慢性阻塞性肺病合併肌肉減少症患者營養與運動干預的護理研究進展
肌肉減少症是機體在年齡增加過程中出現的進行性、廣泛性骨骼肌肌量、肌力及功能下降進而引起殘疾、生活質量下降或死亡等不良結局的綜合征。骨骼肌是人體最重要的運動器官和能量代謝組織,慢性阻塞性肺病(COPD)患者由於疾病的消耗、營養與運動不足,以及高齡等原因,肌肉減少症患病風險較高。本文就COPD合併肌肉減少症的發病機制、營養與運動的護理干預等方面進行綜述,期望為COPD合併肌肉減少症的患者提供合理有效的營養與運動干預方案,促進患者機體康復、減少COPD急性發作次數,提高患者生活質量提供參考。
通訊作者:彭南海,peng.head@163.com
原文參見:腸外與腸內營養. 2017;24(5):314-317.
「肌肉減少症」或稱「少肌症」這一概念是1989年由Rosenberg首先提出的【1-2】。2010年歐洲老年人肌肉減少症工作組(EWGSOP)將肌肉減少症定義為老齡化進程中以骨骼肌質量及力量下降為特徵的臨床綜合征【3】,並伴有殘疾、生活質量下降或死亡。研究發現65歲以上老年人肌肉減少症患病率為5%~10%,80歲以上老年人患病率高達31.6%【4】。慢性阻塞性肺病(COPD)是常見的慢性病之一,其患病率隨著年齡增長而升高,並且COPD患者大部分都合併不同程度的營養不良,具體表現為理想體質量百分數和肱三頭肌皮褶厚度的減少【5】。因此,COPD往往與肌肉減少症並存。有研究報道,80%COPD患者存在「少肌症」【6】。患者伴隨著營養不良發生的同時血清白蛋白及球蛋白亦出現下降,會降低機體的免疫能力,增加肺部感染的風險,也可能出現呼吸肌肉萎縮,引起呼吸功能下降,延長患者使用無創通氣時間或增加患者機械通氣的機率等【7】。本文就COPD患者並發肌肉減少症的發生機制及營養與運動護理干預方面進行綜述。
1 肌肉減少症的診斷標準
歐洲老年人肌肉減少症工作組(EWGSOP)診斷標準(2010)【3】:應用雙能X線吸收(DXA)或生物電阻抗(BIA)進行肌量測定,用握力代表肌力,再結合步速進行診斷。步速>0.8m/s時,測握力,若握力正常則排除肌肉減少症。握力降低(男性握力<><><0.8m>
亞洲肌肉減少症工作組(AWGS)診斷標準(2014)【9】應用DXA進行肌量測定,計算RASMI,男性<7.0kg><5.4kg><7.0kg><5.7kg><><><0.8m>
2 COPD合併肌肉減少症的發病機制
COPD與肌肉減少症是同為增齡性疾病,其發病機制複雜多樣,究其因素,找出其相關的發病原因,即可概括為慢阻肺合併肌肉減少症的發病機制。研究表明肌肉蛋白合成主要是依靠活化的蘇氨酸/絲氨酸激酶AKT激活哺乳動物雷帕黴素靶蛋白(mTOR)信號通路,引起下游的mTOR組件即真核啟動因子4E結合蛋白(4E-BP1)和70S核糖6(P70S6K)激磷酸化,從而啟動蛋白翻譯和合成。COPD患者為多為高齡患者,隨著年齡的增長,負責肌肉蛋白質合成方面的代謝信號降低刺激,而COPD患者的低代謝信號則阻礙了其信號通路,從而造成骨骼肌中混合性肌肉蛋白逐漸減少。同時,隨著年齡的增長,肌肉的成份也會發生變化,肌肉中的快速纖維(Ⅰ型肌纖維)及慢纖維(Ⅱ肌纖維)都會有所下降,從而肌肉質量逐漸下降,繼而增加原發性肌肉減少症的罹患率。COPD患者的長期缺氧也會影響肝臟合成蛋白質的功能。
此外,肌肉蛋白分解受兩方面因素的作用,一方面是受到生長抑制素作用,另一方面是在轉錄因子叉頭O(FOX-O)和核因子-κB(NF-κB)轉錄調控下激活泛素蛋白水解酶複合體途徑和半胱天冬酶途徑導致肌肉分解。COPD患者隨著年齡的增長,生長抑素分泌的增加,易造成肌肉蛋白分解代謝的增加;由於營養不足、機體活動減少、胰島素抵抗、感染導致的細胞因子和兒茶酚胺等分解代謝激素分泌增加等可激活FOX-O和NF-κB,從而造成肌肉蛋白分解代謝增加【10-11】,促發肌肉減少症。
3 COPD合併肌肉減少症患者的營養護理干預
穩定期COPD患者,總熱量的攝入要符合機體的需要量,並注意適宜的糖脂比例,進食減少呼吸商的飲食即進行低糖高脂高蛋白類的飲食【12】,因為增加脂肪的供能比可提供足夠的能量,並減少蛋白質分解,改善負氮平衡,同時開展康復鍛煉,以改善骨骼肌的肌力,從而預防和治療穩定期COPD患者並發的肌肉減少症。對於COPD急性發作期的患者,儲存的能量物質耗竭,肌肉蛋白大量分解供能,氨基酸糖異生增強,氨基酸大量消耗。因此COPD急性發作期除了針對COPD本身治療外,應及時進行營養支持療法,保證熱量攝入和消耗的平衡,注意糾正低白蛋白血症,預防和延緩肌肉減少症的發生。另外,COPD患者多為高齡,本身要注意多增加蛋白質的補充,如果患者的蛋白質攝入不足,將導致肌肉質量和肌肉力量的明顯下降。有研究報道,老年患者即使達到推薦劑量的蛋白質攝入量也會發生負氮平衡,蛋白質每天至少要達到1.2g/kg才能滿足營養攝入需求【13】。Tieland等【14】的隨機對照研究顯示,通過攝入超過推薦劑量0.89/kg/d的蛋白質補充劑,提高了衰弱老年人肌肉的功能。2010年的營養護理干預指南《中國老年患者營養支持治療專家共識一肌肉減少症的營養支持》【15】提到,補充富含亮氨酸的必需氨基酸營養補充劑有助於促進肌肉蛋白質的合成。多項研究也發現必需氨基酸尤其是亮氨酸是肌肉蛋白合成的重要營養物質,可以幫助維持肌量【16】。Tieland等【17】也研究報道維生素D可通過基因組和非基因組效應通路也參與肌肉功能,活性維生素D代謝物1,25-二羥維生素D可刺激成肌細胞的分化,從而能促進肌肉量的增加。因此,對於高齡老人,可在正常三餐飲食的基礎上,增加口服氨基酸的醫學營養補充劑,也可在醫生指導下服用維生素D,從而延緩肌肉減少症的發生。
COPD的目標營養量可通過靜息能量消耗的測定,並根據患者的疾病狀態,計算患者每日的能量需求,蛋白質每天至少要達到1.2g/kg。營養支持方式應根據患者疾病狀態採用不同的方式。在疾病發作早期,由於機體釋放大量的炎性因子,同時伴有低氧血症及高碳酸血症,嚴重影響了患者的胃腸道功能,此時主要通過給予腸外營養,從而保證能量攝入與消耗平衡。在患者消化道癥狀解除後,儘早應用腸內營養,以幫助患者儘早胃腸道功能的恢復。在進行腸內營養時首先評估患者是否存有誤吸風險,一般患者給予留置鼻胃管進行腸內營養,對於有誤吸風險的患者給予留置鼻腸管。對於胃腸功能較好的患者,採用間歇鼻飼法,一次給鼻飼液100~150ml,每次間隔2~3小時;然而,對於胃腸耐受能力較差的患者,可採用連續鼻飼法,鼻飼液用營養泵緩慢泵入,一般12小時維持【18】。在COPD患者處於疾病穩定期,應鼓勵患者經口攝入營養,儘早拔除餵養管。
4 COPD合併肌肉減少症患者的運動護理干預
大量研究認為運動可使神經傳導速度提高,肌肉體積以及肌肉的力量丟失減少,脂肪的氧化率增加。運動干預還能抑製糖皮質激素作用,增加性激素(雌激素和睾酮等)分泌,減少蛋白質分解激素的分泌,從而促進肌肉蛋白的增加。當前運動干預被認為是肌肉相關癥狀預防和改善最佳的方式。雖然運動會增加能量消耗,但營養為運動提供了能量。有合理的營養支持配合適當的運動能促進身體內蛋白質的合成,增加瘦肉組織和體重,改善全身情況。卧床時進行肌肉運動,增加了活動量,減少了長期卧床易導致的肌肉萎縮等。下床活動可以擴大視野,參與運動的肌肉群增加,運動強度增加,使身體更有力。運動可以改善心肺功能,最終使全身情況逐步改善。
COPD患者的運動鍛煉主要包括四肢的被動運動、主動運動、抗阻運動鍛練;呼吸肌的呼氣、吸氣運動鍛煉。
被動運動主要包括:擠捏小腿腓腸肌,被動活動四肢關節,或藉助醫療康復器材對其四肢關節的功能鍛煉。
主動運動主要有:練習抬腿、練習股四頭肌等長收縮及小腿肌肉靜態收縮,鼓勵患者每日做上肢外展和擴胸運動等。
抗阻運動對老年的肌量和肌力及肌肉功能的改善具有其他運動無可代替的效果【19】,並有研究顯示即使是短期的抗阻運動訓練,老年人與年輕人在蛋白質的合成效應方面、肌肉適應反應方面也均相似。抗阻運動鍛煉主要增加骨骼肌的力量和質量、增加老年人的基礎代謝率,提高肌肉蛋白合成速率,激活衛星細胞及其增殖從而修復骨骼肌,同時促使合成代謝激素生成,降低分解代謝因子活性,弱化骨骼肌細胞凋亡的敏感性,促進肌蛋白合成,最終增加骨骼肌I型和II型肌纖維的橫截面積和全身瘦體組織,使骨骼肌爆發力和身體活動能力得以總體提高【20】。對於上肢的抗阻鍛煉如使用上肢彈力帶、重物阻力訓練或投擲訓練等。李愛仙等【21】研究證實,通過簡易上肢功能訓練器(主要通過增減砂袋重量進行抗阻訓練)進行漸進性抗阻運動訓練,能改善患者上肢的運動功能和握力。下肢抗阻鍛煉如使用跑步機、單車測力計、步行或重物阻力訓練。有研究報道老年患者下肢肌肉減少比上肢明顯【23】,重症患者應選擇合適的的方法進行早期的雙下肢抗阻功能鍛煉。
呼吸肌肉的功能鍛煉包括有腹式呼吸、縮唇呼吸、縮唇腹式呼吸、吹氣式呼吸。Gosselink等【22】對COPD患者進行32項隨機呼吸鍛煉,結果發現患者吸氣肌力、運動能力、呼吸困難程度和生活質量都有明顯提高。
COPD患者的運動方式視病情選擇,急性期COPD患者注意卧床休息,適當給予被動功能鍛煉;穩定期COPD患者可指導採用舉啞鈴,拉彈力帶和使用功率自行車、呼吸功能訓練議等器材進行抗阻功能鍛煉,每周至少鍛煉3~5次,每次鍛煉30min左右。患者運動鍛煉理想的狀態是在對患者不造成負擔的情況下達到最大的運動效果,鍛煉時以能耐受、無不適感為度,然後逐漸增加鍛煉時間及強度。以防出現呼吸疲勞等不良反應。
5 小結
COPD合併肌肉減少症是現今老年患者面臨的一大健康挑戰,深入開展老年COPD合併肌肉減少症的系統研究,對促進COPD患者的康復,提高生活質量具有重要意義。目前普遍認為攝入足夠必須氨基酸營養並進行抗阻運動,可以抑制蛋白質的降解,導致肌肉蛋白質合成為正氮平衡【24】,從而增加全身瘦體質量,增強肌力,升高胰島素樣生長因子,減少肌肉減少症。因此,醫護人員應儘早幫助COPD患者建立良好的生活方式,給予良好的心理支持,積極治療原發病,並通過早期合理的營養支持聯合個性化的運動來干預其肌肉減少症的發生。制定營養與運動處方要充分考慮運動時的安全和方便性,同時也要考慮患者的代謝特點。COPD合併肌肉減少症的具體干預措施仍處於探索階段,缺乏大樣本多中心隨機對照研究。
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