矽肺與少肌癥關系臨床研究

卜偉，溫有鋒

(1.錦州醫(yī)科大學生物人類學研究所，遼寧 錦州 121000；2.遼寧電力中心醫(yī)院，遼寧 沈陽 110016)

骨骼肌是人體運動系統(tǒng)的動力，一旦肌肉含量、力量及代謝能力出現(xiàn)任何萎縮或退化，都將對人體的健康產(chǎn)生重要的影響。2010年，歐洲少肌癥工作組將骨骼肌減少癥(簡稱少肌癥)定義為“一種與增齡相關的骨骼肌質量、力量和功能下降的病癥，主要強調廣泛性肌肉含量減少或伴有肌肉強度的下降”[1]。少肌癥不僅降低人的體力活動，還能影響骨骼的健康，促使骨質疏松、骨關節(jié)炎等疾病發(fā)展，從而導致跌倒、骨折風險增加，已成為影響人類健康和生活質量的重要原因[2]。目前已發(fā)現(xiàn)少肌癥與冠心病、高血壓、糖尿病等多種慢性疾病有著密切關系[3-5]。引起少肌癥的危險因素包括年齡、缺氧、營養(yǎng)水平、激素等原因，而缺氧是矽肺的主要臨床表現(xiàn)，矽肺對肌肉功能損傷存在潛在的關聯(lián)。目前關于矽肺對少肌癥影響方面的研究還未見報道。本研究通過對矽肺患者肌肉含量的測定，探討矽肺與少肌癥的相關性。

1 資料和方法

1.1 一般資料

隨機選取2019年1月至2019年10月就診于沈陽市第九人民醫(yī)院塵肺科符合矽肺診斷標準并經(jīng)過專業(yè)資質機構法定診斷的181例矽肺患者作為研究對象，患者及家屬均簽署知情同意書，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準備案。其中男性矽肺患者113例，女性矽肺患者68例，平均年齡(61.96±6.34)歲，作為矽肺組。通過對樣本步速、握力及骨骼肌含量的測量，并按照少肌癥的診斷方法，進一步分為單純矽肺組(simple silicosis group，SiG)男性36例，女性30例。矽肺合并少肌癥組(silicosis with sarcopenia group，SWSG)男性77例，女性38例。同時選取同期進行健康體檢且年齡與矽肺患者相仿的健康體檢者153例，其中男性82例，女性71例，平均年齡(62.55±5.50)歲，作為對照組。通過對樣本步速、握力及骨骼肌含量的測量，并按照少肌癥的診斷方法，將對照組進一步分為健康人群組(healthy people group，HPG)男性51例，女性40例。單純少肌癥組(simple sarcopenia group，SaG)男性31例，女性31例。各組的年齡對比差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。所有研究對象均在沈陽市內長期居住，排除其它影響體成分改變的疾病，如冠心病、甲亢、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病、惡性腫瘤、感染、遺傳性疾病等，并排除1年內應用激素等影響體成分改變藥物的測試者。

1.2 研究方法

肌肉的測量方法：參照《人體測量方法》[6]的測量標準，進行身高和體重的測量。采用生物電阻抗法測量全身肌肉含量，包括軀干肌肉量、左側上肢、下肢肌肉量、右側上肢、下肢肌肉量。通過奧美之路公司的健康體適能管理系統(tǒng)進行測量數(shù)據(jù)的收集。

握力和步速的測量方法：握力：依據(jù)ASHT標準化握力指南[7]，采用CAMRY EH101電子握力器對握力進行測量。具體的方法如下：首先讓受試者取坐位，兩腳自然分開，屈肘90°，然后選用有利手握住握力器，保持曲腕(1～30)°，且(0～15)°的尺偏，調整好姿勢后全力握緊握力器，握力器顯示數(shù)字即為握力值。測試前，囑受試者練習1～2次，以便熟悉握力器的使用。正式測試時，測試者發(fā)出“預備”口令，等待1～2 s后，喊“開始”口令，受試者緩慢用力達到峰值，記錄握力值，握3次，取平均值。注意事項：測試時注意口令的標準化，每次測量中間要間隔15 s，以確保數(shù)據(jù)的準確性。步速：采用PC-369秒表進行測量，具體方法如下：用米尺和粉筆在平坦的地面上分別做出0、3、8 m的標記，首先囑受試者在起點做好準備，當聽到“開始”口令后，讓受試者以最快的速度步行，并在3 m處開始計時，到達8 m處計時結束。然后計算步速，測試3次，取平均值。

少肌癥的診斷方法：本研究按照亞洲少肌癥工作組(asian working group for sarcopenia，AWGS)推薦的方法，并根據(jù)AWGS制定的診斷標準[8]，進行少肌癥的診斷:

四肢骨骼肌指數(shù)(skeletal muscle index，SMI)=四肢骨骼肌質量/身高2(kg/m2)。

男性四肢骨骼肌指數(shù)(SMI)<7.0 kg/m2，握力<26 kg，步速<0.8 m/s為少肌癥。

女性四肢骨骼肌指數(shù)(skeletal muscle index，SMI)<5.7 kg/m2，握力<18 kg，步速<0.8 m/s為少肌癥。

1.3 質量控制

嚴格按照入選標準及排除標準選擇研究對象。

選擇在同一環(huán)境下對受試者進行測量；每次測量前都需要對儀器進行校正調試。對調查與檢測人員進行統(tǒng)一培訓，統(tǒng)一技術指導，制定統(tǒng)一操作流程，以達到統(tǒng)一的檢測標準，以確保檢測數(shù)據(jù)質量。

1.4 統(tǒng)計學方法

2 結 果

2.1 肌肉含量的比較結果

男、女各組的肌肉含量對比結果見表1～2，從表1可以看出，在男性，單純少肌癥組的全身肌肉量、軀干肌肉量、四肢肌肉量較健康人群組均有所減少(P<0.05)；單純矽肺組的全身肌肉量較健康人群組有所減少(P<0.05)；單純矽肺組的全身肌肉量、軀干肌肉量、四肢肌肉量較單純少肌癥組減少(P<0.05)；矽肺并少肌癥組的全身肌肉量、軀干肌肉量、四肢肌肉量較健康人群組、單純少肌癥組、單純矽肺組均減少(P<0.05)。從表2可以看出，在女性，單純少肌癥組中全身肌肉量、四肢肌肉量較健康人群組有所減少(P<0.05)；單純矽肺組中的全身肌肉量、軀干肌肉量、四肢肌肉量較健康人群組減少(P<0.05)；矽肺并少肌癥組的全身肌肉量較健康人群組、單純矽肺組減少(P<0.05)。

表1 肌肉量對比結果男性)

表2 肌肉量對比結果女性)

2.2 握力和步速比較結果

男、女各組握力、步速、四肢骨骼肌指數(shù)(SMI)、四肢骨骼肌質量(ASM)對比結果見表3、表4，從表3可以看出，在男性，單純少肌癥組的握力、步速、SMI、ASM較健康人群組減少(P<0.05)；單純矽肺組的握力、步速較健康人群組減少(P<0.05)；矽肺合并少肌癥組的步速、握力、SMI、ASM較各組均減少(P<0.05)。從表4可以看出，在女性，單純少肌癥組及單純矽肺組的握力、步速、SMI、ASM較健康人群組均減少(P<0.05)；矽肺合并少肌癥組的步速、握力、SMI、ASM較健康人群組及單純矽肺組均減少(P<0.05)。

表3 握力、步速、SMI和ASM的對比結果男性)

表4 握力、步速、SMI和ASM的對比結果女性)

2.3 少肌癥發(fā)病情況比較

矽肺組與健康人群組少肌癥發(fā)病率比較見表5～6。從表5可以看出男性矽肺組少肌癥發(fā)病率顯著高于對照組(P<0.05)。表6可以看出女性矽肺組少肌癥發(fā)病率顯著高于對照組(P<0.05)。

表5 矽肺組與對照組少肌癥發(fā)病率的對比結果(男性)

表6 矽肺組與對照組少肌癥發(fā)病率的對比結果(女性)

3 討 論

3.1 矽肺合并少肌癥患者肌肉含量的影響

骨骼肌決定了一個人的身體健康和力量狀況，骨骼肌質量、功能、力量等與日常生活有密切的關系。保有一定量的肌肉可以促進代謝，減少與代謝紊亂有關疾病的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn)：矽肺合并少肌癥患者骨骼肌含量較健康人群組明顯減少，同時全身肌肉量、四肢骨骼肌質量較單純少肌癥及單純矽肺組均有明顯減少。由此我們推測，矽肺可能是加重少肌癥的一個重要因素。缺氧是導致矽肺合并少肌癥患者肌肉含量及功能下降的重要因素，但具體機制目前尚不明確，可能有下面幾個方面：(1)缺氧狀態(tài)下機體瘦素表達增加引起食欲降低，機體長期處于負氮平衡導致骨骼肌橫截面積縮小，引起肌肉萎縮[9]，矽肺合并少肌癥患者由于肺部纖維化，肺通氣功能減弱，低氧及高碳酸血癥引起患者運動受限，導致骨骼肌功能的下降；(2)缺氧能抑制調節(jié)蛋白的表達，從而導致肌纖維蛋白質水平明顯下降[10]，也因此造成肌肉質量的損失；(3)矽肺患者長期吸入游離二氧化硅誘導機體氧化應激的發(fā)生及脂質過氧化增加[11]，自由基與抗氧化系統(tǒng)失衡會產(chǎn)生大量活性氧，同時在低氧條件下，細胞線粒體呼吸鏈中氧分子供應不足，進一步引起ROS濃度明顯升高[12]。而ROS會對蛋白質、脂類及DNA的結構發(fā)生變化，造成機體類脂、蛋白質的損傷，抑制肌肉蛋白的合成，消耗骨骼肌的同時造成骨骼肌功能的減低[13]；(4)矽肺患者機體免疫力低下，易并發(fā)肺部感染，產(chǎn)生大量炎性介子，存在于肌肉以及血液中的各種炎性介子，導致肌肉代謝的異常[14]。以上因素促進了矽肺合并少肌癥患者肌肉質量的損失及功能障礙。

3.2 矽肺對少肌癥發(fā)病率的影響

矽肺患者常伴缺氧，氧是細胞生存及代謝的重要物質。缺氧誘導的肌肉萎縮可見于高原訓練，慢性阻塞性肺疾病等。研究表明[15]，缺氧引起骨骼肌中蛋白質、脂類及DNA的結構改變，導致肌肉質量的減少、肌肉纖維比例的改變以及肌肉功能障礙。缺氧的嚴重程度與骨骼肌的損耗減少成正比，且長期缺氧會出現(xiàn)惡性循環(huán)。故與健康人群相比，長期缺氧的矽肺患者肌肉含量下降更為明顯。本研究證明了以上觀點，矽肺患者骨骼肌指數(shù)明顯低于健康人群組，預示著矽肺患者少肌癥的發(fā)病風險較高。

骨骼肌是人體最大的耗氧組織。有學者發(fā)現(xiàn)：缺氧條件及缺氧性疾病也可能會加速肌肉功能的下降。缺氧暴露后受試者體重減輕，肌肉含量及骨骼肌橫截面積均有所減少，進一步研究發(fā)現(xiàn)受試者肌肉的力量及運動功能也有不同程度的下降[16]。說明低氧造成了骨骼肌形態(tài)學及收縮力的變化。缺氧條件可打破肌細胞蛋白合成及分解的動態(tài)平衡，即蛋白質的在合成能力下降的同時分解能力加強，從而在形態(tài)學上可以見到骨骼肌細胞發(fā)生萎縮，主要表現(xiàn)在體重下降、肌肉質量減少以及肌纖維的萎縮，最終導致肌力的下降。本研究顯示如表3、表4，矽肺組步速及握力均低于對照組，即矽肺患者伴隨著肌肉功能和力量的降低，大大增加了矽肺患者發(fā)生少肌癥的風險。

骨骼肌損傷最終會并發(fā)少肌癥，在少肌癥發(fā)病率上，我們通過表5～6可以看出:男性矽肺組少肌癥發(fā)病率為68.14%，女性矽肺組少肌癥發(fā)病率為55.88%；男性對照組少肌癥發(fā)病率為37.80%，女性對照組少肌癥發(fā)病率為43.60%。矽肺患者少肌癥的發(fā)病率明顯高于健康人群組。矽肺患者本身存在呼吸功能障礙，已經(jīng)嚴重影響生活質量，如果再發(fā)生少肌癥，必然增加了跌倒、致殘等不良事件的發(fā)生幾率。所以通過矽肺與少肌癥關系的研究，進一步了解矽肺患者肌肉含量的改變，為臨床治療提供依據(jù)。

綜上所述，與健康人群組相比，矽肺合并少肌癥患者骨骼肌含量明顯減少。矽肺患者易發(fā)生少肌癥。因此臨床上應對矽肺患者應加強氧療，提高矽肺患者蛋白質的攝入量，以減少矽肺患者肌肉質量的消耗。