导语:慢性阻塞性肺疾病是一种以支气管慢性炎症和相关肺外改变为病理特征的疾病,肺外改变包括肌肉质量、力量下降和体育活动水平降低;这些表现与肌少症密切相关。肌少症以低肌肉质量和力量影响身体机能为特征,可以由慢性阻塞性肺疾病及其他慢性炎性疾病引起,相关的病理生理机制有炎性细胞因子、能量摄入不足、氧化应激和肌肉血流量减少等,造成患者肢体肌肉功能障碍,导致肌力丧失。
01了解慢性阻塞性肺疾病和肌少症,慢阻肺病患者是肌少症的高发人群
1、慢性阻塞性肺疾病的诊断与评估
根据慢性阻塞性肺疾病GOLD指南(修订版),慢性咳嗽或咳痰、呼吸困难,以及反复肺部感染和/或长期暴露于吸烟环境、空气污染等危险因素的人群,尤其是四十岁以上者,应考虑慢性阻塞性肺疾病。给予患者支气管舒张药物后患者仍存在气流受限是其诊断金标准。
肺功能具体诊断标准为第1秒用力呼气末容积(FEV1)与用力肺活量(FVC)的比值小于0.7。诊断明确后,进一步依照肺功能(FEV1%)评估气流受限程度(GOLD分级),以mMRC量表和CAT量表分别评估呼吸困难程度和健康状况,并与急性加重病史(包括住院治疗史)等共同评估恶化风险(ABCD分组)。
2、慢性阻塞性肺疾病的流行病学
据世界卫生组织(WHO),在当今世界人口的死因排名中,慢性阻塞性肺疾病位列第三。预估未来其患病率仍将不断增加,四十年后每年可能会有超过五百万人死于慢性阻塞性肺疾病及相关疾病。我国流行病学调查显示,慢性阻塞性肺疾病在城市人口死因中位列第四,而在农村为死因第一位。
根据荣健等人关于中国成人慢性阻塞性肺疾病患病率的报告,中国40岁以上成人的慢性阻塞性肺疾病患病率为9.4%,男性高于女性,南方人群高于北方人群,农村高于城市,吸烟人群高于不吸烟人群。
3、肌少症定义与诊断标准
肌少症首个被国际广泛接受的共识,来自年欧洲老年人肌少症工作组(EWGSOP)提出的《肌少症:欧洲对定义与诊断的共识》(简称:EWGSOP共识)。共识指出,肌少症的特征为骨骼肌质量和力量的普遍丧失,诊断标准为低肌肉质量加低肌肉力量或肌肉功能减退,并根据该诊断标准将肌少症分为三期。
年,美国国立卫生研究院(FNIH)提出“FNIH肌少症项目”(简称:FNIH共识),共识中同样以低肌肉质量作为肌少症的首要诊断标准,通过运动测试评估运动障碍,作为肌肉功能障碍的评估证据。
同年,亚洲肌少症工作组(AWGS)同样发表了适应亚洲人群的肌少症诊断共识(简称:AWGS共识),与EWGSOP共识采用一致的诊断,不同的是建议测量肌肉力量(握力)与肌肉功能表现(步态、速度)作为筛选测试。
年,EWGSOP根据更新的对肌少症流行病学及病理生理学的研究,提出了修订版共识(简称:EWGSOP2)。新的共识中指出肌少症特点为进展性和全身性,且常常造成衰弱、摔倒、残疾、骨折等。
在之前的共识中,定义基于肌肉质量的减退,在修订版共识中,将肌肉力量减退作为首要诊断依据。因为研究证据表明,肌肉力量比质量更能预测肌少症的不良预后。肌肉质量减退可作为诊断的确认依据。肌肉的功能减退之前认为是核心定义的一部分,在修订版指南中,仅建议通过步态、速度等肌肉功能表现对肌少症的严重程度进行分类。
由于不同地域的人群在民族、体型、生活习惯上差异巨大,不同人群的肌肉质量、力量测量值有所不同,各项肌少症共识确定了不同的临床诊断界值。目前国际及国内多建议使用步速≤0.8m/s作为肌少症肌肉功能减退的诊断标志,而肌肉质量和力量减退的界值有一定差别。
02了解慢性阻塞性肺疾病继发肌少症的病理生理机制,其机制较为复杂
慢性阻塞性肺疾病患者是肌少症的高发人群,其病理生理机制较为复杂,包括炎性反应、氧化应激反应、机体缺氧反应、高碳酸血症、代谢相关肌素和生长因子的低水平合成、能量平衡受损、蛋白质摄入不足及分解过多、类固醇的作用等。慢性阻塞性肺疾病继发肌少症的病理生理机制研究,对其预防与治疗有重要意义。
慢性阻塞性肺疾病引起慢性全身促炎状态是肌肉质量和力量丧失的主要因素,这种炎性状态的特点是促炎细胞因子的增加(通常是健康个体的2-4倍),如白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、C反应蛋白(CRP);血清抗炎因子的减少,如白介素-10(IL-10)、白介素1受体拮抗剂(IL-1RA),以及气道持续性受限。
较高的TNF-α水平是慢性阻塞性肺疾病患者并发肌少症的独立危险因素。在慢性阻塞性肺疾病急性加重的病人中,可观察到股四头肌力量的下降和握力减低,研究表明这种肌肉力量的恶化和患者体内的抗炎因子白介素-8的水平相关。
这些炎性细胞因子的产生可以产生一系列细胞反应,包括通过NF-kB信号通路和FOXOs转录因子的转录活动诱导泛素蛋白体系统启动以及溶酶体自噬,这些都与肌肉萎缩的发展有关。氧化应激是慢性阻塞性肺疾病患者肌肉功能障碍的另一个主要原因,尤其存在于急性加重的患者中。
在病理条件下,活性氧(ROS)合成速率加快,从而克服组织抗氧化能力,导致氧化应激发展。氧化损伤破坏细胞膜、蛋白质和DNA的结构和功能,肌细胞的损伤和死亡是其最终结局。肌纤维内ROS的细胞靶点存在于收缩蛋白、关键代谢酶、肌浆网和钙敏感性蛋白中。慢性阻塞性肺疾病患者的氧化应激水平升高已被多项研究证实。
有证据表明,慢性阻塞性肺疾病患者的全身氧化应激水平与股四头肌耐力运动时间成反比。低氧血症患者体内蛋白氧化水平明显升高,同时其肌肉力量相应减低。并且,氧化应激反应诱导NF-kB和FOXOs转录活性,在蛋白水解信号中发挥作用。
慢性阻塞性肺疾病患者由于不可逆的气流受限,机体长期处于慢性缺氧中。研究表明,低氧条件下培养的骨骼肌成肌细胞,在成肌过程中出增殖和分化进程减慢。因此,在慢性阻塞性肺疾病患者中,缺氧是驱动机体肌肉功能下降的另一个可能因素。
相关研究表明,重度慢性阻塞性肺疾病患者(平均动脉血氧饱和度为69mmHg)的肌肉样本中,冯希佩尔-林道蛋白(VHL蛋白)的表达较健康受试者增加,这是一种参与HIF-1a亚单位蛋白水解降解的E3连接酶,会进一步损害肌肉质量。
结语:慢性阻塞性肺疾病患者出现肌少症的风险增加,目前研究显示,患病率在8%至48%之间。相关研究较多,但缺乏关于慢性阻塞性肺疾病患者肌少症患病率的全球估计报告,其真正的影响难以确定。在慢性阻塞性肺疾病合并肌少症患者中,肌少症对肺功能、运动能力及生活质量等临床指标产生负面影响,合并肌少症的慢性阻塞性肺疾病患者预后较差,但缺乏肌少症对慢性阻塞性肺疾病患者临床指标影响的系统评价。