肌肉減少癥性吞咽障礙相關肌群功能變化及評測方法研究進展

方蕾雯,王紅星,陸雪松 ,孫梓涵,晉華超 ,朱凱

肌肉減少癥(sarcopenia,SP)簡稱肌少癥,是一種進行性全身骨骼肌疾病,好發于65歲以上的老年人,可導致一系列不良后果,如日常生活活動能力下降、跌倒、殘疾、肺炎及呼吸功能障礙等,嚴重者甚至死亡。2014年,亞洲老年人肌肉減少癥工作組(Asian Working Group for Sarcopenia,AWGS)將肌肉減少癥定義為“與年齡相關的肌肉質量減少,伴隨肌力低下和/或身體機能低下”。在此基礎上,2019年AWGS共識更新了肌少癥的診斷標準,建議使用雙能X射線吸收測量法(男性<7kg/m2,女性<5.4kg/m2為異常)或生物電阻抗法(男性<7kg/m2,女性<5.7kg/m2為異常)測量肌肉質量;使用握力值(男性<28kg,女性<18kg為異常)判斷肌力是否低下;使用步速(<1m/s為異常)評估是否存在身體機能低下。已有研究證明,肌肉減少癥是吞咽障礙的獨立危險因素[1],影響吞咽肌群的質量、力量及功能。同時吞咽障礙患者因長期使用質地改良飲食(能量及蛋白質含量顯著低于正常飲食),無法滿足肌肉生長及運動需求,會導致癥狀加重,形成惡性循環。本文闡述肌肉減少癥伴吞咽障礙相關肌群變化和功能評測方法,旨在為肌肉減少癥患者提供吞咽障礙的早期預警。

1 肌肉減少癥性吞咽障礙概況

吞咽是一個復雜的生理過程,6條腦神經及口、咽、喉、食道周圍30余塊肌肉相互協調完成吞咽動作[2]。根據食團經過的部位,吞咽過程可分為口腔前期、口腔準備期、口腔期、咽期和食管期,這五個時期相繼發生,彼此密切相關。基于吞咽過程的復雜性,中樞神經系統疾病、代謝相關疾病、衰老等因素均可影響吞咽功能。卒中后吞咽障礙主要病因是假性球麻痹或腦部梗塞嚴重引起的真性球麻痹[3];超過80%的帕金森病患者因皮質吞咽網絡的多巴胺能和非多巴胺能機制受損以及周圍神經和肌肉功能下降也會出現不同程度的吞咽障礙[4]。中樞神經系統疾病引起的吞咽障礙主要表現為口腔期及咽期的延長,因神經系統對吞咽相關肌群的支配減弱,患者在口腔期易發生誤吸、流涎、咀嚼無力等不良反應,而鼻返流、重復吞咽及聲帶麻痹等常見于咽期。隨著社會老齡化加重,國內外學者開始關注肌肉減少癥導致的吞咽障礙。吞咽相關肌群質量減少、肌力喪失及功能下降是肌肉減少癥患者吞咽肌萎縮、咽壁變薄、下頜張開力降低的主要原因。參與攝食、咀嚼及口腔轉運的舌肌、軟腭肌、咀嚼肌、咽肌及舌骨上下肌群的異常可延長口腔準備期和口腔期。咽期持續時間短暫,是所有吞咽時期中最復雜的階段,需要舌肌、舌骨上下肌群、咽肌、喉肌及食管上括約肌等的精準配合。隨著食團通過食管上括約肌,食管期被觸發,環咽肌在食團通過后由松弛恢復為收縮狀態。受食團大小、質地及個體年齡的影響,食管期持續時間并不固定,約0.5～1.2s[5]。吞咽肌群功能的下降及吞咽各期時間的延長等嚴重影響老年人群生活質量,輕者引起營養不良,嚴重者導致誤吸及吸入性肺炎[6]。2000年,有學者首次提出衰老、營養不良與肌肉減少癥之間的因果關系[7]。營養缺失和骨骼肌蛋白合成中斷加快肌肉減少癥的發展,肌肉減少癥患者吞咽肌群質量、力量及功能下降又易引發吞咽障礙[8]。由肌肉減少癥引起的吞咽困難稱為肌肉減少性吞咽障礙(sarcopenic dysphagia, SD)[9],這一術語已在國際上廣泛使用。日本吞咽障礙康復協會第19屆年會首次將肌肉減少癥性吞咽障礙定義為“全身肌肉及吞咽相關肌肉減少引起的吞咽困難[10],若無肌肉減少癥,則不存在肌肉減少癥性吞咽障礙”。目前,國內外雖有較多研究關注肌肉減少癥性吞咽障礙的評測方法,但相關肌群的功能變化仍鮮有報道。相較于單純吞咽障礙患者,肌肉減少癥性吞咽障礙患者的日常生活活動能力較差,體內血清血紅蛋白和白蛋白水平較低。顯然,肌肉減少癥性吞咽障礙引發的不良后果較單純吞咽障礙更為嚴重[11]。因此早期了解肌肉減少癥患者吞咽肌群功能變化可及時預防肌肉減少癥性吞咽障礙的發生,對已確診吞咽障礙的肌少癥患者進行功能評估則有利于治療方案制定,進而減緩病情發展。

2 肌肉減少癥性吞咽障礙相關肌群的功能變化

2.1 咀嚼肌及面部肌 顳肌、咬肌、翼狀肌是經典的咀嚼肌,主要在口腔準備期協助分解食物形成黏性團塊。咀嚼肌自主收縮能力和活性變化與年齡顯著相關[12],Milford等[13]借助吞咽造影檢查計算了185名健康人的單個咀嚼周期及總咀嚼持續時間,結果表明老年參與者的總咀嚼持續時間比年輕參與者長。Cemile等[14]發現65歲以上老年人群的低腓腸肌厚度及低握力與較差的咀嚼性能獨立相關,最終得出咀嚼能力與肌肉減少癥獨立相關的結論。因咀嚼能力為檢測口腔功能的指標之一,近年口腔功能與肌肉減少癥的關系引起了部分學者的關注。Nakamura等[15]發現老年衰弱群體的咀嚼功能顯著低于老年健康群體,但肌少癥人群與非肌少癥人群咀嚼能力無明顯差異。口輪匝肌和頰肌構成面部肌,口輪匝肌主要負責吞咽期間的嘴唇閉合及唇部突出動作,頰肌負責壓迫面頰,向后牽引口角以便于咀嚼和吮吸。鑒于面部肌在口腔準備期和口腔期的重要作用,保持面部肌群的肌力和耐力對正常吞咽至關重要。Park等[16]使用愛荷華州口腔性能測試儀分別測量了30名青年人及30名老年人口輪匝肌的肌力及耐力,發現老年人組口輪匝肌力量和耐力明顯低于青年人組,這可能歸因于肌肉減少癥。

2.2 舌肌 舌肌在吞咽過程中起到重要作用。舌肌通過橫向與縱向活動將食物放置于各牙齒間以便于咀嚼,后與腭舌肌協同運動使食團中間形成凹槽,以便于容納新的液體或食團。在口腔期及咽期階段,舌肌和咽部肌協同運動,促進食團運輸[17]。舌壓是指舌與硬腭接觸產生的壓力,在食物運輸過程中起到重要作用。伴隨年齡增長出現的舌肌質量及力量降低均不同程度地影響舌壓,研究表明肌肉減少癥患者的舌壓明顯低于無肌肉減少癥者[18],這種異常的舌肌功能又與吞咽障礙密切相關,可引起老年人口腔及咽部活動困難。衰老可導致肌肉脂肪浸潤,脂肪浸潤的增加又引發肌肉質量及力量的喪失,舌肌也不例外,嚴重者甚至影響吞咽功能[19]。Nakao等[20]開創性地采用三維磁共振成像和Dixon磁共振成像評估舌體積、舌脂肪含量、舌脂肪百分比等,同時測量了受試者的舌壓,結果表明老年組舌肌脂肪百分比是年輕組的兩倍,并且舌脂肪質量、舌脂肪百分比均與舌壓顯著相關。因此早期評估肌肉減少癥人群舌脂肪浸潤并進行相關治療或訓練,對保持舌肌的良好功能至關重要。

2.3 咽肌 咽肌包括三對咽提肌和三對咽縮肌。在咽期,咽提肌收縮,可上提升咽和喉,協助吞咽,隨后咽縮肌自上而下有力收縮,將食團推入食管[17]。咽肌厚度隨著年齡的增長而減少,咽肌激活模式也發生改變[21]。以上變化對老年人咽部生物力學和功能均有顯著負面影響,比如咽肌萎縮或厚度減少造成咽腔容積增大,咽肌所需收縮空間增大而出現收縮困難,進而導致嚴重的咽部殘留甚至吞咽障礙[22-23]。由此可見,咽部肌群萎縮是引發老年人吞咽困難的重要因素之一,而肌肉減少癥又是老年人咽部肌萎縮的重要誘因。除肌肉本身變化外,有學者還發現咽肌衛星細胞與其它肌衛星細胞相比存在特殊性。作為一種負責肌肉修復的異質性細胞,咽肌衛星細胞體更大、線粒體含量更豐富且具有特殊的生長因子,對維持咽肌纖維大小和肌核數量至關重要。隨著年齡增加,咽肌衛星細胞中央肌核數量降低、肌纖維變小,引發整體咽肌功能降低[24]。

2.4 舌骨上肌群 舌骨上肌群包括頦舌骨肌、下頜舌骨肌、二腹肌和莖突舌骨肌,在吞咽中的作用主要是引導舌骨向上和向前,抬高喉部,協助吞咽。其中頦舌骨肌主要作用是向前移動舌骨,下頜舌骨肌在向上移動舌骨方面起主要作用[17, 25]。舌骨上肌的肌纖維大部分屬快肌纖維[26],所含收縮蛋白多、肌漿網豐富,因此舌骨上肌收縮速度快,收縮產生的力量大,但較易疲勞,相比慢肌更易發生萎縮。在老年群體中,舌骨上肌相比其它肌群更易受到年齡影響。Yamaguchi等[27]研究發現男性和女性的舌骨上肌群橫截面積均與年齡相關,年齡越大,舌骨上肌橫截面積越小。舌骨上肌的功能變化與肌肉減少癥存在相關性。有研究證實舌壓阻力訓練(tongue-pressure resistance training,TPRT)能同時改善舌骨活動度、舌肌強度及舌的靈活性,老年人進行適量TPRT有助于增強舌骨上肌和舌肌強度以預防肌肉減少癥性吞咽障礙[28]。

2.5 舌骨下肌群 舌骨下肌群位于舌骨下方,包含胸骨舌骨肌、肩胛舌骨肌、胸骨甲狀肌和甲狀舌骨肌,在吞咽過程中起到壓低舌骨的作用,其中甲狀舌骨肌還可協助抬高喉部。與舌骨上肌類似,舌骨下肌中快肌纖維占比大,在收縮速度和力量產生方面具有優勢,受年齡影響也較大。老年群體舌骨下肌群萎縮是引起喉部抬高及舌骨下肌群收縮速度降低的主要原因,Endo等[29]分別記錄了中青年組和老年組在快吞咽、正常吞咽、慢吞咽情況下舌骨下肌群的肌電信號,結果表明相對于中青年組,老年組的舌骨下肌群的表面肌電信號持續時間及喉部抬高時間顯著延長。張口-最大等距壓力(open mouth-maximal isometric press,OM-MIP)是評估舌骨下肌群力量的定量指標,James等[30]招募了青年、中年、老年及高齡組共260名受試者并統計了4組受試者的標準OM-MIP值,結果發現年齡對OM-MIP值具有顯著影響,建議使用這一指標定量評估老年人群的舌骨下肌群力量變化,以便于臨床干預及跟蹤治療。

3 肌肉減少癥性吞咽障礙相關肌群功能評測

使用雙能X射線吸收測定法、握力值測定法、6m步行測試法等評估工具可確定老年人群是否患有肌肉減少癥。與肌肉減少癥的評估相似,針對吞咽肌群的評測方法有利于進一步確定肌肉減少癥患者是否存在吞咽障礙。磁共振成像與超聲檢查是評估吞咽肌質量的客觀方法;舌壓及下頜張開力等指標可體現吞咽肌的力量;表面肌電圖可用于檢查吞咽肌群的活動情況。

3.1 吞咽肌群質量評測 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是評估吞咽肌成分變化的有效工具[31]。肌肉內脂肪浸潤增加與肌肉質量減少高度相關[32],Nakao等[20]使用MRI識別多個吞咽相關肌肉內脂肪浸潤和肌肉萎縮,分析發現衰老顯著影響舌肌、咽肌和頦舌骨肌的脂肪浸潤,其中舌肌最易發生脂肪浸潤,這也是部分老年人舌壓降低和食欲下降的原因;頦舌骨肌受脂肪浸潤的影響最小,但易發生肌肉萎縮[33]。MRI在檢查吞咽肌群脂肪浸潤情況方面具備良好效果,但較為昂貴,對客觀環境等要求較高,無創非侵入性的超聲檢查更經濟便捷。以往研究中,超聲常被用于評估吞咽障礙患者的咽部殘留情況,可有效預防誤吸的發生[34]。近年來,超聲逐漸被用于吞咽肌質量和強度的評測,且可信度較高。Tamura等[35]使用超聲檢查發現104名老年受試者舌頭中部厚度與年齡呈負相關,部分學者利用超聲測量舌肌、頦舌骨肌及二腹肌的厚度和面積以比較肌肉減少性與非肌肉減少癥性吞咽障礙患者吞咽肌肌肉質量的差異,結果表明前者舌肌及二腹肌質量小于后者,但二者頦舌骨肌質量無明顯差異,建議在診斷肌肉減少性吞咽障礙時評估二腹肌肌肉質量[36-37]。

3.2 吞咽肌力量評估 吞咽動作的產生依賴于多塊肌肉的共同作用,若力量不足會降低動作質量,使吞咽活動不能正常完成。舌肌力量可通過舌壓體現,傳統的舌壓測量方法是通過壓力表檢測舌尖對硬腭施加的力量,隨著科技發展,新的舌壓測量工具不斷被開發。Maeda等[38]為探討舌壓大小與肌肉減少癥性吞咽障礙的相關性,設計了一種口腔氣囊探頭和塑料管組成的裝置測量受試者的最大舌壓(maximum tongue pressure,MTP),氣囊被放置于軟腭和舌尖之間,受試者用力擠壓氣囊5s可得到MTP。近期,愛荷華州口腔性能測試儀被廣泛運用于舌壓測量,其優點是能分別測量前后舌的舌壓、正常吞咽舌壓、用力吞咽舌壓等[39]。下頜張開力的大小可反映舌骨上肌的肌力,Hara等[40]提出使用舌骨上肌強度來評估吞咽功能,并設計了一種可快速、無創地測量舌骨上肌肌力的下頜張開力測量儀。總之,各類測量工具的出現為更客觀、直接地反映吞咽肌肌力提供了技術保障,提高了肌肉減少癥人群吞咽肌力量的評測效率。

3.3 表面肌電圖檢查 表面肌電圖檢查(surface electromyography,sEMG)是評價各吞咽肌群活動模式的常用方法。表面肌電電極通常被置于舌骨上區或頦下區皮膚表面,以便于臨床工作者了解患者吞咽肌收縮產生的動作電位情況[41]。sEMG因其無創性、無輻射性及便攜性被廣泛運用于老年群體吞咽功能的定量評估中,對預防衰老導致的吞咽障礙有重要意義。有學者分析了不同年齡段(20～38歲、65～75歲)受試者吞咽時舌骨上下肌群的表面肌電活動信號,證明衰老延長了肌肉的活動時間[29]。Kotomi等[42]使用sEMG評估肌肉減少癥性吞咽障礙與無吞咽障礙患者吞咽時頦下肌群活動情況,結果表明肌肉減少癥性吞咽障礙患者頦下肌群持續活動時間更長、波幅更高,建議將sEMG廣泛運用于臨床及社區老年人肌肉減少癥性吞咽困難的診斷中。

4 小結與展望

了解老年人群吞咽相關肌群的特征并進行功能評測可實現早期預警,對已確診肌肉減少癥的老年人群進行評測可預防吞咽障礙的發生發展,從而整體上提高老年人生活質量,促進健康老齡化。國內外學者已開始關注肌肉減少癥性吞咽障礙評測方法的研究,但多數評測方式的信度和效度還未得到充分驗證。同時,適用于我國老年人群的肌肉減少癥性吞咽障礙預警系統也尚未建立。未來應增強老年人群參與相關評測的意識,利用已得到較好驗證的評測方法,開發更可靠的篩查評估工具。