慢性阻塞性肺病合并肌肉减少症患者营养与运动干预的护理研究进展
李爱仙,彭南海
江苏大学附属医院
解放军南京总医院
肌肉减少症是机体在年龄增加过程中出现的进行性、广泛性骨骼肌肌量、肌力及功能下降进而引起残疾、生活质量下降或死亡等不良结局的综合征。骨骼肌是人体最重要的运动器官和能量代谢组织,慢性阻塞性肺病(COPD)患者由于疾病的消耗、营养与运动不足,以及高龄等原因,肌肉减少症患病风险较高。本文就COPD合并肌肉减少症的发病机制、营养与运动的护理干预等方面进行综述,期望为COPD合并肌肉减少症的患者提供合理有效的营养与运动干预方案,促进患者机体康复、减少COPD急性发作次数,提高患者生活质量提供参考。
通讯作者:彭南海,peng.head@163.com
原文参见:肠外与肠内营养. 2017;24(5):314-317.
“肌肉减少症”或称“少肌症”这一概念是1989年由Rosenberg首先提出的【1-2】。2010年欧洲老年人肌肉减少症工作组(EWGSOP)将肌肉减少症定义为老龄化进程中以骨骼肌质量及力量下降为特征的临床综合征【3】,并伴有残疾、生活质量下降或死亡。研究发现65岁以上老年人肌肉减少症患病率为5%~10%,80岁以上老年人患病率高达31.6%【4】。慢性阻塞性肺病(COPD)是常见的慢性病之一,其患病率随着年龄增长而升高,并且COPD患者大部分都合并不同程度的营养不良,具体表现为理想体质量百分数和肱三头肌皮褶厚度的减少【5】。因此,COPD往往与肌肉减少症并存。有研究报道,80%COPD患者存在“少肌症”【6】。患者伴随着营养不良发生的同时血清白蛋白及球蛋白亦出现下降,会降低机体的免疫能力,增加肺部感染的风险,也可能出现呼吸肌肉萎缩,引起呼吸功能下降,延长患者使用无创通气时间或增加患者机械通气的机率等【7】。本文就COPD患者并发肌肉减少症的发生机制及营养与运动护理干预方面进行综述。
1 肌肉减少症的诊断标准
欧洲老年人肌肉减少症工作组(EWGSOP)诊断标准(2010)【3】:应用双能X线吸收(DXA)或生物电阻抗(BIA)进行肌量测定,用握力代表肌力,再结合步速进行诊断。步速>0.8m/s时,测握力,若握力正常则排除肌肉减少症。握力降低(男性握力<30kg,女性握力<20kg)或步速<0.8m/s时,测肌量【8】,EWGSOP推荐DXA测定出四肢肌肉量(ASM),将其除以身高(m)的平方得出相对四肢骨骼肌指数(RASMI),RASMI低于健康成年人均值的2个标准差为肌减少症。
亚洲肌肉减少症工作组(AWGS)诊断标准(2014)【9】应用DXA进行肌量测定,计算RASMI,男性<7.0kg/㎡、女性<5.4kg/㎡或根据BIA进行肌量测定,计算RASMI,男性<7.0kg/㎡、女性<5.7kg/㎡;使用握力计测定肌肉功能,男性握力<26kg,女性握力<18kg;测试患者步行4m所用时间计算步速,步速<0.8m/s,符合以上者可诊断肌肉减少症。
2 COPD合并肌肉减少症的发病机制
COPD与肌肉减少症是同为增龄性疾病,其发病机制复杂多样,究其因素,找出其相关的发病原因,即可概括为慢阻肺合并肌肉减少症的发病机制。研究表明肌肉蛋白合成主要是依靠活化的苏氨酸/丝氨酸激酶AKT激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路,引起下游的mTOR组件即真核启动因子4E结合蛋白(4E-BP1)和70S核糖6(P70S6K)激磷酸化,从而启动蛋白翻译和合成。COPD患者为多为高龄患者,随着年龄的增长,负责肌肉蛋白质合成方面的代谢信号降低刺激,而COPD患者的低代谢信号则阻碍了其信号通路,从而造成骨骼肌中混合性肌肉蛋白逐渐减少。同时,随着年龄的增长,肌肉的成份也会发生变化,肌肉中的快速纤维(Ⅰ型肌纤维)及慢纤维(Ⅱ肌纤维)都会有所下降,从而肌肉质量逐渐下降,继而增加原发性肌肉减少症的罹患率。COPD患者的长期缺氧也会影响肝脏合成蛋白质的功能。
此外,肌肉蛋白分解受两方面因素的作用,一方面是受到生长抑制素作用,另一方面是在转录因子叉头O(FOX-O)和核因子-κB(NF-κB)转录调控下激活泛素蛋白水解酶复合体途径和半胱天冬酶途径导致肌肉分解。COPD患者随着年龄的增长,生长抑素分泌的增加,易造成肌肉蛋白分解代谢的增加;由于营养不足、机体活动减少、胰岛素抵抗、感染导致的细胞因子和儿茶酚胺等分解代谢激素分泌增加等可激活FOX-O和NF-κB,从而造成肌肉蛋白分解代谢增加【10-11】,促发肌肉减少症。
3 COPD合并肌肉减少症患者的营养护理干预
稳定期COPD患者,总热量的摄入要符合机体的需要量,并注意适宜的糖脂比例,进食减少呼吸商的饮食即进行低糖高脂高蛋白类的饮食【12】,因为增加脂肪的供能比可提供足够的能量,并减少蛋白质分解,改善负氮平衡,同时开展康复锻炼,以改善骨骼肌的肌力,从而预防和治疗稳定期COPD患者并发的肌肉减少症。对于COPD急性发作期的患者,储存的能量物质耗竭,肌肉蛋白大量分解供能,氨基酸糖异生增强,氨基酸大量消耗。因此COPD急性发作期除了针对COPD本身治疗外,应及时进行营养支持疗法,保证热量摄入和消耗的平衡,注意纠正低白蛋白血症,预防和延缓肌肉减少症的发生。另外,COPD患者多为高龄,本身要注意多增加蛋白质的补充,如果患者的蛋白质摄入不足,将导致肌肉质量和肌肉力量的明显下降。有研究报道,老年患者即使达到推荐剂量的蛋白质摄入量也会发生负氮平衡,蛋白质每天至少要达到1.2g/kg才能满足营养摄入需求【13】。Tieland等【14】的随机对照研究显示,通过摄入超过推荐剂量0.89/kg/d的蛋白质补充剂,提高了衰弱老年人肌肉的功能。2010年的营养护理干预指南《中国老年患者营养支持治疗专家共识一肌肉减少症的营养支持》【15】提到,补充富含亮氨酸的必需氨基酸营养补充剂有助于促进肌肉蛋白质的合成。多项研究也发现必需氨基酸尤其是亮氨酸是肌肉蛋白合成的重要营养物质,可以帮助维持肌量【16】。Tieland等【17】也研究报道维生素D可通过基因组和非基因组效应通路也参与肌肉功能,活性维生素D代谢物1,25-二羟维生素D可刺激成肌细胞的分化,从而能促进肌肉量的增加。因此,对于高龄老人,可在正常三餐饮食的基础上,增加口服氨基酸的医学营养补充剂,也可在医生指导下服用维生素D,从而延缓肌肉减少症的发生。
COPD的目标营养量可通过静息能量消耗的测定,并根据患者的疾病状态,计算患者每日的能量需求,蛋白质每天至少要达到1.2g/kg。营养支持方式应根据患者疾病状态采用不同的方式。在疾病发作早期,由于机体释放大量的炎性因子,同时伴有低氧血症及高碳酸血症,严重影响了患者的胃肠道功能,此时主要通过给予肠外营养,从而保证能量摄入与消耗平衡。在患者消化道症状解除后,尽早应用肠内营养,以帮助患者尽早胃肠道功能的恢复。在进行肠内营养时首先评估患者是否存有误吸风险,一般患者给予留置鼻胃管进行肠内营养,对于有误吸风险的患者给予留置鼻肠管。对于胃肠功能较好的患者,采用间歇鼻饲法,一次给鼻饲液100~150ml,每次间隔2~3小时;然而,对于胃肠耐受能力较差的患者,可采用连续鼻饲法,鼻饲液用营养泵缓慢泵入,一般12小时维持【18】。在COPD患者处于疾病稳定期,应鼓励患者经口摄入营养,尽早拔除喂养管。
4 COPD合并肌肉减少症患者的运动护理干预
大量研究认为运动可使神经传导速度提高,肌肉体积以及肌肉的力量丢失减少,脂肪的氧化率增加。运动干预还能抑制糖皮质激素作用,增加性激素(雌激素和睾酮等)分泌,减少蛋白质分解激素的分泌,从而促进肌肉蛋白的增加。当前运动干预被认为是肌肉相关症状预防和改善最佳的方式。虽然运动会增加能量消耗,但营养为运动提供了能量。有合理的营养支持配合适当的运动能促进身体内蛋白质的合成,增加瘦肉组织和体重,改善全身情况。卧床时进行肌肉运动,增加了活动量,减少了长期卧床易导致的肌肉萎缩等。下床活动可以扩大视野,参与运动的肌肉群增加,运动强度增加,使身体更有力。运动可以改善心肺功能,最终使全身情况逐步改善。
COPD患者的运动锻炼主要包括四肢的被动运动、主动运动、抗阻运动锻练;呼吸肌的呼气、吸气运动锻炼。
被动运动主要包括:挤捏小腿腓肠肌,被动活动四肢关节,或借助医疗康复器材对其四肢关节的功能锻炼。
主动运动主要有:练习抬腿、练习股四头肌等长收缩及小腿肌肉静态收缩,鼓励患者每日做上肢外展和扩胸运动等。
抗阻运动对老年的肌量和肌力及肌肉功能的改善具有其他运动无可代替的效果【19】,并有研究显示即使是短期的抗阻运动训练,老年人与年轻人在蛋白质的合成效应方面、肌肉适应反应方面也均相似。抗阻运动锻炼主要增加骨骼肌的力量和质量、增加老年人的基础代谢率,提高肌肉蛋白合成速率,激活卫星细胞及其增殖从而修复骨骼肌,同时促使合成代谢激素生成,降低分解代谢因子活性,弱化骨骼肌细胞凋亡的敏感性,促进肌蛋白合成,最终增加骨骼肌I型和II型肌纤维的横截面积和全身瘦体组织,使骨骼肌爆发力和身体活动能力得以总体提高【20】。对于上肢的抗阻锻炼如使用上肢弹力带、重物阻力训练或投掷训练等。李爱仙等【21】研究证实,通过简易上肢功能训练器(主要通过增减砂袋重量进行抗阻训练)进行渐进性抗阻运动训练,能改善患者上肢的运动功能和握力。下肢抗阻锻炼如使用跑步机、单车测力计、步行或重物阻力训练。有研究报道老年患者下肢肌肉减少比上肢明显【23】,重症患者应选择合适的的方法进行早期的双下肢抗阻功能锻炼。
呼吸肌肉的功能锻炼包括有腹式呼吸、缩唇呼吸、缩唇腹式呼吸、吹气式呼吸。Gosselink等【22】对COPD患者进行32项随机呼吸锻炼,结果发现患者吸气肌力、运动能力、呼吸困难程度和生活质量都有明显提高。
COPD患者的运动方式视病情选择,急性期COPD患者注意卧床休息,适当给予被动功能锻炼;稳定期COPD患者可指导采用举哑铃,拉弹力带和使用功率自行车、呼吸功能训练议等器材进行抗阻功能锻炼,每周至少锻炼3~5次,每次锻炼30min左右。患者运动锻炼理想的状态是在对患者不造成负担的情况下达到最大的运动效果,锻炼时以能耐受、无不适感为度,然后逐渐增加锻炼时间及强度。以防出现呼吸疲劳等不良反应。
5 小结
COPD合并肌肉减少症是现今老年患者面临的一大健康挑战,深入开展老年COPD合并肌肉减少症的系统研究,对促进COPD患者的康复,提高生活质量具有重要意义。目前普遍认为摄入足够必须氨基酸营养并进行抗阻运动,可以抑制蛋白质的降解,导致肌肉蛋白质合成为正氮平衡【24】,从而增加全身瘦体质量,增强肌力,升高胰岛素样生长因子,减少肌肉减少症。因此,医护人员应尽早帮助COPD患者建立良好的生活方式,给予良好的心理支持,积极治疗原发病,并通过早期合理的营养支持联合个性化的运动来干预其肌肉减少症的发生。制定营养与运动处方要充分考虑运动时的安全和方便性,同时也要考虑患者的代谢特点。COPD合并肌肉减少症的具体干预措施仍处于探索阶段,缺乏大样本多中心随机对照研究。
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