跌倒與雙足靜力性平衡及羧化不全骨鈣素水平的相關(guān)性分析

王文杰 張秀紋 劉入華 楊乃龍*

1．青島大學(xué)附屬醫(yī)院黃島院區(qū)內(nèi)分泌科，山東青島266003

2．山東省高密市中醫(yī)院內(nèi)分泌科，山東 濰坊261500

3．青島大學(xué)附屬醫(yī)院黃島院區(qū)檢驗(yàn)科，山東 青島266003

隨著社會的發(fā)展進(jìn)步、醫(yī)療水平的提高，人口老齡化加重，老年相關(guān)疾病隨之增加，其中，跌倒問題越來越引起人們的重視，伴有實(shí)質(zhì)性的醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)后果，可以造成身體不同程度的損傷，極大程度上影響了老年人的生存質(zhì)量，嚴(yán)重者導(dǎo)致骨折、癱瘓、甚至死亡［1-3］。臨床上和科研上對跌倒有不同的定義:臨床上，把老年人跌倒在地上或者被發(fā)現(xiàn)躺在地上定義為一次跌倒，另外，它常常被定義為任何無意識地與支持面的接觸，例如椅子、柜臺或者墻;科研上，常常通過移動老年人腳下的支持面而改變平衡來模仿平衡失控，受試者在一個(gè)小平面上搖晃，當(dāng)重心超過支持面限制的那一瞬間就可被定義為一次跌倒，或失去平衡(因?yàn)槿绻诒Ｗo(hù)措施沒有使用的情況下這就可以導(dǎo)致一次跌倒)［4，5］。跌倒的發(fā)生是多種因素相互作用的結(jié)果:老年人生理上的變化，使應(yīng)變力下降，容易跌倒;中樞神經(jīng)和周圍神經(jīng)控制能力引起的平衡功能下降，容易跌倒;肌肉力量下降及步態(tài)不穩(wěn)等［6］。因此，探究跌倒與雙足靜力性平衡的關(guān)系具有重要的意義。骨鈣素是一種成骨細(xì)胞分泌的非膠原蛋白質(zhì)，根據(jù)其3個(gè)谷氨酸殘基是否被完全羧化，分為羧化不全骨鈣素(ucOC)和完全羧化骨鈣素(carboxylatedosteocalcin，cOC)［7］，目前研究發(fā)現(xiàn)骨鈣素參與了糖脂代謝，其主要活性形式為cOC，目前測定cOC相對困難，通常以測定ucOC來間接反映cOC的水平，ucOC越高說明cOC越低，且血清骨鈣素水平與老年跌倒呈負(fù)相關(guān)［8，9］，然而羧化不全骨鈣素與平衡能力的關(guān)系尚未研究，因此，探究老年人跌倒與羧化不全骨鈣素的關(guān)系也非常必要。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取我院2016年10月至2017年1月查體中心健康查體的125例健康老年人(其中包括1年內(nèi)無跌倒史的31例、1次跌倒史的31例、2次跌倒史的30例、3次及更多跌倒史的33例)。所有入組對象均排除以下情況:①既往或者目前正在服用性激素、糖皮質(zhì)激素、噻唑烷二酮類、雙膦酸鹽、鈣劑、維生素K、華法林及維生素D;②合并影響平衡能力的疾病:如腦血管疾病、嚴(yán)重骨關(guān)節(jié)炎、美尼爾氏綜合征等;③急性或慢性感染性疾病;④甲狀腺及甲狀旁腺疾病或者其他與內(nèi)分泌相關(guān)的疾病;⑤癌癥、肝病、腎病、視網(wǎng)膜病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)、腦卒中、神經(jīng)精神異常及其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料收集:記錄并統(tǒng)計(jì)入組者的年齡、體重指數(shù)(body mass index，BMI)、血壓、跌倒史。收集入組者血樣并測定糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobinA1c，Hb A1c)、總膽固醇 (total cholesterol，TC)、甘油三脂(triglyceride，TG)水平。

1.2.2 分組:將所有研究對象根據(jù)跌倒次數(shù)分為跌倒0次(A組)、跌倒1次(B組)、跌倒2次(C組)、跌倒3次及3次以上(D組)，比較各組之間的一般資料，并比較不同組之間的雙足靜力性平衡能力。

1.2.3 血清ucOC檢測:患者于晨起6～7時(shí)抽取空腹靜脈血5 mL，室溫放置30 min后3 000 r/min離心15 min，收集上清液放入－80℃冰箱中待用。采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)檢測血清 ucOC水平。試劑盒批內(nèi)和批間變異系數(shù)分別小于9%和11%。

1.2.4 雙足靜力性平衡測定:Footscan Balance7.7平板式足底壓力測試系統(tǒng)是目前最先進(jìn)的步態(tài)應(yīng)力分析系統(tǒng)，由一塊50 cm×40 cm壓力分布測試平板及平衡分析軟件構(gòu)成，在cm2的測試板上分布了約4個(gè)壓力傳感器、整個(gè)測試平板共有壓力傳感器4 096個(gè)，可以對任何接觸面之間的壓力分布進(jìn)行靜態(tài)及動態(tài)測量，從生物力學(xué)角度以直觀、形象的二維及三維彩色圖像顯示壓力分布的輪廓及數(shù)值，獲取靜止或行走過程中的步態(tài)特征和平衡特征。雙足站立姿勢為:安靜、明亮的環(huán)境，受試者赤足站立于測試平板，雙足尖分開，形成約30°夾角，雙手自然下垂，雙眼平視前方，測試30 s。應(yīng)用Footscan Balance 7.7平板式足底壓力測試系統(tǒng)(Rscan公司，比利時(shí))測試受試者雙足靜止站立時(shí)的壓力中心在X方向及Y方向移動距離(Cop X，Cop Y)、壓力中心移動軌跡總長度(Cop total traveled way，TTW)、包繞95%壓力中心移動軌跡在內(nèi)的橢圓面積(95%confidence ellipse area，EA)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS21.0軟件進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的連續(xù)變量以±s表示，依據(jù)各組間臨床資料分布特點(diǎn)，符合正態(tài)分布、方差齊的計(jì)量資料組間比較采用ANOVA分析，組內(nèi)比較采用LSD法。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

根據(jù)患者跌倒次數(shù)將其分為4個(gè)組，分別為:跌倒0次(A組)、跌倒1次(B組)、跌倒2次(C組)、跌倒3次及3次以上(D組)。各組受試者在年齡、性別、體重指數(shù)、腰臀比等方面均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)(見表1)，具有可比性。

表1 各組臨床資料的比較(±s)Table 1Comparison of clinical characteristics between the groups(±s)

表1 各組臨床資料的比較(±s)Table 1Comparison of clinical characteristics between the groups(±s)

組別 例數(shù)(男/女)年齡(歲)體重指數(shù)(kg/m2) 腰臀比 HbA1c(%)血壓(收縮壓)mm Hg血壓(舒張壓)mm Hg總膽固醇(mmol/L)甘油三脂(mmol/L)A組 31(15/16) 56.00±6.73 24.21±2.12 0.89±0.02 7.98±0.83 119.04±17.00 72.42±9.63 4.39±0.97 1.63±1.21 B組 31(15/16) 58.87±6.59 24.02±2.15 0.88±0.03 8.10±0.75 118.05±15.33 70.42±6.43 4.38±1.01 1.60±1.01 C組 30(15/15) 60.19±5.74 23.81±1.87 0.87±0.02 8.02±1.11 117.92±14.55 73.23±5.43 4.20±0.87 1.58±0.92 D組33(17/16) 57.73±7.28 24.01±1.71 0.88±0.03 8.26±0.77 118.77±16.46 74.22±6.44 4.18±0.82 1.46±0.77 F值 0.275 0.186 1.362 0.067 1.487 1.067 0.065 0.253 P值 0.843 0.906 0.258 0.977 0.982 0.865 0.723 0.623

2.2 不同跌倒次數(shù)分組之間靜力性平衡比較

各組間受試者壓力中心在X方向的移動距離CopX及Y方向的移動距離CopY，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;壓力中心移動軌跡總長度(TTW)，D組及C組均明顯高于B組及A組，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，但D組與C組比較、B組與A組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;包繞95%壓力中心移動軌跡在內(nèi)的橢圓面積(EA)D組與A組、C組與A組之間差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，TTW、EA越高代表靜力性平衡越差，即跌倒與雙足靜力性平衡呈負(fù)相關(guān)。見表2。

表2 各組間Cop X、Cop Y、TTW及EA的比較(±s)Table 2Comparison of Cop X，Cop Y，TTW and EA between the groups(±s)

表2 各組間Cop X、Cop Y、TTW及EA的比較(±s)Table 2Comparison of Cop X，Cop Y，TTW and EA between the groups(±s)

注:與A組相比，*P＜0.05

組別 Cop X(mm) Cop Y(mm) TTW(mm) EA(mm2)A組0.352 0.173 0.035 0.007 6.30±1.79 8.41±2.42 81.23±11.38 5.23±2.31 B組 5.97±1.83 7.69±1.97 90.35±18.67 7.57±3.82 C組 5.71±1.50 9.23±5.81 120.03±22.81* 10.23±2.99*D組 5.09±2.57 9.48±4.47 127.48±27.51* 11.23±2.83*F值 0.963 2.142 10.077 5.037 P值

2.3 不同跌倒次數(shù)分組之間羧化不全骨鈣素的比較

各組受試者羧化不全骨鈣素的水平，見表3。B組、C組、D組較A組均增高，P＜0.05差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，D組、C組受試者明顯高于A組、B組，表明跌倒次數(shù)越多，羧化不全骨鈣素水平越高，跌倒次數(shù)與羧化不全骨鈣素呈正相關(guān)。

表3 各組間羧化不全骨鈣素水平的比較(±s)Table 3 Comparison of levels of undercarboxylated osteocalcin between the groups(±s)

表3 各組間羧化不全骨鈣素水平的比較(±s)Table 3 Comparison of levels of undercarboxylated osteocalcin between the groups(±s)

組別 羧化不全骨鈣素(ng/mL)A組1.783±0.032 B組 2.352±0.021 C組 2.875±0.012 D組 3.382±0.031 F值 0.856 P值0.04

3 討論

跌倒是一種突然意外的倒地現(xiàn)象，多發(fā)生于老年人與嬰幼兒，但對老年人造成的危害更大［10，11］。跌倒是對老年人造成傷害的頭號殺手，不但會對軀體造成損傷［12］，例如關(guān)節(jié)積血、扭傷、骨折等嚴(yán)重外傷，還會造成“跌倒恐懼癥”給老年人帶來極大的心理損傷［12］。跌倒與年齡、糖尿病、高血壓、跌倒史以及所服用的藥物等密切相關(guān)［13，14］。

老年人平衡能力失調(diào)易導(dǎo)致機(jī)體跌倒，平衡能力越差，跌倒的風(fēng)險(xiǎn)也逐漸增加，F(xiàn)ootscan balance 7.7平板式足底壓力測試系統(tǒng)多用于測試足底各處的壓力峰值，可獲得量化的平衡指標(biāo)，常用于運(yùn)動醫(yī)學(xué)中評價(jià)運(yùn)動員的平衡能力。該系統(tǒng)通過客觀測量值評價(jià)受試者的平衡能力，具有檢測速度快、可用于大樣本量的檢測，且所得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠［15］。因此我們采用該系統(tǒng)測試?yán)夏耆说撵o態(tài)平衡相關(guān)指標(biāo)來預(yù)測跌倒的風(fēng)險(xiǎn)。壓力中心移動軌跡總長度(TTW)代表壓力中心移動軌跡的總長度，TTW越大、提示壓力中心的移動軌跡越大、即受試者的壓力中心移動距離越大，也就是說受試者的擺動幅度越大，因此提示受試者的靜力性平衡能力差，從而跌倒的風(fēng)險(xiǎn)增加。包繞95%壓力中心移動軌跡在內(nèi)的橢圓面積(EA)代表受測試者包繞95%活動壓力中心移動軌跡在內(nèi)的橢圓面積，EA越大，亦說明受試者穩(wěn)定性差，跌倒風(fēng)險(xiǎn)大。

骨鈣素(osteocalcin，OC)又稱骨γ-羧基谷氨酸蛋白，是一種維生素K和維生素D依賴性鈣結(jié)合蛋白［16］。由BGLAP基因組成，該基因位于染色體1編碼位上(1q22)。骨鈣素分子含有49個(gè)氨基酸，分子量約5.8kD。循環(huán)中總骨鈣素(t OC)主要包括兩種形式，羧化不全骨鈣素(ucOC)和羧化骨鈣素(cOC)。在維生素 K和二氧化碳依賴性羧化酶的作用下，循環(huán)中總骨鈣素的17、21、24的谷氨酸殘基羧化，成為cOC。在酸性環(huán)境中可以脫羧為 ucOC，而含有未羧化谷氨酸殘基的骨鈣素稱為羧化不全骨鈣素(ucOC)。我們研究發(fā)現(xiàn)，老年人跌倒與雙足靜力性平衡及羧化不全骨鈣素水平均有密切的聯(lián)系，老年人跌倒與Footscan Balance7.7平板式足底壓力測試系統(tǒng)中測得的壓力中心移動軌跡總長度(TTW)、包繞95%壓力中心移動軌跡在內(nèi)的橢圓面積(EA)呈正相關(guān);跌倒組較對照組羧化不全骨鈣素水平升高，且跌倒次數(shù)越多，羧化不全骨鈣素升高越明顯，跌倒次數(shù)與羧化不全骨鈣素呈正相關(guān)。

綜上所述，我們可以應(yīng)用Footscan Balance7.7平板式足底壓力測試系統(tǒng)評估老年人雙足靜力性平衡能力、同時(shí)測定羧化不全骨鈣素水平，可以預(yù)判老年人的跌倒風(fēng)險(xiǎn)，減少跌倒的發(fā)生率，從而提高老年人的生活質(zhì)量。