骨骼肌测定应用于慢阻肺营养评价的研究进展

石劢 任晓霞

摘 要：综述了近年来营养评价时有针对性的评价指标（去脂体重、骨骼肌、膈肌、股四头肌、拇收肌）的定量测量、形态学及功能测定的方法并分析其临床意义，为临床营养评价提供科学依据。

关键词：慢性阻塞性肺疾病;营养不良;体重指数;肌少症;四肢骨骼肌质量指数

慢性阻塞性肺疾病（COPD）简称慢阻肺，是一个重要的全球性卫生问题，营养不良是慢阻肺预后不良的独立危险因子，发生率在25%～71%之间。慢阻肺合并营养不良是患者死亡的独立危险因素，慢阻肺发生营养不良的机制及相应的营养评价为营养支持方案的选择提供了科学依据。全面的营养评价要综合考虑体重变化及营养丢失对机体形态及功能的危害，项目繁多且患者配合度较差。很多研究表明，低体重指数（BMI）与慢阻肺的预后不良有关[1-2]。随着研究的不断深入及评估工具的不断改进，慢阻肺营养不良的诊断不再局限于体重的下降，营养不良可能发生在任何BMI。身体组成变化、呼吸肌形态及功能测定在确定营养不良和预测慢阻肺结局中应用越加广泛[3-5]。本文综述慢阻肺患者身体成分、四肢骨骼肌、膈肌等的变化及其在营养评估中的临床应用价值，为开展精准营养支持、改善受损的肺功能、促进疾病康复提供科学依据。

1 慢阻肺患者的体重指数及体重变化

低体重既是慢阻肺的危险因素，又是常见的并发症之一。临床应用中，营养不良的诊断依据各异，低BMI、短期体重大幅度下降、营养评估量表（MNA、SGA）等均有报道。慢阻肺患者营养不良总体患病率为47.6%，急性加重期营养不良患病率明显高于稳定期患者，当合并呼吸衰竭时比例超过60%[6]。国外资料表明，20%～35%的稳定期慢阻肺患者存在不同程度的体重减轻[7-8]。Salepci等[9]研究了65例男性慢阻肺患者资料表明，44.6%的患者出现低BMI（BMI<21 kg/m2），低BMI与呼吸困难评分高度相关。冉丕鑫等[10]对慢阻肺患者进行大样本现况调查研究了BMI与慢阻肺的关系，发现1级BMI（BMI<18.5 kg/m2）与慢阻肺关系密切，其可能是慢阻肺患者独立于吸烟的危险因素，而低BMI也可能是慢阻肺病情严重程度的一个重要指标。低体重（BMI<18.5 kg/m2）直接威胁到慢阻肺患者的生存，有研究指出，慢阻肺患者出现体重进行性下降后，平均寿命仅为2年[11]。

2 慢阻肺患者的人体成分变化

BMI作为营养评价指标来研究慢阻肺患者的生活质量及预后的关系时也存在一定的局限性，10%～26%症状较重的慢阻肺患者并没有出现明显的体重下降。随着人体成分测定方法的不断改进，慢阻肺患者的体重下降表现为人体组成成分的改变，以去脂体重（FFM）或瘦体重（LBM）下降[10]最为显著。人体成分测量方法包括人体测量学（围度、皮褶厚度、上臂肌围、小腿围等）、双能X 线吸收法（DEXA）、生物电阻抗法（BIA）、计算机断层扫描（CT）等，其中BIA具有无创、简捷、精确度高、可重复性强等优点，被广泛应用于门诊和住院患者。Fonseca等[11]使用8个接触电极的BIA系统测量慢阻肺患者人体体成分，发现FFM、LBM、骨矿物质含量、体脂肪量与“金标准”DEXA测量结果的差异仅为0.15 kg（-6.39～6.70 kg）、0.26 kg（-5.96～6.49 kg）、-0.13 kg（-0.76～0.50 kg）、-0.55 kg（-6.71～5.61 kg），有较好的一致性，8电极BIA系统是评价慢阻肺患者人体成分的有效工具。Machado等[12]根据FFM和体脂量将270例稳定期慢阻肺患者进行分组（正常组、肥胖组、肌少症组、肌少症伴肥胖组），分析各组患者在运动能力、外周肌及呼吸肌肌力、呼吸困难等方面的差异。结果显示，肌少症组与肌少症伴肥胖组的生理功能最受影响，6 min步行试验（6MWT）、外周肌呼吸肌肌力受损严重。慢阻肺带来的全身性炎症反应、低氧血症、营养物质缺乏、活动受限和吸烟等会影响肌细胞氧化代谢能力，导致蛋白质分解和肌纤维凋亡，骨骼肌质量减少，从而诱发骨骼肌功能障碍（SMD）。Schols等[13]测定了慢阻肺患者的人体成分，发现有10.6%的慢阻肺患者虽然体重正常（BMI%>90%），却存在FFM下降。Eid等[14]研究发现，体重正常（BMI>18.5 kg/m2）的稳定期慢阻肺患者中有31%存在骨骼肌质量下降，骨骼肌质量以肌酐身高比值（CHI）<80%预计值为判断标准。Shoup等[15]用双能X 线吸收法（DEXA）分析慢阻肺患者的人体成分，发现26%体重正常的慢阻肺患者和11%超重慢阻肺患者均存在LBM下降。随着疾病严重程度增加，体重和FFM下降的发生率增加。Schols等[16]将慢阻肺患者分为低氧（PaO2<55 mmHg）、FEV1%预计值<35%、35%≤FEV1%预计值≤50%、FEV1%预计值>50%四组，发现随着肺功能损害的加重，低体重的发生率逐渐增加（11%、27%、41%、46%），FFM下降的发生率也逐渐增加（24%、25%、34%、48%）。

3 慢阻肺与肌肉减少症

慢阻肺患者的肌肉减少现象普遍存在，病情反复及加重会造成肌肉的进一步受损。肌肉减少症简称为肌少症，通常定义为与年龄相关的肌肉质量和功能的下降，肌肉质量常用DEXA或BIA。DEXA由于辐射剂量很低，比CT应用于更广的临床患者。BIA操作性更强，兼有分节段测量肌肉质量的优势。现已发表的肌少症判定标准除了肌肉质量相关指标外，还包含其他变量：手握力（HGS）、肌肉运动能力。亚洲肌肉衰减综合征工作组（AWGS）[17]关于肌少症的定义包括肌肉质量、肌力和体力三方面：骨骼肌质量指数（SMMI）给出了DEXA或BIA两种标准，男性SMMI<7.0 kg/m2（DEXA，BIA）、女性SMMI<5.4 kg/m2（DEXA）或<5.7 kg/m2（BIA）;男性HGS<26 kg、女性HGS<18 kg;步速<0.8 m/s。 欧洲老年肌少症工作组（EWGSOP）[18]的定义：男性SMMI≤8.50 kg/m2、女性SMMI≤5.75 kg/m2;男性HGS<30 kg、女性HGS<20 kg;步速<0.8 m/s。虽然不同地区不同人群的判定标准存在差异，但不断有研究发现，肌少症可以作为慢阻肺营养状况的预测指标[19]。Costa等[20]评估了91例稳定期慢阻肺门诊患者的情况，肌少症患病率为39.6%（36/91），BMI正常的患者肌少症比例依然较高，达到20%（5/25）。BODE评分较高的患者表现为呼吸衰竭及任何原因导致死亡風险均较高。多因素分析显示，控制年龄、性别、吸烟状况和GOLD分期后，较高的BODE指数与肌少症显著相关，肌少症是慢阻肺预后不良的有关因素。Byun等[21]的另一项研究中，25%的患者（20/80）存在肌少症，与非肌少症患者相比，肌少症患者有明显的呼吸困难症状（mMRC评分，P=0.044），BODE中位数较高（P=0.001），活动耐力较低[6 min步行距离（6MWD），P=0.042]。Jones等[22]使用EWGSOP标准来分析622例稳定期慢阻肺门诊患者肌少症的患病率及与临床的相关性，肌少症患病率为14.5%（90/622），随着年龄和疾病的严重程度（GOLD）增加，肌少症患病率随之增加。与非肌少症相比，肌少症患者年龄大，气流受阻严重，股四头肌力量减弱，运动能力弱，功能表现差、主观和客观的体力活动和健康状况均较差。肌少症在慢阻肺中很普遍，并且显著影响各项功能，在慢阻肺患者常规评估时应关注肌少症的发生。

4 超聲评估膈肌形态学及功能

4.1 膈肌厚度（TD）和厚度分数（TF）

对肺气肿型慢阻肺患者的体重下降研究中发现，膈肌重量减轻在这部分患者中尤为突出[23]。慢阻肺患者的总体重和肌肉的变化影响着膈肌的重量。膈肌本身重量（TD和TF）是呼吸肌功能的重要影响因素。Smargiassi等[24]通过超声评估了不同肺容量（残气量、功能残气量和肺总量）时的TD与呼吸功能参数和身体成分数据的关系。3种肺容量时的TD均与FFM密切相关（P值均<0.05）。患者在达到肺总量时，最大吸气量与TD密切相关，TD与1秒用力呼气容积（FEV1）也密切相关。张黎娟等[25]对门诊慢阻肺患者开展膈肌形态学观察，与健康人相比，慢阻肺患者的TD和TF均显著下降，随着疾病严重程度增加（肺总量），TD和TF下降，患者表现为活动耐力减低和呼吸受限。因此，超声测量TD可能是监测慢阻肺病情进展的一种有价值的手段。我们仍需要更多的研究来确定TD超声检测作为慢阻肺患者营养状况的指标的意义。

4.2 膈肌功能变化

超声作为一种无创评估膈肌形态学及功能的工具，在慢阻肺评估中受到重视[23]。既往膈肌功能评估的方法包括胸片、膈肌肌电图、X线透视、CT、MRI、跨膈压测量等，超声因其无辐射、操作较简单等优点得到推广，床旁超声还具有便携式的特点[26]。慢阻肺患者长期通气功能受限，肺组织的阻力负荷和弹性负荷增加，肺组织过度充气致使膈肌位置偏移且活动度受限，加上膈肌重量受损，最终膈肌功能受损表现为膈肌萎缩和收缩能力下降。Cancelliero等[27]采用超声测量慢阻肺患者的膈肌移动度，发现慢阻肺患者的膈肌移动度降低与气道阻塞严重程度呈正相关，膈肌活动度差的患者活动能力减弱且生活质量较差，因此，膈肌活动度可以作为一种测定因子用于衡量慢阻肺患者运动能力及预后。

5 股四头肌直方图超声图像灰阶分析

慢阻肺患者股四头肌的功能与患者的生活质量、活动能力及死亡率等密切相关[28]。计算机辅助直方图超声图像灰阶分析可对骨骼肌内部的脂肪、纤维等非收缩成分进行客观的定量分析[29]。未出现呼吸系统症状但已经有通气功能下降的吸烟人群和早期慢阻肺患者中，股四头肌肌力下降和日常活动能力受限就会出现。Seymour等[30]对英国（n=240）和荷兰（n=351）两组稳定期门诊慢阻肺患者进行股四头肌力量测定，32%的英国患者和33%的荷兰患者诊断为股四头肌无力，当MRC评分为1或2时，分别有28%和26%的患者出现了股四头肌无力，提示慢阻肺患者在医院呼吸科门诊就诊时即可发现股四头肌无力，此时患者还未出现严重气流阻塞或呼吸困难等症状。股四头肌力量与患者生活质量相关并能预测疾病的进展情况。与非慢阻肺志愿者相比，各级别慢阻肺患者均表现为股直肌超声回声强度显著增高，SF-8生命质量问卷中生理健康总分呈显著负相关，股直肌超声灰度值的变化早于下肢肌肉厚度和面积的变化[31]。骨骼肌超声回声强度定量分析可能是一种用于早期识别慢阻肺患者外周骨骼肌功能失调的简便而有效的方法。如果能在早期识别股四头肌的功能失调，对早期开展营养支持及运动康复有很好的指导意义。

6 超声测量拇收肌厚度

研究证实，拇收肌厚度与营养状态及外科和危重病患者预后相关[32]。拇收肌的人工测量存在一定误差，超声拇收肌厚度可以预测手握力，是一种新的COPD患者上肢骨骼肌形态学可视化定量方法。常规B型超声可以方便而准确地测量拇收肌厚度，拇收肌超声测量值与手握力、肺功能呈正相关[33]。超声拇收肌厚度可以预测COPD患者的手握力，是评价上肢骨骼肌形态的新方法。

7 结论

对慢阻肺患者进行营养评价并采用合理有效的营养支持方法，有助于改善营养状况，降低发作次数，有利于疾病康复，提高患者生活质量。临床营养评价时，既要重视客观的营养指标变化，也不要忽视稳定期体重恢复带来的“营养改善”假象，要综合考虑慢阻肺患者的整体情况，提供科学可行的营养支持方案和康复方案，恢复肌肉质量及部分功能，改善临床进展。

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