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强化运动、维生素D和钙剂补充对绝经后女性肌力及骨折的影响

2017-07-07胡莹莹王春艳韩桂艳邓红月夏维波邢小平

中国医学科学院学报 2017年3期
关键词:握力基线肌力

薛 瑜,胡莹莹,王 鸥,王春艳,韩桂艳,沈 蔷,邓红月,姜 艳,李 梅,夏维波,邢小平,徐 苓

中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院 1内分泌科国家卫生和计划生育委员会内分泌重点实验室2检验科,北京 1007303航空总医院内分泌科,北京 1000124北京市东城区卫生服务管理中心,北京 1000105北京市东城区社区卫生服务管理中心,北京 1000106中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院妇产科,北京100730



·论 著·

强化运动、维生素D和钙剂补充对绝经后女性肌力及骨折的影响

薛 瑜1,胡莹莹2,王 鸥1,王春艳3,韩桂艳4,沈 蔷5,邓红月5,姜 艳1,李 梅1,夏维波1,邢小平1,徐 苓6

中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院1内分泌科国家卫生和计划生育委员会内分泌重点实验室2检验科,北京 1007303航空总医院内分泌科,北京 1000124北京市东城区卫生服务管理中心,北京 1000105北京市东城区社区卫生服务管理中心,北京 1000106中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院妇产科,北京100730

目的 观察强化运动、不同维生素D制剂和钙剂补充对绝经后骨质疏松高危人群肌力及骨折的影响。方法 纳入北京市东城区绝经后女性614名,具有骨质疏松高危因素,随机分为4组:(1)A组(n=173):对照组;(2)B组(n=171):强化运动组;(3)C组(n=139):给予元素钙600 mg/d+普通维生素D 800 U/d;(4)D组(n=131):给予元素钙600 mg/d+25羟基维生素D(25OHD)0.25 μg/d。随访2年,测定基线、随访1年及2年肌力,测定基线及随访2年骨转换指标;记录跌倒及新发骨折次数。结果 92.6%的受试者基线血清25OHD<50 nmol/L。与基线水平比较,A组在随访2年时左手握力(t=-3.252,P=0.001)较基线显著降低,B组1年时右手握力明显下降(t=2.460,P=0.015),C组1年时左手握力显著升高(t=-2.051,P=0.043),D组2年随访中双手握力均无统计学变化(P均>0.05)。随访2年时,A(t=-2.962,P=0.004)、B(t=-2.888,P=0.005)、C组(t=-2.441,P=0.016))血清Ⅰ型前胶原氨基末端前肽水平显著高于基线,B(t=2.285,P=0.024)、D组(t=2.596,P=0.011)Ⅰ型胶原交联羧基末端肽水平显著低于基线。结论 强化运动及补充钙和25OHD可能有利于维持改善绝经后女性肌力,补充钙和维生素D可能短期内改善绝经后女性肌力。

维生素D;绝经后女性;强化运动;肌力;骨折

ActaAcadMedSin,2017,39(3):345-351

骨质疏松症(osteoporosis,OP)是骨强度下降致骨折危险性升高的一种骨骼疾病,同时伴肌力下降、跌倒及骨折风险增加。女性骨峰值较男性低,绝经后女性雌激素水平下降、骨质流失加速,故绝经后女性OP患病率较一般人群增加。研究显示,维生素D(vitamin D,VitD)不足与肌力下降相关[1- 5]。目前国外关于VitD补充能否改善肌力及骨折发生的结论尚未统一;国内相关研究较有限,且缺乏以社区为基础的前瞻性干预研究。本研究拟通过对北京市东城区具有骨质疏松高危因素的绝经后女性的随机对照干预研究,观察了强化运动、不同类型VitD制剂和钙剂(Ca)补充对肌力及骨折的影响。

对象和方法

对象及分组 2010年至2012年在北京市东城区34个社区筛选出骨质疏松高危人群并抽样调查。纳入标准:(1)45岁以上女性,绝经1年以上;(2)具有2个或2个以上骨质疏松危险因素;(3)服用元素钙≤600 mg/d、VitD3≤600 U/d。排除标准:(1)对于研究所用药物有禁忌证或不能规律运动者;(2)1年内服用过双膦酸盐或氟制剂,3个月内服用过降钙素、雌激素受体调节剂、雌激素等抗骨质疏松药物;(3)3个月内使用过影响骨代谢过程的其他药物;(4)合并其他代谢性骨病或影响骨代谢过程的其他慢性疾病。最终纳入614名受试者,采用完全随机化分组将受试者分为4组:A组(对照组,n=173):维持原有生活方式,定期健康教育;B组(强化运动组,n=171):用统一编排的太极拳培训,30 min/次,至少3~5次/周;C组(Ca+VitD3,n=139):给予Ca 600 mg/d+VitD3800 U/d;D组[Ca+25羟基维生素D(25 hydroxyl vitamin D,25OHD),n=131]:给予Ca 600 mg/d+25OHD 0.25 μg/d。本研究遵循赫尔辛基宣言,经北京协和医院伦理委员会批准,受试者均签署知情同意书。

方法 随访2年,测定基线及随访1、2年站立试验时间及双手握力,测定基线及2年时骨转换指标;记录随访期间跌倒、骨折情况及不良事件。

肌力测定:(1)下肢—站立试验:双手交叉于胸前,尽可能快的从固定高度的座椅上连续站起5次,记录所需时间。(2)上肢—握力试验:握力计分别测定受试者双手最大握力2次,取2次测量的均值。

血清生化指标检测:化学发光免疫分析法测定血清Ⅰ型前胶原氨基末端前肽(procollagen type I N-terminal propeptide,PINP)、Ⅰ型胶原交联羧基末端肽(β-C-terminal telopeptide of type I collagen,β-CTX)浓度,酶联免疫吸附测定法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定25OHD浓度。

统计学处理 采用SPSS 19.0统计软件,正态分布计量资料以均数±标准差表示,组间比较符合正态分布者采用方差分析,不符合者采用非参数检验;组内比较符合正态分布者采用配对t检验,不符合者采用Wilcoxon秩和检验。计数资料以百分率表示,组间比较采用卡方检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一般情况 4组间除产次、文化程度、每日主食量、吸烟外,余人口学指标差异均无统计学意义(P均>0.05)(表1)。D组站立试验时间显著高于B组[(10.08±4.39)s 比(8.57±3.72)s;t=-2.501,P=0.013],其余肌力评价指标及生化指标各组间差异均无统计学意义(P均>0.05)。受试者基线25OHD水平为(30.1±13.5)nmol/L,其中92.6%的人25OHD<50 nmol/L(表2)。

表 1 北京地区614例绝经后女性基线人口学特征

续表1

肌力变化情况 529例受试者完成了2年随访。校正基线后,随访1年(F=2.119,P=0.253)及2年(F=0.794,P=0.356)时4组间的站立试验时间差异均无统计学意义,但均较基线时明显缩短(P均<0.05)。随访1年,C组左手握力明显高于基线水平[(22.73±4.53)N 比(22.32±4.20)N;t=-0.251,P=0.043);随访2年,A组左手握力明显低于基线水平[(22.02±5.15)N 比(23.85±5.12)N;t=-3.252,P=0.001]。随访1年,B组右手握力明显低于基线水平[(24.40±5.09)N比(24.86±5.13)N;t=2.460,P=0.015),A组有下降趋势[(23.49±5.61)N 比(23.85±5.12)N;t=1.976,P=0.050];随访2年,A、B组有下降趋势,而其余2组均有增加趋势,但差异均无统计学意义(P均>0.05)(表3)。

表 2 北京地区614例绝经后女性基线肌力和血清生化指标测定

ALT:谷丙转氨酶;Cr:肌酐;ALP:碱性磷酸酶;25OHD:25羟基维生素D;β-CTX:Ⅰ型胶原交联羧基末端肽;PINP:Ⅰ型前胶原氨基末端前肽

ALT:almandine transaminase;Cr:creatinine;ALP:alkaline phosphatase;25OHD:25-hydroxy vitamin D;β-CTX:β-C-telopeptide of type I collagen;PINP:procollagen type I N-terminal propeptide

表 3 各组干预前后肌力及血清骨转换指标变化

与基线水平比较,aP=0.043,bP=0.050,cP=0.015,dP=0.001,eP=0.152,fP=0.075,gP=0.817,hP=0.684,iP=0.004,jP=0.005,kP=0.016,lP=0.024,mP=0.011

aP=0.043,bP=0.050,cP=0.015,dP=0.001,eP=0.152,fP=0.075,gP=0.817,hP=0.684,iP=0.004,jP=0.005,kP=0.016,lP=0.024,mP=0.011 compared with baseline

新发跌倒及骨折情况 随访期间,A、B、C、D组分别有9、8、7、8人跌倒,跌倒次数分别为10、8、10、12次,跌倒致骨折分别为2、2、3、2例,上述指标各组间差异均无统计学意义(P均>0.05)。

骨转换指标变化 随访2年,A(t=-2.962,P=0.004)、B(t=-2.888,P=0.005)、C组(t=-2.441,P=0.016)的血清PINP水平明显高于基线水平,D组与基线水平差异无统计学意义(t=-1.568,P=0.119)。B(t=2.285,P=0.024)、D组(t=2.596,P=0.011)β-CTX显著低于基线水平,而A(t=1.685,P=0.095)、C组(t=0.619,P=0.537)与基线差异无统计学意义。

不良事件 3例受试者在随访中出现了不良反应:A组1例脑出血;C组1例受试者诊断乳腺癌,1例发现肾结石。

讨 论

本研究显示北京市东城区绝经后女性VitD不足非常普遍,与目前国内外研究结果一致[6- 7]。Gaugris等[8]回顾了1994年至2004年间统计VitD不足患病率的文献,结果显示绝经后女性VitD不足可高达86%。一项针对北京和上海地区中老年人的研究显示,血清25OHD<50 nmol/L和<75 nmol/L的比例分别为69.2%和93.6%[9]。

绝经后女性随年龄增加可出现肌肉减少、肌力下降,因肌肉数量和质量异常导致的机体活动功能下降是跌倒致骨质疏松性骨折的独立危险因素。本研究观察到强化运动及补充Ca+25OHD并不能改善绝经后女性肌力;而Ca+VitD3可能短时间内改善肌力。Pfeifer等[10]研究发现,补充Ca 1000 mg/d+VitD3800 U/d者左股四头肌肌力显著优于单独补充等量钙剂者。Moreira-Pfrimer等[11]研究发现,补充25OHD 6个月后臀屈肌和膝伸肌肌力分别可提高16.4%和24.6%。然而,另有研究显示,补充VitD32000 U/周或4000 U/周 ×12周均不能改善机体活动能力[12]。Oosterwerff等[13]对25OHD≤50 nmol/L的130例受试者分别予Ca+VitD31200 U/d或Ca+等量安慰剂,4个月后两组肌力无差异。研究对象的异质性、VitD剂量不同及肌力评估指标的差异可能导致上述研究结果不一致。此外,本研究显示B、C、D组双手握力均较各自基线有增加趋势,扩大样本量、延长观察时间可能更有利于评价上述干预措施对肌力的影响。

本研究选取了骨形成标志物PINP、骨吸收标志物β-CTX评价骨转换水平变化。结果发现,干预2年后强化运动、Ca+VitD3组血清PINP水平较基线升高,但变化值与对照组无异;强化运动组、Ca+25OHD组β-CTX水平较基线下降。Tsukamoto等[14]研究显示,补充25OHD周0.5 μg/d×24 w能显著降低尿Ⅰ型胶原交联氨基末端肽(urinary type I collagen cross-linked N-telopeptides,uNTX),但对骨源性碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,BAKP)无影响。另有研究发现,补充VitD3800 U/d或25OHD 0.25 μg/d×3月均可使β-CTX水平显著下降[15]。而Ghazi等[16]却发现口服VitD3可使骨钙素和BAKP水平增加,但并不改变uCTX。综上,现有文献多提示补充VitD可能会对骨转换产生一定影响,但需进一步研究证实。

本研究存在以下不足:(1)单中心研究,无法代表整个人群;(2)作为“十一五”国家科技支撑计划-老年人骨质疏松骨折预防干预研究的子课题,主要集中于骨质疏松性骨折的预防,纳入研究对象相对年轻、健康,随访时间有限,各组新发跌倒和骨折例数均较少,无法分析干预对跌倒、新发骨折的影响。

综上,本研究结果显示,绝经后女性随年龄增加可出现肌力下降;强化运动、补充Ca及25OHD可能有利于维持绝经后女性的肌力;补充Ca及VitD3可能短期改善绝经后女性肌力,但长期作用仍需进一步观察。

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Effects of Enhanced Exercise and Combined Vitamin D and Calcium Supplementationon Muscle Strength and Fracture Risk in Postmenopausal Chinese Women

XUE Yu1,HU Yingying2,WANG Ou1,WANG Chunyan3,HAN Guiyan4,SHEN Qiang5,DENG Hongyue5,JIANG Yan1,LI Mei1,XIA Weibo1,XING Xiaoping1,XU Ling6

1Key Laboratory of Endocrinology of National Health and Family Planning Commission,Department of Endocrinology,2Department of Laboratory,PUMC Hospital,CAMS and PUMC,Beijing 100730,China3Department of Endocrinology,Aviation General Hospital,Beijing 100012,China4Health Service Management Center in Dongcheng District,Beijing 100010,China5Community Health Service Management Center in Dongcheng District,Beijing 100010,China6Department of Gynecology and Obstetrics,PUMC Hospital,CAMS and PUMC,Beijing 100730,ChinaCorresponding author:XING Xiaoping Tel/Fax:010- 69155084,E-mail:xingxp2006@126.com

Objective To observe the effects of enhanced exercise and combined vitamin D and calcium supplementation on muscular strength and fracture occurrence in postmenopausal women with a high risk of osteoporosis.Methods Totally 614 postmenopausal women at high risk factors of osteoporosis were enrolled in Dongcheng district of Beijing and randomized into four groups:group A(control group,n=173),group B(regular Tai Chi exercise,n=171),group C(calcium 600 mg/d+VitD3800 U/d,n=139),and group D[calcium 600 mg/d+25 hydroxyl vitamin D(25OHD) 0.25 μg/d,n=131].Muscular strength was measured at baseline and one and two years after intervention.Bone turnover markers were measured at baseline and during the two-year follow-up.Falls and fractures were recorded.Results The incidence of 25OHD<50 nmol/L was approximately 92.6%.During the follow-up,the left grip strength decreased significantly two years after intervention(t=-3.252,P=0.001)in group A.Right grip strength decreased significantly in group B(t=2.460,P=0.015)while left grip strength improved significantly in group C(t=-2.051,P=0.043)one year after intervention.In group D,muscular strength in both 12-month and 24-month did not change compared with baseline(bothP>0.05).Furthermore,serum procollagen type I N-terminal propeptide elevated significantly in group A(t=-2.962,P=0.004),group B(t=-2.888,P=0.005),and group C(t=-2.441,P=0.016),whereas β-C-terminal telopeptide of type I collagen decreased significantly in group B(t=2.285,P=0.024)and group D(t=2.596,P=0.011)two years after intervention.Conclusion Enhanced exercise and combined calcium vitamin D supplementation may help sustain muscle strength in postmenopausal women,while calcium and vitamin D supplementation may improve muscular strength within a short period of time.

vitamin D;postmenopausal women;enhanced exercise;muscular strength;fracture

国家科技支撑计划(2006BAI02B03)、国家自然科学基金青年基金(81100559)、国家自然科学基金面上项目(81270873)和国家临床重点专科建设项目(WBYZ2011- 873)Supported by the National Key Technology R&D Program(2006BAI02B03),the National Natural Sciences Foundation-Youth Foundation(81100559),the National Natural Sciences Foundation-General Program(81270873),and the National Key Specialty Construction of Clinical Projects(WBYZ2011- 873)

邢小平 电话/传真:010- 69155084,电子邮件:xingxp2006@126.com

R582

A

1000- 503X(2017)03- 0345- 07

10.3881/j.issn.1000- 503X.2017.03.008

2016- 06- 20)

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