那雪峰,喻昌利(綜述),崔存曉,梁立杰(審校)
(河北聯(lián)合大學附屬醫(yī)院呼吸內科,河北唐山063000)
·綜 述·
慢性阻塞性肺疾病繼發(fā)骨質疏松癥的因素
那雪峰,喻昌利*(綜述),崔存曉,梁立杰(審校)
(河北聯(lián)合大學附屬醫(yī)院呼吸內科,河北唐山063000)
肺疾病,慢性阻塞性;骨質疏松;骨密度
慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)是呼吸系統(tǒng)常見病,多發(fā)生于老年人,而骨質疏松癥亦為老年常見病,目前較多的研究表明,COPD與骨質疏松癥的產生關系密切[1],且發(fā)病率明顯高于同齡健康人[2],其發(fā)病機制尚未明確。隨著患者病情進展,骨質疏松癥發(fā)病率可達30%~60%[3]。約75%Ⅳ期COPD患者出現骨量減少[4]。COPD患者存在諸多導致骨代謝紊亂的因素,其中包括吸煙、應用糖皮質激素、慢性缺氧、營養(yǎng)不良、戶外活動減少、代謝紊亂等?,F綜述如下。
吸煙是影響人類健康的重要危險因子,是COPD的重要發(fā)病因素。吸煙者慢性支氣管炎患病率比不吸煙者高2~8倍。有15%~20%的吸煙者最終發(fā)展為COPD,吸煙能夠導致骨丟失,是骨質疏松骨折的一個重要的危險因素。關于吸煙與骨密度的關系已有許多相關報告,長期大量吸煙者比不吸煙者更容易繼發(fā)骨質疏松癥[5]。吸煙可增加骨吸收,抑制骨形成,煙堿可刺激破骨細胞活性,導致血、尿鈣濃度增加,堿性磷酸酶活性增強,導致骨吸收和骨形成平衡失調。煙堿還可誘導細胞因子如白細胞介素6與腫瘤壞死因子α等的分泌。郭增平[6]指出煙堿可以促進雌激素分解代謝,降低血雌激素含量,從而導致腸鈣吸收減少,加重骨質量的丟失。此外,煙草中含有尼古丁、氰化物等毒性物質,也可以干擾成骨細胞的功能,減少腸鈣吸收。吸煙者肺功能逐漸下降,很多發(fā)展到COPD和肺心病的程度,不能通暢呼吸和自由活動,這導致患者出現不同程度的抑郁狀態(tài),抑郁狀態(tài)也可導致低骨量[7]。由于吸煙者肺功能逐漸下降,易反復發(fā)生肺部感染,外出活動減少,光照減少,導致內源性維生素D不足,同時進食不足,蛋白質和熱量缺乏,低體質量指數,低鉀,低碳水化合物,高飽和脂肪酸及多種維生素的缺乏等亦均可導致骨密度減低,發(fā)生骨質疏松。
GC具有強大的抗炎和免疫調節(jié)作用,被廣泛用于治療多種疾病,如哮喘、器官移植、COPD、類風濕性關節(jié)炎、結締組織病等。雖然GC對治療這些疾病有效,但最常見的不良反應是導致骨質疏松,其發(fā)病率居第3位,僅次于絕經后骨質疏松及老年性骨質疏松。不少急性期COPD的患者均接受GC治療,有研究顯示GC治療組的腰椎和股骨骨密度明顯低于安慰劑組[8]。該過程是通過抑制Wnt信號通路,促進成骨細胞凋亡、抑制其生成從而降低骨形成,通過降低骨保護素/核因子-κB受體活化因子配體比值,抑制破骨細胞凋亡,促進其生成,最終導致骨吸收增加、骨形成下降,發(fā)生骨質疏松[9]。此外,GC還能作用于神經內分泌系統(tǒng),導致性激素分泌紊亂,使患者腸道鈣的吸收障礙,促進腎臟的鈣丟失,繼發(fā)甲狀旁腺功能亢進,血清甲狀旁腺激素升高,促進骨吸收導致骨質疏松[10]。其作用甚至大于雌激素缺失造成的結果。有研究[11]顯示,GC可以阻止間充質細胞向成骨細胞分化,促進其轉化為脂肪細胞,這導致了成骨細胞數量的減少。GC還通過抑制胰島素樣生長因子1生成和成熟骨細胞功能間接發(fā)揮對骨的負面影響。有報道[12]GC可引起肌肉萎縮和肌無力,骨骼的應力負荷降低,也可導致骨量丟失。目前人們對GC的不良反應已有了充分認識,對氣道的炎性病變提倡局部吸入用藥,能改善COPD患者肺功能。Diane等[13]研究顯示COPD患者使用GC組較未使用GC組股骨頸骨密度顯著降低。
COPD患者由于長期反復發(fā)生肺感染,導致黏液高分泌、纖毛功能失調、氣流受限、肺過度通氣、氣體交換異常,肺功能進行性惡化,進而出現不同程度的二氧化碳潴留及低氧血癥,造成骨細胞活性降低,骨鈣含量減少,引起骨密度下降。Vrieze等[4]發(fā)現COPD患者骨量丟失與氧分壓降低程度呈明顯相關性。提示低氧血癥可能導致COPD患者發(fā)生骨質疏松。朱旭生等[14]研究認為,COPD患者的肺功能與骨密度之間具有相關性。Maggi等[15]認為COPD患者肺功能損害嚴重的更易發(fā)生骨質疏松。Shidara等[16]也有過相關報道。長期缺氧可造導致胃腸道功能紊亂,患者進食減少從而影響鈣類、蛋白質、維生素等營養(yǎng)物質的吸收。缺氧還可導致細胞線粒體氧化障礙,無氧糖代謝增加,使ATP生成減少,進而影響膠原合成,致使骨重建障礙。腎組織缺氧導致腎小管功能降低,泌H+能力下降,減少Na+、Ca2+、Mg2+的重吸收,尿鈣排出增多,血鈣水平降低,引起繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進[17]。
人體最大骨量75%是由遺傳因素決定的,25%是由環(huán)境因素決定的,環(huán)境因素中營養(yǎng)方面占重要位置。COPD患者營養(yǎng)不良的主要原因是由于受疾病多方面的影響而導致攝入蛋白質、鈣、鉀、維生素(C、D、K)、微量元素(鋅、銅、錳)不足。與骨關系最密切的營養(yǎng)因素主要是鈣營養(yǎng),膳食鈣攝入不足的人群,骨質疏松癥的發(fā)病率明顯高于鈣攝入高的人群[18]。通常用體質量指數來判斷人的營養(yǎng)狀況,Bolton等[19]通過研究認為體質量指數及理想體質量與骨質疏松發(fā)生有關。低體質量可能是COPD患者骨質疏松的另一個獨立危險因素。楊永紅等[20]的研究表明正常體質量可以維持骨量,體質量指數與骨密度具有正相關性。營養(yǎng)不良和低體質量是COPD繼發(fā)骨質疏松的重要原因之一。
運動過程中產生的外力作用于骨骼,引起骨骼形狀變化,促進骨間隙液體運動,骨內血液循環(huán)加快,加強了骨內營養(yǎng)和代謝運轉。機械應力對成骨細胞有重要的刺激作用,骨量與運動有直接關系。力學變化決定骨的形態(tài)與構筑,一般認為機械應力可刺激骨形成。肌肉對骨組織的作用是一種機械力,肌肉發(fā)達則骨骼粗壯、骨密度高。骨質疏松的發(fā)生與骨骼的所受應力刺激逐漸減少有關,身體瘦弱與運動量小發(fā)生骨質疏松的危險性較大。老年COPD患者常于冬季病情加重,由于常有咳嗽、喘息等癥狀,戶外活動較少,進而使得骨骼肌收縮功能下降,肌肉骨骼中血液循環(huán)減慢,骨質代謝率下降,骨退化性萎縮,脆度增加[21]。COPD患者長期缺乏戶外體育運動,機體較少接受太陽紫外線的照射,維生素D合成不足,對于鈣質吸收不利,使本來就攝入不足的鈣更加缺乏。
除上述COPD繼發(fā)骨質疏松的因素以外,還有一些其他因素,如年齡、性別、種族、家族遺傳史、職業(yè)等因素可影響骨峰值形成,或者影響骨丟失的速度,或者二者均受影響[22]。過度飲酒也能夠抑制成骨細胞的增殖,對骨的形成產生影響。有學者[23]認為COPD患者免疫功能紊亂,可能導致骨質疏松,COPD炎癥是涉及多種炎細胞相互作用的慢性氣道炎癥,長期炎癥刺激可導致機體免疫功能改變,細胞因子異常,使細胞免疫功能低下。常常持續(xù)存在自身免疫應答,淋巴細胞和單核細胞釋放的免疫活性物質具有強烈的促進骨吸收作用。另外,COPD患者因反復發(fā)生肺感染,除使用抗感染、激素等藥物治療外,還經常使用利尿劑、抗真菌等藥物進行治療,從而影響鈣的代謝[24]。
綜上所述,COPD與骨質疏松均是是一種常見病、多發(fā)病,嚴重威脅著人們的身體健康,二者均以老年人多發(fā)。隨著經濟的全球化速度加快,我國老年人口越來越多,骨質疏松癥的發(fā)病趨勢也相對增加。COPD患者存在上述許多導致骨質疏松發(fā)生的危險因素,臨床上COPD合并骨質疏松的患者增多,影響了COPD患者的治療和預后。老年COPD患者合并骨質疏松已經受到越來越多的關注,在治療COPD的同時要及時發(fā)現患者是否存在骨質疏松。對于合并骨質疏松者,要及時給予補鈣等對癥治療,盡量減少激素的應用,預防骨折等并發(fā)癥的發(fā)生。同時加強對老年COPD患者的宣教,增強其對骨質疏松的認識,提高患者保健能力,控制或減少誘發(fā)骨質疏松癥的各種因素,預防骨質疏松癥以及骨折的發(fā)生。戒煙酒,堅持長期氧療,提高COPD患者氧療的依從性,從而提高其生存質量[25]。COPD繼發(fā)骨質疏松是多種因素綜合作用的結果,還有許多未知的因素等待我們去探索。
[1] 楊菊,張燕祺,馬蕾,等.老年慢性阻塞性肺疾病與骨質疏松癥的相關性研究[J].中國老年保健醫(yī)學,2009,7(4):31-33.
[2] BALASUBRAMANIAN VP,VARKEY B.Chronic obstructive pulmonary disease:effects beyond the lungs[J].Curr Opin Pulm Med,2006,12(2):106-112.
[3] 周巍.COPD患者的肺外癥狀研究進展[J].臨床肺科雜志,2010,15(3):379-381.
[4] VRIEZE A,DE GREEF MH,WYKSTRA PJ.Low bone mineral density in COPD patients related to worse lung function,low weight and decreased fat free mass[J].Osteoporos Int,2007,18(9):1197-1202.
[5] BROOK JS,BALKA EB,ZHANG C.The smoking patterns of women in their forties:their relationship to later osteoporosis[J]. Psychol Rep,2012,110(2):351-362.
[6] 郭增平.骨質疏松及其發(fā)生機制[J].生物學教學,2008,33(5):8-11.
[7] 許超,肖魯偉,童培建,等.骨質疏松癥與抑郁癥關系的研究進展[J].中國骨質疏松雜志,2009,15(9):693-696.
[8] JORGENSEN NR,SCHWARZ P,HOLME I,etal.The prevalence of osteoporosis in patientswith chronic obstructive pulmonary disease:across sectional study[J].Respir Med,2007,101(1):177-185.
[9] SEWERYNEK E.Current indications for prevention and therapy of steroid-iduced osteoporosis inmen and women[J].Endokrynol Pol,2011,62(1):38-44.
[10] 郭燕,李俠.老年慢性阻塞性肺病與骨質疏松相關性研究[J].臨床肺科雜志,2011,16(11):1791-1792.
[11] AZLAVRASC,SHAH S,BIRNBAU MJ,et al.Role of apoptosis in glucoco rticoid-induced osteoporosis and osteonecrosis[J].Crit Rev Eukaryot Gene Expr,2003,13(2):221-235.
[12] 廖二元.糖皮質激素所致骨質疏松癥的預防和治療[J].藥品評價,2012,9(7):28-35.
[13] DIANEM.Biskobing.Chonic obstructive pulmonary disease and osteoporosis[J].Chest,2008,12(2):609-620.
[14] 朱旭生,賀雪華,鄒德環(huán),等.老年慢性阻塞性肺病患者骨代謝與骨質疏松的關系[J].中華內分泌代謝雜志,2008,14(5):332-334.
[15] MAGGIS,SIVIERO P,GONNELLIS,et al.Osteoporosis risk in patients with chronic obstructive pulmonary disease:the EOLO study[J].JClin Densitom,2009,12(3):345-352.
[16] SHIDARA K,INABA M.Bone metabolic marker for osteoporosis[J].Nippon Rinsho,2009,67(5):927-931.
[17] 吳澤龍.COPD并發(fā)骨質疏松相關危險因素研究[J].臨床肺科雜志,2012,17(10):1880-1881.
[18] 董翠珍.骨質疏松癥合適的飲食營養(yǎng)[J].內蒙古中醫(yī)藥,2009,7(13):68-69.
[19] BOLTON CE,CANNIINGS-JOHN R,EDWARDSPH,et al.What communitymeasurements can be used to predict bone disease in patients with COPD?[J].Respir Med,2008,102(5):651-657.
[20] 楊永紅,何成奇,王維.骨質疏松患者體重及體重指數與腰椎骨密度和骨礦含量關系的臨床研究[J].現代預防醫(yī)學,2008,35(9):1745-1746.
[21] 張巧,周世菊,申歡.貴陽地區(qū)1123例健康成人骨密度調查[J].中國骨質疏松雜志,2010,10(13):490-492.
[22] 馬俊嶺,郭海英,張馨,等.骨質疏松癥的病因、分型及防治[J].社區(qū)醫(yī)學雜志,2012,10(11):14-15.
[23] 孫雯雯,李燕芹,劉斌,等.慢性阻塞性肺病患者的細胞免疫及細胞因子水平變化[J].中國老年學雜志,2010,30(15):2125.
[24] 馬俊嶺,陽曉東,郭海英,等.上海市北蔡鎮(zhèn)老年人骨質疏松癥危險因素分析[J].中華老年醫(yī)學,2010,29(10):870-873.
[25] 姚國梁.慢性阻塞性肺疾病患者52例拒絕長期家庭氧療原因分析和對策[J].河北醫(yī)科大學學報,2011,32(1):77-78.
(本文編輯:劉斯靜)
R563
A
1007-3205(2013)08-0990-03
2013-01-07;
2013-02-01
那雪峰(1982-),男,滿族,河北遵化人,河北聯(lián)合大學附屬醫(yī)院醫(yī)學碩士研究生,從事慢性阻塞性肺部疾病及支氣管哮喘發(fā)病機制和治療研究。
*通訊作者
10.3969/j.issn.1007-3205.2013.08.054