中老年男性人群维生素D水平及其与肌力、跌倒风险的研究

王琪 刘敏燕 李春霖 张丽丽 李楠 孙般若 马丽超 祖源 胡帆

解放军总医院老年内分泌科，北京 100853

维生素D缺乏在世界范围内患病率高，而维生素D对健康的作用越来越受到关注，它不仅与骨骼健康有关，研究显示充足的维生素D水平可能具有提高机体免疫能力、改善心血管疾病的预后、降低糖尿病和肿瘤发病率等作用。此外，大量研究显示维生素D具有改善肌肉力量、调节平衡能力，预防跌倒发生的作用，但目前研究结果不尽一致。我国有关维生素D营养状况与肌力、跌倒关系的研究资料相对缺乏。因此，本研究对某健康查体男性人群维生素D营养状况及其与肌力、跌倒的关系进行了初步探讨。

1 材料和方法

1.1 研究对象

2014年某社区年度查体的40岁以上男性332人。纳入标准：①有独自行走能力；②自愿参加此项研究。排除标准：①认知功能障碍者；②冠心病不稳定型心绞痛、罹患严重神经系统、心血管系统、呼吸系统疾病、肾功能减退、甲状旁腺功能亢进症、甲状腺功能亢进症、性腺功能减退症以及既往有高钙血症患者；③髋、膝关节疼痛，功能障碍者；④近期有外伤、骨折或手术史。

1.2 研究方法

1.2.1一般资料收集及问卷调查：本研究为横断面研究，所有受试者均由专人询问病史、测量身高、体重、血压、心率，计算体重指数(BMI=体重/身高的平方(kg/m2)；留取血标本完成肝肾功能、血钙、磷、碱性磷酸酶、甲状旁腺激素等指标测定。完成问卷调查，包括教育程度、吸烟史、饮酒史、蛋白质摄入量、摄入奶量、每日日照时间、运动量及工作环境等。

1.2.2血清25(OH)D测定：标本采集时间在2014年3月至4月。采集受试者空腹血3 mL，低温离心分离后将血清置于-80℃冰箱保存。采用全自动电化学发光免疫分析仪(Roche Modular E170)和配套试剂盒，检测25(OH)D水平。25(OH)D批内变异系数<10%，批间系数<10%，检测范围4～100 ng/mL，最低可测值4 ng/mL。

1.2.3肌力测量：3名经过严格培训的医师负责测量。指捏力：采用Jamar捏力器(Sammons Preston，USA)测试受试者捏力。对利手进行3次测量，3次测量结果取其平均值代表捏力。握力：采用Jamar握力器(Sammons Preston，USA)测量受试者的握力。对利手测试3次，3次测试结果的平均值代表握力。下肢肌力：采用Jamar测力器(Sammons Preston，USA)，坐位，测力计放在小腿近踝关节处，测定每侧下肢的最大等长肌力值，取三次测量结果平均值代表股四头肌肌力。测量双侧下肢肌力，取其中高值作为下肢肌力值。

1.2.4跌倒风险评估试验：评估试验包括：①串联步态测试(tandem standing test，TST)：用于检测身体的平衡能力。不能完成动作的受试者跌倒风险高。不能连续做8组此测试的受试者有跌倒的风险。②站起步行试验(timed get-up &go test，TGUG)：用于检测行走能力和肌肉功能。测试时间长于12 s则有跌倒风险。③日常步速测试(normal gait velocity test，NGV)：时间长于4 s有跌倒风险和髋部骨折风险。④站起试验(chair rising test，CRT)：用于检测肌力。不能完成或测试时间超过10 s者具有高跌倒风险。

1.4 分组

①按年龄分组：分别为40～49岁组、50～59岁组、60岁以上组。②维生素D 营养状态分组：根据血清25(OH)D水平，分为维生素 D充足(血清25(OH)D≥30 ng/ mL)、维生素D不足(20≤25(OH)D< 30 ng/ mL)、维生素 D 缺乏(10≤25(OH)D< 20 ng/ mL)、和维生素 D严重缺乏(25(OH)D< 10 ng/ mL)。因本组人群维生素D充足者仅有8人，与维生素D不足并为一组，为维生素D非缺乏组；此外包括维生素 D 缺乏组和维生素 D严重缺乏组。③ 按教育程度分组：大学及以上学历为第1组(高学历组)，高中及以下学历为第2组。

1.5 统计学处理

2 结果

2.1 一般资料

该人群平均年龄49.4±7.5岁(40～76岁)，高中及以下学历占11.25%，大学占38.33%，硕士占32.5%，博士占17.92%。

2.2 按年龄分组情况比较

2.2.1一般情况：各年龄组间一般情况及生化指标比较，各组差异未达到统计学差异。

2.2.2各年龄组维生素D水平、肌力、跌倒风险：TST试验，该组受试者均能顺利完成，统计分析中不再纳入。TGUG时间长于12s占0.37%，NGV时间长于4s的受试者占13.14%，CRT时间超过10s的受试者占7.6%。随着年龄增加，握力、指捏力、下肢肌力、TGUG时间、CRT时间逐渐下降，CRT异常比率增加，差异有统计学意义(见表2)。维生素D水平随年龄增加而增高，组间差异有统计学意义。

表1 按年龄分组一般资料比较Table 1 Comparison of the general information among different age groups

表2 按年龄分组维生素D 水平、肌力及跌倒风险Table 2 Comparison of VD level, muscle strength, and fall risk among different age groups

注：与50～59岁组比较，aP<0.05;与60岁以上组比较，bP<0.05；LBS:磅

2.2.3各年龄组问卷调查结果：各年龄组在学历、每周奶量摄入、日照时间、运动频率、工作环境在60岁以上组与其他各组间差异有统计学意义，结果见表3。

表3 问卷调查分组比较Table 3 Comparison of investigating questionnaires among different age groups

注：与50～59岁组比，aP<0.05;与60岁以上组比较，bP<0.05

2.2.4协方差分析：校正上述有统计学差异的影响因素(每周奶量、日照、运动、工作环境因素)后，维生素D在年龄组间差异未达到统计学意义(P=0.41)。

2.3 维生素D营养状况及其与肌力、跌倒的关系

该组40岁以上查体男性中，维生素D缺乏者257人，占77.41%，其中严重缺乏者26人，占7.83%，维生素D≥20 ng/mL75人，占22.59%，其中维生素D 充足(D≥30 ng/mL)有8人，占2.41%。

2.3.1按维生素D营养状态分组各指标比较：组间比较，只有握力及指捏力在维生素D严重缺乏组与另两组间差异达到统计学意义，余各指标无统计学意义。但在校正年龄影响后，血钙水平、TGUT、CRT、握力、指捏力、下肢肌力组间差异均有统计学意义(见表4)，其中，血钙水平、握力、指捏力、下肢肌力随维生素D水平降低而降低；TGUT、CRT按年龄亚组分组比较，结果显示在60岁以上年龄组，随着维生素D水平降低，CRT时间增加，三组间差异达到统计学意义(在维生素D严重缺乏组、缺乏组、非缺乏组CRT时间分别为11.53±4.52、9.08±1.66、8.09±1.29 s，P=0.02)，在40～49岁及50～59岁组未达到统计学差异，TGUG在各年龄亚组均为达到统计学差异。

2.3.2肌力与跌倒相关性：Pearson相关分析显示结果如下，握力、指捏力与TGUG、NGV及CRT时间呈负相关，下肢肌力与CRT时间呈负相关，与其他指标未达到统计学意义(见表5)。

2.4 维生素D相关因素分析

表4 按维生素D分组各指标比较Table 4 Comparison of the biochemistry indexes among different VD groups

注：与11～20 ng/mL组比较，aP<0.05;与>20 ng/mL组比较，bP<0.05

表5 肌力与跌倒相关性分析Table 5 Correlation analysis between muscle strength and fall risk

以VD分组变量为因变量，年龄、血清钙、握力、指捏力、下肢肌力、跌倒评估各指标、吸烟史、饮酒史、蛋白质摄入量、摄入奶量、日照时间、运动量及工作环境为自变量，行logistic多元逐步回归，只有增龄、握力减退与VD缺乏相关， OR值为1.37和1.33(见表6)。

表6 维生素D缺乏相关因素的logistic多元逐步回归Table 6 Results of the logistic multiple liner regression analysis to assess factors associated with VD deficiency

3 讨论

维生素D缺乏在全球患病率较高，我国维生素D缺乏(25OHD<20 ng/mL)现状也十分严重，2013年在北京、大连、乌鲁木齐3个城市的1540名健康志愿者(男性744人,女性796人,平均年龄42.0±14.0岁)的调查结果显示，北方地区人群血清25OHD水平普遍较低，3省受试人群血清总25OHD缺乏率为60.06%，大连市受试者血清总25OHD缺乏率(41.51%)显著低于乌鲁木齐市(64.87%)和北京市(73.76%)[1]。有研究显示老年人群维生素D缺乏患病率更高，认为可能的原因包括：老年人户外活动少、光照少；老年人皮肤生成的维生素D仅为青年人的25%左右；老年人维生素D摄入量低；肠道VDR的数量和亲和力减低，肠道对维生素D吸收减少；随着增龄生理性肾功能减退，肾脏生成1,25(OH)2D3减少等原因有关。本研究显示维生素D缺乏比例较高，占77.41%。但40～50岁组在本组人群中维生素D水平最低(15.92±4.94 ng/mL)。维生素D 水平受多重因素影响，除了年龄外、纬度、光照、膳食、运动、季节、皮肤覆盖以及色素沉着等均可影响维生素D 的合成及吸收利用。本人群(40～76岁)进一步行维生素D相关问卷调查，结果显示，随着增龄，摄入的牛奶量、日照时间、运动次数增加而室内工作比率减少。在校正上述因素后，原有维生素D水平与年龄增加而降低的趋势不再有统计学意义。上述原因可能能够解释维生素D在本组人群的变化特点，但进一步仍需要大样本抽样调查以证实。

随着人类年龄的增长，各器官的机能逐渐下降，其中肌肉力量的下降更为严重，50岁以后大约每10年以12%～15%的速度持续下降，65岁以后下降速度进一步加快，在50～80岁期间大约会下降30%[2]。肌力的下降不仅影响器官功能、生活能力，跌倒风险也随增龄增高。研究显示，社区居住的65岁以上的老年人中每年有30%～40%发生跌倒，而在养老院，跌倒的发生率可能更高[3]。世界卫生组织曾指出，跌倒相关的损伤是世界上第3大致残的原因，髋部骨折者中95%以上的直接诱因是跌倒[4]。跌倒也是我国65岁以上老年人死亡的首位死亡原因，2009年全国疾病监测系统死因监测数据显示，我国65岁以上老年男性跌倒死亡率为49.56/10万人，女性为52.80/10万人[5]。本研究结果显示，随着增龄，反应上肢肌力的握力和指捏力及下肢肌力均呈逐渐下降趋势，组间差异有统计学意义。随增龄， TGUG时间、CRT时间逐渐下降，CRT异常比率增加，反应了跌倒风险随年龄增加的趋势。握力及指捏力与三个反应跌倒风险的试验均呈负性相关关系(P<0.01)。下肢肌力只有5次站起试验时间与其呈负相关(P<0.01)，余未见显著统计学差异。肌量减少、肌力减少和肌肉功能减退的疾病状态即肌少症，主要见于高龄人群，>80岁组岁组可达30%，而60～70岁组发病率只有10%[6]。芬兰一项研究显示，在绝经后妇女中，采用评估相对四肢骨骼肌量指数(DXA法)，结果显示，与20～ 40岁组比较，60～75岁组肌量差异无统计学意义，肌力主要是上肢肌力差异有统计学意义[7]。本研究人群年龄在40～76岁，不含高龄老年人群，可能与下肢肌力与部分反映跌倒风险试验间差异不显著有关。

维生素D对骨骼肌肉健康有重要作用，增龄所致的VDR数量减少可能是肌力下降的直接原因，而维生素D缺乏造成的继发甲状旁腺功能亢进间接影响肌肉的功能[8]。在多种维生素D 缺乏状态中，如骨质疏松症、吸收不良综合征、胃切除术后及慢性肾脏疾病时会出现肌无力、肌肉收缩和肌肉舒张功能异常。Wicherts等[9]研究显示，荷兰65 岁以上老年人中，血清25(OH) D 水平< 20 nmol /L的研究对象中，3 年中出现明显的机体功能下降。在另一项老年男性骨质疏松的前瞻性队列研究[10]中发现，血清25(OH) D 水平< 20 nmol /L与机体功能减弱具有独立相关性。本研究显示，校正年龄的影响因素后，血钙水平、握力、指捏力、下肢肌力均随维生素D水平降低而降低；CRT、TGUG在校正年龄影响后，组间差异有统计学意义。按年龄亚组分组比较可见，在60岁以上年龄组，随着维生素D水平降低，CRT时间增加并达到统计学差异，在40～49岁及50～59岁组未达到统计学差异，而TGUG在各年龄亚组均为达到统计学差异。多元统计分析结果显示，上肢肌力减退与维生素D严重缺乏独立相关。

本研究的存在问题是非北京全市分层抽样调查结果，不能完全代表北京整体人群状况，也不能代表全国男性人群；此外，未纳入高龄老年观察对象，结果有局限性。因此仍需要大样本流行病学研究以进一步证实。

综上所述，本研究结果显示，40岁以上男性维生素D缺乏比例较高，随增龄肌力下降、跌倒风险增高，维生素D缺乏与增龄、上肢肌力减退独立相关。