Атрофия мышц - это потеря массы скелетных мышц . Это может быть вызвано неподвижностью, старением, недоеданием, приемом лекарств или широким спектром травм или заболеваний, влияющих на опорно-двигательный аппарат или нервную систему . Атрофия мышц приводит к мышечной слабости и приводит к инвалидности.
Мышечная атрофия | |
---|---|
Молодой спортсмен показывает мышечную атрофию из-за недоедания | |
Специальность | Физическая медицина и реабилитация |
Неиспользование вызывает быструю атрофию мышц и часто возникает во время травмы или болезни, требующей иммобилизации конечности или постельного режима. В зависимости от продолжительности неиспользования и состояния здоровья человека это может полностью измениться с помощью активности. Недоедание сначала вызывает потерю жира, но может прогрессировать до атрофии мышц при длительном голодании и может быть устранено с помощью нутритивной терапии. Напротив, кахексия - это синдром истощения, вызванный основным заболеванием, таким как рак, который вызывает драматическую атрофию мышц и не может быть полностью устранен диетической терапией. Саркопения - это возрастная атрофия мышц, которую можно замедлить с помощью упражнений. Наконец, заболевания мышц, такие как мышечная дистрофия или миопатии.может вызвать атрофию, а также повреждение нервной системы, например, при травме спинного мозга или инсульте .
Атрофия мышц возникает из-за дисбаланса между синтезом белка и его деградацией, хотя механизмы не полностью изучены и варьируются в зависимости от причины. Потерю мышц можно количественно оценить с помощью передовых методов визуализации, но это делается нечасто. Лечение зависит от основной причины, но часто включает упражнения и адекватное питание. Анаболические агенты могут иметь некоторую эффективность, но не часто используются из-за побочных эффектов. В настоящее время исследуются различные методы лечения и добавки, но в настоящее время варианты лечения в клинической практике ограничены. Учитывая последствия атрофии мышц и ограниченные возможности лечения, минимизация неподвижности имеет решающее значение при травме или болезни.
Признаки и симптомы
Отличительным признаком атрофии мышц является потеря мышечной массы. Это изменение может быть трудно обнаружить из-за ожирения, изменения жировой массы или отека. Изменения веса, окружности конечностей или талии не являются надежными индикаторами изменения мышечной массы. [1]
Преобладающим симптомом является повышенная слабость, которая может приводить к затруднениям или неспособности выполнять физические задачи в зависимости от того, какие мышцы поражены. Атрофия мышц кора или ног может вызвать затруднения при вставании из положения сидя, при ходьбе или подъеме по лестнице, а также может вызвать частое падение. Атрофия мышц горла может вызвать затруднение глотания, а атрофия диафрагмы может вызвать затруднение дыхания. Атрофия мышц может протекать бессимптомно и оставаться незамеченной до тех пор, пока не будет потеряно значительное количество мышц. [2]
Причины
Скелетные мышцы служат местом хранения аминокислот, которые можно использовать для производства энергии, когда потребности высоки или запасы недостаточны. Если метаболические потребности остаются выше, чем синтез белка, мышечная масса теряется. [3] Многие заболевания и состояния могут привести к этому дисбалансу либо из-за самого заболевания, либо из-за изменения аппетита, связанного с заболеванием. Причины атрофии мышц включают неподвижность, старение, недоедание, некоторые системные заболевания ( рак , застойную сердечную недостаточность ; хроническое обструктивное заболевание легких ; СПИД , заболевание печени и т. Д.), Деиннервацию, внутреннее заболевание мышц или лекарства (например, глюкокортикоиды ). [4]
Неподвижность
Неиспользование - частая причина атрофии мышц и может быть местной (из-за травмы или гипсовой повязки) или общей (постельный режим). Скорость атрофии мышц из-за неиспользования (10–42 дня) составляет примерно 0,5–0,6% от общей мышечной массы в день, хотя между людьми существуют значительные различия. [5] Пожилые люди наиболее подвержены резкой потере мышечной массы при обездвиженности. Большая часть установленных исследований посвящена длительному неиспользованию (> 10 дней), при котором мышцы подвергаются риску, прежде всего, из-за снижения скорости синтеза мышечного белка, а не из-за изменений в распаде мышечного белка. Есть данные, позволяющие предположить, что расщепление белков может происходить более активно во время кратковременной неподвижности (<10 дней). [5]
Кахексия
Некоторые заболевания могут вызывать комплексный синдром истощения мышц, известный как кахексия . Это обычно наблюдается при раке, застойной сердечной недостаточности , хроническом обструктивном заболевании легких , хроническом заболевании почек и СПИДе, хотя оно связано со многими патологическими процессами, обычно со значительным воспалительным компонентом. Кахексия вызывает постоянную потерю мышечной массы, которую полностью не исправить с помощью диетической терапии. [6] Патофизиология изучена не полностью, но считается, что воспалительные цитокины играют центральную роль. В отличие от потери веса из-за неадекватного потребления калорий, кахексия вызывает преимущественно потерю мышечной массы, а не потерю жира, и она не так чувствительна к питанию. Кахексия может значительно снизить качество жизни и функциональное состояние и связана с плохими результатами. [7] [8]
Саркопения
Саркопения - это дегенеративная потеря массы, качества и силы скелетных мышц, связанная со старением. Это включает в себя атрофию мышц, уменьшение количества мышечных волокон и сдвиг в сторону «медленных сокращений» или волокон скелетных мышц типа I по сравнению с волокнами «быстрого сокращения » или типа II . [3] Скорость потери мышечной массы зависит от уровня физических упражнений, сопутствующих заболеваний, питания и других факторов. Существует много предполагаемых механизмов саркопении, которые считаются результатом изменений сигнальных путей мышечного синтеза и постепенного отказа сателлитных клеток, которые помогают регенерировать волокна скелетных мышц, но не полностью изучены. [ необходима цитата ]
Саркопения может привести к снижению функционального статуса и вызвать значительную инвалидность, но это состояние, отличное от кахексии, хотя они могут сосуществовать. [8] [9] В 2016 году был выпущен код МКБ для саркопении, что способствовало его признанию в качестве единицы заболевания. [10]
Внутренние мышечные заболевания
Мышечные заболевания, такие как мышечная дистрофия , боковой амиотрофический склероз (БАС) или миозит, например миозит с тельцами включения, могут вызывать атрофию мышц. [11]
Поражение центральной нервной системы
Повреждение нейронов головного или спинного мозга может вызвать заметную атрофию мышц. Это может быть локальная атрофия мышц, слабость или паралич, например, при инсульте или травме спинного мозга . [12] Более распространенные повреждения, такие как черепно-мозговая травма или церебральный паралич, могут вызывать общую атрофию мышц. [13]
Повреждение периферической нервной системы
Травмы или заболевания периферических нервов, снабжающих определенные мышцы, также могут вызывать атрофию мышц. Это наблюдается при повреждении нерва из-за травмы или хирургического осложнения, ущемления нерва или наследственных заболеваний, таких как болезнь Шарко-Мари-Тута . [14]
Лекарства
Известно, что некоторые лекарства вызывают атрофию мышц, обычно из-за прямого воздействия на мышцы. Сюда входят глюкокортикоиды, вызывающие глюкокортикоидную миопатию [4], или лекарства, токсичные для мышц, такие как доксорубицин . [15]
Эндокринопатии
Известно, что заболевания эндокринной системы, такие как болезнь Кушинга или гипотиреоз , вызывают атрофию мышц. [16]
Патофизиология
Атрофия мышц возникает из-за дисбаланса между нормальным балансом между синтезом белка и его деградацией. Это включает в себя сложную клеточную сигнализацию, которая не полностью изучена, и атрофия мышц, вероятно, является результатом нескольких механизмов, способствующих этому. [ необходима цитата ]
Функция митохондрий имеет решающее значение для здоровья скелетных мышц, и пагубные изменения на уровне митохондрий могут способствовать атрофии мышц. [17] При атрофии мышц из-за неиспользования постоянно наблюдается снижение плотности митохондрий, а также их качества. [17]
АТФ -зависимой убиквитин / Протеасома путь является одним из механизмов , с помощью которых белки разлагаются в мышцах. Сюда входят определенные белки, которые помечаются на разрушение небольшим пептидом, называемым убиквитином, который позволяет протеасоме распознавать белок и разрушать его. [18]
Диагностика
Скрининг атрофии мышц ограничен отсутствием установленных диагностических критериев, хотя многие из них были предложены. Могут использоваться диагностические критерии для других состояний, таких как саркопения или кахексия . [3] Эти синдромы также можно выявить с помощью скрининговых анкет.
Мышечную массу и изменения можно количественно оценить с помощью визуализационных исследований, таких как компьютерная томография или магнитно-резонансная томография (МРТ) . Биомаркеры, такие как мочевина в моче, можно использовать для приблизительной оценки потери мышечной массы в условиях быстрой потери мышечной массы. [19] Другие биомаркеры в настоящее время исследуются, но не используются в клинической практике. [3]
Уход
Атрофию мышц можно отсрочить, предотвратить, а иногда и обратить вспять с помощью лечения. Подходы к лечению включают воздействие на сигнальные пути, которые вызывают гипертрофию мышц или медленное разрушение мышц, а также оптимизацию статуса питания.
Физическая активность обеспечивает значительный анаболический стимул для мышц и является важным компонентом замедления или обращения вспять атрофии мышц. [3] Что касается идеального «дозирования» упражнений, пока неизвестно. Было показано, что упражнения с отягощениями полезны для уменьшения мышечной атрофии у пожилых людей. [20] [21] У пациентов, которые не могут тренироваться из-за физических ограничений, таких как параплегия, функциональная электрическая стимуляция может использоваться для внешней стимуляции мышц. [22]
Достаточное количество калорий и белка имеет решающее значение для предотвращения атрофии мышц. Потребности в белке могут сильно различаться в зависимости от метаболических факторов и состояния болезни, поэтому добавки с высоким содержанием белка могут быть полезными. [3] Добавки протеина или аминокислот с разветвленной цепью , особенно лейцина, могут стимулировать синтез мышц и подавлять распад протеинов, а также изучались при атрофии мышц при саркопении и кахексии. [3] [23] β-Гидрокси β-метилбутират (HMB), метаболит лейцина, который продается в качестве пищевой добавки , продемонстрировал эффективность в предотвращении потери мышечной массы при некоторых состояниях мышечной атрофии у людей, особенно при саркопении . [24] [25] [26] На основании метаанализа семи рандомизированных контролируемых исследований , опубликованного в 2015 году, добавление HMB оказалось эффективным средством для сохранения мышечной массы у пожилых людей. [27] Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить точное влияние HMB на силу и функцию мышц в различных группах населения. [27]
В тяжелых случаях мышечной атрофии в качестве потенциального лечения пациентам может быть назначен анаболический стероид, такой как метандростенолон, хотя его использование ограничено из-за побочных эффектов. Новый класс препаратов, называемых селективными модуляторами рецепторов андрогенов , исследуется с многообещающими результатами. У них будет меньше побочных эффектов , но при этом они будут способствовать росту и регенерации мышечной и костной ткани. Эти эффекты еще предстоит подтвердить в более крупных клинических испытаниях. [28]
Итоги
Исход атрофии мышц зависит от первопричины и состояния здоровья пациента. Неподвижность или постельный режим у групп населения, предрасположенных к атрофии мышц, таких как пожилые люди или люди с болезненными состояниями, которые обычно вызывают кахексию , могут вызвать сильную атрофию мышц и повлиять на функциональные результаты. У пожилых людей это часто приводит к снижению биологического резерва и повышенной уязвимости к стрессовым факторам, известным как « синдром слабости ». [3] Потеря мышечной массы также связана с повышенным риском инфицирования, снижением иммунитета и плохим заживлением ран. Слабость, которая сопровождает атрофию мышц, приводит к более высокому риску падений, переломов, физической инвалидности, потребности в специализированном уходе, снижению качества жизни, повышенной смертности и увеличению затрат на здравоохранение. [3]
Другие животные
Бездействие и голодание у млекопитающих приводят к атрофии скелетных мышц, сопровождающейся меньшим количеством и размером мышечных клеток, а также меньшим содержанием белка. [29] Известно, что у людей длительные периоды иммобилизации, такие как постельный режим или полет космонавтов в космосе, приводят к мышечному ослаблению и атрофии. Подобные последствия отмечаются и у таких мелких млекопитающих, которые впадают в спячку, таких как суслики и коричневые летучие мыши. [30]
Медведи - исключение из этого правила; Виды семейства Ursidae известны своей способностью выживать в неблагоприятных условиях окружающей среды с низкими температурами и ограниченной доступностью питания зимой за счет зимней спячки . За это время медведи претерпевают ряд физиологических, морфологических и поведенческих изменений. [31] Их способность поддерживать количество и размер скелетных мышц во время неиспользования имеет большое значение.
Во время спячки медведи проводят 4-7 месяцев бездействия и анорексии, не подвергаясь атрофии мышц и потере белка. [30] Несколько известных факторов способствуют поддержанию мышечной ткани. Летом медведи пользуются доступностью корма и накапливают мышечный белок. Белковый баланс во время покоя также поддерживается за счет более низкого уровня распада белка зимой. [30] В периоды неподвижности истощение мышц у медведей также подавляется протеолитическим ингибитором, который выделяется в кровоток. [29] Еще одним фактором, который способствует поддержанию мышечной силы у медведей в спячке, является возникновение периодических произвольных сокращений и непроизвольных сокращений от дрожи во время оцепенения . [32] Три-четыре ежедневных эпизода мышечной активности отвечают за поддержание мышечной силы и отзывчивости медведей во время спячки. [32]
Смотрите также
- Саркопения
- Кахексия
- Влияние космического полета на организм человека
- Мышечная слабость
- Мышечная дистрофия
- Гипертрофия мышц
- Миотоническая дистрофия
- Журнал кахексии, саркопении и мышц
Рекомендации
- ^ Dev R (январь 2019). «Измерение диагностических критериев кахексии» . Анналы паллиативной медицины . 8 (1): 24–32. DOI : 10,21037 / apm.2018.08.07 . PMID 30525765 .
- ^ Cretoiu SM, Zugravu CA (2018). Сяо Дж (ред.). «Рекомендации по питанию для предотвращения атрофии мышц». Успехи экспериментальной медицины и биологии . Springer Singapore. 1088 : 497–528. DOI : 10.1007 / 978-981-13-1435-3_23 . ISBN 9789811314346. PMID 30390267 .
- ^ Б с д е е г ч I Аржилес Дж. М., Кампос Н., Лопес-Педроса Дж. М., Руэда Р., Родригес-Маньяс Л. (сентябрь 2016 г.). «Скелетные мышцы регулируют метаболизм через межорганные взаимодействия: роль в здоровье и болезнях» . Журнал Американской ассоциации медицинских директоров . 17 (9): 789–96. DOI : 10.1016 / j.jamda.2016.04.019 . PMID 27324808 .
- ^ а б Seene T (июль 1994 г.). «Обмен сократительных белков скелетных мышц при глюкокортикоидной миопатии». Журнал стероидной биохимии и молекулярной биологии . 50 (1–2): 1–4. DOI : 10.1016 / 0960-0760 (94) 90165-1 . PMID 8049126 . S2CID 27814895 .
- ^ а б Wall BT, Dirks ML, van Loon LJ (сентябрь 2013 г.). «Атрофия скелетных мышц при кратковременном неиспользовании: последствия для возрастной саркопении». Обзоры исследований старения . 12 (4): 898–906. DOI : 10.1016 / j.arr.2013.07.003 . PMID 23948422 . S2CID 30149063 .
- ^ Эванс В.Дж., Морли Дж. Э., Аргилес Дж., Бейлс С., Баракос В., Гаттридж Д. и др. (Декабрь 2008 г.). «Кахексия: новое определение». Клиническое питание . 27 (6): 793–9. DOI : 10.1016 / j.clnu.2008.06.013 . PMID 18718696 .
- ^ Морли Дж. Э., Томас Д. Р., Уилсон М. М. (апрель 2006 г.). «Кахексия: патофизиология и клиническое значение» . Американский журнал клинического питания . 83 (4): 735–43. DOI : 10.1093 / ajcn / 83.4.735 . PMID 16600922 .
- ^ а б Петерсон С.Дж., Мозер М. (февраль 2017 г.). «Дифференциация саркопении и кахексии среди больных раком». Питание в клинической практике . 32 (1): 30–39. DOI : 10.1177 / 0884533616680354 . PMID 28124947 . S2CID 206555460 .
- ^ Марселл Т.Дж. (октябрь 2003 г.). «Саркопения: причины, последствия и профилактика» . Журналы геронтологии. Серия A, Биологические и медицинские науки . 58 (10): M911-6. DOI : 10.1093 / Герона / 58.10.m911 . PMID 14570858 .
- ^ Анкер С.Д., Морли Дж. Э., фон Хелинг С. (декабрь 2016 г.). «Добро пожаловать в код МКБ-10 для саркопении» . Журнал кахексии, саркопении и мышц . 7 (5): 512–514. DOI : 10.1002 / jcsm.12147 . PMC 5114626 . PMID 27891296 .
- ^ Пауэрс С.К., Линч Г.С., Мерфи К.Т., Рид МБ, Зийдевинд I (ноябрь 2016 г.). «Вызванная заболеванием атрофия и усталость скелетных мышц» . Медицина и наука в спорте и физических упражнениях . 48 (11): 2307–2319. DOI : 10.1249 / MSS.0000000000000975 . PMC 5069191 . PMID 27128663 .
- ^ O'Brien LC, Gorgey AS (октябрь 2016 г.). «Митохондриальное здоровье скелетных мышц и повреждение спинного мозга» . Всемирный журнал ортопедии . 7 (10): 628–637. DOI : 10,5312 / wjo.v7.i10.628 . PMC 5065669 . PMID 27795944 .
- ^ Verschuren O, Smorenburg AR, Luiking Y, Bell K, Barber L, Peterson MD (июнь 2018 г.). «Детерминанты сохранения мышц у людей с церебральным параличом на протяжении всей жизни: повествовательный обзор литературы» . Журнал кахексии, саркопении и мышц . 9 (3): 453–464. DOI : 10.1002 / jcsm.12287 . PMC 5989853 . PMID 29392922 .
- ^ Вонг А., Померанц Дж. Х. (март 2019 г.). «Роль мышечных стволовых клеток в регенерации и восстановлении после денервации: обзор». Пластическая и реконструктивная хирургия . 143 (3): 779–788. DOI : 10,1097 / PRS.0000000000005370 . PMID 30817650 . S2CID 73495244 .
- ^ Hiensch AE, Bolam KA, Mijwel S, Jeneson JA, Huitema AD, Kranenburg O, et al. (Октябрь 2019 г.). «Доксорубицин-индуцированная атрофия скелетных мышц: выяснение основных молекулярных путей» . Acta Physiologica . 229 (2): e13400. DOI : 10.1111 / apha.13400 . PMC 7317437 . PMID 31600860 .
- ^ Мартин А.И., Приего Т., Лопес-Кальдерон А. (2018). Сяо Дж (ред.). «Гормоны и атрофия мышц». Успехи экспериментальной медицины и биологии . Springer Singapore. 1088 : 207–233. DOI : 10.1007 / 978-981-13-1435-3_9 . ISBN 9789811314346. PMID 30390253 .
- ^ а б Абриго Дж., Симон Ф., Кабрера Д., Вилос С., Кабельо-Верруджио С. (2019-05-20). «Митохондриальная дисфункция при патологиях скелетных мышц». Современная наука о белках и пептидах . 20 (6): 536–546. DOI : 10.2174 / 1389203720666190402100902 . PMID 30947668 .
- ^ Сандри М. (июнь 2008 г.). «Сигнализация при атрофии и гипертрофии мышц». Физиология . Бетесда, Мэриленд, 23 (3): 160–70. DOI : 10.1152 / physiol.00041.2007 . PMID 18556469 .
- ^ Епископ Дж., Бриони Т. (2007). «Раздел 1.9.2». Руководство по диетической практике . Вили-Блэквелл. п. 76. ISBN 978-1-4051-3525-2.
- ^ Сайер А.А. (ноябрь 2014 г.). «Саркопения - новый гериатрический гигант: время воплотить результаты исследований в клиническую практику» . Возраст и старение . 43 (6): 736–7. DOI : 10,1093 / старения / afu118 . PMID 25227204 .
- ^ Лю СиДжей, Латам Н.К. (июль 2009 г.). «Прогрессивные силовые тренировки с отягощениями для улучшения физических функций у пожилых людей» . Кокрановская база данных систематических обзоров (3): CD002759. DOI : 10.1002 / 14651858.CD002759.pub2 . PMC 4324332 . PMID 19588334 .
- ^ Чжан Д., Гуань Т.Х., Виджаджа Ф., Анг В.Т. (23 апреля 2007 г.). Функциональная электростимуляция в реабилитационной инженерии: обзор . Труды 1-й международной конвенции по инженерной реабилитации и вспомогательным технологиям: совместно с 1-й встречей по нейрореабилитации больницы Тан Ток Сенг. Ассоциация компьютерной техники. С. 221–226. DOI : 10.1145 / 1328491.1328546 . ISBN 978-1-59593-852-7.
- ^ Филлипс С.М. (июль 2015 г.). «Пищевые добавки в поддержку упражнений с отягощениями для борьбы с возрастной саркопенией» . Достижения в области питания . 6 (4): 452–60. DOI : 10,3945 / an.115.008367 . PMC 4496741 . PMID 26178029 .
- ^ Филлипс С.М. (июль 2015 г.). «Пищевые добавки в поддержку упражнений с отягощениями для борьбы с возрастной саркопенией» . Достижения в области питания . 6 (4): 452–60. DOI : 10,3945 / an.115.008367 . PMC 4496741 . PMID 26178029 .
- ^ Brioche T, Pagano AF, Py G, Chopard A (август 2016 г.). «Мышечное истощение и старение: экспериментальные модели, жировые инфильтрации и профилактика» (PDF) . Молекулярные аспекты медицины . 50 : 56–87. DOI : 10.1016 / j.mam.2016.04.006 . PMID 27106402 .
- ^ Holeček M (август 2017). «Добавка бета-гидрокси-бета-метилбутирата и скелетных мышц в здоровых условиях и условиях истощения мышц» . Журнал кахексии, саркопении и мышц . 8 (4): 529–541. DOI : 10.1002 / jcsm.12208 . PMC 5566641 . PMID 28493406 .
- ^ а б Ву Х, Ся И, Цзян Дж, Ду Х, Го Х, Лю Х и др. (2015). «Влияние добавок бета-гидрокси-бета-метилбутирата на потерю мышечной массы у пожилых людей: систематический обзор и метаанализ». Архив геронтологии и гериатрии . 61 (2): 168–75. DOI : 10.1016 / j.archger.2015.06.020 . PMID 26169182 .
- ^ Шринатх Р., Добс А. (февраль 2014 г.). «Энобосарм (GTx-024, S-22): потенциальное средство от кахексии». Будущая онкология . 10 (2): 187–94. DOI : 10.2217 / fon.13.273 . PMID 24490605 .
- ^ а б Fuster G, Busquets S, Almendro V, López-Soriano FJ, Argilés JM (октябрь 2007 г.). «Антипротеолитические эффекты плазмы медведей в спячке: новый подход к терапии истощения мышц?». Клиническое питание . 26 (5): 658–61. DOI : 10.1016 / j.clnu.2007.07.003 . PMID 17904252 .
- ^ а б в Lohuis TD, Harlow HJ, Beck TD (май 2007 г.). «Спящие черные медведи (Ursus americanus) испытывают баланс белка в скелетных мышцах во время зимней анорексии». Сравнительная биохимия и физиология. Часть B, Биохимия и молекулярная биология . 147 (1): 20–8. DOI : 10.1016 / j.cbpb.2006.12.020 . PMID 17307375 .
- ^ Кэри Х.В., Эндрюс М.Т., Мартин С.Л. (октябрь 2003 г.). «Гибернация млекопитающих: клеточные и молекулярные ответы на пониженный метаболизм и низкую температуру». Физиологические обзоры . 83 (4): 1153–81. DOI : 10.1152 / Physrev.00008.2003 . PMID 14506303 .
- ^ а б Харлоу Х.Дж., Лохуис Т., Андерсон-Спречер Р.С., Бек Т.Д. (2004). «Температура поверхности тела черных медведей в спячке может быть связана с периодической мышечной активностью». Журнал маммологии . 85 (3): 414–419. DOI : 10,1644 / 1545-1542 (2004) 085 <0414: BSTOHB> 2.0.CO; 2 .
Внешние ссылки
- СМИ, связанные с атрофией мышц на Викискладе?
- Мышечная атрофия по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
Классификация | D
|
---|---|
Внешние ресурсы |
|