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慢性阻塞性肺疾病患者营养不良的研究进展

2016-02-21贵综述审校遵义医学院研究生院贵州遵义563000成都大学附属医院呼吸内科四川成都6008

现代医药卫生 2016年7期
关键词:呼吸肌瘦素阻塞性

黄 贵综述,李 勤,周 晖△审校(.遵义医学院研究生院,贵州遵义563000;.成都大学附属医院呼吸内科,四川成都6008)

慢性阻塞性肺疾病患者营养不良的研究进展

黄贵1综述,李勤2,周晖2△审校
(1.遵义医学院研究生院,贵州遵义563000;2.成都大学附属医院呼吸内科,四川成都610081)

肺疾病,慢性阻塞性;营养不良;营养支持;肿瘤坏死因子α;综述

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种由气道炎症和气道重塑导致的、以持续性气流受限为特征的、可以预防和治疗的疾病,并可能包括阻塞性肺气肿的持续发展[1]。COPD是世界上慢性致残和死亡的一个重要原因,并导致大多数患者过早死亡或发生并发症。有文献报道,COPD患者营养不良的发生率可达50%以上[2-3],而临床中COPD患者的营养状态尚未引起患者及医务人员足够关注。COPD患者的营养相关研究虽有一定的进展,但仍存在较多分歧,未能形成统一的共识。本文对COPD伴营养不良的研究进展作一综述,以期在今后的临床工作中引起更多关注,进而使COPD伴营养不良患者从中受益。

1 COPD临床流行病学

COPD是一个重要的公共卫生挑战,是一个不断增长的全球性健康问题[4],特别是在第三世界国家。2013年全球疾病负担研究显示,COPD是全球伤残损失健康生命年的第八大主要原因;预计到2020年,COPD将居全球死亡原因的第3位,占所有疾病经济负担的第5位[5]。大量流行病学研究显示,COPD防治形势不容乐观,与其他的慢性疾病(如高血压、糖尿病等)及肿瘤相比,其社会影响的严重性仍被低估。在COPD的持续研究过程中,学者们逐渐认识到,COPD在临床表现和疾病进展方面具有异质性,这对健康风险评估、分层和管理有影响,异质性不仅取决于肺事件,也取决于系统性后果(如恶病质和肌肉无力)和共病(如骨质疏松症、糖尿病和心血管疾病)[6],而COPD发生营养不良极为常见[7-8]。

2 COPD患者发生营养不良的相关因素

COPD患者伴营养不良的发病机制主要包括能量摄入减少、能量消耗增加、消化吸收功能障碍、细胞因子分泌异常、内分泌紊乱等诸多因素,目前仍有一些潜在机制尚未完全明确。

2.1能量摄入减少,能量消耗、需求增加

2.1.1营养素的摄入量不足COPD多为老年患者,常存在饮食结构不合理、各种营养素之间比例不均衡、食物烹饪方法不当等因素,导致营养素丢失,尤其在蛋白质、矿物质、维生素等方面。同时因患者心肺功能低下、日常活动耐量下降、咀嚼功能低下、机械通气,甚至部分患者合并心理障碍等因素,导致营养素摄入不足,进而易发生不同程度的营养不良。

2.1.2营养物质消化、吸收障碍一方面,COPD患者随着病程进展,常合并Ⅱ型呼吸衰竭、肺源性心脏病,导致机体水电解质、酸碱失衡,胃肠道淤血等,进而影响胃肠道蠕动、消化液的分泌,造成机械性和(或)化学性消化功能障碍;另一方面,长期广谱抗生素、口服或静脉糖皮质激素等药物使用及胃肠道淤血等因素,可破坏或削弱胃黏膜的屏障作用,严重时可造成胃黏膜的损伤、肠道菌群失调、菌群移位等,影响营养物质的消化、吸收,造成患者营养不良[9-10]。

2.1.3能量消耗、需求增加COPD患者由于持续气流受限、肺气肿,导致气道阻力增加,肺动态、静态顺应性下降,呼吸做功和氧耗增加进而导致基础代谢率[11]、活动能量消耗均明显高于健康人,机体全天对总能量需求增加。Davidsen等[12]研究表明,在CPOD患者中,吸烟、缺氧因素可导致趋化因子10(CXCL10)和CXCL9显著增高,CXCL10和CXCL9可负向调节骨骼肌中有氧能量代谢基因的表达,从而使能量消耗增加。另外,COPD患者因缺氧、感染、平喘药物(如糖皮质激素、β受体激动剂等)的使用等因素引起交感神经兴奋、内分泌紊乱,进而导致机体处于应激和高分解状态,能量消耗及需求增加。

2.2细胞因子分泌异常随着对COPD患者营养不良的深入研究,一些常见的细胞因子除了参与机体的炎性反应、免疫应答等作用外,还影响机体的能量代谢,部分细胞因子的异常表达,可直接或间接地参与营养不良的发生和发展。

2.2.1肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)在COPD患者中,TNF-α mRNA水平显著上升[13],已有研究证实TNF-α是COPD患者发生营养不良的原因之一。TNF-α除可增加蛋白质和脂肪分解代谢外,还可通过激活核因子-кB(nuclear factor-кB,NF-кB)信号通路,减少肌肉氧化表型标志物及调控物质的表达而损害肌肉氧化表型,使COPD患者的肌肉能量效率降低[13],从而引起能量不足和体质量降低,甚至导致恶液质。同时,NF-κB信号通路可联合泛素-蛋白酶体途径,促进炎性反应,引起COPD患者骨骼肌肌肉萎缩[14-15]。研究证实,NF-кB还能干预肌源性干细胞向肌细胞分化,抑制其再生[16]。

2.2.2瘦素(leptin)瘦素是一种由脂肪组织肥胖基因编码的多肽激素,它的主要功能为抑制食欲、降低体质量、促进脂肪分解、参与免疫应答、调节能量代谢和内分泌功能等。瘦素水平受性别、体质量指数、脂肪组织含量、全身炎性反应等多种因素影响[17]。既往对伴有营养不良的COPD患者体内瘦素水平的研究结果差异很大,但有相关分析表明,COPD急性加重期患者瘦素水平显著增高[18]。此外,国内外相关研究报道,瘦素受体基因的多态性及瘦素基因变异可能与COPD营养不良有关,瘦素水平受多种因素影响,其与COPD营养不良的关系有待于进一步研究。

2.2.3白介素-6(interleukin-6,IL-6)研究显示,IL-6与COPD营养不良的发生密切相关[19]。IL-6由多种免疫及非免疫细胞分泌,通过与相应受体或受体激动剂结合发挥生物学作用,除参与炎性反应、免疫应答、抗瘤效应等作用外,还可抑制脂蛋白酶的活性,促进分解代谢,进而发生营养不良。

2.2.4脂联素(adiponectin)脂联素是由脂肪细胞分泌的一种具有内源性生物活性的蛋白质。脂联素是一种胰岛素增敏激素,调节脂肪酸氧化及糖代谢,促进骨骼肌细胞的脂肪酸氧化和糖吸收。相关研究显示,COPD患者血清脂联素水平与气道炎症有关[20]。

2.2.5肌抑素(myostatin)肌抑素是近年发现的一种肌肉负性调节生长因子,广泛存在于骨骼肌,激活的肌抑素参与信号级联,抑制成肌细胞的分化和增殖,从而发挥对肌肉生长发育的负向调节作用。研究证实,肌抑素在恶病质及营养不良动物体内高表达[21-22],肌抑素与COPD患者的营养不良存在相关性,患者体内血清肌抑素水平较同龄健康人明显升高[22],肌抑素可能参与调控营养不良的发生。

2.2.6其他内脏脂肪因子、饥饿素(Ghrelin)等因子可能与CPOD患者营养不良的发生、发展有关,但具体作用机制尚待进一步研究证实。

3 COPD营养不良对机体的影响

3.1呼吸肌结构和功能不全营养不良常使COPD患者骨骼肌显著耗竭,呼吸肌的结构及功能发生改变,导致一秒用力呼气容积(FEV1)、一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1pred)、最大通气量(MVV)等肺功能指标下降,进而使患者对缺氧的耐受能力、心肺储备功能及生活质量总评分下降;同时,呼吸肌功能障碍易使膈肌疲劳,进而发生呼吸衰竭[23],也是COPD患者急性加重入院治疗的重要危险因素[24]。

3.2免疫防御功能减弱营养不良可使支气管纤毛运动功能减弱、呼吸肌疲劳,使有效的咳嗽及排痰能力下降,损伤肺组织的修复功能减弱;同时影响免疫物质的合成和免疫细胞的功能,常出现细胞免疫、体液免疫功能下降,也使机体补体系统活性及吞噬功能降低,细菌更易入侵和定植[25],从而使肺部感染极易发生,病情迁延不愈,提高病死率。

3.3呼吸运动的反射性调节异常营养不良患者易出现呼吸肌疲劳、呼吸衰竭、肺功能下降,导致酸碱失衡、缺氧和(或)二氧化碳潴留,进而导致化学感受性呼吸反射调节异常,严重者甚至抑制呼吸,加重病情。同时,由于营养不良,呼吸肌结构、功能发生改变,导致呼吸肌本体感受性反射及防御性呼吸反射减弱。

4 COPD患者营养不良的干预

营养干预是一个科学、系统、全面的过程。COPD患者营养不良的干预,除常规的营养支持外,还包括强化戒烟、避免长时间全身糖皮质激素的使用、长期家庭氧疗、纠正低氧血症及高碳酸血症、长效支气管扩张剂的使用、雄激素促进肌肉合成代谢等[26]干预措施的实现,营养支持作为主要的干预手段,其形式、成分及疗效目前尚存在争议。不合理的营养支持非但不能改善患者的营养状况,甚至可能加重患者病情。因此,对COPD患者早期进行营养风险筛查及营养评价,针对不同的患者制订不同的长期分级营养支持治疗方案至关重要。对COPD伴营养不良患者营养支持总的原则是早期、合理、均衡地搭配肠内和(或)肠外营养,并辅以具有代谢支持作用的物质,在满足患者机体需要和组织修复需要基础上,尽量避免高热量及过多碳水化合物的摄入,减少食物的氧耗量,降低食物呼吸商,从而达到纠正营养不良,改善营养及代谢状况,提高免疫力及对疾病的耐受性,提高心肺储备功能,改善生活质量,减少急性加重发生次数的目的。同时,COPD伴营养不良患者在营养支持的基础上,积极地配合病因、呼吸支持等综合治疗措施至关重要。研究显示,营养补充和运动训练相结合的康复计划可改善临床预后,甚至对营养不良的晚期COPD患者有生存获益[27]。

5 小 结

营养不良是影响COPD进展及预后的一个重要因素,对COPD营养不良的患者早期进行营养干预可能是有效的、合理的干预手段可以改善营养状况,提高生存质量,但应注意各种干预手段的合理应用及不良反应,如果联合康复训练可能更有效。对COPD营养不良的认识,从最初的无知,到过多碳水化合物对通气功能的不利影响,再到因营养支持对生活质量的有利影响,将营养支持作为疾病管理的主要部分,在COPD营养治疗方面已经发生了巨大的转变,但是,目前营养支持仍重视不足、尚无统一的共识,COPD营养不良发生的机制仍亟待进一步完善。

[1]Vestbo J,Hurd SS,Agusti AG,et al.Global strategy for the diagnosis,management,and prevention of chronic obstructive pulmonary disease:GOLD executive summary[J].Am J Respir Crit Care Med,2013,187(4):347-365.

[2]Decramer M,Janssens W.Chronic obstructive pulmonary disease and comorbidities[J].Lancet Respir Med,2013,1(1):73-83.

[3]Shi R,Duan J,Deng Y,et al.Nutritional status of an elderly population in Southwest China:a cross-sectional study based on comprehensive geriatric assessment[J].J Nutr Health Aging,2015,19(1):26-32.

[4]Song Q,Christiani DC,Wang XR,et al.The global contribution of outdoor air pollution to the incidence,prevalence,mortality and hospital admis sion for chronic obstructive pulmonary disease:a systematic review and meta-analysis[J].Int J Environ Res Public Health,2014,11(11):11822-11832.

[5]Barnes N,Calverley PM,Kaplan A,et al.Chronic obstructive pulmonary disease and exacerbations:clinician insights from the global Hidden Depths of COPD survey[J].Curr Med Res Opin,2014,30(4):667-684.

[6]Schols AM.The 2014 ESPEN Arvid Wretlind Lecture:Metabolism&nutrition:Shifting paradigms in COPD management[J].Clin Nutr,2015,34 (6):1074-1079.

[7]Jonker R,Deutz NE,Erbland ML,et al.Hydrolyzed casein and whey protein meals comparably stimulate net whole-body protein synthesis in COPD patients with nutritional depletion without an additional effect of leucine co-ingestion[J].Clin Nutr,2014,33(2):211-220.

[8]Budweiser S,Meyer K,Jorres RA,et al.Nutritional depletion and its relationship to respiratory impairment in patients with chronic respiratory failure due to COPD or restrictive thoracic diseases[J].Eur J Clin Nutr,2008,62(3):436-443.

[9]中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组.慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2014年修订版)[J].国际呼吸杂志,2014,34(1):1-11.

[10]Vanfleteren LE,Spruit MA,Groenen M,et al.Clusters of comorbidities based on validated objective measurements and systemic inflammation in patients with chronic obstructive pulmonary disease[J].Am J Respir Crit Care Med,2013,187(7):728-735.

[11]Sergi G,Coin A,Marin S,et al.Body composition and resting energy expenditure in elderly male patients with chronic obstructive pulmonary disease[J].Respir Med,2006,100(11):1918-1924.

[12]Davidsen PK,Herbert JM,Antczak P,et al.A systems biology approach reveals a link between systemic cytokines and skeletal muscle energy metabolism in a rodent smoking model and human COPD[J].Genome Med,2014,6(8):59.

[13]Remels AH,Gosker HR,Langen RC,et al.Classical NF-kappaB activation impairs skeletal muscle oxidative phenotype by reducing IKK-alpha expression[J].Biochim Biophys Acta,2014,1842(2):175-185.

[14]Haegens A,Schols AM,Gorissen SH,et al.NF-kappaB activation and polyubiquitin conjugation are required for pulmonary inflammation-induced diaphragm atrophy[J].Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2012,302(1):103-110.

[15]Shang F,Taylor A.Ubiquitin-proteasome pathway and cellular responses to oxidative stress[J].Free Radic Biol Med,2011,51(1):5-16.

[16]Lu A,Proto JD,Guo L,et al.NF-kappaB negatively impacts the myogenic potential of muscle-derived stem cells[J].Mol Ther,2012,20(3):661-668.

[17]Breyer MK,Rutten EP,Vernooy JH,et al.Gender differences in the adipose secretome system in chronic obstructive pulmonary disease(COPD):a pivotal role of leptin[J].Respir Med,2011,105(7):1046-1053.

[18]Krommidas G,Kostikas K,Papatheodorou G,et al.Plasma leptin and adiponectin in COPD exacerbations:associations with inflammatory biomarkers[J].Respir Med,2010,104(1):40-46.

[19]Uzum AK,Aydin MM,Tutuncu Y,et al.Serum ghrelin and adiponectin levels are increased but serum leptin level is unchanged in low weight Chronic Obstructive Pulmonary Disease patients[J].Eur J Intern Med,2014,25(4):364-369.

[20]杨裕华,王际莘.脂联素的生物学特性及其功能研究进展[J].中国老年学杂志,2012,32(21):4843-4846.

[21]Zhou X,Wang JL,Lu J,et al.Reversal of cancer cachexia and muscle wasting by ActRIIB antagonism leads to prolonged survival[J].Cell,2010,142(4):531-543.

[22]刘长波,武士杰,苏传芝,等.血清肌抑素水平变化与慢性阻塞性肺疾病稳定期患者营养不良的关系研究[J].中国现代医学杂志,2014,24(17):90-94.

[23]Ottenheijm CA,Heunks LM,Dekhuijzen PN.Diaphragm muscle fiber dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease:toward a pathophysiological concept[J].Am J Respir Crit Care Med,2007,175(12):1233-1240.

[24]Vilaró J,Ramirez-Sarmiento A,Martínez-Llorens JM,et al.Global muscle dysfunction as a risk factor of readmission to hospital due to COPD exacerbations[J].Respir Med,2010,104(12):1896-1902.

[25]Norden J,Gronberg AM,Bosaeus I,et al.Nutrition impact symptoms and body composition in patients with COPD[J].Eur J Clin Nutr,2015,69(2):256-261.

[26]Schols AM,Ferreira IM,Franssen FM,et al.Nutritional assessment and therapy in COPD:a European Respiratory Society statement[J].Eur Respir J,2014,44(6):1504-1520.

[27]Pison CM,Cano NJ,Cherion C,et al.Multimodal nutritional rehabilitation improves clinical outcomes of malnourished patients with chronic respiratory failure:a randomised controlled trial[J].Thorax,2011,66(11):953-960.

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.07.022

A

1009-5519(2016)07-1024-04

△,E-mail:zhouhuicdu@hotmail.com。

(2016-01-02)

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