老年创伤人群中肌肉减少症的研究进展

2022-11-24 11:07陈恒亭马信龙
中国中西医结合外科杂志 2022年1期
关键词:骨骼肌髋部骨折

郎 爽,陈恒亭,马信龙

肌肉减少症(sarcopenia,SP),临床又称“少肌症”或“骨骼肌衰老”,是指以肌肉力量低下、肌肉数量或质量降低、运动能力下降为主要特征的一类综合征。研究表明,全球骨骼肌减少症的患病人数预计将从2010 年的5000 万例增加到2050 年的约2 亿例[1]。肌肉减少症的发病与年龄增长密切相关,60~70 岁人群的发病率为5%~13%[2],并且随着年龄的增长而增加,80 岁以上老年人的肌肉减少症患病率可达11%~50%[3]。肌肉减少症的发病机制复杂,目前无法明确阐述,机体衰老是肌肉减少症的主要致病因素,此外还与活动能力下降、营养缺乏、神经退行性疾病、恶性肿瘤、慢性肾脏疾病和内分泌失调,以及心脏代谢疾病等因素密切相关[4-5]。例如,研究表明糖尿病患者的胰岛素抵抗与肌内脂肪的增加可诱发轻度炎症、肌肉功能降低,进而发生肌肉减少症[6-7]。肥胖诱发的肌肉减少症称为肌肉减少性肥胖(sarcopenic obesity,SO),与单独的肌肉减少症相比,SO 对代谢性疾病和心血管疾病的发病率和死亡率影响更大[8]。类风湿关节炎(heumatoid arthritis,RA)患者由于长期皮质激素、皮质类固醇药物的累积,使患者机体瘦组织体积下降,骨骼肌力量下降,易诱发肌肉减少症,导致脆性骨折的发生[9]。研究还发现肌肉减少症与整体并发症相关,是创伤患者发生新发急性肾功能衰竭、导管相关性尿路感染、伤口感染、中枢性相关血液感染、医院获得性肺炎等不良结局和住院时间延长的独立危险因素[10]。因此,肌肉减少症常导致多器官功能障碍、骨折、骨质疏松、血脂异常、心血管病变、代谢综合症和免疫抑制等不良结果[11]。

研究表明,每年有35%的65 岁以上的老年人发生跌倒,跌倒后有10%~15%的老年人会发生骨折[12],骨折后肌肉减少症的患病率在男性中为12.4%~95%,在女性中为18.3%~64%[13]。横断面研究和前瞻性研究均证实了肌肉减少症与老年人群跌倒和骨折密切相关,肌肉减少症导致的骨骼肌功能减退是跌倒和骨折的重要诱因,同时因为跌倒和骨折导致的活动能力障碍会加速肌肉质量和肌肉力量的丧失,这表明肌肉减少症与跌倒、骨折存在不同方向的因果关系;与非肌肉减少症的个体相比,肌肉减少症患者的跌倒和骨折的发生率更高,同时肌肉减少症与跌倒、骨折之间具有正相关性[14]。因此,本文通过描述肌肉减少症对多类型骨折创伤患者的致病率、院内治疗时间、创伤后恢复时间、创伤后不良愈后因子,以及院内或院外死亡率等方面的状况,说明肌肉减少症对老年创伤人群的影响。

1 肌肉减少症对不同部位老年创伤患者的影响

相关研究表明肌肉减少症引发骨折存在几种合理机制,即肌肉相关蛋白的肌肉质量降低,葡萄糖代谢异常;肌肉减少症患者跌倒的风险导致骨折发生率增高;肌肉功能和强度下降导致低机械负荷等机制。在这些机制的作用下,肌肉减少症对不同创伤部位以及骨折类型在发病率、生存率、死亡率以及预后等方面产生重要影响。同时,骨质疏松、骨脆性增加以及肌少性肥胖等机体退行性病变常伴随肌肉减少症发生,进而增加老年肌肉减少症人群的创伤和骨折风险。下文分别从上肢、脊柱、骨盆、下肢等不同部位创伤阐述肌肉减少症与老年创伤患者的关联。

1.1 上肢创伤 上肢骨折通常是由“低能量”创伤造成,是一种脆性骨折,老年脆性骨折患者的肌肉减少症患病率较高[13]。其中在肌肉减少症老年人群上肢骨折中,桡骨远端骨折(distal radius fractures,DRF)最为常见[15]。肌肉减少症患者的DRF 常发生在椎骨或髋部骨折之前,研究表明25%的脆性骨折患者在10 年内可能发生髋部骨折,因此,上肢骨折可以反映骨骼和肌肉脆弱的早期变化,为临床提供了预防脆弱和继发性骨折发展的机会[12,16]。Artiaco 等[17]通过研究肌肉减少症对DRF 的不良影响,发现肌肉减少症患者的DRF 手术术后临床功能结果明显低于非肌肉减少症人群;同时,研究显示50 岁以上老年桡骨远端骨折患者术后肌肉减少症发病率高达约30%,说明老年DRF 患者更易发生肌肉减少症。因此,肌肉减少症常作为脆性骨折的独立危险因素,临床可以通过评估骨骼肌质量来预测上肢骨折的治疗及预后情况。由于肌肉减少症和骨质疏松症同时作为机体衰老疾病常伴随发生,因此骨质疏松症也是导致老年人群DRF 的主要原因之一,Caliskan 等[15]研究还发现虚弱也是肌肉减少症患者预测DRF 的独立危险因子,通过早期筛查老年人的体弱和检测不健壮的表型可以适当降低骨折风险。

1.2 脊柱创伤 老年肌肉减少症患者中的脊柱骨折以椎体压缩性骨折(vertebral compression fracture,VCF)为主。在Wang 等[18]的研究中首次报道了肌肉减少症与VCF 之间的关联,研究认为肌肉减少症是骨质疏松性VCF 的独立危险因素,与非肌肉减少症人群相比,肌肉减少症患者的VCF 风险更高。同时,研究表明骨量和肌肉量降低的肌肉减少症患者更容易发生椎骨骨折[19]。此外,椎体压缩性骨折的患者创伤后可能引起肌肉减少症和营养不良的发生,进而延长住院时间以及增加肌肉减少症的患病风险[20]。椎体压缩性骨折患者进行椎体增粗术后肌肉减少症与术后死亡率之间存在显著相关性,研究显示椎体增粗术后有后21.4%的患者死亡,术1 个月、6 个月和1 年的生存率分别为99%、94.1%和88.4%[21],因此肌肉减少症是椎体压缩性骨折患者术后死亡率增加的重要风险因素。

1.3 骨盆创伤 研究表明,在老年骨科创伤人群中骨盆最容易骨折,骨折患病率为37.81%[22],同时,高达1/3 的老年髋部骨折患者入院时伴随肌肉减少症的发生[23]。在老年髋部骨折患者中,肌肉减少症的患病率在男性中为21%~74%,在女性中为12%~68%。Malafarina 等[24]对老年髋部骨折患者进行了7 年随访,从而评估与肌肉减少症相关的因素及其对老年人髋部骨折死亡率的影响,结果发现42%的患者在住院期间会出现肌肉减少症,营养不良的老年患者住院期间发生肌肉减少症的风险更高,而髋部骨折术后肌肉减少症的患者死亡风险几乎是非肌肉减少症患者的两倍(60.5% VS 39.5%)。此外,肌肉减少症是老年髋部骨折患者1 年死亡率的独立危险因素[25],研究表明,肌肉减少症会增加髋部骨折患者术后远期(24 个月)的死亡风险,对近期(6 个月)患者死亡率无明显影响[26]。同时,在Kim 等[27]研究也表明,围手术期肌肉减少症和骨质疏松症均会导致骨质疏松性髋部骨折患者5 年死亡的风险。Touban 等[22]还探讨了患有骨盆和长骨骨折的老年患者的瘦腰大肌横截面积(cross-sectional area,CSA)与1年全因死亡率之间的关系,结果表明,瘦腰大肌CSA 的降低与男性的1 年全因死亡率增加相关。此外,Sánchez-Castellano 等[28]探索了髋骨骨折的肌肉减少症患者的生物标志物,发现在大多数神经肌肉,促炎性或氧化应激标志物中没有差异,但肌肉减少症患者外周肿瘤坏死因子-α水平和过氧化氢酶活性较低,这可能是早期炎症反应受阻的标志物。因此,早期生物标志物的检测在预测创伤患者肌肉减少症发病中具有重要意义。在Oliveira 等[29]的研究中也强调了肌肉减少症可能是髋部骨折风险的预测因素,同时评估肌肉减少症和骨质疏松症可能有利于识别患骨质疏松性髋部骨折风险较高的患者,有益于患者的预防和治疗。

1.4 下肢创伤 与肌肉减少相关联的老年人群下肢创伤以股骨近端、胫骨和踝关节骨折多见。Chang 等[30]研究肌肉减少症与老年急性股骨近端骨折患者的短期临床结果之间的关系,研究表明低密度骨骼肌患者的住院时间延长,同时,围手术期输血量较高。在胫骨和踝关节的开放性骨折发生时,出现骨不连和手术部位感染(surgical site infection,SSI)等并发症的风险很高,Voort 等[31]研究了肌肉减少症对SSI 和骨不连发生的影响,结果表明肌肉减少症是开放性胫骨或踝部骨折手术固定后骨折不愈合的独立危险因素,但不是手术部位感染的预测因子。

2 中西医结合防治老年创伤人群肌肉减少症

2.1 现代医药防治 现代医学治疗肌肉减少症的临床方法主要集中于物理疗法以增强肌肉和步态[32],通过制定适当的肌肉抗阻力训练以增强肌肉力量;同时配合补充高质量蛋白质、氨基酸、维生素D 等营养物质;或适当选用某些激素类药物辅助治疗,如睾酮增加老年患者骨密度骨强度和骨骼肌强度、血管紧张素受体抑制剂重塑损伤的肌肉、β2 受体激动剂、生长激素、甲状腺素等[33]。与某些慢性或恶性疾病并行发生的肌肉减少症,应控制慢性疾病的发展进程,通过减少炎症反应进而保持肌肉容量,最终达到预防和改善肌肉减少的目的。

2.2 传统中医药防治 中医药作为中国传统的疾病治疗科学,从理法方药出发对肌肉减少症的预防与治疗具有独特作用。肌肉减少症在病因病机属于中医“五体痿”的范畴,对应“痿证”中的“肉痿”。肌肉减少症的中医药临床治疗的多以“八纲辨证”“气血、脏腑辨证”“肾主骨生髓”“脾主四末”“筋骨并重”等为理论指导[33-34],具体治疗方式大体分为内治法和外治法,内治法主要选用十全大补方、芪参复方[35]、补中益气汤[36-37]、四君子汤、加减八珍汤[38-39]等补脾肾、益精血的方剂,以达到活血化瘀、充养骨骼肌肉的目的;外治法主要指针灸、推拿、理疗等外治方法,针灸多从“治痿独取阳明”理论出发,针刺穴位多以阳明经穴位为主,加减使用督脉、带脉的腧穴,通过补益脾胃、通调气血的方式达到滋养四肢百骸的作用,推拿治疗部位也多同针灸。还可采用电针,艾灸,穴位贴敷,中、低频电磁仪等辅助治疗[38-39]。随着现代科研手段的发展,许多研究致力于将传统中医药治疗方式创新,并结合现代医学治疗方法,以到达更好的治疗效果。例如,提取传统中药的有效活化成分或组方进行细胞实验或动物实验研究,以客观数据阐述其对肌肉减少症的治疗作用和作用机制,其中黄芪、淫羊藿、姜黄、虎杖等药物多作为研究药物。例如黄芪中的主要活化成分之一的黄芪甲苷可以促进AMPK 磷酸化,激活过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(PGC-1α),上调核呼吸因子1(NRF1)表达,增强能量代谢,抑制骨骼肌细胞凋亡[40];淫羊藿苷脂质体通过提高免疫力、修复细胞骨架和细胞完整性、抗炎、抗纤维化和抗氧化应激等作用,对大鼠急性钝性骨骼肌损伤具有良好的治疗作用[41]。此外,实验证明淫羊藿苷通过上调C2C12 肌管中PI3K 的表达和胰岛素受体底物-1(IRS-1)的磷酸化,进而调节骨骼肌中的胰岛素抵抗来治疗二型糖尿病[42]。姜黄素具有抗氧化作用,通过影响胰岛素生长因子(IGF)-1、PI3K、AKT、mTOR 等蛋白的表达水平,达到降低骨骼肌细胞凋亡的速率[43],并且通过调节氧化应激反应,改善老年大鼠肌肉质量和功能[44]。白藜芦醇广泛存在于花生、葡萄、桑葚以及中药虎杖中,研究表明白藜芦醇可以改善全身骨骼肌能量代谢,进而有效改善心力衰竭患者的疲劳和运动不耐受[45];白藜芦醇在增强运动诱导的老年男性和女性骨骼肌的细胞和功能适应中具有新的合成代谢作用,白藜芦醇与运动相疗法联合使用可以更好的逆转肌肉减少症[46]。因此,将中药方剂与营养支持、抗阻力训练、有氧运动等治疗方式联合使用可以达到更好的治疗效果。

3 总结与展望

由于肌肉减少症的发生对老年创伤患者产生诸多不良影响,例如出院状态、医院和ICU 住院时间、损伤评分系统,如各种身体部位的损伤严重程度评分或损伤简略评分、相关并发症,以及其他损伤特征,包括脊髓损伤、头部损伤和机制摔伤等[47]。因此,进行早期评估和预防肌肉减少症对老年创伤人群的影响尤为重要,一方面,有助于肌肉减少症的早期诊断和治疗;另一方面,改善创伤后的肌肉减少症患者疾病发展结果,防止创伤后入院期间肌肉质量的额外损失或因肌肉减少症的恶化引起人体其他并发症而导致不良结局的发生。目前,在肌肉减少症对老年创伤患者的影响研究中存在局限性,首先数据收集不全面是影响研究结果的主要因素,大多研究仅将肌肉质量作为预测因子,而未考虑功能和营养等其他风险因素;一些回顾性研究仅涵盖了部分创伤疾病患者或仅登记术前CT 扫描的患者,产生潜在的患者选择偏差。其次,研究中测量骨骼肌的不同部位、采用不同测量评估方法也可能影响研究结果。最后,在研究中选择不同的肌肉减少症的诊断标准、临界点,均可能影响研究结果和质量,以及部分通过自我报告进行骨折评估的研究,因患者主观因素影响可能引起回忆偏倚。因此未来对肌肉减少症与老年创伤人群联系的研究中,更需要进行多中心、大样本研究,进一步研究肌肉减少症对创伤后期恢复能力的各种影响,以及建立肌肉减少症的定义与不同部位骨折风险之间的可能联系,为临床预防与改善老年肌肉减少症人群提供更可靠的研究数据以及更加完善的临床诊疗方案。

中西医结合疗法治疗肌肉减少症,既可以相互弥补治疗方式上的单一性,又可以达到个性化精准治疗的目的,根据不同患病人群、不同病因病机、疾病发展的不同阶段和轻重程度结合使用不同的西医与中医的治疗方式,可以达到促进疾病好转的目的,起到事半功倍的疗效。

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