李雪甫

脊髓損傷患者身體組成的研究①

李雪甫

脊髓損傷發(fā)病率有逐年上升的趨勢，脊髓損傷患者常出現(xiàn)肥胖、肌肉萎縮、骨質(zhì)疏松等身體組成成分改變。本文綜述了近年關(guān)于脊髓損傷患者身體組成的研究進展。

脊髓損傷；人體組成；康復(fù)；綜述

[本文著錄格式]李雪甫.脊髓損傷患者身體組成的研究[J].中國康復(fù)理論與實踐,2013,19(2):145-147.

世界范圍內(nèi)，關(guān)于人體組成的研究越來越多，研究人體組成不僅有重要生物學(xué)意義，也與增強國民身體素質(zhì)密切相關(guān)。某些疾病會顯著改變?nèi)梭w的正常組成，因此測定患者的身體組成對于病情的判斷、疾病治療以及疾病轉(zhuǎn)歸有不可替代的作用[1]。脊髓損傷發(fā)病率有逐年上升的趨勢，由于醫(yī)療科技的進步，脊髓損傷患者成活率大幅度提高，照顧患者與醫(yī)療保健的負(fù)擔(dān)勢必日益增加。脊髓損傷患者常出現(xiàn)肥胖、肌肉萎縮、骨質(zhì)疏松等身體組成成分改變，這些改變將進一步加重患者的功能障礙，加重其殘損度，嚴(yán)重時會危及生命[2]。目前國內(nèi)學(xué)者對人體組成研究相對較少，而關(guān)于脊髓損傷患者身體組成研究的論文更少，因此本文綜述近年關(guān)于脊髓損傷患者身體組成研究進展，以提高對該領(lǐng)域的認(rèn)識。

1 脊髓損傷患者身體組成測量方法

一般對于身體組成的測量方法，復(fù)雜的、昂貴的有計算機斷層(CT)、磁共振成像(MRI)、雙能X線(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)、生物電阻抗分析(bioelectrical impedance analysis,BIA)、水中稱重法；較簡單的則有形態(tài)學(xué)測量、體質(zhì)量指數(shù)、皮褶厚度測量法。

CT可以明確測定脂肪組織，也可以測量脂肪的分布，是準(zhǔn)確性高的測量方法；MRI也有類似的特征，而且不存在放射性暴露；雙能X線可以測量脂肪和瘦體組織的質(zhì)量，以及骨骼礦物質(zhì)；BIA是根據(jù)人體含水組織和脂肪組織的電阻不同，求得人體的密度和體脂比例；水中稱重法是利用阿基米德原理測出人體的體積和密度。形態(tài)學(xué)測量是測量肢體的周長和皮下脂肪的厚度來推測肢體肌肉的橫斷面積；體質(zhì)量指數(shù)是以體重(kg)除以身高(m)的平方，來推算體重過重或過輕的情形；皮褶厚度測量是以皮下脂肪的厚度來估算全身脂肪的含量。

George等1987年、1988年對脊髓損傷患者用水中稱重法來測定人體組成，發(fā)現(xiàn)這種方法應(yīng)用于四肢癱瘓患者很不準(zhǔn)確。皮褶厚度用來測量四肢癱患者也不準(zhǔn)確[3-4]。體質(zhì)量指數(shù)雖然方便簡單，但因患者身體組成改變，質(zhì)量指數(shù)不升反而降低，不能反映脊髓損傷患者實際肥胖程度。Jones等2003年用體質(zhì)量指數(shù)和雙能X線吸收儀對脊髓損傷患者身體組成測量，發(fā)現(xiàn)用體質(zhì)量指數(shù)判斷脊髓損傷患者身體組成會低估脊髓損傷患者的肥胖程度。BIA被用于小兒麻痹患者的身體組成分析，發(fā)現(xiàn)測定的瘦體組織含量與腿圍測量所顯示的萎縮程度非常吻合[5]。Miyatani等2004年以生物電阻抗分析儀來推估四肢各節(jié)段的肌肉含量，與MRI測定的肌肉含量相比較，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性很高(r=0.902)[6]。因而，目前普遍認(rèn)為BIA是較方便且準(zhǔn)確測定脊髓損傷患者身體組成的方法。

2 脊髓損傷患者身體組成的變化

2.1 脂肪組織質(zhì)量增高

大量關(guān)于人體組成的研究證實，脊髓損傷后脂肪組織質(zhì)量明顯增高。關(guān)于脂肪組織增加的原因現(xiàn)認(rèn)為：脊髓損傷初期，由于身體在受到重大創(chuàng)傷后所呈現(xiàn)的快速新陳代謝與過度異化作用，使脊髓損傷患者體重減輕；急性期過后由于部分代謝功能的瘦體減少，使得靜息能量消耗減少，加上患者受傷后運動減少[7]，使患者總能量消耗減少。脊髓損傷后，患者即使下運動神經(jīng)元的功能依舊完整，但受損平面以下的自主神經(jīng)活動能力仍會減弱或喪失，導(dǎo)致肌肉廢用性萎縮。當(dāng)因受損節(jié)段而影響代謝器官活動時，使機體靜息代謝率下降，能量聚集而合成脂肪[8]。由于控制降脂肪組織的交感神經(jīng)發(fā)揮作用，在亞急性期，完全的高胸段脊髓損傷破壞脂質(zhì)代謝和脂肪儲存紊亂，而低胸椎脊髓損傷脂質(zhì)代謝和脂肪儲存紊亂少見。

脊髓損傷患者傾向于過度的腹部肥胖，瘦素水平較高與腹部肥胖的患病率較高，緊密相關(guān)[9]。脊髓損傷伴隨著肥胖和代謝功能障礙只是一個起點，更是心臟危險因素的證據(jù)[10]。因而，控制脊髓損傷患者脂質(zhì)代謝紊亂和肥胖有重要意義。

2.2 肌肉痙攣、萎縮和骨質(zhì)疏松

Burnham在1997年實驗證實脊髓損傷后，瘦體質(zhì)量明顯下降，特別是下肢瘦組織下降明顯[11]。實驗證實脊髓損傷后，損傷平面以下支配的骨骼肌在形態(tài)學(xué)、代謝上發(fā)生變化，大部分肌纖維會由慢縮肌轉(zhuǎn)向快縮肌。Kocina認(rèn)為由于下肢不負(fù)重和癱瘓后血流改變，100%患者都會出現(xiàn)骨質(zhì)疏松現(xiàn)象，骨質(zhì)量下降[8]。

肌痙攣是脊髓損傷患者常見并發(fā)癥，L?fvenmark在2009研究中發(fā)現(xiàn)，痙攣患者的骨密度無顯著區(qū)別，但都出現(xiàn)在髖關(guān)節(jié)骨質(zhì)疏松癥[12]。嚴(yán)重痙攣患者與那些沒有或輕度痙攣相比，肌肉質(zhì)量更大。

2.3 分子水平變化

脊髓損傷后肥胖因素和肌纖維改變，容易造成胰島素抵抗現(xiàn)象與葡萄糖耐受不良等代謝異常。脂肪組織過度增加會導(dǎo)致全身血糖控制能力下降。當(dāng)脂肪細(xì)胞含三酰甘油過度時，會釋放抵抗素、腫瘤壞死因子-α及游離脂肪酸，阻礙周邊組織胰島素信號路徑并引發(fā)胰島素抵抗現(xiàn)象發(fā)展。Wilt等研究發(fā)現(xiàn)脊髓損傷患者會發(fā)生糖類及脂質(zhì)代謝失調(diào)[13]。此外患者最大攝氧量遠(yuǎn)大于正常，高密度脂蛋白、膽固醇也高于正常。上述因素累加作用于脊髓損傷患者使其罹患2型糖尿病及心血管疾病危險大大提高[14-15]。

3 促進脊髓損傷患者功能改善策略對身體組成的變化影響

3.1 飲食控制

2007 年P(guān)rimeaux等使用高胸段(T3脊髓水平)脊髓橫斷嚙齒動物模型研究慢性脊髓損傷的大鼠喂食標(biāo)準(zhǔn)飼料對體重和身體成分的影響，結(jié)果大鼠的體重、身體成分、血漿胰島素、葡萄糖耐受性和代謝功能、解偶聯(lián)蛋白1、在肩胛間的棕色脂肪組織(brown adipose tissue,BAT)等身體組成不能保持在規(guī)定的范圍內(nèi)[16]。Chen對16例超重或肥胖的慢性脊髓損傷患者開展6個月的體重管理方案，涵蓋營養(yǎng)、運動和行為矯正。在12周、24周人體測量發(fā)現(xiàn)，體質(zhì)量指數(shù)和脂肪基準(zhǔn)值質(zhì)量顯著減少，飲食行為、心理和身體機能改善，而瘦體質(zhì)量、血液白蛋白和血紅蛋白水平無明顯變化。更重要的是降低膽固醇、收縮壓和舒張壓[17]。研究發(fā)現(xiàn)，減肥成功幾個因素是很重要的，包括年齡、種族、婚姻、就業(yè)狀況、超重/肥胖、一級家族史基線的傷害以及持續(xù)時間和膽固醇水平。結(jié)果證明，科學(xué)嚴(yán)格的飲食管理能幫助超重/肥胖的脊髓損傷患者有效減肥，不影響總瘦體質(zhì)量和整體健康。

Krempien積極監(jiān)察或限制運動員膳食攝入量，能避免肥胖患病率高的重要原因在于評估飲食行為和態(tài)度將有益于調(diào)控患者能量攝入[18]。

3.2 運動訓(xùn)練

Buchholz等觀察發(fā)現(xiàn)，脊髓損傷患者日常體力活動可以降低心血管疾病以及2型糖尿病的危險，發(fā)現(xiàn)患者習(xí)慣性的體力活動比久坐身強力壯者可以保持胰島素敏感性[19]。對脊髓損傷患者而言，身體脂肪總量、中央型肥胖和大腿的肌間脂肪組織出現(xiàn)代謝疾病風(fēng)險比身強力壯者更大[20]。

3.3 電刺激

功能性電刺激作為治療脊髓損傷患者肌肉癱瘓的手段之一被廣泛使用于臨床[2]。Liu等觀察不完全性脊髓損傷后患者每周3次功能性電刺激的循環(huán)訓(xùn)練后的身體組成，4～8周時雙側(cè)大腿周長顯著增加，在8周后發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)屈伸肌的峰值扭矩顯著增加。此外完整的治療后，瘦體重顯著增加[21]。Frotzler等對11例慢性完全脊髓損傷患者進行功能性電刺激結(jié)合下肢圓周運動訓(xùn)練后，肌肉橫斷面積增加，脂肪橫斷面積縮小，骨質(zhì)流失有所逆轉(zhuǎn)[22]。Kakebeeke等對脊髓損傷患者用功能性電刺激結(jié)合下肢圓周運動訓(xùn)練后，其骨密度、肌圍度以及被刺激肌肉的力量都有所提高[23]。

3.4 抗痙攣藥物

巴氯芬為骨骼肌松弛藥，自20世紀(jì)70年代以來，國外一直廣泛使用于脊髓損傷性痙攣患者。Bauman等用低劑量的巴氯芬治療脊髓損傷者4周，患者的類胰島素生長因子水平降低[24]。而Gorgey研究發(fā)現(xiàn)，脊髓損傷后口服巴氯芬沒有減輕痙攣的保護作用以及身體組成成分、代謝水平的改變[25]。

4 問題與展望

在脊髓損傷的身體組成測定研究領(lǐng)域，我們將會繼續(xù)致力于準(zhǔn)確、快速、廉價和無損傷的測定方法，用一臺儀器對人體多成分測定也可能是方向。在實際應(yīng)用中，通過較大量的脊髓損傷人體組成測定建立各種參數(shù)的參考值為臨床醫(yī)學(xué)服務(wù)，通過脊髓損傷患者身體組成成分的研究也為患者的康復(fù)治療方案制定和效果評價提供重要指導(dǎo)價值。

[1]王自勉.中國的人體組成學(xué)研究：回顧與展望[J].體育科研, 2011,32(4):42-49.

[2]王欣,王寧華,謝斌,等.功能性電刺激結(jié)合圓周運動對脊髓損傷患者下肢功能重建的作用[J].中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志, 2011,33(1):74-76.

[3]George CM,Wells CL,Dugan NL.Validity of hydrodensitometry for determination of body composition in spinal injured subjects[J].Hum Biol,1988,60(5):771-780.

[4]George CM,Wells CL,Dugan NL,et al.Hydrostatic weights of patients with spinal injury.Reliability of measurements in standard sit-in and Hubbard tanks[J].Phys Ther,1987,67(6): 921-925.

[5]Jones LM,Legge M,GouldingA.Healthy body mass index values often underestimate body fat in men with spinal cord inju-ry[J].Arch Phys Med Rehabil,2003,84(7):1068-1071.

[6]Miyatani M,Kanehisa H,Ito M,et al.The accuracy of volume estimates using ultrasound muscle thickness measurements in different muscle groups[J].Eur J Appl Physiol,2004,91(2-3): 264-272.

[7]Monroe MB,Tataranni PA,Pratley R,et al.Lower daily energy expenditure as measured by a respiratory chamber in subjects with spinal cord injury compared with control subjects[J].Am J Clin Nutr,1998,68(6):1223-1227.

[8]Kocina P.Body composition of spinal cord injured adults[J]. Sports Med,1997,23(1):48-60.

[9]Maruyama Y,Mizuguchi M,Yaginuma T,et al.Serum leptin, abdominal obesity and the metabolic syndrome in individuals with chronic spinal cord injury[J].Spinal Cord,2008,46(7): 494-499.

[10]Inskip J,Plunet W,Ramer L,et al.Cardiometabolic risk factors in experimental spinal cord injury[J].J Neurotrauma, 2010,27:275-285.

[11]Burnham R,Martin T,Stein R,et al.Skeletal muscle fibre type transformation following spinal cord injury[J].Spinal Cord,1997,35(2):86-91.

[12]L?fvenmark I,Werhagen L,Norrbrink C.Spasticity and bone density after a spinal cord injury[J].J Rehabil Med,2009,41 (13):1080-1084.

[13]Wilt TJ,Carlson KF,Goldish GD,et al.Carbohydrateand lipid disorders and relevant considerations in persons with spinal cord injury[J].Evid Rep TechnolAssess,2008,(163):1-95.

[14]Chuang SY,Chen CH,Chou P.Prevalence of metabolic syndrome in a large health check-up population in Taiwan[J].J Chin MedAssoc,2004,67(12):611-620.

[15]Stern N,Izkhakov Y.The metabolic syndrome revisited:"cardiometabolic risk"emerges as common ground between differing views of the ADA and AHA[J].J Cardiometab Syndr, 2006,1(5):362-363.

[16]Primeaux SD,Tong M,Holmes GM.Effects of chronic spinal cord injury on body weight and body composition in rats fed a standard chow diet[J].Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2007,293(3):R1102-1109.

[17]Chen Y,Henson S,Jackson AB,et al.Obesity intervention in persons with spinal cord injury[J].Spinal Cord,2006,44(2): 82-91.

[18]Krempien JL,Barr SI.Eating attitudes and behaviours in elite Canadian athletes with a spinal cord injury[J].Eat Behav, 2012,13(1):36-41.

[19]Buchholz AC,Martin Ginis KA,Bray SR,et al.Greater daily leisure time physical activity is associated with lower chronic disease risk in adults with spinal cord injury[J].Appl Physiol Nutr Metab,2009,34(4):640-647.

[20]Mojtahedi MC,Valentine RJ,Arngrímsson SA,et al.The association between regional body composition and metabolic outcomes in athletes with spinal cord injury[J].Spinal Cord, 2008,46(3):192-197.

[21]Liu CW,Chen SC,Chen CH,et al.Effects of functional electrical stimulation on peak torque and body composition in patients with incomplete spinal cord injury[J].Kaohsiung J Med Sci,2007,23(5):232-240.

[22]Frotzler A,Coupaud S,Perret C,et al.High-volume FES-cycling partially reverses bone loss in people with chronic spinal cord injury[J].Bone,2008,43(1):169-176.

[23]Kakebeeke TH,Hofer PJ,Frotzler A,et al.Training and detraining of a tetraplegic subject:high-volume FES cycle training[J].Am J Phys Med Rehabil,2008,87(1):56-64.

[24]Bauman WA,Kirshblum SC,Morrison NG,et al.Effect of low-dose baclofen administration on plasma insulin-like growth factor-I in persons with spinal cord injury[J].J Clin Pharmacol,2006,46(4):476-482.

[25]Gorgey AS,Chiodo AE,Gater DR.Oral baclofen administration in persons with chronic spinal cord injury does not prevent the protective effects of spasticity on body composition and glucose homeostasis[J].Spinal Cord,2010,48(2):160-165.

Study of Body Composition in Patients with Spinal Cord Injury(review)

LI Xue-fu.Huaiyin Advanced Vocational&Technical School of Health,Huai'an 223300,Jiangsu,China

There is an increasing trend in the incidence of spinal cord injury,body composition change such as obesity,muscular dystrophy and osteoporosis,which often occur in patients with spinal cord injury.This article summarized the research progress in recent years on body composition in patients with spinal cord injury.

spinal cord injury;body composition;rehabilitation;review

R651.2

A

1006-9771(2013)02-0145-03

2012-08-29)

淮陰衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇淮安市223300。作者簡介：李雪甫(1970-)，男，江蘇洪澤縣人，碩士，副教授，主要研究方向：脊髓損傷。

10.3969/j.issn.1006-9771.2013.02.012