增龄性骨骼肌肌肉减少症发生机制及其与运动的关系

罗佳 罗思

摘 要：骨骼肌是人体完成正常生理功能的重要构成部分，同时也是人体衰老过程中衰退性变化明显的一大组织。骨骼肌肌肉减少症是近年来众多科研学者争先研究的热点病症，缘于它在衰老机体中的发病率很高，同时也是严重影响老年人群生命质量的主要病症之一。该文主要通过文献资料法来对增龄性骨骼肌减少症的发生机制进行综合的阐述，并以抗阻训练、有氧运动两种运动形式探讨运动对肌肉减少症的影响，为进一步研究肌肉减少症提供微薄的理论根据。

关键词：肌肉减少症 衰老 运动

中图分类号：R580 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2017）04（a）-0023-02

骨骼肌是人体进行日常活动的主要组织，是维持人体支撑、发力与平衡的生理学基础。骨骼肌的异常病变严重影响人的生活质量。近年来围绕这种病症的研究普遍表明它与衰老直接相关，在老年人群中骨骼肌减少症发病几率高达8%～40%。原因是人体衰老过程中，由各激素水平、氧化应激水平、蛋白质合成分解、肌细胞增长与凋亡、钙稳态失衡，造成骨骼肌衰退变化[1]。骨骼肌减少症目前为止还没有完全统一的诊断标准。这种病症临床治疗手段主要有运动干预、膳食营养与药物干预[2]。该文就目前为止衰老骨骼减少症的发生机制及其该症与运动改善之间的关系进行阐述。

1 骨骼肌减少症的相关概念与患病表现

“sarcopenia”是1989年被美国Irwin Rosenberg提出的骨骼肌“肌肉减少症”，在国内，有学者定义它为“骨骼肌衰减综合症”[3]，其含义大同小异。骨骼肌肌肉减少症分为原发性与继发性两种，年龄的增长是原发性肌肉减少症的唯一原因。2011年IWGS定肌肉减少症是与年龄增加相关的骨骼肌质量与骨骼肌功能的丢失，并提出了基于全身去脂肪骨骼肌质量或者四肢去脂肪骨骼肌质量并结合全身活动能力的诊断标准。

肌肉减少症的患病表现从形态上来看，肌肉体积减小与萎缩，内部变化主要为骨骼肌肌肉力量的下降与肌肉质量的下降。随年龄增长，二者衰退的进程加快，尤其是80岁以后的老年人，骨骼肌肌肉功能急剧降低，机体活动能力严重下降，难以完成快速的运动，甚至不能维持平衡，增加跌倒受伤、骨折、甚至致残的风险。有研究通过对比老年人不同部位的肌力结果显示，老年人伸膝肌群力量10年间下降20%～40%的比例高于上肢握力下降比例，说明下肢肌肉的衰退会比上肢下降更快。下肢肌肉是维持人体平衡的关键。有研究表明，人骨骼肌的肌肉含量会在30岁以后出现衰退，大约为每十年下降6%，同时，不同类型肌肉纤维下降的比例不一致，Ⅱ型快肌比Ⅰ型慢肌的数量减少幅度更大，说明随着年龄增长肌肉收缩最大力量减弱与达到最大力量的时间变长。

2 骨骼肌减少症发生机制

2.1 运动神经元的丢失

骨骼肌作为运动神经支配的效应器，运动神经元传达大脑指令，完成肌肉活动。机体衰老时，细胞凋亡与合成出现失衡，运动神经元减少的速度大于再生速度，国外有研究通过测定复合肌肉动作电位与表面机电干扰模式的数量与大小证实运动神经元的损失在肌肉减少症中起着十分重要的作用。有实验也证实，衰老时发现四肢近端与远端肌肉的运动单元功能出现损害，说明在肌肉减少症发生时α神经元的损失可能是年龄相关的肌肉质量损失的主要原因。

2.2 蛋白质的合成与分解

骨骼肌中储存着大量的蛋白质，在衰老过程中蛋白质合成与分解失衡，其合成功能减退。骨骼肌中泛素-蛋白酶系统是骨骼肌衰退性改变中蛋白质降解的重要途径，在该途径中，E3是调节把靶蛋白降解速率的关键酶，其两种mRNA的表达被视为骨骼肌萎缩早期的分子标记物。衰老时蛋白水解酶系统活动增强与上游调控它的途径中相关因子，如核转录因子活动的增强，加速肌肉中蛋白质水解的速率。

2.3 生长因子水平变化

生长激素GH与胰岛素样生长因子IGF-1能维持骨骼肌质量，前者分泌诱导后者实现抑制骨骼肌的衰退，但随着衰老的发生，GH分泌下降，从而诱导IGF-1水平下降，难以维持骨骼肌的质量。研究通过对比70岁老年人与20岁年轻人骨骼肌肌源性IGF-1的表达水平发现，老年人下降比例高达45%，此外其下游PI3K、AKT等也出现了衰退。IGF-1调节的PI3K/AKT信号通路能够通过抑制蛋白质酶系统抑制蛋白质的降解。因此生长激素，生长因子及其下游通路在骨骼肌减少症的调控上起了一定作用。

2.4 氧自由基与线粒体功能障碍

骨骼肌衰老时，氧自由基的生产与机体自我清除的能力不成正比，当过量的氧自由基如ROS在肌肉内部积累，攻击其他器官，造成肌细胞进一步受损，加速骨骼肌肌肉减少症。在线粒体DNA会出现损伤，同时也是衰老的基础，因为其自我修復能力有限，在衰老时肌肉内产生的氧自由基的攻击下造成损伤，影响机体能源物质供应短缺。减缓氧化损伤程度与抑制氧自由基时抑制骨骼肌衰老的重要方法。

3 运动对骨骼肌减少症的影响

骨骼肌衰减症临床上常用的干预方法主要有药物疗法、运动训练法、营养补充法等。药物主要是睾酮、生长激素等，增加肌肉力量、维持肌肉质量，但目前为止这些药物存在不少副作用，长期使用可能会造成机体依赖性以及其他疾病。而运动干预对骨骼肌相关衰退性疾病的良性影响目前已经达成共识，且运动是最为经济、安全的治疗干预方法，有研究认为 运动锻炼的干预手段远远优于营养与药物的疗效。

3.1 抗阻训练

抗阻训练是指机体克服一定阻力运动从而增强肌肉耐力与力量的训练方法。有研究表明通过10周的抗阻训练，使得受试者肌纤维中胰岛素样生长因子IGF-1密度增加。此外，有研究经过6个月的抗阻实验发现能提高增龄性骨骼肌减少症的再生能力，能够急剧增加生长因素IEa和肌细胞生成素mRNA的表达，从而促进老年人肌肉组织的再生长，改善肌无力与线粒体功能的衰退。有研究通过对比大量研究抗阻训练对骨骼肌的影响中发现，大多数受试者的骨骼肌力量都有明显增强。进行抗阻训练时的不同运动强度与运动方式是否对骨骼肌减少症的影响是否存在显著差异，还未有系统的研究。

3.2 有氧运动

有氧运动对骨骼肌衰老的良性影响早有报道，衰老过程中，人体的有氧运动能力持续下降，骨骼肌表现为肌肉质量的减少以及线粒体数量的减少，有氧运动能够有效增加引起线粒体基因转录的增加、加强线粒体蛋白质的合成从而增加衰老骨骼肌中的线粒体数量。有研究证实线粒体发生的关键因子PGC-1α在有氧运动的影响下出现短暂性转录激活，在维持衰老骨骼肌质量与有氧能力上起到帮助。有氧运动在分子水平上的影响较多，除了对衰老时氧化应激的改善，也对骨骼肌中生长因子IGF-1的升高有帮助。

4 结语

肌肉减少症与其说是一种疾病，倒不如说是一种必经的生理过程，是每个人衰老时或多或少都会经历的，它发生的机制极其复杂，目前对它还没有十分系统完整的认识，治疗手段只能起到一定的改善作用。

参考文献

[1] 庄文，张明鸣.肌肉减少症的定义和诊断标准[J].肿瘤代谢与营养电子杂志，2014（3）：1-4.

[2] 伍映鑫，伍晓汀.骨骼肌减少症的发病机制与临床干预对策[J].中华普通外科学文献：电子版，2015（6）：428-430.

[3] Rosenbeng IH. Sancopenia origins and clinical relevance[J].J Nature.1997，127（5）：990s-991s.