表 7、图 1)，女性的肺通气功能低于同年 龄男性。女性FVC和FEV1各年龄段的增幅均值分别 为 5.39%、5.91%，而男性的为 7.90%、8.24%， 我们将增幅大于增幅均值的年龄段定义为肺功能突 增期。女性肺功能突增期发生在 12、13和 18岁， 在这三个年龄段FVC分别较前一年龄段增加13.73%、 表 2 . 去脂体重指数和儿童青少年肺通气功能各指标偏相 关分析(控制年龄、身高、FMI) Table 2. Partial correlations coefficients of FFMI with ven- tilation indexes while controlling the effects of age, height and FMI Male Female r P r P FVC (L) 0.368 0.000 0.308 0.000 FEV1 (L) 0.324 0.000 0.277 0.000 FEV1/FVC (%) -0.124 0.003 -0.137 0.001 PEF (L/s) 0.263 0.000 0.250 0.000 FEF25% (L/s) 0.236 0.000 0.203 0.000 FEF50% (L/s) 0.207 0.000 0.154 0.000 FEF75% (L/s) 0.082 0.047 0.051 0.221 MMEF (L/s) 0.173 0.000 0.088 0.032 FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory vol- ume in one second; PEF: peak expiratory flow; FEF25%: forced expiratory flow at 25% of forced vital capacity; FEF50%: forced expiratory flow at 50% of forced vital capacity; FEF75%: forced expiratory flow at 75% of forced vital capacity; MMEF: maximal mid-expiratory flow; r : partial correlations coefficient. When the P value is less than 0.05, the two indexes are significantly correlated. 表3. 脂肪体重指数和儿童青少年肺通气功能各指标偏相关 分析(控制年龄、身高、去脂体重指数) Table 3. Partial correlations coefficients of FMI with ven- tilation indexes while controlling the effects of age, height and FFMI Male Female r P r P FVC (L) -0.052 0.186 -0.004 0.919 FEV1 (L) -0.084 0.032 0.008 0.840 FEV1/FVC (%) -0.078 0.046 0.027 0.519 PEF (L/s) -0.124 0.001 -0.017 0.672 FEF25% (L/s) -0.084 0.032 0.011 0.795 FEF50% (L/s) -0.084 0.031 0.009 0.827 FEF75% (L/s) -0.122 0.002 -0.040 0.331 MMEF (L/s) -0.096 0.014 -0.009 0.823 FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory vol- ume in one second; PEF: peak expiratory flow; FEF25%: forced expiratory flow at 25% of forced vital capacity; FEF50%: forced expiratory flow at 50% of forced vital capacity; MMEF: maximal mid-expiratory flow; FEF75%: forced expiratory flow at 75% of forced vital capacity; r: partial correlations coefficient. When the P value is less than 0.05, the two indexes are significantly correlated. 459王丹阳等：儿童青少年 FM、FFM 和肺通气功能的关系 9.07%和 9.76%，FEV1分别较前一年龄段增加 13.17%、11.12%和 10.62%。男性的肺功能突增期 发生在 12~15岁，在这四个年龄段 FVC分别较前 一年龄段增加 10.05%、20.41%、11.75%和 9.00%， FEV1分别较前一年龄段增加11.38%、20.07%、12.01% 和 9.14% (表 8)。分别选取 12、13和 18岁女性青 少年和 12~15岁男性青少年，以与身体成分指标相 关的肺通气各指标为应变量，年龄、身高、FFMI和 FMI为自变量进行多元逐步回归，由标准化回归系数 (判断，对于 12、13岁女性肺功能，FFMI的预测 作用大于年龄的预测作用，18岁女性肺功能大幅度增 长，FFMI的预测作用大于年龄和身高的预测作用； 而对于 12~15岁男性的肺功能，FFMI的预测作用大 于年龄的预测作用(表 9、10和 11)。 表 4. 男性受试者 FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF、FEF25%、FEF50%、FEF75%、MMEF 预计方程式中年龄、身高、FFMI、 FMI 标准化回归系数 Table 4. Standardized regression coefficients () for age, height, FFMI and FMI in models predicting FVC, FEV1, FEV1/FVC, PEF, FEF25%, FEF50%, FEF75% and MMEF of male subjects 　 Age (year) Height (cm) FFMI (kg/m2) FMI (kg/m2) 　  P  P  P  P FVC (L) 0.237 0.000 0.513 0.000 0.244 0.000 － － FEV1 (L) 0.282 0.000 0.490 0.000 0.207 0.000 － － FEV1/FVC (%) － － － － － － -0.143 0.001 PEF (L/s) 0.429 0.000 0.230 0.000 0.225 0.000 -0.080 0.009 FEF25% (L/s) 0.432 0.000 0.186 0.000 0.198 0.000 － － FEF50% (L/s) 0.333 0.000 0.258 0.000 0.175 0.000 － － FEF75% (L/s) 0.320 0.000 0.264 0.000 0.084 0.047 -0.100 0.007 MMEF (L/s) 0.367 0.000 0.262 0.000 0.134 0.000 － － FMI: fat mass index; FFMI: fat free mass index; FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory volume in one second; PEF: peak expiratory flow; FEF25%: forced expiratory flow at 25% of forced vital capacity; FEF50%: forced expiratory flow at 50% of forced vital capacity; FEF75%: forced expiratory flow at 75% of forced vital capacity; MMEF: maximal mid-expiratory flow; is the standardized coefficient. All models given in the table are statistically significant (P=0.000). 表 5. 女性受试者 FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF、FEF25%、FEF50%、FEF75%、MMEF预计方程式中年龄、身高、FFMI、 FMI 标准化回归系数 Table 5. Standardized regression coefficients () for age, height, FFMI and FMI in models predicting FVC, FEV1, FEV1/FVC, PEF, FEF25%, FEF50%, FEF75% and MMEF of female subjects 　 Age (year) Height (cm) FFMI (kg/m2) FMI (kg/m2) 　  P  P  P  P FVC (L) 0.254 0.000 0.531 0.000 0.226 0.000 － － FEV1 (L) 0.305 0.000 0.547 0.000 0.188 0.000 － － FEV1/FVC (%) 0.192 0.000 － － -0.138 0.001 － － PEF (L/s) 0.273 0.000 0.377 0.000 0.212 0.000 － － FEF25% (L/s) 0.244 0.000 0.345 0.000 0.188 0.000 － － FEF50% (L/s) 0.242 0.000 0.313 0.000 0.148 0.000 － － FEF75% (L/s) 0.290 0.000 0.292 0.000 － － － － MMEF (L/s) 0.282 0.000 0.326 0.000 0.078 0.027 － － FMI: fat mass index; FFMI: fat free mass index; FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory volume in one second; PEF: peak expiratory flow; FEF25%: forced expiratory flow at 25% of forced vital capacity; FEF50%: forced expiratory flow at 50% of forced vital capacity; FEF75%: forced expiratory flow at 75% of forced vital capacity; MMEF: maximal mid-expiratory flow;  is the standardized coefficient. All models given in the table are statistically significant (P=0.000). 生理学报 Acta Physiologica Sinica, October 25, 2010, 62(5): 455-464460 表 6. 包含身体成分指标的 FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF和MMEF直线回归方程 Table 6. Linear regression equations for FVC, FEV1, FEV1/FVC, PEF and MMEF including terms of body composition Gender Equation R2 FVC (L) Male -6.240+0.042×height+0.114×age+0.096×FFMI 0.723 Female -4.245+0.035×height+0.057×age+0.059×FFMI 0.596 FEV1 (L) Male -5.661+0.038×height+0.124×age+0.073×FFMI 0.726 Female -4.116+0.034×height+0.063×age+0.047×FFMI 0.655 FEV1/FVC (%) Male 93.115-0.451×FMI 0.021 Female 95.456+0.375×age-0.309×FFMI 0.042 PEF (L/s) Male -8.434+0.042×height+0.439×age+0.187×FFMI-0.098×FMI 0.584 Female -5.847+0.054×height+0.129×age+0.121×FFMI 0.418 MMEF (L/s) Male -5.621+0.031×height+0.249×age+0.072×FFMI 0.446 Female -4.156+0.037×height+0.109×age+0.036×FFMI 0.304 FMI: fat mass index; FFMI: fat free mass index; FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory volume in one second. PEF: peak expiratory flow; MMEF: maximal mid-expiratory flow; is the standardized coefficient. All models given in the table are statistically significant (P=0.000). 表 7. 男、女性儿童青少年各年龄段的FVC、FEV1 Table 7. The FVC and FEV1 of diffferent age groups from male and female children and adolescents n FVC (L) FEV1 (L) Age group Male Female Male Female Male Female 10 27 33 2.60±0.50# 2.37±0.35 2.36±0.44 2.19±0.30 11 54 63 2.71±0.48# 2.45±0.38 2.47±0.40# 2.32±0.38 12 66 67 2.98±0.60# 2.78±0.44 2.75±0.55# 2.62±0.39 13 71 64 3.59±0.87# 3.04±0.46 3.30±0.77# 2.91±0.43 14 53 57 4.01±0.81# 3.16±0.54 3.70±0.77# 3.03±0.47 15 104 96 4.38±0.70# 3.25±0.46 4.04±0.63# 3.13±0.45 16 115 118 4.61±0.66# 3.23±0.46 4.27±0.60# 3.09±0.39 17 67 64 4.71±0.66# 3.26±0.50 4.35±0.56# 3.11±0.41 18 26 29 4.72±0.76# 3.58±0.72 4.39±0.75# 3.44±0.66 FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory volume in one second; Male: FVC (F=88.62, P=0.000), FEV1 (F=98.29, P=0.000); Female: FVC (F=43.39, P=0.000), FEV1 (F=57.86, P=0.000); #P<0.001 vs female. 图 1. 男、女性儿童青少年 FVC和 FEV1随年龄变化趋势图 Fig. 1. Lung function in different age groups from male and female children and adolescents. A: FVC in different age groups. B: FEV1 in different age groups. 461王丹阳等：儿童青少年 FM、FFM 和肺通气功能的关系 3 讨论 本工作研究的儿童青少年为 10~18岁，该年龄 段位于青春期(一般定义为 10~20岁)。这一时期人 体在内分泌、身体成分、功能、心理和行为方面 均发生着巨大变化[18]。在身体成分方面，女性肌肉 生长高峰到来较早而峰值较低，16岁之后肌肉生长 缓慢，而体脂含量一直处于增加状态，男性肌肉生 长高峰到来较晚，但峰值较高，16岁以后肌肉生 长速度下降，但仍以较高水平继续增长，在身高生 长速度高峰期，男性的体脂增长量为负值，体脂的 绝对量减少[1]，本工作结果与此一致。在整个青春 期，男性的肌肉增长量远远超过女性，这主要与雄 激素生理作用有关，雄激素具有促进钙盐在骨内沉 积、促进蛋白质合成、降低氨基酸分解代谢的作 用[1]。男性体脂蓄积量也远远低于女性，主要与 青春期女性卵巢分泌的雌激素逐渐增加，促使全身 表 8. 受试者 FVC、FEV1较前一个年龄段增加的百分比 Table 8. Percentage increases of FVC and FEV1 in the subjects compared with the former age group Age group FVC (%) FEV1 (%) Male Female Male Female 10 - - - - 11 4.31 3.31 4.80 5.60 12 10.05 13.73 11.38 13.17 13 20.41 9.07 20.07 11.12 14 11.75 4.23 12.01 3.91 15 9.00 2.68 9.14 3.54 16 5.34 -0.53 5.67 -1.41 17 2.15 0.90 1.86 0.75 18 0.20 9.76 1.00 10.62 Average 7.90 5.39 8.24 5.91 FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory volume in one second. FVC and FEV1 represent the percentage increases of FVC and FEV1 in the subjects compared with the former age group, respectively. 表 9. 12~15岁男性肺功能FVC、FEV1预测方程式中的标准化回归系数 Table 9. Standardized regression coefficients () for age, height, FFMI and FMI in the models predicting FVC, FEV1 in 12-15 years old males Age (year) Height (cm) FFMI (kg/m2) FMI (kg/m2)  P  P  P  P FVC (L) 0.169 0.001 0.497 0.000 0.271 0.000 - - FEV1 (L) 0.163 0.002 0.532 0.000 0.231 0.000 - - FMI: fat mass index; FFMI: fat free mass index; FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory volume in one second. All models given in the table are statistically significant (P=0.000). 表10. 12~13岁女性肺功能FVC、FEV1预测方程式中的标准化回归系数 Table 10. Standardized regression coefficients () for age, height, FFMI and FMI in the models predicting FVC, FEV1 in 12-13 years old females Age (year) Height (cm) FFMI (kg/m2) FMI (kg/m2)  P 