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Dietary Pattern and Cardiovascular Disease
 

  20 世纪是人类历史上科学发展最迅速的100年,抗生素的发现使人类成功地控制了细菌引起的感染性疾病;疫苗的研制和计划免疫工作的开展使人类成功地消灭了天花,并且正在有计划地消灭脊髓灰质炎和麻疹;医疗水平的提高使人类已经可以治愈部分肿瘤。如今,世界上大多数国家的疾病谱和死因谱发生了很大变化,特别是20 世纪的后50 年,影响人们健康的主要疾病已由过去的传染病转变为非传染性慢性病,其中心血管疾病是首要死亡原因。据WHO报告,1990年全球30个主要死因中,缺血性心脏病居首位为626万,占总死因的12.4%,其中已建立市场经济的国家和欧洲前社会主义国家死亡为270万,发展中地区为360万;脑卒中为第二位,共438万,其中300万发生在发展中地区,中国和非洲撒哈拉地区最为严重,几乎占所有脑卒中的一半。根据目前所掌握的流行病学资料预测疾病的发展趋势,到2020年许多疾病排序将发生重大变化,但冠心病和脑卒中仍将是人类死因的首位和第二位。到2020年,估算冠心病死亡数将从1990年的630万增至1100万,脑卒中自440万增至770万,死于循环系统疾病的人数将自1430万增至2300万。心血管疾病,特别是冠心病患病率和死亡率的增加,除了人口老龄化因素外,膳食结构的变迁是重要因素。

膳食结构类型与心血管疾病

  膳食结构或膳食模式,是指膳食中各类食物的数量及其在膳食中所占的比重。一个国家的膳食结构受社会经济发展状况、人口和农业资源、人民消费能力、人体营养需要和民族传统饮食习惯等多种因素制约。由于国情不同,膳食结构也不尽相同。根据动、植物食物在膳食中所占的比重和能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物摄入量,当今世界各国的膳食结构大体上可以分为3种类型:①高动物性、低植物性食物,膳食质量较好,但常营养过剩,以欧美等发达国家的膳食为代表;②高植物性、低动物性食物,膳食质量较差,以某些发展中国家的膳食为代表;③动、植物性食物比较均衡,以日本人的膳食为代表。除此之外还有一些特殊的膳食模式,如地中海膳食模式。3种类型膳食结构的比较见表1。

国家

谷物

薯类

豆类

蔬菜

水果

肉类

牛奶

蛋类

鱼贝

油脂

美国

182

122

12.9

259

205

326

718

45

20.5

62.7

日本

312

83

23.3

350

150

86

170

45

93.3

37.8

印度

349

33

50.7

141

62

38

82

0.3

7.1

14.5

  第一种类型的膳食结构是公认的诱发心血管疾病的重要因素。此类膳食结构的特点是谷物消费量少,动物性食物消费量大;从而造成高能量、高脂肪、高蛋白、低纤维的膳食模式,特点是营养过剩。如循环系统疾病在发达国家居首位,高达总死亡率的54%;发展中国家传染病和寄生虫病占首位,死亡率为40%。
  大量研究显示,营养过剩是肥胖、心血管病、糖尿病、恶性肿瘤等慢性病的共同危险因素。其中对高脂肪膳食与心血管疾病(主要是冠心病)研究最多,结论也最为清楚。早在1933年Anitschkow就指出高脂肪膳食与冠心病发病率有关。第二次世界大战期间,许多欧洲国家由于牛奶、黄油、干酪缺乏,冠心病发病率一度下降,两者之间的关系更加引起了人们的关注。1952至1956年,Keys等通过对缺血性心脏病进行广泛的流行病学研究指出:膳食脂肪摄入量占总能量40%的地区的人群冠心病患病率高。另据Yerushalmy 等对22国冠心病死亡率与饮食关系的研究表明,冠心病死亡率与膳食脂肪摄入量呈显著正相关(r=0.659)。
  上世纪60年代Keys和Hegsted通过人体试验,对膳食饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸与血清胆固醇的关系作出了量的估计,得出了膳食脂质量的变化对血清胆固醇影响的预测方程式。
  Keys :△TC=2.76△S+0.05△M-1.35 P-1.68
  Hegsted:△TC=2.32△S+0.32△M-1.46△P + 1.56△C+0.83
   式中:△S 为饱和脂肪酸能量百分比变化;
  △M 为单不饱和脂肪酸能量百分比变化;
  △P为多不饱和脂肪酸能量百分比变化;
  △C为膳食胆固醇的变化。
  由式可见,膳食饱和脂肪酸可升高血清胆固醇,多不饱和脂肪酸可降低血清胆固醇,而单不饱和脂肪酸对血清胆固醇的影响微不足道。随着脂肪酸研究的进展,发现早年提出的预测方程式有许多不足之处,例如,发现单不饱和脂肪酸对血清胆固醇的影响并非微不足道,又发现碳链长度不同的饱和脂肪酸对血脂的作用不同,还证明了总胆固醇中的低密度脂蛋白胆固醇是最重要的致动脉粥样硬化因素,而高密度脂蛋白胆固醇则可防止动脉粥样硬化,于是提出新的预测方程式:
  Hegsted1993的预测方程式:
    △mmol/L =0.05430△S-0.00301△M+0.00725△C
    △LDL-Cmmol/L =0.0449△S-0.0198△P+0.0047△C
    △HDL-Cmmol/L =0.0110△S+0.0026△M+0.0056△P+0.0047△C
  Yu等1995的预测方程式:
    △TCmmol/L =0.0052△120-160-0.0008△180-0.0124△M-0.0248△P
    △LDL-Cmmol/L =0.0378△120-160+0.0018△180-0.017M- 0.248△P
    △ HDL-Cmmol/L =0.016△120-160-0.0016△180+0.010△M +0.0062△P
  这些方程式显示了不同饱和程度的脂肪酸和碳链长度不同的饱和脂肪酸对总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇的作用方向和强度,以及它们综合起来对血清胆固醇和脂蛋白的影响。
  据美国膳食与健康专家委员会一项研究认为,膳食不平衡是若干慢性病的重要危险因素,其中对心血管疾病的影响最为明显。该项研究还指出,有明确证据说明膳食脂肪及其它脂质总量和类型对患冠心病的危险有影响;临床、动物实验和流行病学研究证实,增加饱和脂肪酸摄入量,可致血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)增高,引起动脉粥样硬化,增加患冠心病的危险,饱和脂肪酸摄入量是血清TC和 LDLC的主要膳食决定因素,因而也是冠心病危险的决定因素。
  1977至1994年间的10项流行病学前瞻性研究多数显示,膳食饱和脂肪酸与冠心病死亡率呈显著正相关;多不饱和脂肪酸与冠心病死亡率呈显著负相关。其中一些研究显示,膳食胆固醇也与冠心病死亡率呈显著正相关。虽然流行病学研究中由于膳食调查方法可能存在一些误差,但仍然显示与实验研究结果相似。美国ARIC研究在美国白人和黑人中直接观察膳食饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸与颈动脉壁厚度的关系,结果显示动物脂肪与颈动脉壁厚度呈显著的正相关;而植物脂肪与颈动脉壁厚度呈显著的负相关。
  7国对比研究(包括不同国家16组人群12000人的资料)显示膳食饱和脂肪酸摄入量和5年及10年随访的冠心病发病率和死亡率呈正相关,相关系数分别为0.73和0.84。这项研究分析了不同人群膳食脂肪酸化学测定结果与冠心病死亡率的关系,发现饱和脂肪酸中的月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸均与25年中冠心病死亡率呈显著正相关。
  能量摄入增加、消耗减少或两者同时存在,可致能量正平衡,长期能量正平衡是引发肥胖的重要原因。流行病学和临床研究及一些动物实验证实肥胖与心血管疾病密切相关。人体研究显示,腹部脂肪堆积比臀部和大腿部脂肪积聚对心血管疾病的危险更大。
  关于蛋白质摄入量,Yerushalmy 等22国冠心病死亡率与饮食关系研究表明,动物蛋白质摄入量与冠心病死亡率显著相关(r=0.765),植物蛋白质摄入量与冠心病死亡率呈负相关(r=-0.43)。在一些国家的相关研究中显示,进食肉类食物多的膳食与冠心病相关。这种膳食的特点是饱和脂肪和胆固醇含量也常高,说明高动物蛋白质、高脂肪(尤其是高饱和脂肪)是冠心病的共同危险因素。而高动物蛋白质和高脂肪多同时存在。
  营养过剩严重损害了西方人的健康,如今,心脏病、脑血管病和恶性肿瘤已成为西方人的三大死亡原因,尤其是心脏病死亡率明显高于发展中国家和日本。1988年美国一份《营养与健康》状况研究报告详述了冠心病、癌症、高血压、糖尿病、肥胖、骨骼病等11大类疾病和酒精中毒,以及行为等问题,也详尽地分析了这些所谓富裕病与膳食结构的关系。报告指出,美国每年有125万人发生心肌梗塞(2/3为男性),有15万人死于心肌梗塞;每年发生动脉硬化、脑卒中50万,15万人死亡或失去自理能力;每年有47.5万人死于癌症;有1100万糖尿病人。
  高脂肪膳食对心血管疾病的影响也有例外。著名的7国调查发现,希拉克岛人群膳食脂肪摄入量占总能量40%,其中29%来自单不饱和脂肪,仅8%来自饱和脂肪,心血管疾病远远低于其他西方国家。该人群的膳食特点是食用橄榄油、鱼、谷物、果蔬和红葡萄酒。有人提出,地中海膳食对预防心血管病作用最强的是红葡萄酒,可能还与花青素苷、生物类黄酮有关。
  日本人的膳食结构尽管发生了变化,但分析二战后日本人的膳食结构,可以发现有以下几个特点:①粮食消费逐年下降。1960年人均谷物消费410g/d1980年降至312 g/d,下降了24%,但到1984年仍达298 g/d,加上薯类,人均口粮(折合原粮)则达484 g/d;②动物食品消费增加较多,但并不过量,而且水产品食用量较大。1984年,人均肉类消费量62 g/d、牛奶及奶制品168 g/d、鸡蛋39 g/d、鱼贝类95 g/d,动物蛋白质摄入量占蛋白质摄入量的45%,水产品蛋白质又占动物蛋白质摄入量的50%;③能量摄入量低于欧美发达国家。1984年为2594kcal近几年仍处于相对稳定状态,蛋白质83 g/d,无大变化,脂肪增加较多,为81 g/d,但仍低于欧美发达国家,碳水化合物、蛋白质、脂肪分别占总能量的59.2%、12.8%、28.0%,而美国则分别为41.9%、12.0%、45.1%,膳食结构总体上仍比较合理。心血管疾病死亡率明显低于欧美诸国(表2)。

国家

心血管疾病

恶性肿瘤

其他

日本

28.4

40.1

31.5

中国城市

37.9

32.2

29.9

美国

41.3

31.2

31.2

澳大利亚

43.5

33.3

33.2

挪威

46.9

28.2

24.9

保加利亚

56.0

21.4

22.6

膳食结构的变迁与心血管疾病

  人类膳食结构的变迁大体上经历了5次大的变革。第一次变革:旧石器时代火的利用,人类的食物由生变为熟,人们吃食物很杂,食谱比较广泛;第二次变革:新石器时代,随着农业的起源,人类的食物有了保障,食品加工技术也有所提高,但食物集中于少数动、植物,容易发生营养缺乏病;第三次变革:16、17世纪,随着世界范围内作物和家畜的大交流,食品资源大幅度增加;第四次变革:进入18世纪,膳食中动物性食物比例逐渐增大,人类的营养状况有了很大改善,人均寿命普遍延长;第五次变革:发生在20 世纪,发达国家动物性食物进一步增加,随之,疾病谱发生变化。
20世纪人类经历从传染病向慢性病转变的疾病谱变迁过程。经济发达国家早在20世纪30~50年代完成了这一过程,心血管疾病和恶性肿瘤等慢性病已成为主要死因;自20世纪70年代开始多数发展中国家和地区进入这一转变过程。
  膳食结构变迁的特点是:随着经济的发展,食物生产和供给能力的提高,粮食消费逐年下降,动物性食物消费逐年增加;碳水化合物摄入量逐年减少,脂肪的摄入量逐年增加;于是传染病逐年减少,非传染性慢性病逐年增加。这已成为一种特定的规律,如不加以干预,对人类健康的危害将是致命的。这在一些发达国家膳食结构变迁过程中已经得到证实。例如,在美国,随着经济的发展,自1940年膳食结构发生明显变化,如1940年人均脂肪摄入量为144g/d,1982年增至162g/d;碳水化合物摄入量1940年为437g/d,1982年降至388g/d。随着膳食结构的变迁和膳食营养素摄入量的变化,自20世纪40年代后冠心病死亡率持续升高,1950、1960、1968年死亡率男性分别为259.5/10万、305.3/10万、336.5/10万;女性分别为120.6/10万、137.8/10万、160.8/10万。
  尽管日本人的膳食结构比较理想,但二战后由于受西方的影响,仍然出现粮食消费量逐年下降,动物性食物消费量逐年增加;碳水化合物摄入量下降,脂肪摄入量上升的趋势。随着膳食结构的变迁,死因顺位也发生了变化。上世纪初危害日本人健康的结核病,由于抗结核药的应用,至80年代降至死因顺位10 位以后,肺炎随着抗生素的出现降至死因第4位;而如今死因前三位的疾病为恶性肿瘤、脑卒中、心脏病(心肌梗塞)。尽管有许多影响因素,但膳食结构的变化仍然是不可低估的因素,这就是诸多日本学者呼吁防止饮食西方化的重要原因。
  中国居民的膳食结构基本上属于以植物性食物为主,动物性食物为辅的发展中国家膳食模式,但自上世纪末发生了明显变化,特别在一些大城市的变化更为明显。变化的特点仍然是粮食在膳食中的比重逐年下降,动物性食物成倍增长。以上海市为例,动物性食物消费量1985年与1950年相比,肉类增加2.8倍、蛋类增加4.9倍、水产品增加2.8倍。由肉、蛋、水产品提供的能量1950年仅占总能量8.5%,1985年增至17.5%,至上世纪90年代这种变化进一步加剧。据1992年调查上海城乡居民平均每标准人日消费植物性食物792g,其中谷类388g、薯类17g、豆类12g、蔬菜331g、水果44g,比1982年减少了77g,其中谷类减少114g(23%);平均每标准人消费动物性食物258g,包括肉类73 g、禽23 g、奶及奶制品43 g、蛋29 g、鱼90 g,动物性食物消费总量比1982年增加155 g(2.5倍),其中奶及奶制品增加6.1倍、肉和禽增加2.1倍、蛋增加1.7倍,动物性食物增长加速,肉类消费量已超过日本,蛋类和水产品与日本相近,唯奶及奶制品仅相当于日本的1/4这与我国经济增长状况是一致的。
  随着膳食结构的变化,能量来源分配也发生了明显变化,来源于碳水化合物的能量逐年下降,来源于脂肪的能量逐年上升。上世纪50年代初期,来源于碳水化合物的能量为70%~75%,80年代降至60%~65%,90年代降至59%;来源于脂肪的能量50年代为15%~20%,80年代为25%,90年代增至28%,市区高收入居民已达31.2%,超过30%。与此同时,与营养过剩相关的慢性病不断增加,成年人体重过重与超重者达23.8%;死因顺位发生明显变化,50年代死因前三位的疾病是麻疹、肺结核和老衰,80年代则为恶性肿瘤、脑血管病和心脏病。用逐步回归分析方法分析上海居民建国50年来膳食营养与疾病谱的变化显示,肉类、蛋类、蔗糖和饱和脂肪摄入量与心脏病、脑血管病呈正相关。说明膳食结构的变迁与死因顺位的变化有关。

调整膳食结构预防慢性病

  随着对膳食结构与慢性病的研究不断深入,许多国家都认识到调整膳食结构对预防慢性病有作用。如美国在上世纪60年代起,将每年进行一次的“总膳食研究”列入国家计划。这种被称为“市场菜篮子法”的系统研究,通过对美国市场销售的食品进行营养素监测,估计各类人群营养素摄入量,并制定相应的营养政策及改善措施,从而有效地改善了居民健康。据报道,自上世纪60年代后期起,在脂肪酸组成中,油酸供给量占主要地位,饱和脂肪酸呈下降趋势,而亚油酸供给量逐年上升;与此同时,从1968年至80年代初,美国24~35岁人群冠心病死亡率下降了30%。美国脂质研究中心为期10年的冠心病一级预防研究表明,血清总胆固醇每降低1%,冠心病发病率便下降2%。如今,除东欧外发达国家冠心病死亡率都有不同程度下降,提示调整膳食结构等措施对预防慢性病是有效的。
  上世纪末许多国家先后修订了各自的RDA、膳食指南,其中一个重要特点是考虑了预防慢性病的因素。例如,美国1995年修订的膳食指南强调了能量平衡;比1990年膳食指南更强调植物性食物与食物金字塔一致,并由第4条上升为第3条;保留了1990年膳食指南选用低脂肪、低饱和脂肪和胆固醇膳食等其他条款。许多国家都主张食用多种食物,注意能量与体力活动平衡,脂肪总量、饱和脂肪、胆固醇应适量或少吃。
  里昂膳食与心脏研究是一项成功的随机化膳食干预研究,该研究将第一次心肌梗塞的病人随机分为两组,试验组的总脂肪、饱和脂肪和胆固醇含量均低于对照组,而油酸及α亚麻酸则高于对照组。随访27个月即观察到试验组的冠心病死亡率和心肌梗塞的发生率显著降低,两条生存曲线很快分开。继续随访至46个月试验组的冠心病死亡率和心肌梗塞的发生率以及其他冠心病有关的观察终点,如不稳定心绞痛、心衰、肺及周围血管栓塞,均显著低于对照组。调整冠心病的传统危险因素试验后,试验组的相对危险为0.28~0.53。证明地中海膳食对冠心病复发有明显保护作用。进一步引起人们对研究和调整膳食结构的关注。
  中国营养学会1989年制定了《我国的居民膳食指南》,共有8条:①食物要多样;②饥饱要适当;③油脂要适量;④粗细要搭配;⑤食盐要限量;⑥甜食要少吃;⑦饮酒要节制;⑧三餐要合理。1997年中国居民膳食指南专家委员会根据全国营养调查资料、有关研究报告及我国膳食结构变化资料,认为当前我国居民维生素A、维生素B2和钙摄入量还普遍不足;部分居民膳食中谷类、薯类、蔬菜所占比重明显下降,油脂和动物性食物摄入过高;能量过剩、体重超重在城市成年人中日渐突出;缺铁性贫血广泛存在;佝偻病等虽在减少,但仍不可忽视;而与膳食结构不合理有关的慢性病如心血管病、脑血管病、恶性肿瘤等疾病与日俱增。食品卫生问题也是普遍关注和有待改善的重要方面。针对上述问题,专家委员会对原有膳食指南做了相应修改。新修订的《中国居民膳食指南》也是8条:①食物多样、谷类为主;②多吃蔬菜、水果和薯类;③常吃奶类、豆类或其制品;④经常吃适量鱼、禽、瘦肉,少吃肥肉和荤油;⑤食量与体力活动要平衡,保持适宜体重;⑥吃少盐清淡的膳食;⑦如饮酒应限量;⑧吃清洁卫生不变质的食物。
  为了帮助群众把膳食指南的原则应用于日常膳食实践,中国居民膳食指南专家委员会还制定了《中国居民平衡膳食宝塔》,以宝塔的形式形象的告诉居民一日三餐各类食物的适宜消费量。平衡膳食宝塔共分5层,包含我们每天应吃的主要食物种类。宝塔各层位置和面积不同,在一定程度上反映出各类食物在膳食中的地位和应占的比重。谷类食物位居底层,每人每天应吃300~500克;蔬菜、水果位居第二层,分别为400~500克、100~200克;鱼、禽、肉、蛋等动物性食物位于第三层,每天应吃125~200克(鱼虾类50克,畜、禽肉50~100克,蛋类25~50克);奶类和豆类食物占第四层,每天应吃奶类及奶制品100克和豆类及豆制品50克;第五层塔尖是油脂类,每天不超过25克。
  上海市营养学会针对上海居民膳食结构的变迁和健康、疾病状况,在1995年提出了上海居民膳食结构调整方针,即“稳定粮食、保证蔬菜、增加奶类、调整肉类”。
  稳定粮食:我国早在西汉时期对合理膳食就有精辟的论述,明确提出人们的膳食要以“五谷为养,五畜为益,五菜为充,五果为助”,把粮食摆在养生之本的地位。从现代营养学观点来看,以植物性食物为主的膳食可以避免欧美等发达国家“三高一低”(高能量、高脂肪、高蛋白质、低纤维)的缺陷,对预防心、脑血管病和恶性肿瘤有益。所以,在膳食中,粮食的消费量不能再下降了。
  保证蔬菜:蔬菜是维生素C、胡萝卜素及多种矿物质的重要来源,而这些维生素和矿物质在体内又有多种功能,特别是近年来人们对维生素C和胡萝卜素的抗氧化作用格外关注,一般认为多吃富含维生素C和胡萝卜素的新鲜蔬菜和水果,对预防心血管病有好处。目前上海居民蔬菜摄入量还显不足,应适当增加并予以保证。
  增加奶类:奶类是优质蛋白质和钙的重要来源,特别是奶类的钙不仅含量高,而且吸收、利用率也高,对促进儿童和青少年的生长发育,防止中老年的骨质疏松有特殊的重要意义。目前上海居民摄入奶及奶制品尽管比10年前增加了6.1倍,但也仅相当于日本人的1/4,与欧美国家相比相差更远,有必要进一步增加摄入量。
  调整肉类:即调整肉食结构,中国人,包括上海居民,绝大多数以猪肉为主。而猪肉与禽肉相比,蛋白质含量较低,脂肪含量较高,饲料成本也相差甚远。因此,调整以猪肉为主的肉食结构,在营养上、经济上都有重要意义。
  根据上述膳食结构“调整方针”,参照国内外膳食指南,提出调整膳食结构“4+1金字塔方案”。“4+1”指每日膳食应以“粮、豆类”、“蔬菜、水果”、“奶及奶制品”、“肉、鱼、蛋”四类食物作为支柱,适当增加一类“油、盐、糖”。四类食物按人均计,每日粮豆类食物摄入量为400~500g,其中大豆(黄豆)约40克;蔬菜、水果摄入量300~400g,其中水果约50克;奶及奶制品摄入量为200~300g;肉、鱼、蛋摄入量为100~200g,按重量堆砌恰似金字塔,塔尖为少量油、糖、盐。“方案”既可保持我国膳食以植物性食物为主,动物性食物为辅的基本特点,又能提高膳食质量,特别是蛋白质和钙的数量和质量,还能防止“三高一低”膳食的缺陷;既能预防营养缺乏病,又能预防慢性病。
  综上所述,膳食结构与心血管疾病密切相关,无论从病因还是从防治角度,都有必要引起人们进一步关注,诸如某些特殊膳食类型及其与心血管疾病的关系;膳食结构与遗传变异的交互作用等等都有待进一步探讨。饮食的“无政府”状态应当改变,不要用自己的牙齿挖掘自己的坟墓。

参考文献:
  ⒈ 蒋建平.食物、营养与现代农业发展. 北京:中国科学技术出版社,1999:33~44.
  ⒉ Zhao FajiGuo JunshengChen Hongchang.Studies on relationship between changes in dietary patterns health status.Asia Pacific J Clin Nutr,19954294~297.
  ⒊ 赵法 ,郭俊生等.上海居民膳食结构与健康和疾病. 中国居民膳食指南专家委员会主编:中国居民膳食指南文集. 北京:中国检察出版社,1999:59~78.
  ⒋ 0isoToshio.The relationship between the changes of Japance dietary patterns and nutrition status.Clin Nutr,1985,66(1):21~28.
  ⒌ AbeTaisuo.The relationship between dietary patterns and disease Distribution in our Country. Clin Nutr,1985,66(1):29~35.
  ⒍ 吴锡桂,顾东风主编.预防心脏病学. 济南:山东科技出版社,2001:1~26,235~249.