程燕,吳晶晶,孫堯(河北聯合大學附屬醫院,河北唐山063000; 河北聯合大學)
骨骼肌減少癥的研究進展
程燕1,吳晶晶2,孫堯1(1河北聯合大學附屬醫院,河北唐山063000;2 河北聯合大學)
摘要:本文在介紹骨骼肌減少癥國內外研究進展的基礎上,主要從骨骼肌減少癥的發病原因、臨床表現、診斷標準、治療及預防等方面進行了論述。指出骨骼肌減少癥發生根本原因為神經—肌肉功能減退,合理的營養、適當的運動對預防骨骼肌減少癥具有積極作用。
關鍵詞:骨骼肌減少癥;衰老、骨骼肌
骨骼肌減少癥是一種漸進性、全身性的骨骼肌量減少及強度減弱,并伴有體力失能、生活質量下降和死亡等不良預后風險的綜合征[1]。據調查在歐洲60歲以上的老年人群中,骨骼肌減少癥發病率為8%~40%。由于缺乏統一的診斷標準和檢查手段,目前僅有一些小樣本的研究。骨骼肌減少癥是一種與機體老化密切相關的疾病,全面認識并充分研究骨骼肌減少癥對于提高老年人的生活質量有至關重要的意義。現就其近年來研究進展作一綜述。
1發病原因
1.1神經—肌肉功能減退骨骼肌的正常生理功能基于肌纖維蛋白質合成和分解的動態平衡。在機體老化過程中,促蛋白質合成的激素分泌減少而促蛋白質分解的激素分泌增加,導致骨骼肌的質量下降。據流行病學調查,60歲以后老年人肌肉質量按每年1%~2%年增長率下降[2]。一般情況下,人類絕大部分骨骼肌中含有Ⅰ型肌纖維和Ⅱ型肌纖維,其中Ⅰ型肌纖維含有線粒體數量多,周圍毛細血管分布多,肌質網不發達,攝取Ca2+能力一般,反應速度較Ⅱ型肌纖維慢,故稱慢肌纖維。Ⅱ型肌纖維的肌質網較發達,攝取Ca2+能力強,故Ⅱ型肌纖維的反應速度快于Ⅰ型肌纖維,稱為快肌纖維。不同類型的骨骼肌纖維由大小不同的運動神經元所支配,大運動神經元支配Ⅱ型肌纖維,其軸突較粗,神經沖動傳導速度快,因此快肌纖維收縮力量明顯大于慢肌纖維。同時肌力大小也與肌纖維面積大小有關,而肌纖維面積大小取決于肌纖維的直徑大小,其直徑大小受年齡、肌纖維類型影響。一般情況下,出生后到青春發育期結束,肌纖維的面積隨年齡的增長呈線性遞增,青春期以后不再遞增,雖然這兩種不同類型肌纖維面積相差較小,但隨著年齡增長,Ⅱ型肌纖維及Ⅰ型肌纖維比例發生變化,Ⅱ型肌纖維數量減少,而Ⅰ型肌纖維比重相對增加,因此隨著年齡增長,骨骼肌收縮力及肌力均減低。Drey 等[3]相關研究發現,利用電機單位的號碼索引的評估方法來測定復合肌肉動作電位和表面肌電干擾模式的數量和大小,結果證明運動神經元的損失在骨骼肌減少癥中起重要的作用。
1.2胰島素抵抗相關臨床研究已經表明,胰島素能有效刺激骨骼肌細胞攝取葡萄糖。但隨著年齡的增長,胰島素影響體內脂肪含量及分布的作用逐漸下降。因此肌肉減少癥的一種潛在的危險因素是胰島素抵抗。Bijlsma等[4]通過對骨骼肌減少癥的非糖尿病患者肌肉特性的評估,證明骨骼肌減少癥發生與胰島素抵抗有關。這個橫斷面研究包括301例非糖尿病患者,平均年齡65.9歲。通過糖耐量試驗和胰島素抵抗指數的穩態模型來評估胰島素分泌曲線和血糖分泌曲線下面積來證明是否存在胰島素抵抗。測量指標包括相對的肌肉質量、絕對的肌肉質量、握力、走路的速度等。通過分析數據,相對的肌肉質量與胰島素分泌曲線、血糖和胰島素抵抗指數呈負相關,胰島素分泌曲線和胰島素抵抗指數呈正相關,握力和胰島素抵抗之間沒有關聯。男性的行走速度與胰島素分泌曲線呈負相關。以上研究證明胰島素具有調節內部器官的肌肉組織的作用,與骨骼肌減少癥存在密切關系。
1.3鈣離子攝入、營養、生活狀態和生活方式最近的數據表明,每日鈣的攝入量與肌肉質量之間的關系呈正相關。據Seo 等[5]研究證實增加每日鈣的攝入量能有效減少骨骼肌減少癥的發生率。隨著年齡增長,老年人的各種臟器功能都有不同程度的減退,老年人蛋白攝入過少、長期臥床、活動減少都能導致骨骼肌廢用性萎縮。一些流行病學研究也表明長時間吸煙與中老年骨骼肌減少癥之間有關聯。Rom等[6]通過研究證明香煙中煙霧能加速肌肉蛋白質的分解,進而加速肌肉分解,最終導致骨骼肌減少癥的發生。
1.4相關疾病老年人由于年齡增長,各系統功能降低,易患各種進行性臟器功能衰竭,如心功能衰竭、腎衰竭等,長期慢性心功能衰竭患者多表現為明顯營養不良、消瘦、肌肉萎縮、無力、納差,甚至呈惡病質狀態[7]。老年人由于胰島素抵抗,胰島素分泌減少,機體不能充分利用葡萄糖,使體內碳水化合物、脂肪及蛋白質被大量消耗,再加上水分的丟失,患者體重減輕、形體消瘦[8]。近年來阿爾茨海默病發病率逐年上升,其典型表現為:漸進性記憶障礙、認知功能障礙、人格改變及語言障礙等神經精神癥狀,嚴重影響患者社交、職業與生活功能。當阿爾茨海默病發展到后期,由于智能極度減退導致進食障礙、身體衰弱,體質量減輕,最終發展為骨骼肌減少癥。
2診斷
骨骼肌減少癥主要是由于肌肉質量降低及肌肉力量減退引起的。主要表現為:肌肉松弛,皮褶增多,體質量下降,身體虛弱,抵抗力下降,體力活動降低,逐漸發展成為難以站立,下床困難,步履蹣跚,平衡障礙,骨質疏松甚至跌倒,骨折直至臥床不起。骨骼肌減少癥能引起許多不良后果,如身體素質降低,體質量流失、低蛋白血癥、自理能力及生活質量降低、焦慮、抑郁,甚至死亡[9]。
目前骨骼肌減少癥無統一診斷標準,歐洲普遍認同以下標準:①肌肉質量減少;②肌肉力量下降;③身體做功能力下降。符合①項加②、③項任一項,即可診斷。國際工作組對骨骼肌減少癥的定義為:肌肉含量減少、步速減慢[10]。其診斷主要有以下方法:①骨骼肌含量測定:測量骨骼肌含量的方法有直接法和間接法。直接方法是計算相對骨骼肌質量指數(RSMI),目前應用廣泛。其具體方法為測量四肢骨骼肌含量與其身高平方的比值,其比值低于正常青年對照組RSMI值2個標準差以上,或男性RSMI<7.26 kg/m2,女性RSMI<5.45 kg/m2,即可診斷。間接測量法是用阻抗分析法測量并評估骨骼肌含量,用骨骼肌指數(SMI=骨骼肌量/ 體質量×100)來表示,如低于青年對照組RSMI值1個標準差以上即可診斷。根據標準差值大小不同,又分為Ⅰ類肌肉減少癥和Ⅱ類肌肉減少癥。其中患者SMI在正常成年人參考值的1~2 個標準差之內,為Ⅰ類肌肉減少癥;患者的SMI 低于正常成年人參考值2個標準差,則為Ⅱ類肌肉減少癥[11]。②肌肉力量檢測:大量研究得出一致結論,從30歲到80歲人的肌肉力量下降30%~40%。肌肉力量測定通常為:握力和呼氣峰流速,握力測試簡單易行且廉價,經文獻縱向調查表明握力測試對檢測增齡性骨骼肌減少癥的發病率行之有效。但該法檢測增齡性骨骼肌減少癥時并不能完全反應全身整體肌肉功能情況,而且還應排除類風濕性關節炎、手骨關節炎或腕管綜合征等疾病[12,13]。③其他手段:雙能X線吸收(DEXA)、CT、MRI、生物電阻抗(BIA)等都可用來測定骨骼肌質量。其中,CT、MRI因其具有準確、可局部測量等優勢在骨骼肌質量的測量中應用較多,但費用昂貴,很難應用于大樣本的測試,目前應用范圍較窄。因此,有學者以DEXA測試方法為標準,建立了一套以身高、體質量、臀圍等簡易指標組成的推算方法,取得了較好的效果[14]。
3治療
3.1膳食與營養合理營養的飲食對預防骨骼肌減少癥有積極作用。一項關于高蛋白飲食的隨機對照研究證明,老年人與年輕人攝入蛋白后對蛋白合成反應刺激無差異[15]。因此,一個富含適量蛋白質并符合常規飲食習慣的食譜對老年性骨骼肌減少癥的預防作用更值得關注。同時攝入不同類型的蛋白質能對進食后蛋白合成量的增加和持續時間產生不同的刺激效應。新數據顯示大豆蛋白對肌蛋白合成有更好的支持作用。Pennings等[16]的一項隨機對照研究將48例老年男性分為3組,每餐分別給予經苯丙氨酸標記的乳清蛋白、酪蛋白及水解酪蛋白20 g,并評估膳食蛋白質在體內消化和吸收的動力學,結果顯示乳清蛋白組的餐后蛋白分數合成率(FSR)[(0.15±0.02)%/h]顯著高于酪蛋白組[(0.08±0.01)%/h]和水解蛋白組[(0.10±0.01)%/h],并且血漿亮氨酸濃度和餐后蛋白FSR值呈正相關。提高老年人對必需氨基酸補充時的短期代謝反應的長時間維持可有效改善老年人體質量指數水平。
3.2運動抗阻訓練被認為是對骨骼肌減少癥一種最好的非藥物干預方式。對缺乏運動或受身體條件制約不能運動的老年人,提出兩個新的運動技術,全身振動和全身電刺激運動。但是,這些方法只是增加肌肉強度和功率參數,并不能提高肌肉質量。塞耶斯和吉布森等在臨床研究中發現,高速的力量訓練能提高肌肉性能,表明高速的力量訓練在治療骨骼肌減少癥中發揮更廣泛的作用。但過大的力量訓練可增加老年人受傷概率,過度的運動能增加心臟病發病的風險,甚至引起猝死。美國心臟病協會研究表明:每周2~3次適量運動,每次8~10個動作,每組動作重復8~12次,能起到有效鍛煉效果。
3.3藥物治療目前藥物治療骨骼肌減少癥是發展重點。通過研究[17]表明,口服補充抗氧化劑能加強天然內源性防御,這些內源性防御能有效減少氧化應激反應對動物和人體模型損害,并對骨骼肌減少癥起到預防及相應的治療效果 。睪酮治療骨骼肌減少癥時,因其具有白細胞減少、性欲亢進等不良反應,目前被禁止使用[18]。肌肉生長抑制素的抑制作用能有效延緩骨骼肌減少癥的進展,但其治療效果及相關應用價值目前正處于研究中[19]。
4展望
骨骼肌減少癥是一種常被忽視的以骨骼肌質量和骨骼肌力量及功能下降為特征的老年退行性疾病。目前我們已經逐步認識到肌肉衰退與老年人的健康、生活質量息息相關,并進行了一定的研究,但還是存在許多空白。首先,老年骨骼肌減少癥目前無統一的診斷標準,觀點各有不同,有人認為是生理性的還有人認為是病理性的,而且目前診斷指標偏于簡單,不能全面反映老年人骨骼肌減少癥的特點。因此建立骨骼肌減少癥的診斷標準有十分重要的意義。其次,發病機制的研究仍應該進一步深入。目前許多研究多停留在探索階段,特異性指標的發現對診斷標準的制訂及針對性治療的開展都將具有重要意義。最后防治手段應進一步完善。雖然現在運動療法的防治作用已得到醫學界的廣泛認同,但由于老年人骨骼肌衰弱程度的不一致,個性化治療必不可少。
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(收稿日期:2014-09-22)
通信作者:孫堯
中圖分類號:R685
文獻標志碼:A
文章編號:1002-266X(2015)05-0096-03
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.05.039