老年肌肉减少性肥胖运动和营养研究新进展

2023-01-02 20:03张姗姗刘航宇崔立敏
护理研究 2022年12期
关键词:骨骼肌营养素有氧

张姗姗,刘航宇,崔立敏

1.延边大学护理学院,吉林 133000;2.延边大学附属医院

据统计,65 岁以上的老年人占全球人口的13%,是人口数量增长最快的群体,预计到2050年将达到20亿人;80 岁以上的人口比例预计在未来几十年也将大幅增加[1-2]。衰老过程与骨骼肌质量和功能的退行性改变以及全身性丧失有关,简称肌肉减少症[3]。由于人们不健康的饮食习惯和久坐的生活方式,老年肥胖患病率逐渐上升,预计到2030 年老年肥胖率将达到50%[4-5]。人口迅速老龄化和肥胖上升导致肌肉减少性肥胖[6],预计未来35 年全球将有近2 亿人受到影响[7]。流行病学研究表明,肌肉减少性肥胖比单纯的肌肉减少症或肥胖更能预测老年人的身体残疾[8]。此外,越来越多的证据表明,肌肉减少性肥胖会增加残疾、心脏病、代谢性疾病、丧失独立性、生活质量受损及死亡率的风险,给个人、社会和医疗系统带来沉重负担[9]。因此,预防肌肉减少性肥胖显得尤为重要。现综述运动和营养策略的最新进展,为预防肌肉减少性肥胖提供循证依据。

1 肌肉减少性肥胖的运动策略

运动导致肌肉减少症和肥胖参数改善的潜在机制是多因素共同作用的。首先,运动在调节能量平衡方面具有重要作用,伴随运动而来的能量消耗,加上低热量饮食,可能导致能量失衡。因此,运动通常是肥胖老年人减肥策略的一个重要组成部分[10-11]。此外,运动可以改善肌肉减少和肥胖人群的身体机能参数,如握力、步速、平衡和有氧能力等[12]。虽然运动也会刺激肌肉蛋白质分解,但在正常情况下,运动后蛋白质分解和合成的净平衡增加,从而导致肌肉蛋白质增加和肌肉肥大[13]。值得注意的是,运动的主要目标是通过提高弹性、力量和肌肉耐力,改善肌肉减少性肥胖病人的活动能力和自主性,在运动时应考虑训练的强度、量、频率和进度。

1.1 抗阻运动 抗阻运动目前被视为最有效的运动策略,会改善肌肉功能和力量。大多数研究是在老年人、非肌肉减少性肥胖成年人中进行的。一项荟萃分析对1 328 名50 岁及以上的人群每周进行2 次或3 次抗阻运动,平均20.5 周后,骨骼肌重量增加了1.1 kg[14]。Peterson 等[15]研究也证实了抗阻运动对老年人肌力的影响。因此,抗阻运动是对抗老年人肌肉减少症的有力策略。但在肌肉减少性肥胖人群中,抗阻运动对身体成分和骨骼肌功能的影响尚不明确。Vasconcelos等[16]研究表明,与对照组相比,10 周的抗阻运动计划对于改善肌肉减少性肥胖的老年妇女的身体功能、力量无效,出现这一结果可能与相对较短的干预时间和较小的样本量有关。Gadelha 等[17]研究发现,在24 周的抗阻运动后,力量和骨骼肌质量方面均有所改善。此外,最近一项为期12 周的渐进式弹力带阻力训练对肌肉减少性肥胖老年妇女的研究表明[18],骨骼肌质量、肌肉重量与对照组比较,运动质量和体能均有显著提高,并可减少老年女性的脂肪量并增加骨密度。Chen 等[19]对60 名肌肉减少性肥胖的老人进行8 周的阻力运动,结果也证实抗阻运动可以维持骨骼肌。总之,上述大多数研究表明,抗阻运动是改善肌肉减少性肥胖病人身体成分的有效策略,并且有可能改善身体表现。

1.2 离心力运动 离心力运动是骨骼肌同心收缩的一种方法,肌肉在伸展时收缩(如在楼梯下降时)与同心收缩比较,具有增加肌力和降低能量消耗的优点[20]。这一策略已被用于各种病人群体的康复,如糖尿病病人、神经系统疾病病人及心肺疾病病人[21]。一项关于老年人群的研究比较了常规运动和离心力运动,结果显示,离心运动提高了病人的力量和身体成分[22]。但上述研究对象不包括肌肉减少性肥胖病人,尽管如此,离心力运动可能是该人群的一种有效策略,因为它同时针对脂肪量和骨骼肌量。

1.3 有氧运动 有氧运动通过启动线粒体适应增强心血管功能、增加肌肉组织的毛细血管密度[23-24]。此外,有氧训练可以对身体脂肪质量产生有益的影响,尤其在与饮食干预相结合的情况下,可以抵消肥胖的发展[25]。虽然关于有氧运动对肌肉减少性肥胖影响的证据有限,但有氧运动是减少脂肪和改善肌肉性能的有效工具。有氧运动结合其他运动或饮食,可能更有益于肌肉减少性肥胖的管理。

1.4 同步运动 同步运动是抗组运动和有氧运动的结合。抗阻运动和有氧运动对肌肉减少性肥胖症的几种身体成分参数都有潜在的积极影响,并且可以改善肌肉功能。同步运动可能是改善骨骼肌质量和功能的重要策略,同时支持肌肉减少性肥胖老年人脂肪质量的减少。一项随机对照试验发现,与单独的有氧运动相比,同步运动(每周训练6 d,持续12 周)可使最大耗氧量、毛细血管及氧化酶活性得到改善[26]。付钰[27]研究表明,同步运动结合饮食干预,可以增加身体肌肉量,降低体脂率,长期运动效果更加理想。虽然现有的证据有限,但研究结果表明,同步运动对肌肉减少性肥胖有益。

1.5 全身振动疗法 全身振动疗法应用机械刺激模拟骨骼肌收缩并导致神经、肌肉激活。一项针对70 岁以上女性的研究结果显示,全身振动疗法对全身脂肪的减少作用更强,与对照组比较,肌肉力量增加了1.9 kg,且在接受全身振动疗法治疗的病人中未发现任何不良反应[28],表明其耐受性良好。

2 肌肉减少性肥胖的营养策略

营养摄入情况是导致肌肉减少症和肥胖的关键因素,但其影响机制不同。肌肉减少症与营养摄入不足有关,肌肉减少性肥胖与能量摄入不平衡[29]、缺乏运动及胰岛素抵抗等原因相关。肌肉减少性肥胖人群的营养策略应以最佳营养摄入为目标,以增加骨骼肌质量或防止肌肉质量损失为目的。关键问题是,如何在能量不足的情况下保持肌肉合成代谢,避免在易发生肌肉萎缩的人群中,体重减轻的比例过高,成为无脂体重。

2.1 低热量饮食 低热量饮食是一种旨在减肥的能量限制饮食。对于肌肉减少性肥胖的老年人来说,最理想和最安全的能量限制范围是每天800~3 000 kJ能量[30]。研究表明,低热量饮食对肥胖老年人的减肥非常有效[31-32]。尽管肥胖老年人的能量限制饮食会导致脂肪量的减少,但通常伴随骨骼肌量的减少[33-35]。肥胖老年人通过低热量饮食实现体重减轻中约有25%是骨骼肌重量[36-37]。对于肌肉减少性肥胖的老年人,骨骼肌质量的丧失对于保持行走或爬楼梯的能力是非常有害的。除了伴随低热量饮食的骨骼肌质量下降外,单纯关注减肥也会对微量营养素状态和骨矿物质密度产生有害影响[38],是非常不可取的。因此,该人群的饮食应始终注重保持肌肉质量,并与高蛋白饮食和(或)微量营养素补充相结合。

2.2 蛋白质摄入 众所周知,膳食氨基酸的摄入,尤其是必需氨基酸,对肌肉蛋白质合成具有积极的调节作用[39]。然而,老年人和肥胖者对合成代谢刺激(如膳食蛋白质摄入)的蛋白质合成反应减弱。因此,与年轻瘦人相比,肥胖的老年人可能需要更多的蛋白质,促进肌肉蛋白质合成,以维持或恢复肌肉蛋白质[40]。健康成年人推荐0.8 g/kg 摄入量可能不足以满足老年肥胖人的蛋白质需求[41]。为了长期保持和恢复老年人的肌肉质量和功能,建议饮食蛋白质摄入量为1.0~1.2 g/kg,甚至1.2~1.5 g/kg,患有慢性病的个体更要重视饮食蛋白质摄入[42]。一项针对肌肉减少性肥胖老年人的饮食干预研究结果显示,3 个月高蛋白、低热量饮食(1.2 g/kg)导致肌肉质量指数略有增加,而低热量、低蛋白饮食(0.8 g/kg)导致肌肉质量指数显著下降[43]。尽管缺乏调查肌肉减少性肥胖个体最佳蛋白质摄入量的长期干预研究,但为了维持该人群的肌肉质量,保持1.0~1.2 g/kg 最低摄入量至关重要,以补偿肌肉减少性肥胖病人的合成代谢抵抗,尤其是在能量不足的时期。蛋白质类型和氨基酸组成也被认为与肌肉质量保持或减肥期间的肌肉增加有关。乳清蛋白是一种乳源性蛋白质,已被证明在刺激老年男性餐后肌肉蛋白质增生方面非常有效[44-45],这归因于其快速消化和吸收动力学以及亮氨酸含量。此外,每天摄入2.0~2.5 g 亮氨酸可改善老年男性餐后肌肉蛋白质的合成。尽管有研究者提出不同蛋白质来源(植物或动物)对脂肪质量损失或增加是不同的[46]。总的来说,从动物源性产品中提取的膳食蛋白质在诱导肌肉蛋白质合成方面最有效[47]。此外,为了促进肌肉蛋白质合成,蛋白质摄入的时间似乎也很重要。一项对1 279 名老年人的饮食摄入进行分析的研究表明,大约80%的饮食蛋白质是在3 顿主餐期间消耗的,其中大部分是在晚餐期间[48],也称为“脉冲饮食”。膳食蛋白质摄入均匀分布,即3~4 h(分散饮食),蛋白质合成率为25%[49],并且与老年人更高的肌力、体能和骨骼肌质量相关[50-51]。此外,虽然只有初步研究数据,但增加每天的膳食数量会刺激总体饱腹感,防止食物摄入过多,有可能降低肥胖风险[52]。因此,仅仅关注膳食蛋白质总量可能不是改善肌肉减少性肥胖参数的最佳方法,白天更广泛的蛋白质摄入可能也是增强其摄入效果的一个重要因素。有研究表明,结合富含亮氨酸和维生素D 的乳清蛋白,可以增加蛋白质合成,最终促进老年人的肌量增加[53-54]。综上所述,由于合成代谢反应迟钝,肌肉减少性肥胖的老年人必须摄入足够的膳食蛋白质。

2.3 微量营养素 几种微量营养素的低摄入和低营养状态与老年人肌肉减少症的发生有关,如维生素D、镁、硒和钙[55-56]。Muir 等[57]研究表明,补充维生素D(每日剂量为800~1 000 U)可改善老年人的肌肉减少症。总之,微量营养素缺乏可以预测老年人虚弱和肌肉减少症[58]。因此,有微量营养素缺乏风险的个人应专注于改善微量营养素状况,防止肌肉减少症的发展。肥胖成年人发生微量营养素缺乏症的风险相对较高,与正常体重的成年人相比,肥胖人群中发现更低浓度的维生素B6、维生素C、25-羟基维生素D、维生素E、硒、镁和锌[59]。此外,减肥饮食后的肥胖个体更易出现微量营养素缺乏[60]。为了在低热量摄入期间获得足够的微量营养素摄入,需要营养密集型食品或微量营养素补充剂。

3 肌肉减少性肥胖的药物干预策略

到目前为止,还没有针对肌肉减少性肥胖症的特异性药物,而在肌肉减少性肥胖发病机制中涉及的分子变化可能是潜在治疗干预的目标。临床常用药物包括肌肉生长抑制素抗体和激素疗法。肌肉生长抑制素抗体可能会减少体脂、增加肌肉质量并改善患有肌肉减少性肥胖的老年人的身体功能。激素疗法,如生长激素、绝经后女性激素替代疗法和男性的雄激素受体激动剂等。还有一些证据表明,补充维生素D 可以增加肌肉力量并减少跌倒的频率,尤其是在维生素D 水平低的老年人中效果更明显。新的降血糖疗法,胰高血糖素样肽-1 受体激动剂和钠-葡萄糖协同转运蛋白-2抑制剂已显示出减轻体重和显著降低心血管事件和死亡率的潜力,可能有助于减少肥胖[61-62]。利拉鲁肽现已被批准用于治疗无糖尿病的肥胖症,并且显示可减少内脏脂肪(如肝脏脂肪含量),并诱导经活检证实的非酒精性脂肪性肝炎的组织学消退。

4 小结及展望

迄今为止,已经开发出许多有效策略对抗肌肉减少症或肥胖,但只有少数研究集中于这两种情况的结合,同时增加骨骼肌质量和减少脂肪质量的目标对于制定有效的策略可能具有挑战性。由于肌肉减少性肥胖对身体功能和整体健康具有协同有害影响,故对抗肌肉减少性肥胖的有效策略是非常必要的。适度减肥饮食的同时进行运动结合高蛋白质[≥1.2 g/(kg·d)]摄入,在改善肌肉减少性肥胖的不同参数方面具有很大的潜力。然而,由于研究结果测量和设计差异巨大,还需要进一步研究,以更好地了解肌肉减少性肥胖老年人的最佳减肥率、运动类型、强度和频率、不同个体策略对身体成分和身体功能参数的综合影响。随着新的介入技术和减肥手术在成人肥胖治疗中的推广,可能不得不考虑减肥手术对术后肌肉保存的长期影响,以及未来保持这些老年人健康的最佳策略。

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