老年髖部骨折非手術(shù)患者肌肉減少癥發(fā)生機(jī)制的探討

宋 倩，晁愛(ài)軍

(天津市天津醫(yī)院，天津 300200)

肌肉減少癥簡(jiǎn)稱(chēng)肌少癥，近年將肌肉減少癥定義為隨年齡增加，骨骼肌量、肌力及其功能下降的一種綜合征[1]。人體骨骼肌數(shù)量50歲后以每年1% ～2%遞減； 約35歲始，肌肉量、肌強(qiáng)度和肌力都開(kāi)始下降，而后二者的下降程度又遠(yuǎn)大于前者[2-3]。不同人種之間也表現(xiàn)出同樣趨勢(shì)，巴西的一項(xiàng)研究結(jié)果表明[4]，成年人在不同身體功能測(cè)試中的表現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降。

髖部骨折是骨質(zhì)疏松性骨折中最嚴(yán)重的后果之一，可影響患者生活質(zhì)量，縮短期望壽命，導(dǎo)致高死亡率和致殘率。跌倒是導(dǎo)致骨質(zhì)疏松患者發(fā)生髖部脆性骨折的重要原因之一。而老年人肌量減少導(dǎo)致的肌力下降及其功能減弱是跌倒的重要風(fēng)險(xiǎn)因子。而當(dāng)老年人發(fā)生髖部骨折后，又會(huì)加重肌少癥(sarcopenia)的進(jìn)展。由此可見(jiàn)肌少癥與髖部骨折是相互影響，互為因果的。

本科室收治的許多老年髖部骨折患者常常因?yàn)楦啐g、合并多種內(nèi)科疾病等因素，較多失去了手術(shù)的機(jī)會(huì)。給予這些患者骨牽引治療后，患者處于患肢制動(dòng)，長(zhǎng)期臥床的狀態(tài)。能夠順利拔除骨牽引，開(kāi)始功能鍛煉也是臥床后12周左右開(kāi)始進(jìn)行。這有悖于骨折后的早離床、盡早進(jìn)行功能鍛煉的原則。長(zhǎng)期的觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，患者在牽引的過(guò)程當(dāng)中患肢骨骼肌肉萎縮發(fā)生率為100%，而其他部位肌肉亦發(fā)生不同程度萎縮現(xiàn)象。本文重點(diǎn)從骨質(zhì)疏松、臥床失用狀態(tài)、營(yíng)養(yǎng)因素、應(yīng)激性潰瘍和感染、腸道菌群失調(diào)、胰島素抵抗、認(rèn)知功能障礙幾方面討論肌少癥的發(fā)生。

1 骨質(zhì)疏松

髖部骨折發(fā)生后的臥床狀態(tài)，使骨量流失增加，原有的骨質(zhì)疏松情況進(jìn)一步加重。肌少癥與骨量丟失和骨質(zhì)疏松癥有關(guān)。上海一項(xiàng)大型研究[5]，納入了1 766名男性，和1 778名女性，年齡跨度在18～96歲之間。采用雙能X線(xiàn)骨密度儀測(cè)定脊柱、股骨的骨密度、各部位的肌肉和脂肪含量。腿部肌肉質(zhì)量對(duì)股骨骨量影響最大，而軀干肌肉質(zhì)量對(duì)脊柱骨量影響最大。這一結(jié)論與亞洲的日本人和韓國(guó)人相同。在對(duì)脆性骨折患者的觀(guān)察中，很多中心對(duì)骨密度和肌量的關(guān)系進(jìn)行了觀(guān)察。肌少癥亦與脆性骨折密切相關(guān)。Di Monaco M的數(shù)據(jù)顯示，在大量髖部骨折婦女中，肌肉減少癥的高發(fā)率與骨質(zhì)疏松癥顯著相關(guān)[6]。他的另一項(xiàng)研究則是針對(duì)髖部骨折后，對(duì)比男性與女性肌少癥患病率，得出的結(jié)論是髖部骨折后肌肉減少的患病率比例很高[7]。肌肉減少癥在男性明顯多于女性。強(qiáng)調(diào)預(yù)防和治療肌肉萎縮的相關(guān)性，特別是在男性。

2 臥床失用狀態(tài)

隨著年齡的增長(zhǎng)，肌肉力量和功能的衰退要快于肌肉質(zhì)量的丟失。測(cè)量肌肉力量和功能是評(píng)估老年人活動(dòng)能力和身體健康狀況的有效方法。我國(guó)近期一項(xiàng)對(duì)蘇州養(yǎng)老院老年人營(yíng)養(yǎng)、體育鍛煉與肌肉減少癥患病率的相關(guān)性顯示[8]：肌肉減少癥的患病率與肉、魚(yú)、蛋和牛奶的攝入量以及每周有氧運(yùn)動(dòng)和阻抗運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間有關(guān)。體育鍛煉可以提高肌肉的性能，肌肉的力量和防止肌肉數(shù)量的丟失[9]。我科大部分老年患者在入院前即已存在不同程度的肌肉數(shù)量減少及強(qiáng)度下降，這也是導(dǎo)致患者跌倒，最終致骨折的重要原因。而骨折后的長(zhǎng)期臥床狀態(tài)使肌肉強(qiáng)度的下降要早于肌肉量的丟失，活動(dòng)強(qiáng)度不足導(dǎo)致肌力下降，而肌肉無(wú)力又使活動(dòng)能力進(jìn)一步降低，最終肌肉量和肌肉強(qiáng)度均下降。有研究顯示[10]，耐力和阻抗訓(xùn)練通過(guò)對(duì)老年人骨骼肌葡萄糖代謝的影響而起到預(yù)防肌肉萎縮的作用。通過(guò)阻抗訓(xùn)練對(duì)抗肌肉廢用是對(duì)抗肌肉力量和肌肉質(zhì)量喪失、生理脆弱性及其對(duì)身體機(jī)能、活動(dòng)性和獨(dú)立性的衰弱影響的有力干預(yù)措施[11]。近期有研究提出，老年人應(yīng)包括以有氧運(yùn)動(dòng)和阻抗訓(xùn)練為主的多組分項(xiàng)目鍛煉，特別是在住院等肌肉運(yùn)動(dòng)銳減的情況下，以對(duì)抗老年人的肌肉減少[12]。然而，仍然需要證據(jù)來(lái)支持對(duì)不能進(jìn)行體育鍛煉的老年人給予被動(dòng)運(yùn)動(dòng)策略，比如神經(jīng)肌肉電刺激或振動(dòng)療法的有效性。

3 營(yíng)養(yǎng)因素

骨折臥床后活動(dòng)量銳減、活動(dòng)存在局限，不僅對(duì)其飲食產(chǎn)生消極影響，同樣抑制其對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的吸收、轉(zhuǎn)化以及利用。同時(shí)，骨折應(yīng)激狀態(tài)下，老年人群極易出現(xiàn)多種長(zhǎng)期臥床后并發(fā)癥，同時(shí)預(yù)防多種并發(fā)癥需要借助多重用藥來(lái)維持正常生命活動(dòng)，這也對(duì)其能量和營(yíng)養(yǎng)素的攝入、代謝等環(huán)節(jié)產(chǎn)生不良影響。在這種狀態(tài)下，老年人營(yíng)養(yǎng)不良和蛋白質(zhì)攝入不足，導(dǎo)致機(jī)體中的蛋白質(zhì)合成量銳減，合成速率也明顯降低，骨骼肌重鏈蛋白與線(xiàn)粒體蛋白合成速度下降，造成機(jī)體中骨骼肌蛋白量不足，肌肉蛋白合成和代謝就會(huì)受到嚴(yán)重的影響，從而引發(fā)肌少癥。近期我國(guó)一項(xiàng)研究的結(jié)果支持充足的膳食蛋白質(zhì)可以預(yù)防老年人的肌肉減少癥[8]。另外有大量研究[13]顯示：肌酸補(bǔ)充劑能增強(qiáng)老年人的肌肉力量，尤其在阻力訓(xùn)練期間補(bǔ)充肌酸，對(duì)對(duì)抗肌肉老化有有益作用。研究還強(qiáng)調(diào)，補(bǔ)充肌酸的時(shí)間和劑量可能是對(duì)抗肌肉老化的重要因素。但其應(yīng)用策略對(duì)的長(zhǎng)期影響還應(yīng)該進(jìn)一步研究。Candow等進(jìn)行的一項(xiàng)薈萃分析顯示肌酸補(bǔ)充與抗阻訓(xùn)練相結(jié)合，與單純抗阻訓(xùn)練相比，對(duì)老化肌肉質(zhì)量和上身力量有積極的影響，可以成為改善老年肌肉骨骼健康的有效干預(yù)措施[14]。

4 應(yīng)激性潰瘍和感染

隨著年齡增長(zhǎng)，胃黏膜自我新陳代謝能力降低，由于胃黏膜萎縮，使胃黏膜相關(guān)分泌能力降低，胃酸、胃泌素、內(nèi)因子等消化與營(yíng)養(yǎng)重要物質(zhì)缺乏，導(dǎo)致消化及吸收功能障礙，患者發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良的概率增高，與肌少癥發(fā)生之間有密切聯(lián)系。骨折創(chuàng)傷應(yīng)激狀態(tài)下，消化道潰瘍的發(fā)生率明顯升高，消化道黏膜受損，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收障礙是引起肌少癥的重要原因之一。如發(fā)生出血或穿孔等嚴(yán)重并發(fā)癥，禁食水狀態(tài)使肌少癥狀態(tài)更加嚴(yán)重。有研究顯示，消化性潰瘍是肌少癥的相關(guān)危險(xiǎn)因素[15]。慢性炎性反應(yīng)是導(dǎo)致肌少癥的重要原因，Zembrofi-Lacny等研究發(fā)現(xiàn)，在肌肉減少癥的動(dòng)物及人類(lèi)的血清中，IL8、rINFn及CRP升高，IL-6水平下降。而liP感染的患者中，白細(xì)胞介素8(IL-8)、腫瘤壞死因子(TNF-ot)及超敏C-反應(yīng)蛋白值升高更明顯[16]。二者有相同的炎性因子表現(xiàn)，故認(rèn)為慢性萎縮性胃炎帶來(lái)的炎癥反應(yīng)是增加患者肌少癥發(fā)生的原因之一。而通過(guò)抑制炎性反應(yīng)，患者肌肉質(zhì)量及力量均有明顯改善。

促炎性反應(yīng)細(xì)胞因子：促炎性反應(yīng)細(xì)胞因子參與老年人肌少癥的發(fā)病。研究發(fā)現(xiàn)，血IL-6、TNF-α和C-反應(yīng)蛋白水平與肌肉量、肌肉強(qiáng)度有關(guān)[17]。荷蘭老年人群的研究提示[18]，高水平IL-6和C-反應(yīng)蛋白使肌肉量和肌肉強(qiáng)度丟失風(fēng)險(xiǎn)增加。髖部骨折狀態(tài)下，有可能造成C-反應(yīng)蛋白等炎性反應(yīng)因子升高，這些炎性反應(yīng)細(xì)胞因子增高引起肌肉組織合成代謝失衡，蛋白分解代謝增加。老年人炎性反應(yīng)細(xì)胞因子長(zhǎng)期增高是肌少癥的重要危險(xiǎn)因素。

5 腸道菌群失調(diào)

老年人骨折臥床的應(yīng)激狀態(tài)下，胃腸功能紊亂，易引起腸道菌群失調(diào)。動(dòng)物研究顯示：腸道菌群通過(guò)影響脂肪代謝、代謝產(chǎn)生膽汁酸[19]、菌群移位[20]，影響維生素合成[21]、影響肌酸降解、基因修復(fù)等方面對(duì)骨骼肌的數(shù)量、體積、質(zhì)量產(chǎn)生影響。但腸道微環(huán)境與肌少癥的相關(guān)性在人體的研究還比較缺乏。有研究顯示：在43 歲及以下的人群中，約55%的人群有一個(gè)微生物組編碼基因cbiN，這個(gè)基因可以編碼維生素B12的生物合成，而在43歲以上的人群中，僅11% 的人有該基因。而維生素B12的缺乏可能是肌少癥的一個(gè)促進(jìn)因素[22-24]。除了維生素B12，腸道微生物也能影響維生素D的吸收。一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果表明[25]，維生素D對(duì)肌肉力量有促進(jìn)作用。近期一項(xiàng)研究表明[26]，攝入益生菌和益生元可以改善腸道菌群的動(dòng)態(tài)平衡，防止虛弱和不健康的衰老。另有研究也得出相似的結(jié)論[27]：與使用安慰劑的對(duì)照組相比，老年人服用由菊糖和低聚果糖混合而成的益生元后，其疲勞指數(shù)和握力均有所改善(P<0.01或0.05)。

6 胰島素抵抗

糖尿病和肌少癥都是增齡性疾病，Leenders等研究認(rèn)為，隨著年齡增長(zhǎng)，糖尿病患者肌肉質(zhì)量、力量和身體活動(dòng)能力均明顯降低[28]。骨骼肌是糖攝取和貯存的主要場(chǎng)所之一。隨著年齡增長(zhǎng)，肌肉線(xiàn)粒體從催化脂肪酸代謝轉(zhuǎn)向催化葡萄糖代謝的能力下降，加速了肥胖相關(guān)的胰島素抵抗和糖代謝障礙[29]，而線(xiàn)粒體功能障礙、ATP合成不足又會(huì)引起肌肉蛋白合成不足。有研究者認(rèn)為胰島素抵抗是肌少癥發(fā)生的潛在機(jī)制之一，胰島素可促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，包括肌肉蛋白，因此存在胰島素抵抗時(shí)，肌肉蛋白合成減少，導(dǎo)致肌量下降[30]。在人[31-32]和動(dòng)物[33]模型中，都報(bào)道了骨骼肌胰島素信號(hào)傳導(dǎo)的年齡相關(guān)損傷。髖部骨折發(fā)生時(shí)，可能加重原有的胰島素抵抗及氧化應(yīng)激狀態(tài)，進(jìn)而加快肌少癥發(fā)生進(jìn)程。

7 認(rèn)知功能障礙

部分老年髖部骨折患者會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙，這種創(chuàng)傷后認(rèn)知功能障礙也逐漸受到臨床醫(yī)生的重視。美國(guó)一項(xiàng)研究顯示[34]，老年人力量能力和認(rèn)知功能相互影響，一項(xiàng)功能的缺失可以預(yù)測(cè)另一項(xiàng)功能障礙。肌少癥不僅會(huì)影響老年人體力活動(dòng)程度，也會(huì)影響老年人的認(rèn)知水平，最終影響其生活質(zhì)量。香港社區(qū)老年男性的肌少癥患病率為9.4%，與高齡、認(rèn)知功能低下[35]、蛋白質(zhì)或維生素?cái)z入低有關(guān)。一項(xiàng)來(lái)自臺(tái)灣的包括7項(xiàng)由5 994名參與者組成的橫斷面研究顯示：肌肉減少癥與認(rèn)知障礙獨(dú)立相關(guān)。但其發(fā)生機(jī)制有必要進(jìn)一步研究[36]。Sugimoto等的研究顯示，活動(dòng)量減低可能是認(rèn)知障礙患者一個(gè)特異性的肌肉減少的危險(xiǎn)因素[37]。但仍應(yīng)從生理和心理兩個(gè)方面探討認(rèn)知障礙患者肌肉減少的原因及預(yù)防。意大利的一項(xiàng)研究也得出相同結(jié)論[38]，即肌肉減少癥和認(rèn)知障礙呈正相關(guān)，但它們之間的相互作用還應(yīng)進(jìn)一步研究。Ohta也同樣提出肌肉減少和身體虛弱與輕度認(rèn)知障礙和阿爾茲海默癥之間的相關(guān)性，特別強(qiáng)調(diào)這種關(guān)聯(lián)在女性尤為顯著[39]。

髖部骨折是導(dǎo)致老年人生活質(zhì)量下降、致殘、致死的重要原因。而肌肉減少癥既是導(dǎo)致老年人肌肉力量下降、跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加，最終導(dǎo)致骨折的重要原因，也是骨折后眾多并發(fā)癥之一。二者相互影響。對(duì)于髖部骨折的治療，我們除了應(yīng)用促進(jìn)骨折的手段，爭(zhēng)取讓患者早期離床進(jìn)行功能鍛煉外，同時(shí)也應(yīng)關(guān)注對(duì)肌少癥進(jìn)行早期干預(yù)與防治。