人體成分分析在慢性病健康管理應(yīng)用的研究進(jìn)展

蔡曉璐 章婧 張亞蘭 陳宗濤

1.陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院健康管理科，重慶 400038；2.陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院軍人門診，重慶 400037

近年來，以心血管疾病、糖尿病、惡性腫瘤、慢性呼吸系統(tǒng)疾病等為代表的慢性病嚴(yán)重?fù)p害個人和群體健康，明顯增加疾病負(fù)擔(dān)，現(xiàn)已成社會共識[1]。運(yùn)用科學(xué)的理論、技術(shù)和手段對慢性病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行篩查、評估、干預(yù)和動態(tài)追蹤，有利于慢性病危險(xiǎn)因素的預(yù)防和慢性病高危人群及患者的健康管理。研究顯示[1]，人體成分與營養(yǎng)性疾病、心力衰竭、慢性腎病、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）、癌癥等慢性病的發(fā)生和轉(zhuǎn)歸有著密切關(guān)系，隨著健康意識的提高、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人體成分分析在慢性病健康管理中的推廣應(yīng)用已成必然趨勢。

1 人體成分組成及其測量方法

人體成分按照生理學(xué)進(jìn)行分析，包括原子、分子、細(xì)胞、組織-系統(tǒng)和整體這五層[2]，日常臨床對人體成分的分析主要為以生物電阻抗法（bioelectrical impedance analysis，BIA）對人體成分組成進(jìn)行測量分析，主要包括水（分為細(xì)胞內(nèi)水分和細(xì)胞外水分）、蛋白質(zhì)、體脂肪、無機(jī)鹽等的含量，以及體脂百分比、浮腫指數(shù)、內(nèi)臟脂肪面積等的測值[3]。水為人體主要成分，約占60%，蛋白質(zhì)占20%左右，體脂肪占15%左右，而無機(jī)鹽則占5%左右，其處于相對平衡的狀態(tài)，而上述成分如呈現(xiàn)失衡的狀態(tài)則可體現(xiàn)機(jī)體的異常乃至疾病情況，其中水分失衡可表現(xiàn)為水腫與脫水，蛋白質(zhì)失衡則可表現(xiàn)為營養(yǎng)過?；驙I養(yǎng)不良，體脂肪的失衡則與過度消瘦及肥胖等密切相關(guān)，也是多類心血管疾病的重要因素之一，而無機(jī)鹽的失衡則與生理代謝等密切相關(guān)，以各系統(tǒng)器官功能狀態(tài)的維持及免疫平衡方面為主。

目前，臨床上可采用體格測量法、密度測量法、BIA和醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)對人體成分進(jìn)行測量[2]。其中，體格測量法包括體重指數(shù)（body mass index，BMI）計(jì)算和皮褶厚度測量法，是目前最經(jīng)濟(jì)、簡便的人體成分測量法，但易受年齡、性別等多種因素影響，不能全面精準(zhǔn)反映人體成分[4]。密度測量法又稱水下稱重法，因其操作的復(fù)雜性而不利于廣泛開展。醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)包括磁共振、CT 成像及雙能X 射線吸收法，具有清晰度、準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)，但有費(fèi)用昂貴、技術(shù)要求高、耗時長、射線暴露、床旁檢查受限的局限性[5]。BIA 以人體不同成分含水量不同而導(dǎo)電性能不同為原理，分析得出人體不同成分的組成情況，具有簡便、安全、可重復(fù)、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣泛的人體成分測量方法[6-7]。

2 人體成分分析在慢性病健康管理中的應(yīng)用

對患有代謝性疾?。ㄈ绶逝职Y、營養(yǎng)失調(diào)癥、糖尿病等）或其他慢性?。ㄈ缧牧λソ摺盒阅[瘤等）發(fā)生、發(fā)展過程中合并營養(yǎng)狀態(tài)失衡的患者，人體成分分析可全面評估、動態(tài)監(jiān)測患者的營養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)實(shí)施合理的營養(yǎng)干預(yù)和康復(fù)治療。

2.1 代謝性疾病

2.1.1 肥胖與營養(yǎng)不良 肥胖作為糖尿病、高血壓等多種慢性疾病的危險(xiǎn)因素，已然成為嚴(yán)重的公共健康問題。Kyle等[8]在校正了性別、年齡的影響后，發(fā)現(xiàn)在同一BMI 條件下，肥胖人群的去脂組織含量（free fat mass，F(xiàn)FM）低于對照人群，脂肪組織含量和身體總水分則高于對照人群。由此可見，相較于傳統(tǒng)BMI，人體成分分析在全面評估人體水分含量、肌肉容積和脂肪儲備的分布上具有獨(dú)特優(yōu)勢，利于對疾病狀態(tài)本身及其發(fā)生轉(zhuǎn)歸的正確認(rèn)識。盲目的減肥方法下，體重的減輕主要是身體水分的減少和FFM 比例的減低，而不是脂肪組織的減少，采用人體成分分析方法，指導(dǎo)調(diào)整膳食蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物供能比，指導(dǎo)制訂運(yùn)動干預(yù)方案以提高基礎(chǔ)代謝率及肌肉量，有利于對肥胖的科學(xué)管理[9]。另有研究顯示[10]，以實(shí)際體重或理想體重作為肥胖患者麻醉誘導(dǎo)用藥劑量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)會使藥物劑量偏大或偏小，而以人體成分分析所得的FFM為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)則不會導(dǎo)致嚴(yán)重的心血管抑制或置管應(yīng)激反應(yīng)，提示人體成分分析在指導(dǎo)肥胖患者的合理用藥上也有其潛在優(yōu)勢。

另有研究顯示，營養(yǎng)不良與臨床結(jié)局密切相關(guān)，F(xiàn)FM 的丟失會增加患者病死率、延長患者的住院時間[11]。在校正了性別、年齡、身高、體重這些個體間因素，靜息能量消耗水平的差異80%取決于FFM 的多少[12]，提示FFM 相較于BMI 和體重，在營養(yǎng)不良篩查、評估方面具有更高敏感性。通過人體成分分析準(zhǔn)確評估FFM，可進(jìn)一步優(yōu)化營養(yǎng)狀態(tài)評估。

2.1.2 糖尿病 糖尿病的發(fā)生、發(fā)展與肥胖密切相關(guān)，胰島素抵抗被認(rèn)為是2 型糖尿病和肥胖的共同基礎(chǔ)。在胰島功能正常的情況下，胰島素抵抗導(dǎo)致高胰島素血癥，從而導(dǎo)致食欲亢進(jìn)、多飲多食，結(jié)果造成過多的能量攝入和血糖升高。由于脂肪細(xì)胞的胰島素抵抗發(fā)生較晚，高胰島素血癥促使過多的能量被脂肪組織吸收利用以合成脂肪，從而使脂肪細(xì)胞膨脹導(dǎo)致肥胖[13]。且有研究報(bào)道，中央型肥胖患者胰島素抵抗較均勻型肥胖患者更為嚴(yán)重[14]。在糖尿病與肥胖關(guān)系的研究中，有研究發(fā)現(xiàn)糖尿病組體脂百分比和腰臀比明顯超過健康對照組，而下肢FFM 低于健康對照組[15]。由此可見，人體成分分析在糖尿病的防治上具有一定的指導(dǎo)意義。

2.1.3 高血壓 容量負(fù)荷增加是高血壓發(fā)病的重要機(jī)制之一，血壓控制不佳與容量負(fù)荷顯著相關(guān)，及時、準(zhǔn)確地評估高血壓患者的容量負(fù)荷，調(diào)整治療方案以降低容量負(fù)荷，控制血壓，對于改善病情、降低患者心血管風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義[16]。但由于高容量負(fù)荷的早期臨床表現(xiàn)不明顯，且目前臨床評價(jià)容量負(fù)荷的方法主要是臨床體征評估和超聲監(jiān)測下腔靜脈寬度、X 線胸片測量心胸比、檢測尿納等輔助檢查，對容量負(fù)荷評估不能做到定量準(zhǔn)確，對容量負(fù)荷的臨床干預(yù)尚缺乏規(guī)范有效的方案[17]。研究報(bào)道[18]，BIA 可利用各種組織生物電阻的差異性測定細(xì)胞外液/總體液量、細(xì)胞外液/細(xì)胞內(nèi)液等指標(biāo)，能更準(zhǔn)確地評估患者的容量負(fù)荷，臨床常用細(xì)胞外液/總體液量≥0.4 表明患者處于高容量負(fù)荷，在高血壓患者臨床指導(dǎo)治療中具有一定的臨床意義。

2.2 其他慢性病

2.2.1 脂肪肝 脂肪肝作為常見的營養(yǎng)性疾病，其發(fā)生、發(fā)展與人體成分的失衡密切相關(guān)，其不僅與脂肪代謝異常及過剩有關(guān)，且與蛋白質(zhì)代謝失衡等有密切的關(guān)系，同時還深受妊娠、糖尿病及其他多種情況影響，因此對脂肪肝患者的人體成分分析及干預(yù)意義較高，有助于病因的分析及干預(yù)治療措施的制訂。再者，脂肪肝不僅發(fā)生于體重超標(biāo)的人群中，其在過度節(jié)食及禁食人群中的發(fā)生率也較高，因此認(rèn)為其不僅與脂肪的過剩及堆積有關(guān)，也與胃腸道吸收降低，載脂蛋白表達(dá)異常有關(guān)，而上述方面均與人體成分占比的失衡有密切關(guān)系。鑒于上述情況的存在，對脂肪肝患者進(jìn)行人體成分的針對性分析，并根據(jù)其分析結(jié)果進(jìn)行飲食及鍛煉等多方面措施的制訂，更有助于有效調(diào)控脂代謝狀態(tài)，從而控制脂肪肝的發(fā)生、發(fā)展，實(shí)現(xiàn)針對性的治療干預(yù)效果。

2.2.2 心力衰竭 心力衰竭是各種心臟疾病的嚴(yán)重和終末階段，如何進(jìn)一步加強(qiáng)對心力衰竭的科學(xué)管理、提高心力衰竭患者的生活質(zhì)量、減輕心力衰竭的疾病負(fù)擔(dān)已成為刻不容緩的重大民生問題。

心力衰竭的主要臨床表現(xiàn)包括活動耐量下降和體液潴留，其中，液體負(fù)荷的正確評估及科學(xué)管理是心力衰竭診治中的重要環(huán)節(jié)。Sergi等[19]研究發(fā)現(xiàn)，相較于健康志愿者，心力衰竭患者身體總水分占FFM 的比例、細(xì)胞外水分占身體總水分的比例均明顯增加；聶秋平等[20]的研究證實(shí)了心力衰竭患者體液分布的異常，主要表現(xiàn)為細(xì)胞外水分增加和細(xì)胞內(nèi)水分減少，尤以雙下肢細(xì)胞外液潴留明顯，而體液分布的不均衡會導(dǎo)致內(nèi)環(huán)境的不穩(wěn)定，進(jìn)一步影響器官的正常生理功能。目前臨床上通常采用監(jiān)測體重、計(jì)算出入量的方法間接評估心力衰竭患者液體負(fù)荷的嚴(yán)重程度及利尿效果，一方面?zhèn)€體因素（如疾病狀態(tài)、文化水平等）可能導(dǎo)致體重、出入量難以準(zhǔn)確測定及記錄，另一方面在合并其他疾?。ㄈ绺斡不r體液分布異?？赡苡绊懖∏榧隘熜гu估。人體成分分析使液體負(fù)荷的評估在嚴(yán)重或終末期心力衰竭患者中具有可操作性，并可準(zhǔn)確、全面測量各節(jié)段組織的水分分布情況，從而指導(dǎo)心力衰竭患者液體負(fù)荷的科學(xué)管理。

隨著傷病醫(yī)學(xué)向能力醫(yī)學(xué)的轉(zhuǎn)型，患者活動耐量的改善是評估心力衰竭管理療效的重要指標(biāo)。一方面，心力衰竭患者因心功能受限導(dǎo)致活動量減少，從而增加肥胖，尤其是腹型肥胖的發(fā)生，而肥胖伴有的體能負(fù)擔(dān)加重、脂質(zhì)代謝與分布異常，促動脈粥樣硬化進(jìn)一步增加心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)，從而形成惡性循環(huán)；另一方面，心力衰竭患者由于腹腔臟器淤血導(dǎo)致消化吸收不良，營養(yǎng)不良和惡病質(zhì)進(jìn)一步限制患者的活動耐量，同時低蛋白血癥增加液體潴留風(fēng)險(xiǎn)、降低利尿劑療效，是心力衰竭患者預(yù)后不良的獨(dú)立預(yù)測因子。因此，正確評估和監(jiān)控營養(yǎng)狀態(tài)、科學(xué)合理的營養(yǎng)支持對心力衰竭患者的活動耐量及整體預(yù)后的改善起到關(guān)鍵作用。研究顯示[21]，在評估心血管風(fēng)險(xiǎn)時，體脂優(yōu)于BMI，如BMI 正常者，腹圍較高者，也更易于出現(xiàn)心血管疾病的情況；在營養(yǎng)狀態(tài)監(jiān)控下，適當(dāng)增加蛋白攝入，有利于緩解患者心力衰竭癥狀、提高活動耐量、改善疾病預(yù)后[22]；經(jīng)過年齡、性別等多因素校正后發(fā)現(xiàn)，去脂組織含量指數(shù)（free fat mass index，F(xiàn)FMI）越高，慢性心力衰竭患者發(fā)生心臟事件的風(fēng)險(xiǎn)越低[23]。人體成分分析不僅可提供體脂率信息，還可以給出去脂體重、蛋白質(zhì)含量、骨骼肌含量等信息，在心力衰竭患者營養(yǎng)評估和支持治療中具有獨(dú)特優(yōu)勢。

2.2.3 慢性腎臟病 在非透析慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）患者中，運(yùn)用人體成分分析儀評估不同CKD 分期患者的人體成分，發(fā)現(xiàn)CKD3b～5 期患者較CKD1～3a 期患者的FFM、肌肉量、FFMI 均明顯下降，而BMI、腰圍、臀圍、體脂率無明顯差異，提示FFM 較BMI 能夠更敏感反映非透析CKD 患者的疾病進(jìn)展[24]；非透析CKD 患者的FFMI 越高，其死亡率和心血管風(fēng)險(xiǎn)越低，且相較于BMI，F(xiàn)FMI 與臨床結(jié)局具有更好的相關(guān)性[25]。Greenwood等[26]運(yùn)用人體成分分析預(yù)測非糖尿病腎病患者的骨骼肌含量，并指導(dǎo)有效干預(yù)，從而有效提高了患者的腎小球?yàn)V過率。

在維持性透析的CKD 患者中，由于容量負(fù)荷過重、腎素-血管緊張素系統(tǒng)活性增強(qiáng)、交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮、繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)等原因?qū)е骂B固性高血壓的發(fā)病率明顯增加；而不恰當(dāng)?shù)耐肝觯ㄈ缁诟审w重而高估的脫水量過多、除水速度過快、尿素氮等物質(zhì)清除過多導(dǎo)致的血漿滲透壓下降明顯等）又增加了低血壓的發(fā)生。人體成分分析一方面能準(zhǔn)確監(jiān)測CKD患者體內(nèi)水分的分布情況，合理調(diào)節(jié)干體重，有助于改善透析患者的頑固性高血壓，在減少透析低血壓發(fā)生的同時不增加患者液體負(fù)荷；另一方面，由于體內(nèi)毒素的積聚、微炎癥狀態(tài)的持續(xù)、長期透析導(dǎo)致營養(yǎng)成分丟失、消極的心理情緒影響等因素，導(dǎo)致維持性透析的CKD 患者普遍存在蛋白質(zhì)-能量營養(yǎng)不良，人體成分分析可準(zhǔn)確評估其營養(yǎng)狀況，從而指導(dǎo)加強(qiáng)營養(yǎng)支持[27]。

2.2.4 COPD COPD 的患者有長期通氣不足、持續(xù)低氧血癥、反復(fù)細(xì)菌感染、胃腸功能紊亂等特殊的病理因素，使機(jī)體存在攝入不足、消耗增加的營養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)用人體成分分析儀評估COPD 患者營養(yǎng)狀況時發(fā)現(xiàn)，許多COPD 患者在體重正常甚至超重的情況下存在蛋白質(zhì)不足的現(xiàn)象，蛋白質(zhì)不足可導(dǎo)致FFM 比例的降低，且伴隨COPD 患者基礎(chǔ)代謝的增高，F(xiàn)FM 消耗增加，F(xiàn)FM 的丟失又會導(dǎo)致吸氣肌萎縮，反過來又影響COPD 患者的吸氣功能[28]。研究顯示，男性COPD 患者FFMI＜16、女性COPD 患者FFMI＜15 時，活動能力明顯下降，2～5 年隨訪期生存率亦明顯降低[29]。付小芳等[30]對COPD 患者的研究發(fā)現(xiàn)，低FFMI 患者總體死亡風(fēng)險(xiǎn)和COPD 相關(guān)死亡風(fēng)險(xiǎn)分別是正常FFMI 患者的1.5 倍和2.4 倍，且在BMI 正常人群中，低FFMI患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)仍是正常FFMI 患者的1.3 倍，提示在COPD 患者的預(yù)后評估中，F(xiàn)FMI 是較BMI 更為敏感、更為特異的觀察指標(biāo)，而應(yīng)用人體成分分析對COPD患者進(jìn)行營養(yǎng)評價(jià)，可指導(dǎo)制訂更合理的營養(yǎng)支持治療方案，從而改善患者預(yù)后。

2.2.5 惡性腫瘤 惡性腫瘤患者的機(jī)體長期處于高代謝狀態(tài)，且由于病理因素導(dǎo)致攝入合成不足，進(jìn)一步增加營養(yǎng)不良，甚至惡病質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)；而營養(yǎng)不良的發(fā)生與治療耐受性降低、住院時間延長、并發(fā)癥增加、生活質(zhì)量降低密切相關(guān)，從而嚴(yán)重影響惡性腫瘤患者的整體預(yù)后。佴永軍等[31]對胃腸道腫瘤患者的人體成分研究發(fā)現(xiàn)，胃癌患者術(shù)前脂肪和FFM 均明顯下降，而腸癌患者僅FFM 下降明顯，脂肪含量與正常對照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示胃癌和腸癌患者的疾病影響和營養(yǎng)代謝水平存有差異，從而對個體化的營養(yǎng)支持提供科學(xué)依據(jù)。在抗腫瘤藥物的相關(guān)研究中，人體成分分析作為人體組分及功能的評估手段能較好地預(yù)測抗腫瘤藥物的毒性與療效[32]，提示瘦體組織含量減少的惡性腫瘤患者應(yīng)適當(dāng)減少親水性藥物的劑量以避免毒性反應(yīng)的發(fā)生；而脂肪組織增多的患者則可適當(dāng)增加親脂性藥物的劑量以達(dá)到預(yù)期的血藥濃度。由此可見，人體成分與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、與機(jī)體內(nèi)藥代動力學(xué)過程均有著緊密聯(lián)系，運(yùn)用BIA 等技術(shù)對人體成分進(jìn)行全面測定有利于準(zhǔn)確評估患者體內(nèi)水分、體脂肪、FFM 等成分分布情況，動態(tài)監(jiān)測營養(yǎng)支持療效，并指導(dǎo)合理用藥。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，人體成分分析可貫穿應(yīng)用于慢性病健康管理的各個階段，包括對慢性病高危人群加強(qiáng)危險(xiǎn)因素的早期篩查和預(yù)防性干預(yù)，對疾病早期的及時發(fā)現(xiàn)、及時治療，以及在疾病中晚期促進(jìn)功能恢復(fù)，防止或延緩嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展，從而提高生活質(zhì)量。