Физическая активность при саркопении: реабилитационные подходы в профилактике и лечении возрастной патологии мышечной ткани

Саркопенией называют прогрессирующее генерализованное скелетно-мышечное заболевание, сопровождающееся высоким риском неблагоприятных исходов, таких как падения, переломы, физическая нетрудоспособность и смерть [1], ухудшением течения сопутствующей патологии, снижением качества и продолжительности жизни [2]. До недавнего времени саркопению определяли как синдром, обозначающий возрастное атрофическое дегенеративное изменение скелетной мускулатуры, приводящее к постепенной потере мышечной массы и силы скелетных мышц [3, 4], при этом акцент ставился на гериатрическом, т.е. возрастном, характере патологии. Однако в последнем Европейском консенсусе по саркопении указано, что изменения могут начинаться и в более раннем возрасте, а ведущим критерием для диагностики этого заболевания является снижение мышечной силы [5].

Распространенность саркопении среди лиц старше 60 лет может составлять, по разным данным, до 60% [6]. В одном из крупных метаанализов, включавшем 17 исследований и 220 тыс. участников, было продемонстрировано, что при наличии саркопении риск преждевременной смерти возрастает в 4 раза, а риск снижения функциональных возможностей мышц и инвалидности в 3 раза выше, чем у лиц того же возраста без этой патологии [7]. Статистические данные об эпидемиологии саркопении в Российской Федерации на сегодняшний день довольно ограниченны и отражают скорее результаты научных исследований отдельных рабочих групп, чем истинную распространенность патологического состояния в популяции [8].

Скелетные мышцы в норме составляют примерно 40% массы тела и включают в себя от 50 до 70% всего белка организма. Главной функцией мышц является обеспечение перемещения тела в пространстве и поддержание равновесия. Помимо этого, скелетные мышцы играют центральную роль в метаболизме белка. Являясь основным резервуаром аминокислот, мышечная ткань обеспечивает постоянство синтеза белка для всех тканей организма даже при отсутствии поступления протеинов с пищей [9]. Механизмы развития саркопении многообразны и связаны с генетическими (гены ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), миостатина, интерлейкина-6, рецептора витамина D и др.), эндокринными факторами (снижение уровня гормона роста, инсулиноподобного фактора роста-1, половых гормонов, развитие инсулинорезистентности), повышением выработки миостатина, хроническим системным воспалением, постепенным снижением активности α-моторных нейронов, развитием митохондриальной дисфункции мышечной ткани, а также ускоренным апоптозом миоцитов [10, 11]. Модифицируемые факторы риска саркопении, к которым относятся особенности образа жизни, в первую очередь несбалансированный рацион питания с дефицитом белка и избыточной общей калорийностью (качественные и количественные характеристики потребляемой пищи), а также недостаточный уровень физической активности (ФА), повышают риск развития саркопении посредством активации вышеуказанных механизмов патогенеза [12—14].

Перечисленные механизмы с течением времени приводят к структурным и функциональным изменениям скелетных мышц, таким как жировая коллагеновая инфильтрация, нарушения микроциркуляции, снижение количества быстрых волокон и синтеза тяжелых цепей миозина в их составе, приводящим к нарушению функции мышечной ткани, ее гипотрофии и атрофии [15].

Подходы к диагностике саркопении продолжают совершенствоваться. Согласно Европейскому консенсусу (EWGSOP2) определены следующие основные диагностические критерии саркопении:

1. Снижение мышечной силы.

2. Снижение качества мышечной ткани и/или ее количества.

3. Снижение физической работоспособности.

При этом снижение мышечной силы свидетельствует о возможном диагнозе саркопении, наличие первого и второго критериев — о подтвержденном диагнозе, а наличие всех критериев у пациента — о течении заболевания.

Подтверждение критериев может проводиться с помощью разных методов исследования. На сегодняшний день оценка саркопении различается в разных странах в зависимости от использования актуальных региональных рекомендаций [1, 16]. Однако все они основаны на оценке снижения мышечной массы, мышечной силы и мышечной функции, а также использовании специальных опросников для диагностики саркопении. Некоторые отрезные точки по основным параметрам диагностики саркопении представлены в таблице.

Снижение мышечной силы чаще всего оценивается при помощи кистевой динамометрии; при невозможности ее выполнения, связанной с патологией кисти, может быть оценена сила мышц нижних конечностей посредством измерения изометрического крутящего момента; также может быть выполнен тест «сесть/встать» [17].

Для определения мышечной массы применяется как количественная, так и качественная оценка мышечной ткани. Классическими способами количественной оценки саркопении являются компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), по данным которых можно судить об общей массе скелетной мускулатуры или аппендикулярной массе мышц. Однако применение этих методик ограничено их высокой стоимостью, требованиями к персоналу, наличием ряда противопоказаний и неудобством для пациента [18]. Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия является более доступным методом определения объема мышц, но имеет меньшую валидность [19]. Для оценки соотношения мышечной массы с общими размерами тела используют ее отношение к квадрату роста, массе тела или индексу массы тела [20]. Косвенная оценка мышечной массы на основе измерения электрической проводимости тела возможна при измерении биоэлектрического импедансного анализа [21].

Перспективными методами оценки количества и качества мышечной массы являются измерение площади мышц передней поверхности бедра на уровне его середины посредством КТ и МРТ [22], измерение поясничной мышцы [23], тест на разведение принимаемого перорально креатина, меченного дейтерием (D3-креатин) [24], разработка биомаркеров саркопении и ультразвуковое исследование мышц. Ультразвуковая диагностика является потенциальной альтернативой высокотехнологичным методам исследования, поскольку сочетает в себе возможность как качественной, так и количественной оценки мышечной ткани. Как правило, оценивается толщина и площадь квадрицепса бедра, а также проводится качественная оценка структуры мышцы (эхогенность, однородность, рисунок мышечных волокон). Для пожилых пациентов была доказана валидность ультразвукового метода диагностики саркопении, сравнимая с КТ, МРТ и биоимпедансометрией [25].

Определение снижения физической работоспособности проводится при помощи ряда валидизированных тестов и опросников (см. таблицу), при этом оценивается не только функция мышц, но и особенности нейромышечной регуляции, в том числе оценка выполнения упражнений на баланс [26]. Батарея тестов SPPB, тест с 400-метровой ходьбой и пятикратный тест «Встань и иди» (TUG) имеют достоверную корреляцию со смертностью пациентов [27].

Диагностические критерии саркопении по данным разных консенсусов

С учетом высокой медико-социальной значимости проблемы саркопении, продолжается совершенствование диагностических и терапевтических стратегий для этой категории пациентов. При этом основными задачами являются внедрение общедоступных скрининговых методов для раннего выявления саркопении, высокоэффективных методов ее лечения и профилактики, с доказанным положительным влиянием на прогноз и качество жизни пациентов.

Малоподвижный образ жизни — фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний, что было продемонстрировано в крупных эпидемиологических исследованиях [28]. Накоплено достаточное количество данных о связи уровня кардиореспираторной выносливости с заболеваемостью и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний. Низкий уровень кардиореспираторной выносливости, наиболее часто оцениваемый по уровню максимального потребления кислорода, является сильным независимым предиктором риска смерти от сердечно-сосудистого заболевания, а также смерти от всех причин [29]. Экспертами обсуждается целесообразность добавления уровня кардиореспираторной выносливости к традиционным факторам риска сердечно-сосудистых заболеваний для оптимальной реклассификации и более точного прогнозирования рисков [30]. Замена малоподвижного времени на 15 или 60 мин ФА средней интенсивности позволяет снизить риск саркопении примерно на 15 и 50% соответственно [31]. При обследовании пожилых мужчин, проживающих в пансионатах, было показано, что регулярная ФА, даже малой интенсивности, связана со снижением риска саркопении, при этом преобладание нагрузок умеренной или высокой интенсивности оказывает еще более выраженное положительное влияние на мышечную массу [32].

В крупном исследовании PREMIDED-Plus оценивали влияние ФА разной интенсивности и малоподвижного образа жизни на проявления саркопении у более 1,5 тыс. пациентов старше 60 лет обоего пола. Результаты исследования подтвердили, что увеличение ежедневной ФА умеренной и высокой интенсивности обладает профилактическим эффектом в отношении развития саркопении, улучшает параметры состава тела и препятствуют снижению мышечной силы у пациентов пожилого возраста с ожирением или избыточной массой тела и метаболическим синдромом. Напротив, увеличение неподвижного времени (сидячий образ жизни) оказывает пагубное воздействие на состав тела. Авторы сделали вывод о важнейшей роли ФА средней интенсивности для пациентов пожилого возраста и высокого сердечно-сосудистого риска [33].

Повышение регулярной ФА, добавление аэробных, анаэробных физических упражнений (ФУ) и нейромоторных тренировок, применение различных методик физической реабилитации, действующих на ключевые звенья патогенеза, имеют важное значение в профилактике и лечении саркопении, независимо от возраста пациента. К понятию «физическая активность» относится любое движение, производимое скелетной мускулатурой, в результате которого затрачивается энергия. ФУ (тренировки или нагрузки) представляют собой спланированную, структурированную и повторяющуюся ФА, направленную на улучшение физической формы (фитнеса) [34].

Согласно данным актуальных исследований, ФА оказывает выраженное позитивное воздействие на организм пожилого человека. Регулярные физические тренировки в пожилом возрасте способны увеличивать/сохранять мышечную массу и силу, а также уменьшать жировую массу, что было продемонстрировано как в поперечных [35, 36], так и в проспективных исследованиях [37]. Положительная взаимосвязь между вышеуказанными благоприятными эффектами была установлена не только для нагрузок средней и высокой интенсивности (≥4 МЕТ), но и для нагрузок меньшей интенсивности [38]. Показано, что увеличение ежедневной ФА до 1 ч в сутки (от средней до высокой интенсивности) обратно пропорционально количеству жировой массы, индексу массы тела и прямо пропорционально окружности голени (суррогатный маркер саркопении) [39].

По данным ряда исследований, через 4 мес регулярной ФА аэробного характера умеренной интенсивности у лиц пожилого возраста отмечаются благоприятные изменения в виде: повышения пикового потребления кислорода, активации митохондриальных ферментов, снижения уровня висцеральной жировой ткани и триглицеридов плазмы [40]. Менее убедительные данные получены в отношении влияния аэробных нагрузок умеренной интенсивности на чувствительность к инсулину, которая значимо не улучшалась у пожилых пациентов в сравнении с лицами более молодого возраста [41]. Однако при исследовании аэробных нагрузок высокой интенсивности было продемонстрировано, что они способны улучшать чувствительность к инсулину у лиц пожилого возраста [42].

Кохрейновский систематический обзор влияния прогрессивных тренировок с отягощениями (PRT) на физические функции показал, что по сравнению с контролем в группе PRT значимо улучшились такие параметры мышечной функции, как скорость ходьбы, скоростные характеристики тестов «встань и иди» и «встать со стула» [43]. Авторы указали, что 2—3 силовые тренировки в неделю способны улучшить физическое состояние в пожилом возрасте, что проявляется в виде снижения функциональных ограничений подвижности, уменьшения мышечной слабости и служит профилактикой инвалидности [44]. Два крупных рандомизированных исследования продемонстрировали позитивный дозозависимый эффект силовых тренировок на все три компонента саркопении: на мышечную массу, определяемую при помощи биоимпедансометрии, мышечную силу, а также показатели общей физической работоспособности [45].

В наиболее крупном на сегодняшний день интервенционном исследовании по изучению потери функциональной активности у пожилых пациентов — исследовании LIFE, в качестве методики оценки снижения функциональной активности мышц была использована Короткая батарея физической производительности (SPPB), а также тест ходьбы на 400 м [46], в то время как уровень мышечной массы не оценивался. В этом исследовании был использован структурированный подход к различным видам ФА для предотвращения нарушений подвижности. Вопрос о том, насколько мышечная масса до начала вмешательства связана с последующим изменением функциональной активности мышц на фоне лечения, должен проясниться в ходе проходящего в настоящий момент в Европе исследования «Саркопения и физическая активность у пожилых людей: мультикомпонентная стратегия лечения» (SPRINT-Study) [47].

Значительная часть исследований, посвященных изучению саркопении, проводится в специализированных пансионатах, в которых пожилые люди пребывают на постоянной основе. Так, например, была изучена взаимосвязь между ФА, саркопенией и сопутствующими факторами сердечно-сосудистого риска (дислипидемия, сахарный диабет 1-го типа и др.) среди более 200 пациентов пожилого возраста обоего пола (средний возраст 67 лет) в Ливане. Наиболее важным результатом данной работы была обнаруженная взаимосвязь между адекватным уровнем ФА (≥600 МЕТ-мин/нед, соответствующим аэробной ФА умеренной интенсивности в течение 150 мин/нед или высокой интенсивности 75 мин/нед) и меньшей частотой выявления саркопении. Кроме того, авторы этого исследования установили, что чем выше ФА указанной интенсивности, тем ниже частота выявления сахарного диабета 2-го типа и выше уровень субъективной оценки качества жизни по состоянию общего и ментального здоровья (Quality of life and mortality in the general population) [48].

Вероятно, для профилактики саркопении представляет важность не только вид, интенсивность и кратность ФУ, но и период времени, в течение которого они выполняются. В крупном когортном исследовании установлено, что саркопения значительно чаще (в 1,7 раза) встречается у вахтовых рабочих, чем у тех, кто никогда не работал посменно. У работников, дежуривших по ночам, был обнаружен повышенный риск саркопении даже с поправкой на такие потенциально неблагоприятные факторы риска, как возраст, пол, низкобелковая диета, малоподвижный образ жизни, продолжительность сна, курение, употребление алкоголя, инсулинорезистентность, психические заболевания и социально-экономические факторы [49]. Таким образом, учет циркадных особенностей ФА потенциально может способствовать повышению эффективности упражнений для профилактики и лечения саркопении. Дальнейшие исследования должны оценить влияние тренировок в определенное время суток на формирование и функциональные характеристики мышечной ткани, в том числе посредством воздействия на функцию митохондрий [50].

Для пожилых пациентов с признаками саркопении рекомендованы следующие виды ФА: аэробные физические нагрузки (ходьба, подъем по ступенькам, езда на велосипеде), упражнения на сопротивление (силовые физические нагрузки) и нейромоторные тренировки [51, 52]. На сегодняшний день не совсем ясна роль скоростно-силовых нагрузок в лечении саркопении [53]. Следует отметить, что польза двигательной активности в большей степени выражена в отношении силы и функции мышц, чем в отношении влияния на мышечную массу [54].

Аэробные физические нагрузки — продолжительная ритмическая активность, вовлекающая большие группы мышц и обладающая наиболее изученным благоприятным влиянием на течение сердечно-сосудистых заболеваний, в связи с чем их называют также кардионагрузками [55]. При аэробных физических нагрузках увеличиваются общая объемная митохондриальная плотность, ферментативная митохондриальная активность и окислительная способность скелетных мышц, количество мышечных волокон I типа и происходит перераспределение волокон II типа в пользу типа IIa [56]. Реализуя данные патогенетические механизмы, систематические аэробные физические нагрузки воздействуют на различные сосудистые и метаболические процессы: увеличивают плотность капилляров, активируют синтез и высвобождение оксида азота (NO), стимулируют ангиогенез, улучшают вазодилатационную и эндотелиальную функции, уменьшают окислительный стресс, снижают общее периферическое сопротивление сосудов, ускоряют метаболизм и кровоток в скелетных мышцах [57, 58].

Пожилым лицам рекомендуется не менее 150—300 мин в неделю аэробных физических нагрузок средней интенсивности или не менее 75—150 мин в неделю аэробных физических нагрузок высокой интенсивности; максимально полезным для здоровья является сочетание аэробных физических нагрузок средней и высокой интенсивности в виде аналогичных по времени еженедельных занятий [59].

Силовые/анаэробные нагрузки/упражнения — упражнения, повышающие силу, выносливость и массу скелетных мышц (силовые упражнения, упражнения с сопротивлением, упражнения на силу и сопротивление) [60]. Ориентированные на основные группы мышц (агонисты и антагонисты), эти упражнения включают сложные или составные движения через полный диапазон движения суставов [61] и способствуют увеличению числа и размера быстрых мышечных волокон [62]. При интенсивной работе мышц максимально активируется анаэробный гликолиз, приводящий к образованию и накоплению лактата, что временно заменяет аэробный метаболизм глюкозы в скелетной мускулатуре [63]. В отличие от аэробных нагрузок, действие которых опосредовано преимущественно увеличением кислородной емкости крови, силовые тренировки, выполняемые на регулярной основе и с высокой отдачей, способны стимулировать мышечную гипертрофию [64]. Кроме того, регулярные упражнения с отягощением улучшают процессы нейромышечной адаптации за счет нормализации функции моторных нейронов [65].

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует лицам пожилого возраста старше 64 лет с целью получения дополнительной пользы для здоровья выполнять силовые упражнения средней и большей интенсивности на все основные группы мышц не реже 2 раз в неделю [66]. Несмотря на эту рекомендацию, данные актуальных исследований демонстрируют недостаточный уровень силовых тренировок среди пожилых: лишь 20% из них уделяют внимание этому виду ФА и только 13% выполняют их с рекомендуемой частотой дважды в неделю [67]. Между тем добавление к рекомендуемому ВОЗ уровню аэробных физических нагрузок силовых тренировок демонстрирует выраженный положительный эффект в отношении риска саркопении у лиц пожилой возрастной группы. Так, в исследовании, проведенном у физически активных пожилых лиц без явных диагностированных заболеваний, было вывлено, что применение дополнительных силовых тренировок ассоциировано не только с благоприятным влиянием на саркопению, но и с более высоким уровнем общей физической работоспособности. Причем позитивное влияние силовых нагрузок наблюдалось независимо от соблюдения рекомендаций по потреблению белка в рационе [68].

Нейромоторные физические нагрузки — упражнения на равновесие, ловкость, координацию, выработку динамических стереотипов (походки, осанки и др.). Нейромоторная ФА, рекомендованная для лиц пожилого возраста, направлена на снижение риска падений, поддержку и улучшение баланса и двигательных навыков (равновесие, ловкость, координация и походка). Она включает различные виды активности, такие как тай-чи, пилатес, йога и др., проводится с использованием вспомогательного оборудования, спортивных снарядов и специальных тренажеров [69]. В ходе еженедельных физических нагрузок в целях повышения функциональных возможностей и предотвращения риска падений пожилым следует не реже 3 раз в неделю выполнять различные комплексные ФУ, в которых особое внимание уделяется упражнениям на равновесие и силовым упражнениям средней и большей интенсивности [70].

Большое значение в ситуации лечения пожилого пациента приобретают тренировочные программы с учетом индивидуальных особенностей. В клинической практике в настоящее время рекомендованы как минимум 2—3 тренировки в течение 30 мин в неделю с умеренной нагрузкой и последовательным увеличением числа повторений, а также же постепенным увеличением массы грузов для отягощения [71]. Одним из принципов дозирования ФА при саркопении является последовательное возрастание интенсивности упражнений для эффективной адаптации мышц к нагрузкам и снижения риска травм. ФУ должны включать в себя динамические движения, вовлекающие в процесс крупные мышечные группы, такие как разгибатели колена и бедра. Период разминки у пожилых людей должен длиться 15—20 мин, а заминки — не менее 10—15 мин [72].

Таким образом, ФА является ключевым звеном в стратегии профилактики и лечения саркопении, в связи с чем врачам любых специальностей целесообразно рекомендовать использование физических нагрузок для всех пациентов, имеющих риск саркопении, вне зависимости от возраста. Добавление к рекомендованному минимуму ФА двух и более силовых и/или нейромоторных тренировок способствует увеличению мышечной силы, функции, а также общей кардиореспираторной выносливости.

Для пожилых пациентов физическая реабилитация с использованием специализированных, адаптированных по возрасту методик чрезвычайно важна в комплексном лечении саркопении, благодаря положительному воздействию ФУ на ключевые звенья патогенеза этого заболевания. Регулярные повседневные физические нагрузки являются наиболее эффективным способом поддержания здоровья в пожилом возрасте за счет локальных и системных эффектов, помогая уменьшить жировые отложения, увеличить мышечную массу и силу, а также повысить уровень кардио-респираторной выносливости [73—75]. Напротив, недостаточная ФА в пожилом возрасте ассоциирована со снижением всех аспектов качества жизни: физического, когнитивного и психологического.

Очевидно, что предотвратить неблагоприятные последствия гиподинамии помогут комплексные меры, направленные на поощрение ФА среди пожилых [76]. Целесообразно проведение эпидемиологических исследований с целью оценки распространенности саркопении и анализа уровня ФА лиц пожилого возраста в разных регионах РФ, а также внедрение специализированных программ «геронтогимнастики» как долгосрочной стратегии активного долголетия. Кроме того, необходимо проведение сравнительных исследований среди пациентов пожилого возраста для уточнения характера влияния разных видов и типов ФА на такие параметры саркопении, как сила, количество и качество мышц (в том числе их объем), характеристики функциональной активности мышц.

Поисково-аналитическая работа по подготовке рукописи проведена в рамках выполнения государственного задания по фундаментальным научным исследованиям, тема №FGMF-2022-0005.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare that there is no conflict of interest.