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关键词：肺疾病，阻塞性；营养障碍；肌收缩；食品，强化
【摘要】 目的 探讨慢性阻塞性肺病(COPD)缓解期患者的营养状况与呼吸肌力量的关系，以及饮食补充对营养状况和呼吸肌力量的影响。方法 测定76例COPD缓解期患者的营养指标和最大口腔吸气压(MIP)以及最大口腔呼气压(MEP)。41例低体重患者中随机选取24例分两组，对照组(12例)维持原先饮食，饮食补充组(12例)摄入热量平均增加35%，2周后随访两组患者各营养指标和MIP、MEP。结果 单因素相关分析显示MIP占预计值百分比、MEP占预计值百分比分别与1秒钟用力呼气容积占预计值百分比、1秒钟用力呼气容积占用力肺活量百分比、每日摄入热量占正常人标准供给量百分比、体重占理想体重身高百分比、体重身高指数和白蛋白呈正相关(P<0.05)。饮食补充组2周后各营养指标、MIP和MEP均有明显增加。对照组各项指标差异均无显著性。结论 COPD缓解期患者呼吸肌力量减弱与营养不良有关。饮食补充后随着营养状况改善，呼吸肌力量也有所增强。
The effect of nutritional status of patients with stable chronic obstructive pulmonary disease on the strength of respiratory muscles Gu Yutong , Cai Yingyun, Liu Qipei, et al. Department of Pulmonology, Zhongshan Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai 200032
【Abstract】 Objective To study the relationship between nutritional status and respiratory muscle strenth, and the effect of oral supplement on respiratory muscle strenth. Methods Nutritional status and respiratory muscle strenth of 76 patients with stable chronic obstructive pulmonary disease (COPD) were observed. 24 of 41 patients with body weight less than 90% of ideal body weight (IBW), were devided into two groups i.e.a supplement group (12 cases) and a control group (12 cases). The supplement group had their caloric intake increased from 6 004.0±1 578.6 J/d to 8 210.3±2 107.9 J/d. The control group (12 cases) took their diet as usual. The nutritional status, maximal mouth inspiratory pressure (MIP), maximal mouth expiratory pressure (MEP) and other parameters of the two groups were measured before and 2 weeks after the study. Results A significant and positive correlation was respectively present between MIP expressed as percent predicted (MIP% pred), MEP expressed as percent predicted (MEP% pred) and forced expiratory volume in 1 second expressed as percent predicted (FEV1 % pred), forced expiratory volume in 1 second to a forced vital capacity (FEV1 /FVC), energy intake to recommended daily intake (E/RDA), IBW expressed as percent pridicted (IBW%), body mass index (BMI) and serum albumin (P<0.05). No significant relation was found between MIP% pred, MEP% pred and triceps skinfold trickness (TSF), midarm muscle circumference (MAMC). In the supplement group, MIP, MEP and the nutritional parameters improved significant (P<0.05), while no significant change was found in pulmonary function. There was significant correlation between increment of MIP% pred and increment of IBW%, BMI (r=0.591, 0.619 respectively; P<0.05) and between increment of MEP% pred and increment of E/RDA, IBW%, BMI (r=0.649, 0.698, 0.727 respectively; P<0.05). In the control group, no signficant difference was found in all parameters. Conclusion In stable COPD patients, the strength of respiratory muscles decreased as a resulte of malnutrition. After oral diet supplement, the strength of respiratory muscles increased with accompanied improvement of mutritional status.
【Key words】 Lung diseases, obstructive Mutrition disorders Muscle contraction Food, fortified
慢性阻塞性肺病(COPD)患者常伴有营养不良，呼吸肌较一般骨骼肌需要更多的能量供应，故营养不良易损害呼吸肌功能，导致呼吸肌力量和耐力下降。本研究观察COPD缓解期患者营养状况，分析其与呼吸肌力量的关系，以及饮食补充后营养状况的改善对呼吸肌功能的影响。
资料和方法
一、研究对象
COPD缓解期患者76例，其中男66例，女10例，平均年龄69.1±5.1岁，均有典型的COPD病史、体征及X线表现。用力肺活量(FVC)占预计值百分比为57.2%±16.8%，1秒钟用力呼气容积(FEV1 )占用力肺活量比值(FEV1 %)为36.9%±14.1%，FEV1 /FVC比值为49.1%±10.3%。近3个月内无急性发作，排除结核、肿瘤、糖尿病、甲状腺机能亢进症、心力衰竭和肝肾功能不全等影响代谢的疾病。
二、方法
1.肺功能测定：用日本产Hi-298型流量-容积仪测定FVC、FEV1 和FEV1 /FVC值，连续测定3次，至少有2次FEV1 误差控制在5%以下，取最大一次FEV1 的各项数据值，并用本院肺功能室预计值公式计算上述参数占预计值的百分比。
2.营养指标测定：受试者清晨空腹测身高、体重，根据身高、年龄查得理想体重(IBW)[1] ，求出实际体重占理想体重百分比和体重指数(BMI)。对70例患者取非优势侧上臂肩峰和尺骨鹰嘴的中点，用手指捏起3 cm长的皮肤，应用皮脂测量仪测量皮脂厚度(TST)，重复3次，取平均值。其中43例在同一部位以软尺环绕上臂测量周径(MAC)3次，取平均值，将MAC-0.314×TSF即为上臂中点肌肉周径(MAMC)。60例于上午空腹抽取静脉血2～5 ml，分离血清，用双缩脲法测定血清白蛋白(Alb)。
3.最大口腔吸气压(MIP)和最大口腔呼气压(MEP)测定：患者口含咬嘴，上鼻夹，咬嘴通过三通阀接测压装置。测压装置由BPT14型压差传感器、放大器和四导生理记录仪(美国Gould公司)组成。嘱患者呼气至残气位，立即转动三通阀，使气道密闭，然后作最大努力吸气，持续3秒钟以上。同法，嘱患者深吸气至肺总量位，密闭气道，然后作最大努力呼气，持续3秒钟以上。每项检查均至少重复2次，误差<20%，取维持1秒钟以上的最大值，即为MIP和MEP。为了防止测定时颊肌收缩或吸吮动作的影响，在三通阀管壁上插入一个18号针头与大气相通。根据预计值公式：MIP(cmH2 O)=143-0.55×年龄(岁)，MEP(cmH2 O)=268-1.03×年龄(岁)[2] ，算出MIP和MEP的预计值，以及实测值占预计值的百分比。
4.膳食调查：用3天记录加询问法进行膳食调查，资料输入微机，采用笔者自行编制的COPD患者营养状况和饮食指导软件系统(COPD soft)[3] ，计算每日膳食中热量摄入量(E)以及占正常人标准供给量(RDA)百分比。
5.饮食补充法：76例患者中体重低于理想体重90%的有41例，就其中24例进一步观察饮食补充对营养状况和呼吸肌功能的影响。将其随机分为2组，每组12例，男10例，女2例。对照组维持原来膳食，饮食补充组采用宣传教育、口服食欲刺激剂美可治等方法，使患者膳食中热量摄入量增加35%左右，2周后测定上述肺功能、呼吸肌功能和营养指标，并计算饮食补充后与补充前各项指标实测值占预计值百分比差值，以ΔMIP、ΔMEP、ΔIBW、ΔBMI、ΔAlb和ΔTST表示。
三、统计学方法
上述测定结果输入COPD soft系统，以FOXPro25数据库形式保存，用SAS进行均数、标准差、单因素相关回归和t检验等统计分析。
结果
一、COPD缓解期患者的营养状况和呼吸肌力量
76例COPD缓解期患者，平均每日热量摄入量为6 376.4±1 600.0 J/d，占正常人标准供给量的78.2%±20.1%。平均身高为163.3±5.4 cm，体重为53.1±8.5 kg，占理想体重的89.8%±14.2%。BMI为19.9±3.2 kg/m。70例患者皮脂厚度平均为10.2±3.9 mm，其中35例低于正常范围(男<10 mm，女<20 mm)的占总数的50%。43例上臂中点肌肉周径平均为20.4±2.3 cm，其中在正常值(24.8 cm)80%以下的占28%。60例血清白蛋白平均为40.2±3.8 g/L，其中仅5例患者轻度缺乏(28～34 g/L)，占总数的8.3%；MIP平均为47.3±17.1 cmH2 O，占预计值的45.0%±16.2%；MEP平均为75.9±30.4 cmH2 O，占预计值的38.5%±15.2%。
二、COPD缓解期患者MIP、MEP与肺功能、营养指标和饮食热量摄入的关系
见表1。MIP占预计值百分比与FVC实测值占预计值的百分比、FEV1 /FVC比值、E占RDA百分比、IBW实测值占预计值百分比和血清白蛋白呈显著正相关(P<0.05)，与皮脂厚度或上臂中点肌肉周径则无显著相关性(P>0.05)。MEP占预计值百分比与FEV1 %、FEV1 /FVC比值、E占RDA百分比、IBW实测值占预计值百分比、BMI和血清白蛋白呈显著正相关(P<0.05)，与皮脂厚度或上臂中点肌肉周径无显著相关性(P>0.05)。
表1 MIP和MEP与肺功能、饮食热量摄入以及
营养指标的单因素相关分析
| 相关系数(r) | ||
| MIP△ | MEP△ | |
| 肺功能 | ||
| FVC△ | 0.241* | 0.058 |
| FEV1 △ | 0.382* | 0.256* |
| FEV1 /FVC | 0.474* | 0.391* |
| 饮食摄入 | ||
| E/RDA | 0.297* | 0.268* |
| 营养指标 | ||
| IBW△ | 0.380* | 0.535* |
| BMI | 0.385* | 0.544* |
| TSF | -0.101 | -0.004 |
| MAMC | 1% pred), forcr colspan= 18 rowspan= 1>0.240 | |
| Alb | 0.449* | 0.265* |
三、饮食补充对呼吸肌力量的影响
1.饮食补充前两组患者一般情况比较：见表2。表2显示两组患者一般情况无明显统计学差异，存在可比性。
2.饮食补充前后营养状况、呼吸肌功能和肺功能的变化：见表3。饮食补充组每日热量摄入由6 004.0±1 578.6 J增至8 210.3±2 107.9 J，2周后各营养指标、最大口腔吸气压和最大口腔呼气压均有明显改善，而FEV1 、FEV1 /FVC比值变化无显著性，对照组各项指标均无明显变化。
表2 饮食补充前两组患者一般情况比较(±s)
| 组别 | 例数 | 年龄 (岁) | 身高 (cm) | 实际体重/ 理想体重(%) | FEV1 /FVC | 摄入总热量 (J/d) |
| 对照组 | 12 | 68.7± 3.2 | 165.1± 6.1 | 81.6± 10.3 | 41.9± 9.7 | 5 894.0± 731.8 |
| 饮食补 充组 | 12 | 69.3± 4.6 | 165.6± 4.9 | 77.9± 9.6 | 42.4± 6.6 | 6 004.0± 1 578.6 |
| P | >0.05 | >0.05 | >0.05 | >0.05 | >0.05 |
3.饮食补充组营养指标改善与呼吸肌力量增加的相关分析：见表4。饮食补充后MIP和MEP的实测值占预计值的百分比的增加与实际体重占理想体重的百分比、BMI的增加呈显著正相关，与其他营养指标增加的相关分析表明，差异无显著性。每日膳食中热量摄入量占正常人标准供给量百分比的增加与MEP实测值占预计值的百分比的增加相关(P<0.05)，与MIP实测值占预计值的百分比的增加相关分析，差异无显著性(P<0.05)。
讨论
COPD患者常合并营养不良，表现为体重、三头肌皮褶厚度、上臂中点肌肉周径和血清内脏蛋白等指标的异常。营养不良影响呼吸肌功能，表现为MIP和MEP等反映呼吸肌力量的指标下降[4～6] 。
表3
饮食补充前后营养状况、呼吸肌肌力和肺功能的变化(±s)| 组别 | 俜直炔钪担驭IP、ΔMEP、ΔIBWn= 10rowspan= 1>热量摄入 (J/d) | 理想体重 (kg) | 实际体重占 理想体重百 分比(%) | TSF (mm) | Alb (g/L) | MIP (cmH2 O) | MEP (cmH2 O) | FEV1 (×10-3 L) | FVC (×10-3 L) | FEV1 /FVC | |
| 对照组 | 12 | ||||||||||
| 饮食补充前 | 5 894.0± 731.8 | 49.0± 8.1 | 81.6± 10.3 | 13.3± 4.1 | 38.5± 2.8 | 31.5± 12.5 | 44.9± 14.4 | 696.9± 243.1 | 1 657.9± 288.2 | 41.9± 9.7 | |
| 饮食补充后 | 5 733.8± 1 008.3 | 49.5± 9.8 | 82.3± 9.9 | 14.5± 3.9 | 39.4± 3.0 | 32.3± 10.9 | 46.9± 14.4 | 725.1± 247.8 | 1 696.9± 307.9 | 42.6± 9.8 | |
| 饮食补充组 | 12 | ||||||||||
| 饮食补充前 | 6 004.0± 1 578.6 | 47.1± 6.0 | 77.9± 9.6 | 11.4± 3.4 | 37.6± 2.5 | 32.2± 11.0 | 50.1± 20.5 | 664.5± 235.4 | 1 567.9± 491.5 | 42.4± 6.6 | |
| 饮食补充后 | 8 210.3± 2 107.9 | 49.0± 6.5 | 81.0± 9.5 | 14.0± 3.1 | 40.1± 4.2 | 40.5± 15.7 | 58.1± 25.1 | 695.4± 299.0* | 1 631.4± 653.3* | 42.2± 6.7* |
表4
饮食补充前后营养指标改善与呼吸肌力量增加的单因素相关分析
| 相关系数(r) | ||
| ΔMIP | ΔMEP | |
| ΔE/RDA | 0.371 | 0.649* |
| ΔIBW | 0.591* | 0.698* |
| ΔBMI | 0.619* | 0.727* |
| ΔTSF | 0.288 | 0.330 |
| ΔAlb | 0.379 | 0.239 |
本组资料显示，COPD缓解期患者MIP和MEP均下降，分别占预计值的45.0%和38.5%，证实COPD缓解期患者存在呼吸肌力量的减弱。COPD缓解期患者的MIP和MEP的实测值占预计值百分比，与肺功能和营养指标单因素相关分析显示，MIP和MEP实测值占预计值的百分比均与FEV1 %、FEV1 /FVC、实际体重占理想体重百分比、BMI和血清白蛋白呈显著正相关(P<0.05)，与皮脂厚度和上臂中点肌肉周径无显著相关性。COPD患者随着气道阻力的增加，呼吸功提高，静息能量消耗增加[7] ，对热量的需要增加。而饮食摄入未能相应增加反而减少，加上缺氧等原因使呼吸肌能量代谢发生变化，有氧氧化削弱，无氧酵解增加[8] ，对能量物质利用率降低，导致能量负平衡。为了满足能量消耗的需要，贮存的脂肪和肌肉蛋白质分解，长期营养不良引起呼吸肌重量减轻和结构的异常，主要表现为肌肉厚度变薄和肌纤维长度缩短，ATP和磷酸肌酸等能量物质含量减少，导致呼吸肌力量和耐力减弱。Yoshihiro等[4] 报道，MIP和MEP与FEV1 的相关系数分别为0.432和0.782(P<0.05)，与瘦体组织量也相关。Engelen等[5] 也发现MIP和MEP与无脂群量相关。而我们的研究发现，MIP和MEP与反映肌肉群含量的上臂中点肌肉周径之间差异无显著性，可能的原因为我国尚无适合老年人群的上臂中点肌肉周径预计值计算公式，未能纠正性别、年龄和身高等对上臂中点肌肉周径测定结果的影响。此外人体测量指标中上臂中点肌肉周径易受多种因素如体脂分布、水钠潴留和测量误差等的影响，反映肌肉群含量敏感性和特异性不如体成分测定，因而在轻度营养不良时难以显示肌肉群含量的微小变化。
大多数学者认为，合理的营养支持可以改善患者的营养状况和呼吸肌生理功能[9] 。我们发现MIP和MEP实测值占预计值的百分比与热量摄入占正常人标准供给量百分比呈正相关(P<0.05)，提示呼吸肌力量与饮食中热量摄入量有关。我们对12例营养不良的COPD缓解期患者进行饮食补充，热量摄入量较原来饮食增加35%左右，2周后发现患者的理想体重、皮脂厚度、上臂中点肌肉周径、血清白蛋白、MIP和MEP较对照组均有明显改善。与文献报道一致，两组肺功能指标变化则无显著性。MIP实测值占预计值的百分比的增加与实际体重占理想体重百分比和BMI的增加呈正相关(r分别为0.591和0.619；P<0.05)，MIP实测值占预计值的百分比的增加与每日膳食中热量摄入量占正常人标准供给量百分比、实际体重占理想体重百分比和BMI的增加呈正相关(r分别为0.649，0.698，0.727；P<0.05)，两者与其他营养指标的增加无显著相关性。上述资料提示，增加饮食摄入量可改善营养状况而增强呼吸肌力量。体重是反映营养支持疗效的敏感指标，呼吸肌力量的改善往往伴随着体重的增加而发生。
参考文献
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2穆魁津，林友华，主编.肺功能测定原理与临床应用.北京：北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社，1992.229.
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4Yoshihiro N, Tsutsumi M, Nakata H, et al. Relationship between respiratory muscle strength and lean body mass in men with COPD. Chest, 1995, 107:1232-1236.
5Engelen MP, Schols AM, Baken WC, et al. Nutritional depletion in relation to respiratory and peripheral skeletal muscle function in out-patients with COPD. Eur Respir J, 1994, 7:1793-1797.
6Palange P, Forte S, Felli A, et al. Nutritional state and exercise tolerance in patients with COPD. Chest, 1995, 107:1206-1212.
7Schols AM, Soeters PB, Mostert R, et al. Energy balance in chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis, 1991, 143:1248-1252.
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9Efthimious J, Fleming J, Gomes C, et al. The effect of supplementary oral mutrition in poorly nourished patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis, 1988, 137:1075-1082.
国家“八五”攻关资助课题(证号：85-915-02-13)
(收稿：1997-05-21 修回：1998-01-10)
, 百拇医药