中老年男性人群維生素D水平及其與肌力、跌倒風(fēng)險(xiǎn)的研究

王琪 劉敏燕 李春霖 張麗麗 李楠 孫般若 馬麗超 祖源 胡帆

解放軍總醫(yī)院老年內(nèi)分泌科，北京 100853

維生素D缺乏在世界范圍內(nèi)患病率高，而維生素D對健康的作用越來越受到關(guān)注，它不僅與骨骼健康有關(guān)，研究顯示充足的維生素D水平可能具有提高機(jī)體免疫能力、改善心血管疾病的預(yù)后、降低糖尿病和腫瘤發(fā)病率等作用。此外，大量研究顯示維生素D具有改善肌肉力量、調(diào)節(jié)平衡能力，預(yù)防跌倒發(fā)生的作用，但目前研究結(jié)果不盡一致。我國有關(guān)維生素D營養(yǎng)狀況與肌力、跌倒關(guān)系的研究資料相對缺乏。因此，本研究對某健康查體男性人群維生素D營養(yǎng)狀況及其與肌力、跌倒的關(guān)系進(jìn)行了初步探討。

1 材料和方法

1.1 研究對象

2014年某社區(qū)年度查體的40歲以上男性332人。納入標(biāo)準(zhǔn)：①有獨(dú)自行走能力；②自愿參加此項(xiàng)研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：①認(rèn)知功能障礙者；②冠心病不穩(wěn)定型心絞痛、罹患嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)疾病、腎功能減退、甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥、甲狀腺功能亢進(jìn)癥、性腺功能減退癥以及既往有高鈣血癥患者；③髖、膝關(guān)節(jié)疼痛，功能障礙者；④近期有外傷、骨折或手術(shù)史。

1.2 研究方法

1.2.1一般資料收集及問卷調(diào)查：本研究為橫斷面研究，所有受試者均由專人詢問病史、測量身高、體重、血壓、心率，計(jì)算體重指數(shù)(BMI=體重/身高的平方(kg/m2)；留取血標(biāo)本完成肝腎功能、血鈣、磷、堿性磷酸酶、甲狀旁腺激素等指標(biāo)測定。完成問卷調(diào)查，包括教育程度、吸煙史、飲酒史、蛋白質(zhì)攝入量、攝入奶量、每日日照時(shí)間、運(yùn)動(dòng)量及工作環(huán)境等。

1.2.2血清25(OH)D測定：標(biāo)本采集時(shí)間在2014年3月至4月。采集受試者空腹血3 mL，低溫離心分離后將血清置于-80℃冰箱保存。采用全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(Roche Modular E170)和配套試劑盒，檢測25(OH)D水平。25(OH)D批內(nèi)變異系數(shù)<10%，批間系數(shù)<10%，檢測范圍4～100 ng/mL，最低可測值4 ng/mL。

1.2.3肌力測量：3名經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的醫(yī)師負(fù)責(zé)測量。指捏力：采用Jamar捏力器(Sammons Preston，USA)測試受試者捏力。對利手進(jìn)行3次測量，3次測量結(jié)果取其平均值代表捏力。握力：采用Jamar握力器(Sammons Preston，USA)測量受試者的握力。對利手測試3次，3次測試結(jié)果的平均值代表握力。下肢肌力：采用Jamar測力器(Sammons Preston，USA)，坐位，測力計(jì)放在小腿近踝關(guān)節(jié)處，測定每側(cè)下肢的最大等長肌力值，取三次測量結(jié)果平均值代表股四頭肌肌力。測量雙側(cè)下肢肌力，取其中高值作為下肢肌力值。

1.2.4跌倒風(fēng)險(xiǎn)評估試驗(yàn)：評估試驗(yàn)包括：①串聯(lián)步態(tài)測試(tandem standing test，TST)：用于檢測身體的平衡能力。不能完成動(dòng)作的受試者跌倒風(fēng)險(xiǎn)高。不能連續(xù)做8組此測試的受試者有跌倒的風(fēng)險(xiǎn)。②站起步行試驗(yàn)(timed get-up &go test，TGUG)：用于檢測行走能力和肌肉功能。測試時(shí)間長于12 s則有跌倒風(fēng)險(xiǎn)。③日常步速測試(normal gait velocity test，NGV)：時(shí)間長于4 s有跌倒風(fēng)險(xiǎn)和髖部骨折風(fēng)險(xiǎn)。④站起試驗(yàn)(chair rising test，CRT)：用于檢測肌力。不能完成或測試時(shí)間超過10 s者具有高跌倒風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 分組

①按年齡分組：分別為40～49歲組、50～59歲組、60歲以上組。②維生素D 營養(yǎng)狀態(tài)分組：根據(jù)血清25(OH)D水平，分為維生素 D充足(血清25(OH)D≥30 ng/ mL)、維生素D不足(20≤25(OH)D< 30 ng/ mL)、維生素 D 缺乏(10≤25(OH)D< 20 ng/ mL)、和維生素 D嚴(yán)重缺乏(25(OH)D< 10 ng/ mL)。因本組人群維生素D充足者僅有8人，與維生素D不足并為一組，為維生素D非缺乏組；此外包括維生素 D 缺乏組和維生素 D嚴(yán)重缺乏組。③ 按教育程度分組：大學(xué)及以上學(xué)歷為第1組(高學(xué)歷組)，高中及以下學(xué)歷為第2組。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 一般資料

該人群平均年齡49.4±7.5歲(40～76歲)，高中及以下學(xué)歷占11.25%，大學(xué)占38.33%，碩士占32.5%，博士占17.92%。

2.2 按年齡分組情況比較

2.2.1一般情況：各年齡組間一般情況及生化指標(biāo)比較，各組差異未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.2.2各年齡組維生素D水平、肌力、跌倒風(fēng)險(xiǎn)：TST試驗(yàn)，該組受試者均能順利完成，統(tǒng)計(jì)分析中不再納入。TGUG時(shí)間長于12s占0.37%，NGV時(shí)間長于4s的受試者占13.14%，CRT時(shí)間超過10s的受試者占7.6%。隨著年齡增加，握力、指捏力、下肢肌力、TGUG時(shí)間、CRT時(shí)間逐漸下降，CRT異常比率增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見表2)。維生素D水平隨年齡增加而增高，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 按年齡分組一般資料比較Table 1 Comparison of the general information among different age groups

表2 按年齡分組維生素D 水平、肌力及跌倒風(fēng)險(xiǎn)Table 2 Comparison of VD level, muscle strength, and fall risk among different age groups

注：與50～59歲組比較，aP<0.05;與60歲以上組比較，bP<0.05；LBS:磅

2.2.3各年齡組問卷調(diào)查結(jié)果：各年齡組在學(xué)歷、每周奶量攝入、日照時(shí)間、運(yùn)動(dòng)頻率、工作環(huán)境在60歲以上組與其他各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，結(jié)果見表3。

表3 問卷調(diào)查分組比較Table 3 Comparison of investigating questionnaires among different age groups

注：與50～59歲組比，aP<0.05;與60歲以上組比較，bP<0.05

2.2.4協(xié)方差分析：校正上述有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的影響因素(每周奶量、日照、運(yùn)動(dòng)、工作環(huán)境因素)后，維生素D在年齡組間差異未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.41)。

2.3 維生素D營養(yǎng)狀況及其與肌力、跌倒的關(guān)系

該組40歲以上查體男性中，維生素D缺乏者257人，占77.41%，其中嚴(yán)重缺乏者26人，占7.83%，維生素D≥20 ng/mL75人，占22.59%，其中維生素D 充足(D≥30 ng/mL)有8人，占2.41%。

2.3.1按維生素D營養(yǎng)狀態(tài)分組各指標(biāo)比較：組間比較，只有握力及指捏力在維生素D嚴(yán)重缺乏組與另兩組間差異達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，余各指標(biāo)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但在校正年齡影響后，血鈣水平、TGUT、CRT、握力、指捏力、下肢肌力組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見表4)，其中，血鈣水平、握力、指捏力、下肢肌力隨維生素D水平降低而降低；TGUT、CRT按年齡亞組分組比較，結(jié)果顯示在60歲以上年齡組，隨著維生素D水平降低，CRT時(shí)間增加，三組間差異達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(在維生素D嚴(yán)重缺乏組、缺乏組、非缺乏組CRT時(shí)間分別為11.53±4.52、9.08±1.66、8.09±1.29 s，P=0.02)，在40～49歲及50～59歲組未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，TGUG在各年齡亞組均為達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.3.2肌力與跌倒相關(guān)性：Pearson相關(guān)分析顯示結(jié)果如下，握力、指捏力與TGUG、NGV及CRT時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，下肢肌力與CRT時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，與其他指標(biāo)未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見表5)。

2.4 維生素D相關(guān)因素分析

表4 按維生素D分組各指標(biāo)比較Table 4 Comparison of the biochemistry indexes among different VD groups

注：與11～20 ng/mL組比較，aP<0.05;與>20 ng/mL組比較，bP<0.05

表5 肌力與跌倒相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis between muscle strength and fall risk

以VD分組變量為因變量，年齡、血清鈣、握力、指捏力、下肢肌力、跌倒評估各指標(biāo)、吸煙史、飲酒史、蛋白質(zhì)攝入量、攝入奶量、日照時(shí)間、運(yùn)動(dòng)量及工作環(huán)境為自變量，行l(wèi)ogistic多元逐步回歸，只有增齡、握力減退與VD缺乏相關(guān)， OR值為1.37和1.33(見表6)。

表6 維生素D缺乏相關(guān)因素的logistic多元逐步回歸Table 6 Results of the logistic multiple liner regression analysis to assess factors associated with VD deficiency

3 討論

維生素D缺乏在全球患病率較高，我國維生素D缺乏(25OHD<20 ng/mL)現(xiàn)狀也十分嚴(yán)重，2013年在北京、大連、烏魯木齊3個(gè)城市的1540名健康志愿者(男性744人,女性796人,平均年齡42.0±14.0歲)的調(diào)查結(jié)果顯示，北方地區(qū)人群血清25OHD水平普遍較低，3省受試人群血清總25OHD缺乏率為60.06%，大連市受試者血清總25OHD缺乏率(41.51%)顯著低于烏魯木齊市(64.87%)和北京市(73.76%)[1]。有研究顯示老年人群維生素D缺乏患病率更高，認(rèn)為可能的原因包括：老年人戶外活動(dòng)少、光照少；老年人皮膚生成的維生素D僅為青年人的25%左右；老年人維生素D攝入量低；腸道VDR的數(shù)量和親和力減低，腸道對維生素D吸收減少；隨著增齡生理性腎功能減退，腎臟生成1,25(OH)2D3減少等原因有關(guān)。本研究顯示維生素D缺乏比例較高，占77.41%。但40～50歲組在本組人群中維生素D水平最低(15.92±4.94 ng/mL)。維生素D 水平受多重因素影響，除了年齡外、緯度、光照、膳食、運(yùn)動(dòng)、季節(jié)、皮膚覆蓋以及色素沉著等均可影響維生素D 的合成及吸收利用。本人群(40～76歲)進(jìn)一步行維生素D相關(guān)問卷調(diào)查，結(jié)果顯示，隨著增齡，攝入的牛奶量、日照時(shí)間、運(yùn)動(dòng)次數(shù)增加而室內(nèi)工作比率減少。在校正上述因素后，原有維生素D水平與年齡增加而降低的趨勢不再有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。上述原因可能能夠解釋維生素D在本組人群的變化特點(diǎn)，但進(jìn)一步仍需要大樣本抽樣調(diào)查以證實(shí)。

隨著人類年齡的增長，各器官的機(jī)能逐漸下降，其中肌肉力量的下降更為嚴(yán)重，50歲以后大約每10年以12%～15%的速度持續(xù)下降，65歲以后下降速度進(jìn)一步加快，在50～80歲期間大約會(huì)下降30%[2]。肌力的下降不僅影響器官功能、生活能力，跌倒風(fēng)險(xiǎn)也隨增齡增高。研究顯示，社區(qū)居住的65歲以上的老年人中每年有30%～40%發(fā)生跌倒，而在養(yǎng)老院，跌倒的發(fā)生率可能更高[3]。世界衛(wèi)生組織曾指出，跌倒相關(guān)的損傷是世界上第3大致殘的原因，髖部骨折者中95%以上的直接誘因是跌倒[4]。跌倒也是我國65歲以上老年人死亡的首位死亡原因，2009年全國疾病監(jiān)測系統(tǒng)死因監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，我國65歲以上老年男性跌倒死亡率為49.56/10萬人，女性為52.80/10萬人[5]。本研究結(jié)果顯示，隨著增齡，反應(yīng)上肢肌力的握力和指捏力及下肢肌力均呈逐漸下降趨勢，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。隨增齡， TGUG時(shí)間、CRT時(shí)間逐漸下降，CRT異常比率增加，反應(yīng)了跌倒風(fēng)險(xiǎn)隨年齡增加的趨勢。握力及指捏力與三個(gè)反應(yīng)跌倒風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)均呈負(fù)性相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。下肢肌力只有5次站起試驗(yàn)時(shí)間與其呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)，余未見顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。肌量減少、肌力減少和肌肉功能減退的疾病狀態(tài)即肌少癥，主要見于高齡人群，>80歲組歲組可達(dá)30%，而60～70歲組發(fā)病率只有10%[6]。芬蘭一項(xiàng)研究顯示，在絕經(jīng)后婦女中，采用評估相對四肢骨骼肌量指數(shù)(DXA法)，結(jié)果顯示，與20～ 40歲組比較，60～75歲組肌量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，肌力主要是上肢肌力差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[7]。本研究人群年齡在40～76歲，不含高齡老年人群，可能與下肢肌力與部分反映跌倒風(fēng)險(xiǎn)試驗(yàn)間差異不顯著有關(guān)。

維生素D對骨骼肌肉健康有重要作用，增齡所致的VDR數(shù)量減少可能是肌力下降的直接原因，而維生素D缺乏造成的繼發(fā)甲狀旁腺功能亢進(jìn)間接影響肌肉的功能[8]。在多種維生素D 缺乏狀態(tài)中，如骨質(zhì)疏松癥、吸收不良綜合征、胃切除術(shù)后及慢性腎臟疾病時(shí)會(huì)出現(xiàn)肌無力、肌肉收縮和肌肉舒張功能異常。Wicherts等[9]研究顯示，荷蘭65 歲以上老年人中，血清25(OH) D 水平< 20 nmol /L的研究對象中，3 年中出現(xiàn)明顯的機(jī)體功能下降。在另一項(xiàng)老年男性骨質(zhì)疏松的前瞻性隊(duì)列研究[10]中發(fā)現(xiàn)，血清25(OH) D 水平< 20 nmol /L與機(jī)體功能減弱具有獨(dú)立相關(guān)性。本研究顯示，校正年齡的影響因素后，血鈣水平、握力、指捏力、下肢肌力均隨維生素D水平降低而降低；CRT、TGUG在校正年齡影響后，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。按年齡亞組分組比較可見，在60歲以上年齡組，隨著維生素D水平降低，CRT時(shí)間增加并達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，在40～49歲及50～59歲組未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而TGUG在各年齡亞組均為達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，上肢肌力減退與維生素D嚴(yán)重缺乏獨(dú)立相關(guān)。

本研究的存在問題是非北京全市分層抽樣調(diào)查結(jié)果，不能完全代表北京整體人群狀況，也不能代表全國男性人群；此外，未納入高齡老年觀察對象，結(jié)果有局限性。因此仍需要大樣本流行病學(xué)研究以進(jìn)一步證實(shí)。

綜上所述，本研究結(jié)果顯示，40歲以上男性維生素D缺乏比例較高，隨增齡肌力下降、跌倒風(fēng)險(xiǎn)增高，維生素D缺乏與增齡、上肢肌力減退獨(dú)立相關(guān)。