矽肺与人体体成分关系临床研究*

肇 阳，卜 伟，温有锋

1.锦州医科大学生物人类学研究所(锦州 121001);2.沈阳市第九人民医院(沈阳110024); 3.辽宁电力中心医院(沈阳 110016)

体成分是指人体中各种成分的含量(如肌肉、水分、脂肪、无机盐、骨骼、矿物质等)在人体中所占的比例，是衡量人体发育、体质状况及营养水平的关键指标，缺氧是影响体成分改变和人体形态学变化的主要因素之一[1-2]。目前已发现在缺氧环境下人体肌肉质量有所减少[3-4]。国外学者也对缺氧性疾病患者的肌肉功能状况进行了研究，发现慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患者在肌肉质量减少的同时伴有肌力的减退[5]。矽肺是由于患者长时间吸入游离的二氧化硅粉尘并在肺内潴留所导致的以肺部弥漫性纤维化为主的一种全身性疾病[6]。矽肺的特点是由于持续的气道炎症刺激,造成肺间质纤维化，进而出现不同程度的缺氧。但矽肺患者的体成分情况尚不明确，本研究旨在了解男性矽肺患者体成分的变化情况。

资料和方法

1 一般资料 在知情同意情况的基础上，按照随机抽样的方法，随机选取2017年8月至2018年8月在沈阳市第九人民医院尘肺科住院治疗，并符合《职业性尘肺病的诊断》GBZ 70-2015诊断标准，同时要求病情稳定，感染得到控制，年龄在50～78岁的男性矽肺患者为研究对象，共获得有效样本111例(根据矽肺患者临床分期，其中矽肺Ⅰ期组44例、矽肺Ⅱ期组35例、矽肺Ⅲ期组32例)，平均年龄(65.80±6.34)岁。同时随机选取同期在沈阳市第九人民医院健康体检的年龄在52～79岁的男性健康志愿者114例作为对照组，平均年龄(63.09±5.93)岁。矽肺各组的年龄与对照组年龄对比差异均无统计学意义(P>0.05)。所有研究对象均在沈阳市内长期居住，排除其它影响体成分改变的疾病，如冠心病、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病、恶性肿瘤、感染、遗传性疾病等，并排除1年内应用激素等影响体成分改变药物的测试者。

2 研究方法 参照《人体测量方法》[7]进行身高和体重的测量,同时利用生物电阻抗分析仪(百利达，MC-180)进行肌肉含量、脂肪含量等体成分指标的测量，并通过奥美之路公司的健康体适能管理系统进行测量数据的收集。测量的体成分指标包括：躯干肌肉量、左侧上肢肌肉量、下肢肌肉量、右侧上肢、下肢肌肉量，躯干脂肪量、左侧上肢脂肪量、左侧下肢脂肪量、右侧上肢脂肪量、右侧下肢脂肪量，蛋白质、细胞内液、细胞外液共13项。

3 质量控制

3.1 严格按条件选择研究对象

3.2 选择在同一时间段内对受试者进行测量，每次测量前都需要对仪器进行校正调试。

3.3 调查与检测人员统一技术，统一标准，统一操作流程，所有的由手工录入的数据，必须使用双人录入，完成后进行一致性检验和纠错，并做好测量数据的可靠性分析，确保检测数据质量。

结 果

1 四组年龄、身高、体重的比较 见表1。男性矽肺患者的年龄、身高与对照组对比均差异无统计学意义，男性矽肺患者各组的体重、体质量指数、去脂体重较对照组均明显减少(P<0.01)，矽肺组之间对比后发现，矽肺Ⅱ期组的体重、体质量指数、去脂体重较矽肺Ⅰ期组减少，但差异无统计学意义(P>0.05)，矽肺Ⅲ期组的体重、体质量指数、去脂体重均低于矽肺Ⅰ期组(P<0.05)，且矽肺Ⅲ期组的身体质量指数较矽肺Ⅱ期组减少(P<0.01)。

2 四组肌肉含量的比较 见表2。男性矽肺患者各组的全身肌肉量、躯干肌肉量、左下肢肌肉量、右下肢肌肉量、左上肢肌肉量、右上肢肌肉量较对照组均显著减少，两组比较差异有统计学意义(P<0.01)，矽肺组间对比发现，矽肺Ⅱ期组的全身肌肉量、矽肺Ⅲ期组的全身肌肉量、躯干肌肉量、左上肢肌肉量较矽肺Ⅰ期组减少(P<0.05)，其余指标组间两两比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1四组年龄、身高、体重等对比

注：矽肺Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期与非矽肺组比较，#P<0.05；矽肺Ⅱ期、Ⅲ期与矽肺Ⅰ期组比较，△P<0.05，▲P<0.01；矽肺Ⅱ期与矽肺Ⅲ期组比较，☆P<0.05，★P<0.01

表2四组肌肉含量对比结果(kg)

注：矽肺Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期与非矽肺组比较，#P<0.05；矽肺Ⅱ期、Ⅲ期与矽肺Ⅰ期组比较，△P<0.05，▲P<0.01

3 四组脂肪含量的比较 见表3。男性矽肺患者的全身脂肪量、内脏脂肪量、躯干脂肪量与对照组对比有所减少，两组比较差异有统计学意义(P<0.05，P<0.01)，矽肺Ⅲ期组全身脂肪量、内脏脂肪量、皮下脂肪量、躯干脂肪量、左上肢脂肪量、左下肢脂肪量、右上肢脂肪量较矽肺Ⅰ期组及矽肺Ⅱ期组减少,比较差异有统计学意义(P<0.05)。

4 四组其他体成分指标比较 见表4。男性矽肺组的身体水分、蛋白质、细胞内液、细胞外液较对照组减少，比较差异有统计学意义(P<0.05，P<0.01)，矽肺Ⅱ期、矽肺Ⅲ期组的腰臀较对照组减少，比较差异有统计学意义(P<0.01)，矽肺Ⅲ期组的身体水分、细胞内液、细胞外液、腰臀较矽肺Ⅰ期组减少，比较差异有统计学意义(P<0.05)，矽肺Ⅲ期组的身体水分、细胞内液、细胞外液较矽肺Ⅱ期组减少，比较差异有统计学意义(P<0.05)。

表3四组脂肪含量的对比结果(kg)

注：矽肺Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期与非矽肺组比较，*P<0.05；矽肺Ⅱ期、Ⅲ期与矽肺Ⅰ期组比较，△P<0.05，▲P<0.01

表4四组身体水分等体成分对比结果

注：矽肺Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期与非矽肺组比较，#P<0.05；矽肺Ⅱ期、Ⅲ期与矽肺Ⅰ期组比较，△P<0.05，▲P<0.01；矽肺Ⅱ期与矽肺Ⅲ期组比较，☆P<0.05

讨 论

1 矽肺对肌肉含量的影响 人体中肌肉有许多重要的功能，肌肉含量对人体健康意义重大。肌肉与脂肪相比具有更高的代谢率，并且机体保持有一定量的肌肉量可以增强机体的代谢活动。本研究发现，男性矽肺患者各组的全身肌肉量、躯干肌肉量、左下肢肌肉量、右下肢肌肉量、左上肢肌肉量、右上肢肌肉量较对照组均显著减少。导致男性矽肺患者肌肉含量下降的原因可能有下面几个方面：①蛋白质是肌肉的重要组成部分，肌肉组织的动态平衡是通过蛋白合成及蛋白分解之间紧密及复杂的平衡关系来维持的[8]。缺氧能抑制调节蛋白的表达，从而导致肌纤维蛋白质水平明显下降[9]，也因此造成肌肉质量的损失。②低氧诱导瘦素表达增加导致食欲降低，机体长期处于负氮平衡造成肌肉萎缩，进而肌力下降。③矽尘可诱导机体氧化应激的发生及脂质过氧化增加[10]，机体氧化应激产生大量活性氧自由基，造成机体类脂、蛋白质的损伤，消耗骨骼肌的同时抑制肌肉蛋白的合成。

因矽肺患者肌肉含量减少，所以临床上在制定矽肺患者的营养治疗方案时可以考虑提高矽肺患者蛋白质的摄入量，以改善机体肌肉的消耗，并且应增加矽肺患者能量的供给量，以达到节约蛋白质，提高肌肉质量的目的。

2 矽肺对脂肪含量的影响 机体含量可以分为两种模式，包括脂肪含量(FM)和非脂肪含量(FFM),其中FM主要分为皮下脂肪含量及内脏脂肪含量。本研究测量结果表明，男性矽肺患者的全身脂肪量、内脏脂肪量、躯干脂肪量与对照组对比有所减少，矽肺Ⅲ期组全身脂肪量、内脏脂肪量、皮下脂肪量、躯干脂肪量、左上肢脂肪量、左下肢脂肪量、右上肢脂肪量较矽肺Ⅰ期组及矽肺Ⅱ期组减少。矽肺为何会引起脂肪组织的改变，目前其机制尚不明确。有学者发现矽肺患者血浆瘦素浓度较健康者明显升高[11]。有人推测，脂肪含量的下降可能与脂肪细胞分泌的瘦素有关，瘦素参与包括脂肪代谢和骨质代谢在内的多种生理功能调解。缺氧可作为一种独立的刺激因素，使机体脂肪组织表达更多的瘦素。瘦素与下丘脑的瘦素受体结合后可能通过抑制神经肽Y的合成和释放，引起食欲降低、促进脂解、抑制脂肪合成进而减少机体的脂肪含量[12-13]。也可能是因为低氧会引起机体儿茶酚胺分泌增多，交感系统持续兴奋，能量消耗增多，血糖和脂肪动员增加，血脂合成减慢，分解机转运加速，胰岛素代谢增强，最后造成脂肪的减少[14-16]。

矽肺组的全身脂肪量、内脏脂肪量、躯干脂肪量与对照组对比有所减少，矽肺Ⅰ期组及矽肺Ⅱ期组的四肢脂肪量较对照组有所减少，但差异并不明显。提示矽肺患者全身脂肪的变化主要表现在内脏脂肪量及躯干脂肪量的减少，而出现这一差异可能与矽肺患者劳动强度、生活习惯、内分泌等因素有关，尚需要进一步研究。

3 矽肺对蛋白质等体成分的影响 蛋白质是骨骼肌的重要组成部分，近年来的国内外研究报道低氧条件可导致骨骼肌蛋白质丢失。本研究发现男性矽肺患者蛋白质含量较对照组显著减少。矽肺患者蛋白质减少的原因一方面可能是由于矽肺患者长期缺氧，缺氧能够抑制雷帕霉素靶蛋白的信号传导，基因转录，蛋白质翻译等多种生物学功能，破坏蛋白质合成[17]，并且在慢性缺氧条件下，蛋白质分解代谢要比常氧环境增加5倍,从而导致机体蛋白质水平明显下降[18]。另一方面是由于矽肺患者易并发感染，感染时体内存在肿瘤坏死炎症、白细胞介素6等多种炎症因子，从而增加蛋白质的分解，导致蛋白质进一步的减少。本研究提示在制定矽肺患者的营养治疗方案时，可以考虑提高蛋白质的供给量，不仅增加体质量，提高机体抵抗力，还能增强呼吸机能力，改善肺功能。

身体水分是指体液，主要包括水和电解质。身体水分与性别、年龄、肌组织、脂肪含量有关，肌组织含水量较多，而脂肪组织含量较少。本研究发现男性矽肺患者的身体水分、细胞内液、细胞外液均较健康志愿者减低，且矽肺Ⅲ期患者较矽肺Ⅱ期下降程度更明显。从目前已知的研究结果来看，缺氧因素可能是导致这一现象的重要原因，慢性缺氧会导致肌肉质量及水分的下降。矽肺患者本身存在呼吸功能障碍，已经严重影响生活质量，如果再发生身体水分的减少进而会加重呼吸循环功能障碍，必然会导致生活质量进一步下降，形成恶性循环，如不加以纠正，会加速患者的死亡。

综上所述,男性矽肺患者的人体组成较正常人群有所改变，男性矽肺患者体重减轻，肌肉含量、脂肪含量、矽肺总体水含量、细胞内液、细胞外液及蛋白质均有减少。因此，未来在矽肺患者的治疗过程中，可以根据体成分的结果调整矽肺患者的饮食，合理补充脂肪、蛋白质、钙质并注意碳水化合物的配比，以延缓矽肺病的发展，提高矽肺患者的生活质量。