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精准营养对初入高原人群作业能力的倾向性评分匹配分析

2025-03-29 70 上传者：管理员

摘要：目的：通过倾向性评分匹配后分析精准营养对初入高原官兵作业能力的干预效果。方法：选择2023年7月某部人员60例作为研究组，选择2023年9月某部队人员200例作为对照组。其中研究组在进驻高原前1周采取精准营养干预，对照组给予常规饮食保障。收集两组人群一般资料，进入高原前及进入高原1个月时人体成分情况以及SCL-90得分情况，了解此期间所有人群急性高原反应(AMS)发生率情况。收集结束后通过倾向性评分匹配两组人群，并分析两组人群收集资料之间的差异。结果：两组样本经过倾向性评分匹配后共49例患者配对成功，在两组间的协变量经匹配后均达到平衡，经PSM个协变量的均衡性得到明显提高(P>0.05)。对照组进入高原1个月后去脂BMI、骨骼肌量及人体成分分析评分较入高原前下降，脂肪量指数较入高原前升高(P<0.05)。研究组进入高原1个月后去脂BMI、骨骼肌量及人体成分分析评分显著高于对照组，脂肪量指数低于对照组(P<0.05)。进入高原1个月后除偏执因子外，两组其他因子及总分情况均较进入高原前升高(P<0.05)。研究组进入高原1个月后躯体化因子、人际关系敏感因子、焦虑因子、恐怖因子得分及总分低于对照组(P<0.05)。研究组AMS发生率低于对照组(P<0.05)。结论：精准营养干预能有效提升初入高原人群体质，降低AMS发生率，对于改善其心理状态具有促进作用。

关键词：
作业能力
应激反应
精准医疗
营养干预
高原环境
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高原环境因基础条件与平原之间的差异会导致初入高原人群发生应激反应,严重影响部队战斗力[1]。既往研究[2]指出,通过营养干预能有效增强骨骼肌功能,改善蛋白质代谢,改善运动员在高原环境的适应及运动能力。精准营养干预是精准医学分支的重要组成部分,因其针对个体化差异制订干预方案的特点,已在辅助临床治疗上取得突出效果[3]。本次研究通过评价精准营养对初入高原官兵的作业能力的干预效果,为提升初入高原官兵的适应及作业能力提供参考,具体如下。

1、对象与方法

1. 1研究对象

选择2023年7月某部人员60例作为研究组,选择2023年9月某部队人员200例作为对照组。纳入标准:(1)进入高原前均在至少二甲医院完成体检,结果显示健康。(2)年龄≥20周岁。(3)既往生活环境海拔< 3 000m。(4)均知情同意。

1. 2材料及方法

1. 2. 1使用仪器及营养剂。

inbody770人体成分分析仪(厂家:韩国拜斯倍斯);短肽全营粉(厂家:贵州柴胜,规格:360g);全营粉(厂家:贵州柴胜,规格:360g);肠内营养粉剂(TP)(厂家:雅培,规格:400g);DNA藻油(厂家:贵州柴胜,规格:5g);谷氨酰胺(厂家:贵州柴胜,规格:5g);益生菌固体饮料(厂家:贵州柴胜,规格:2g);乳清蛋白粉固体饮料(厂家:贵州中鑫,规格:15g×25 /盒)。

1. 2. 2进入高原方案。

(1)研究组:从云贵高原(海拔1 200m)出发,乘汽车前往云南某地(海拔3 400m)在该点1周后乘坐民航方式运输至西藏某地(海拔4 000m)。(2)对照组:由各地统一集合到四川某地(1 300m),再乘坐民航客机至西藏某地区(海拔2 900m)适应后前往西藏某地(海拔4 000m)。

1. 2. 3对照组给予常规饮食保障。

进驻高原前对人群行常规饮食指导及宣教,食物种类多样,以谷类为主,多吃蔬果、奶类和大豆及其制品,适量吃鱼、禽、蛋、瘦肉,油盐适量,足量饮水,并摄入足够的能量,增加高碳水化合物类食物的摄入。

1. 2. 4研究组给予精准营养干预方案。

出发前1周由我院营养科医生进行饮食指导及宣教,收集干预对象3d的24h膳食调查数据,评估干预对象饮食情况。根据不同个体的饮食情况做出个体化食谱以及肠内营养干预方案。参考《军人营养素供给量》[4]中的相关内容,在进入高原前4d按照以下方式配置每日食物类别。(1)碳水化合物按8 ~ 10g / kg、蛋白质按g / kg计算每日需要量,根据膳食追踪统计每日饮食摄入的数量后,不足部分通过添加肠内营养制剂[短肽全营粉、全营粉、肠内营养粉剂(TP)、乳清蛋白粉]补充。(2)常规给予DHA藻油5g,2次/ d,增强免疫力;谷氨酰胺5g,2次/ d,保护肠黏膜,促进蛋白合成。(3)益生菌颗粒2g,2次/ d,改善肠道功能,调整胃肠道菌群。

1. 3观察指标

1. 3. 1人体成分分析情况。

均使用inbody770人体成分分析仪对样本晨起后空腹状态下人体成分进行分析,观察指标包含体质量指数(BMI)、去脂BMI、骨骼肌量、骨矿物质含量、脂肪量指数及评分情况。

1. 3. 2心理状态分析。

采用SCL-90量表分析两组人员心理状态,依托微信问卷星软件进行调查,主要对人员心理情况进行分析,心理评估委托专业心理医师进行评价。

1. 3. 3急性高原反应(acute mountain sickness,AMS)。

根据Lake louise AMS国际评分标准[5]:选取其中头痛、胃肠道症状、疲劳/虚弱、头晕/头昏、嗜睡5种症状进行评价,每种症状分为无、轻、中、重4个等级,以Likert 4级计分法,按0 ~ 3分对相应等级表现进行赋分。当头痛持续发生,且总得分≥3分被认定为AMS。

1. 4统计学方法

采用SPSS25. 0软件对实验数据进行分析,其中计数资料采用计数资料以频数/ (% )表示,组间比较采用 χ2检验,等级资料采用Kruskal-Wallis H检验;计量资料以(x±s)表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验;重复资料采用重复测量方差检验比较;倾向性评分匹配(PSM)过程利用PSM扩展程序进行:以组别为因变量,各协变量为自变量,通过logistics回归分析估计倾向性评分值,采用1∶1临近匹配法进行匹配,通过卡钳值为0. 02保证匹配结果的优良性,然后比较组间协变量的标准差异在匹配前后的改变,匹配后的标准差异越接近于0,匹配结果越满意,当标准差异绝对值< 0. 1时,认为组间变量的均衡性较好,P < 0. 05为结果具有统计学意义。

2、结果

2. 1两组匹配前基线资料情况比较

研究组年龄及入高原前BMI均大于对照组,两组学历及入高原前生活地区海拔存在显著差异(P < 0. 05),见表1。

表1两组样本匹配前基线资料情况比较

2. 2两组匹配后基线资料情况

两组样本经过倾向性评分匹配后共49例患者配对成功,在两组间的协变量经匹配后均达到平衡,经PSM个协变量的均衡性得到了明显提高(P > 0. 05),见表2。

表2两组匹配后基线资料比较

2. 3匹配后两组进入高原前后人体成分分析结果比较

两组进入高原前人体成分分析各指标比较差异无统计学意义(P > 0. 05);对照组进入高原1个月后去脂BMI、骨骼肌量及人体成分分析评分较进入高原前下降,脂肪量指数较入高原前升高,差异有统计学意义(P < 0. 05),两组其他指标较进入高原前差异无统计学意义(P > 0. 05);研究组进入高原1个月后去脂BMI、骨骼肌量及人体成分分析评分显著高于对照组,脂肪量指数低于对照组,差异有统计学意义(P < 0. 05),见表3。

表3匹配后两组样本进入高原前后人体成分分析结果比较

2. 4匹配后两组进入高原后高原反应发生情况比较

两组均未出现高原肺水肿及脑水肿情况。研究组进入高原1个月期间发生AMS共计13例,发生率26. 53% (13 / 49);对照组进入高原1个月期间发生AMS 22例,发生率为44. 90%(22 / 49)。研究组AMS发生率低于对照组,差异具有统计学意义(χ2= 4. 411,P = 0. 036)。

2. 5匹配后两组进入高原前后SCL-90得分情况比较

两组进入高原前SCL-90各项得分比较差异无统计学意义(P >0. 05);进入高原1个月后除偏执因子外,两组其他因子得分及总分情况均较进入高原前升高(P < 0. 05)。研究组进入高原1个月后躯体化因子、人际关系敏感因子、焦虑因子、恐怖因子得分及总分低于对照组,差异具有统计学意义(P <0. 05),见表4。

表4匹配后两组进入高原前后SCL-90得分情况比较

3、讨论

高原低氧、低压环境会导致人体各项生理机能的负面改变,尤其是短时间内由平原进入高原的人群,常因为AMS导致在高原开展工作受到严重限制[6]。近几年来,由于西藏地理位置的特殊性,进入高原工作或旅游的人群较多,维持初入高原人群的正常作业能力是保障工作及任务顺利开展的重要手段[7]。本次研究在设计之初因为样本的特殊性,采用了多中心采样再进行匹配后比较的方式,虽然相较于随机临床对照实验存在一定差距,但对于反应精准营养干预的效果仍具有一定的价值。

前期有研究指出对于高原训练的运动员进行营养支持能有效提升其运动能力,而精准营养干预是近几年来在临床研究中被证实更有效的营养支持方案,故将之运用于初入高原官兵对于维持其作业能力可能具有较好的效果[3]。在本次研究中,对两组样本人体成分分析结果进行了比较,由于随访时间较短,故在此期间两组BMI并无明显变化。但比较具体成分后发现,研究组去脂BMI、骨骼肌较前无明显变化,而对照组上述2个指标较前下降,上述结果说明精准营养干预能有效维持初入高原人群的肌肉含量。有研究指出,高原缺氧环境下骨骼肌内Mn-SOD含量增加,GSH-px活性减少,从而加剧肌肉内氧化应激反应,引起睾酮及IGF表达下调,导致骨骼肌内蛋白分解增加;同时因为蛋白合成需要通过三羧酸循环供能,故低氧状态还会导致蛋白合成被抑制,高原环境会导致人体骨骼肌含量下降[8-9]。本次研究中针对初入高原官兵使用了乳清蛋白,其中富含的优质蛋白以及过氧化物酶、IGF等活性物质能有效阻止骨骼肌蛋白分解,并及时补充因缺氧导致合成受限的蛋白,故能有效维持骨骼肌含量。还有研究指出,谷氨酰胺作为蛋白质合成的底物,不仅能促进骨骼肌内蛋白合成,还能有效降低大强度活动后运动员肌肉损伤及炎症反应的情况[10-11],以上都是精准营养干预能有效维持样本骨骼肌含量的理论基础。

有研究结果显示,高海拔地区因其环境、饮食习惯等改变,血脂代谢异常较为常见,导致人群肥胖发生率升高[12];且初入高原人群因为缺氧等不适,活动量相对减少,故大量摄入碳水后会导致能量堆积,从而转化为脂肪。在本次研究中,对照组脂肪量指数升高就是基于上述原因导致。研究指出,骨骼肌代谢时所需部分能量会由脂肪提供,故维持骨骼肌含量能保持更大的脂肪消耗,同时在进食足量易消化的蛋白后能相对减少碳水的摄入,故能降低脂肪的生成[13-14]。在本次研究中进入高原1个月后研究组脂肪量指数低于对照组,充分说明对初入高原人群补充乳清蛋白,在维持骨骼肌含量的基础上还能有效降低脂肪合成,进而提升其人体成分分析评分及运动能力。有研究指出,缺氧状态下因为骨骼肌蛋白代谢障碍会导致肌肉活动能力下降,从而引起循环、呼吸、消化等多个系统功能下降,进而诱发AMS[15]。而本次研究中因为研究组通过精准营养干预后有效维持其骨骼肌含量,从而避免其AMS的发生。还有研究指出,AMS发生与缺氧导致的自主神经功能障碍有关,具体机制尚不明确,但患者缺氧状态下自主神经功能明显下降[16]。而谷氨酰胺作为神经细胞代谢的重要参与成分,可以通过抑制细胞内质网应激反应改善缺血缺氧损伤后的神经功能,从而减轻高原缺氧环境导致的自主神经功能障碍,降低AMS发生率[17]。后续针对样本的心理评分比较结果提示,进入高原后除偏执因子外,所有样本的其他因子均有显著升高。在柴渭莉等[18]的研究中指出,因为高原恶劣的自然环境以及闭塞的生活环境,导致心理压力增加、负面体验增多,会刺激初入高原人群导致其发生心理应激,故导致其心理评分变化。在该研究中,AMS被认为是导致心理负面状态的重要因素,而本次研究通过精准营养干预有效降低了AMS的发生率,故减少了导致患者心理障碍的关键环节,从而改善了初入高原官兵的心理状态。

本次研究为小样本量研究,且由于条件限制,未进行随机对照研究,结论可靠程度尚有欠缺,但通过本次研究发现,精准营养干预对于改善初入高原人群体质具有明显的作用,且能有效降低AMS发生率,降低心理应激反应。

参考文献:

[1]高钰琪. 高原军事医学[M]. 重庆:重庆出版社,2005:25-604.

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[4] GJB823B-2016 军人营养素供给量[ S]. 北京:中央军委后勤保障部,2016.

[7] 陈勇,陈志军,段小军,等. 不同运输方式下某部赴高原驻训人员急性高原反应发生情况调查[ J]. 第三军医大学学报,2017,39(2):107-110.

[16]隆敏,覃军,黄岚,等. 自主神经功能在急性高原反应发病中的意义[J]. 解放军医学杂志,2007,32(4):405-408.

[17]李亚松,陈祥荣,邬树凯,等. 谷氨酰胺抑制内质网应激反应改善大鼠创伤性颅脑损伤后神经功能[ J]. 中华临床营养杂志,2017,25(1):47-52.

[18]柴渭莉,刘晓峰,王延琦,等. 某部官兵急性高原反应与心理健康状况关系抽样调查[J]. 中华劳动卫生职业病杂志,2018,36(7):504-505

基金资助:2023年度联勤保障部队第九二五医院自主创新科学基金项目(yjkt2023-06);

文章来源:张俊臣,李新顺,马英,等.精准营养对初入高原人群作业能力的倾向性评分匹配分析[J].医学理论与实践,2025,38(06):1048-1051.