Sarcopenia 及其营养策略

2013-06-27 05:54王福平
四川体育科学 2013年3期
关键词:瘦素骨骼肌氨基酸

王福平

Sarcopenia 及其营养策略

王福平

Sarcopenia(肌肉衰减征)是随增龄发生的以肌肉质量、体积以及肌肉力量下降为主要特征的中老年人高发的机能退行性改变,主要表现为骨骼肌纤维质量下降、肌肉力量下降、肌肉代谢能力下降、结缔组织和脂肪组织增多等综合退行性病征。国内学者将其译为肌肉衰减征[1],骨骼肌减少症或少肌症[2]或肌肉丢失[3]。作者认为李海鹏翻译的肌肉衰减征更为确切,可以体现老年人骨骼肌的综合退行性病征,即体现骨骼肌量方面的―减”和功能方面的―衰”[1]。Sarcopenia是由多因素引起的一种老年人常见的病征,包括医学、行为学、环境等因素。研究已经发现Sarcopenia的发生机制可能与脊椎运动神经元丢失、内源性生长激素减少、胰岛素样生长因子分泌减少、蛋白质摄入减少、细胞因子分解加强以及身体活动减少等有关[4]。其中,Sarcopenia与Anorexia密切相关。Anorexia是一种增龄性摄食减少征,笔者将其译为―老年性厌食症”,随年龄增长,即使健康个体食物摄入也在逐渐减少[5]。国外学者认为正是由于Anorexia和身体活动减少造成了老年人多发的Sarcopenia[5]。本文旨在从老年人摄食减少、体成分改变等方面阐述Sarcopenia发生的可能机制,以及营养补充对Sarcopenia的预防和治疗作用。

1 Sarcopenia的鉴定及其流行病学研究

Sarcopenia是一种随年龄增长而发生的骨骼肌衰减征,所以其鉴定指标多集中于身体形态学及体成分指标,一些骨骼肌机能指标也常作为判定sarcopenia的评价参数[6]。(1)相对骨骼肌指数(Relative skeletal muscle index,RSMI),这是一个相对普通的参数,它是四肢骨骼肌(appendicular skeletal muscle,ASM) 的质量与身高平方的比值,即ASM/ height2(kg/ m2),该参数在不同性别间存在一定的差异[7]。通常用双能X射线吸收仪扫描四肢肌肉来判定是否患有sarcopenia,也可用人体测量方程来衡定。另外,在现代医学中核磁共振技术(MRI)及计算机断层扫描技术(CT)也可以用来检测ASM。男性的RSMI若低于7.26kg/m2、女性RSMI若低于5.45kg/m2就被认定为患有sarcopenia。(2)骨骼肌质量百分比指数(percentage skeletal muscle index, SMI%),它的计算公式为:总骨骼肌质量/体重×100,总骨骼肌质量常用体成分生物电阻抗分析仪(Bioelectrical Impedance Analysis, BIA)测试[8]。(3)体脂质量指数(fat free mass/height2,FFMI),定义为体脂质量与身高平方的比值[9]。另外,瘦体重、肌肉力量及手握力的降低也被用来鉴定sarcopenia。临床上将体重指数的降低作为sarcopenia的前兆[10]。

研究显示从45岁起人的骨骼肌即开始不断的衰减[11],如果不采取任何预防措施那么到90岁时,肌肉质量下降可达50%[12]。流行病学显示Sarcopenia的发生率随年龄的增长而升高,80岁以上老人Sarcopenia发生的几率尤其高可达50%[7-12]。许多不同的调查得出的60岁以上老人发生Sarcopenia的几率大致在20%左右。另外,Sarcopenia与肥胖症可一并发生于同一个体,国外学者将其称作Sarcopenic Obesity(SO),并且在60-69岁之间的老年人有2%为SO,而80岁以上的老年人有10%为SO[13]。最近,有资料表明老年人在生病后易减体重,而当治愈后体重又会增加,但这种增加主要是脂肪,而不是先前丢失的肌肉[14]。这些个体具有高发病率和高致残率[14]。这就使得由于脂肪过多而掩盖了肌肉质量不足而给临床诊断带来困难。

图1 A和B分别为两位同为72岁、来自同一社区、体重指数均为25kg/m2的女性的大腿中部CT扫描图。A无Sarcopenia发生;B有Sarcopenia发生

2 Anorexia与Sarcopenia 的关系

健康的老年人食欲较年轻时下降被称为老年性厌食征(anorexia of aging),可能是老年人营养不良的主要危险因素[15]。食物摄入随增龄而下降,这种随年龄增长而发生的生理性食欲下降部分是由于胃底的顺应性改变和胆囊收缩素的释放和活动造成的。另外,男性睾酮含量下降导致瘦素水平升高,而瘦素水平的升高会增强食欲缺乏症。老年人饱感、饥饿感调控受损可能是老年性厌食的诱因,参与调控人类饱感和饥饿感的激素包括:胆囊收缩素( cholecystokinin, CCK)、肽YY(peptide YY, PYY)、胰岛素、胰高血糖素、ghrelin和瘦素等[16]。

男性随增龄睾酮水平下降[17],随着性激素结合球蛋白水平的上升,无论是游离的还是具有生物效度睾酮都会显著的下降[18]。睾酮的下降造成肌肉质量和力量随增龄而下降,即出现Sarcopenia 的征象。另外,睾酮水平的下降导致机体活动能力的下降,如完成简单的日常生活活动的能力下降等。睾酮的补偿可以增加男性肌肉质量和力量,也可以增加女性的肌肉质量[19]。瘦素是由脂肪细胞产生的一种肽激素。瘦素能使机体产生厌食反应和增强新陈代谢率。中年女性瘦素水平随体脂含量的增加而升高,但老年女性瘦素水平却随体脂含量的增加而下降[20]。女性更年期后,瘦素水平的升高使食物摄入减少,而男性中,尽管老年的时候体脂会减少,但瘦素水平在整个生命过程中都是持续上升的,研究证明运用睾酮疗法可使瘦素水平明显降低[21],睾酮含量的下降与瘦素水平的上升有着密切的联系,这可能就是男性瘦素水平持续升高的原因。随年龄增长而发生的食物摄入减少的程度男性要大于女性[5],造成这种现象的一个重要的病理学原因可能是老年男性瘦素水平升高继发性引起雄性激素不足。此外,随增龄发生的睾酮水平下降对Sarcopenia 发展发挥了一定的作用。脂肪可促进十二指肠释放饱激素——胆囊收缩素,老年人胆囊收缩素的基准水平要高于年轻人,并且胆囊收缩素对十二指肠内脂肪的应答显著增加[22]。人和动物实验已经证明,胆囊收缩素是一种强力的饱腹感促进剂。此外,有证据表明,细胞分裂素对食欲缺乏症和肌肉衰减症的发病机制也起作用,这两种病症更加快了老年人身体的虚弱。

Anorexia是造成老年人营养不良的主要因素,老年人的营养不良造成体内激素代谢紊乱,激素代谢紊乱又恶化了老年人的营养不良状况,这个过程有中枢饱感和饥饿感神经的参与[5]。老年性厌食症使老年人热量及蛋白质摄入不足,机体的分解代谢大于合成代谢,使肌肉的分解增加,且剩余肌肉功能减弱,从而促进了Sarcopenia的发生及恶化。Sarcopenia属于营养不良综合症,主要表现为蛋白质的摄入减少和肌肉蛋白质的分解增加[23]。总的来说Anorexia可以导致Sarcopenia,但Sarcopenia不会导致Anorexia[24]。

然而,有关Sarcopenia的病理生理学进程还有待进一步的研究,但有两个诱发Sarcopenia的因素是较为容易改变的:饮食和身体活动。饮食老年人保持机体代谢平衡的关键因素,是维持肌肉力量的基本条件,足够的蛋白质摄入可以在一定程度上缓解Sarcopenia。

3 老年人营养评价标准及推荐摄入量

虽然在营养领域判定老年人营养不良的研究已经有很长一段时间,但具体的营养不良诊断标准却一直模糊不清,最近由Peter B. Soeters等[25]提出了判定营养不良的四方面的指标:(1)营养平衡测量,它是指通过饮食历史、排泄物营养流失、能量消耗和氮平衡来衡量营养状态。(2)体成分检测,包括体重、身高、体质指数、三角肌皮褶厚度等。(3)机体炎症反应检测,主要指检测机体白蛋白、C-反应蛋白、血红蛋白及细胞因子水平。(4)功能检测,通过检测肌肉功能如手握力、免疫功能、认知功能等从侧面衡量营养状况。另一个具有影响力的的评价标准是“迷你营养测量(mini nutritional assessment,MNA)”[26],它包括一些简单的测量和问题,其中形态学指标有:体重、身高和体重流失;饮食调查包括:食物和体液摄入等8个小问题;主观评价方面包括对自身健康和营养的感受;另外还有关于身体整体的评价如生活方式、医疗情况等。

老年人的生理特点,决定了其膳食营养应具有一定的特殊性。总的说来,老年人的合理膳食应当是由低热量、充足的优质蛋白、少量脂肪、多种维生素和无机盐构成的平衡膳食。中国营养协会推荐老年人能量摄入量以每日7531~8368J为宜,但老年人中的个体差异很大,其营养需要应与老人的年龄、性别、体格和活动量等相适应,按个体情况予以确定。

(1)热能。老年人的基础代谢比青壮年时期约降低10%-20%[27]。因老年人运动量日益减少,故其热量摄取不宜过多。65岁以上的老年人,热量的总供给量可减少10%-20%,一般控制在每天7952-10045KJ较为适宜。(2) 蛋白质。老年人的物质代谢分解过程大于合成过程,呈现负氮平衡。因此,老年人需要获得较充足的优质蛋白质来补充组织蛋白的消耗。但由于老年人具有消化能力较弱、肾功能减退等生理特点,故其膳食蛋白质总量的供应不宜过多。一般可按成年人的供给量(即每天每公斤体重1~1.2g)供给,最多不得超过每天每公斤体重1.5g。老年人每天蛋白质的摄取量应保持在60g-70g,占膳食总热量的12%-15%。植物蛋白较好,可减少冠心病的发病机会。豆类食品具有降低胆固醇的作用,是老年人的理想食品。(3)脂肪。老年人膳食脂肪的量不宜过高。一般以占总热量的20%~25%为宜,其中提高膳食中的不饱和脂肪酸的含量对健康是有益的。第四,无机盐与维生素。老年人必需的无机盐包括钙、磷、铁、镁、钠、钾、氯、锌、碘、铜、锰、氟、硒等,大致与成年人相同。老年人尤应注意钙的摄入,以防止骨质疏松症的发生中国营养学会推荐超过50岁人群的钙摄入量为1 000mg/d[28],摄入足够的维生素有利于机体抗氧化,增强机体抵抗某些疾病的能力。经调查发现老年人维生素水平较年轻人低,所以老年人应多摄入一点维生素。

4 Sarcopenia的营养策略

现已证明采用营养策略可预防和减缓Sarcopenia的发生,近年来大量关于Sarcopenia营养策略的实验研究主要集中于以下两个方面。

(1)补充必需氨基酸。Solerte等[29]研究发现66-84岁间具有Sarcopenia的老年人在上午10点和下午5点分别口服氨基酸混合物8g(其中亮氨酸2.5g,赖氨酸1.3g,异亮氨酸 1.25g ,缬氨酸 1.25 g,苏氨酸 0.7g ,半胱氨酸 0.3 g,组氨酸 0.3g,苯丙氨酸 0.06 g,色氨酸 0.04g)16个月后发现,与对照组相比口服氨基酸组体重增加、血糖显著下降、胰岛素水平及胰岛素抵抗作用显著降低、TNF-α两个月后就显著降低而IGF-1水平显著升高、瘦体重显著增加,并且氨基酸补充并没有使肾功能受损。提示口服氨基酸可使机体合成类激素和细胞因子增加,提高机体合成代谢,促进蛋白质合成增加瘦体重。同时分解类细胞因子TNF-α降低说明口服氨基酸可以有效抑制蛋白质的分解作用,使机体有分解代谢转向合成代谢。另外,口服氨基酸可降低机体胰岛素抵抗调节机体物质和能量代谢[29],降低糖基化血红蛋白浓度[30]。此外,动物实验也证明补充氨基酸可以延缓和抵抗Sarcopenia。Orietta等[31]用具有Sarcopenia老年大鼠进行实验,采用溶液方式使大鼠每天摄取0.1g/kg 的氨基酸,氨基酸组成如表1。结果发现比目鱼肌Ⅰ型和Ⅱa型肌纤维横截面积都显著升高,几乎可以达到健康老年组的水平,且没有发现肌纤维数量的变化,进一步证明补充氨基酸可以增加肌肉质量,抵抗Sarcopenia的发生。此外该实验中发现补充氨基酸组大鼠mTOR活性显著升高,提示肌纤维的增加可能是通过mTOR信号传导通路介导。大量实验已经证明补充氨基酸可以预防,延缓和治疗Sarcopenia,研究证明给69-73岁的健康男性静脉注射谷氨酸可提高混合肌合成[32],另一项研究对同一年龄段老年人进行口服必需氨基酸同样发现机体混合肌合成增加[33]。那么氨基酸补充量又如何确定呢?美国食品与营养科学委员会建议老年人蛋白质摄入量为0.8g/kg/d[34]。老年人氨基酸补充应因年龄、性别、体格和活动量具体而定,因而新的标准推荐量还有待进一步研究。另外,有研究表明身体活动结合氨基酸补充增强肌肉力量,提高身体活动能力[35]。

表1 氨基酸组成及相对百分比(引自Orietta[31]等,2008)

(2)补充抗氧化剂。老年人骨骼肌氧化应激及氧化损伤增加,研究证明[36]氧化损伤增加在老年人Sarcopenia发生发展过程中扮演重要角色,其中机制被认为是随年龄增长,线粒体代谢异常产生过量的活性氧(reactive oxygen species,ROS),造成体内氧化应激损伤,使骨骼肌代谢出现异常,蛋白质出现负平衡。此外,由于线粒体DNA(mtDNA) 的位置特殊性,使其在没有组蛋白的保护下,不断地受到自由基的攻击,加之修复效率不高,所以mtDNA损伤的不断累积导致了老年人肌肉功能紊乱[37]。因此,骨骼肌线粒体功能的紊乱与Sarcopenia的发生密切相关。亚油酸(CLA)是一种多不饱和脂肪酸,大量研究表明它对身体有许多益处如可降低癌症发病率、降低体脂、增加瘦体重、加强食物利用率、防止氧化损伤、调节脂代谢和降低糖耐受。并且最近被美国食品药物管理批准为安全的食品补充剂。小鼠实验证明[38]补充CLA可阻止肌肉蛋白质流失,机制尚不清楚。Rahman等[39]对小鼠分别补充c9t11-CLA,t10c12-CLA,和c9t11-CLA+t10c12-CLA (CLA-mix) 六个月后检测其氧化与抗氧化标志物发现,过氧化氢含量增加,但ATP和抗氧化酶含量比对照组都高,且脂质过氧化作用降低,其机制可能是CLA诱导无损伤的、机体可耐受的氧化损伤,然后通过提高抗氧化酶CAT、GPX活性加以防御,从而提高机体对氧化应激的良性适应。实验中发现c9t11-CLA+t10c12-CLA组要有更强的氧化应激及更高水平的适应。同时线粒体对抗ROS能力增强,ATP产生增多,线粒体功能得到保护,从而预防Sarcopenia的发生。但CLA补充量的研究以及关于人的实验值得深入探讨。另外,具有抗氧化作用的维生素补充也可以清除老年人体内过量的自由基,维持内环境稳态,及线粒体功能,预防和阻止Sarcopenia的发生和发展。

5 总 结

随着老龄化人口数目的骤增,未来我国老年人中患Sarcopenia的人数将会非常庞大,Sarcopenia也将会成为我国面临的一个越来越严重的社会公共健康问题,而其治方法的研究才刚刚起步,营养作补充为一个行之有效的延缓Sarcopenia的方法已经得到越来越的证明,但其补充物种类、补充剂量和具体机制还不甚清楚,是未来值得研究的方向。

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WANG Fu-ping

目的:探讨患Sarcopenia老年人的营养状况,及营养不良在Sarcopenia发生中的角色,探寻治疗Sarcopenia的营养策略。方法:采用文献综述法,对近些年关于Sarcopenia的发生机制及营养治疗措施进行研究分析。结果:营养不良是造成老年人发生Sarcopenia的可能诱因,特定营养物质补充可以延缓、预防甚至治疗Sarcopenia。结论:营养不良是老年人Sarcopenia的发生的关键诱因,氨基酸、共轭亚油酸的补充可以预防和减轻Sarcopenia的征状。

Sarcopenia;营养;Anorexia;氨基酸,共轭亚油酸

Objective: to discuss the nutritional status of the elderly with Sarcopenia, and the role of malnutrition in Sarcopenia patient, so as to search the treatment strategies of Sarcopenia. Methods: using the method of literature review, to analyze the mechanism of Sarcopenia and to study the nutritional treatment measures for Sarcopenia. Results: malnutrition is an possible cause of Sarcopenia, and certain nutrition supplements can prevent or delay the occurring of Sarcopenia. Conclusion: malnutrition play a key role in the occurring of Sarcopenia in elderly, but Amino acids and Conjugated Linoleic acid supplements can prevent and reduce the Sarcopenia symptoms.

Sarcopenia; Nutrition; Anorexia; Amino acids; Conjugated Linoleic acid

G804.52

A

1007―6891(2013)03―0046―06

2012-07-06

吕梁学院,山西 吕梁,033000。P.E.Dept. of Lvliang University, ShanXi Lvliang, 033000, China.

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