Vliv nutriční intervence v kombinaci s vitaminem D na rozvoj sarkopenie

Súhrn

Článek předkládá analýzu studií zabývajících se implementací nutriční intervence, která obsahuje vitamin D, a nutriční intervencí obsahující vitamin D v kombinaci s odporovým cvičením. Všechny tyto intervence byly hodnoceny u pacientů se sarkopenií a bez ní.

Pro vyhledání studií byly použity databáze PubMed, CINAHL a MEDLINE. Vyhledávány byly práce z let 2017–2022 v českém a anglickém jazyce. Všechny musely být volně přístupné ve fulltextu a zaměřovat se na pacienty starší 65 let. Do přehledu byly zařazeny pouze metaanalýzy a randomizované kontrolované studie (RCT). Do přehledu bylo zařazeno celkem 5 RCT. Tematicky je lze rozdělit na studie zaměřené na nutriční intervenci (1 práce) a ty, které se věnují nutriční intervenci v kombinaci s odporovým cvičením (4 práce), kde byly výsledky nejspolehlivější.

Vzhledem k jejich výsledkům lze konstatovat, že podávání nutriční intervence obohacené o vitamin D v kombinaci s odporovým cvičením může zlepšit hladiny vitaminu D, svalovou sílu a fyzickou zdatnost u seniorů starších 65 let.

Klíčová slova:

nutriční intervence, vitamin D, sarkopenie, senioři

ÚVOD

Proces stárnutí je odpovědný za mnoho změn, které se týkají složení lidského těla, a to včetně úbytku svalové hmoty kosterního svalstva (1). Je prokázáno (2), že po dosažení 50 let věku ročně klesá hmota kosterního svalstva o 1–2 % a síla kosterního svalstva se ve věku 50–60 let snižuje o 1,5 % ročně. Všechny tyto jevy mohou vést k sarkopenii (3). Tu můžeme definovat jako ztrátu svalové hmoty a síly a/nebo fyzické funkce a velmi často se vyskytuje u seniorů ve věku nad 65 let (4). Sarkopenie zvyšuje riziko pádů, zlomenin a zhoršuje schopnosti vykonávat každodenní aktivity (5). Dále je spojená s onemocněním srdce, především se srdečním selháním (6), respiračními nemocemi i kognitivními poruchami, vede k poruchám hybnosti a přispívá ke snížení kvality života. Všechny tyto negativní dopady mohou vést ke ztrátě soběstačnosti, potřebě umístění do dlouhodobé péče, nebo dokonce k úmrtí (5).

Sarkopenie se vyskytuje u 5–10 % osob starších 65 let a až u 11–50 % seniorů starších 80 let (7, 8). Má řadu příčin, jakými jsou anorexie (7), zánětlivá onemocnění střev (například Crohnova choroba a ulcerózní kolitida) (9), inzulinová resistence, nedostatek fyzických aktivit (10) a také nízká koncentrace vitaminu D (7).

Hladina vitaminu D klesá s přibývajícím věkem a bylo prokázáno, že jeho nedostatek pozitivně koreluje s rizikem mnoha onemocnění včetně sarkopenie (11, 12). Jeho nízká hladina má negativní vliv na svalovou sílu, zvyšuje tělesnou nestabilitu, riziko pádů a invalidity. Naopak byl prokázán příznivý vliv vitaminu D na zachování svalové síly a novotvorbu svalové hmoty. Jeho suplementace byla spolu s dostatečným přísunem bílkovin a cvičením doporučena k prevenci sarkopenie. U pacientů se sarkopenií, kteří trpí deficitem vitaminu D, by mohla být suplementace vitaminu D ve stravě (800–1000 IU denně) slibnou léčbou tohoto závažného onemocnění (8, 13).

CÍL A METODIKA

Studie z let 2017–2022 v českém nebo anglickém jazyce a dostupné v plném znění, které se zabývaly vlivem vitaminu D na sarkopenii, byly vyhledány v elektronických databázích PubMed, CINAHL a MEDLINE. Byla použita klíčová slova sarcopenia, vitamin D a elderly. Do přehledu byly zahrnuty pouze randomizované kontrolované studie (RCTs) a/nebo metaanalýzy. Celkem bylo do hodnocení zařazeno 5 randomizovaných kontrolovaných studií – 1 zaměřená na samotnou nutriční intervenci, ostatní 4 na nutriční intervenci v kombinaci s odporovým cvičením.

NUTRIČNÍ INTERVENCE

Pouze nutriční intervencí se zabývala RCT zahrnující 380 účastníků starších 65 let, u kterých byla diagnostikována sarkopenie pomocí Short Physical Performance Battery (SPPB, skóre 4–9) a bioelektrické impedanční analýzy (BIA) (10, tab. 1). Účastníci studie byli randomizováni do intervenční skupiny zahrnující 196 účastníků (průměrný věk 77,3 roku) a kontrolní skupiny tvořené 184 účastníky průměrného věku 78,1 roku. Nutriční přípravek pro intervenční skupinu obsahoval na porci 20 g syrovátkového proteinu, 3 g celkového leucinu, 800 IU vitaminu D, 9 g sacharidů, 3 g tuku, 500 mg vápníku a směs vitaminů, minerálů a vlákniny. Přípravek pro kontrolní skupinu obsahoval pouze sacharidy, tuky a některé stopové prvky. Chyběly všechny bílkoviny a mikroživiny. Tyto přípravky byly dodávány jako sáčky s práškem o hmotnosti 40 g k rozpuštění ve 100–150 ml vody k užití 2× denně (před snídaní a před obědem) po dobu 13 týdnů.

U obou skupin se tělesná hmotnost zvýšila asi o 1 kg během 13 týdnů. U intervenční skupiny se zlepšila celková minerální hustota kostí (BMD; p = 0,033), zvýšila se koncentrace 25(OH)D v séru průměrně o 26 nmol/l (p < 0,001; 55 %) a zvýšila se také koncentrace inzulinu podobného růstového faktoru 1 (IGF-1) (p < 0,001; 11 %). Naopak došlo k poklesu parathormonu (PTH) (p < 0,001; 21 %). V kontrolní skupině se nezměnila celková hustota kostí, avšak došlo ke snížení koncentrace 25(OH)D v séru průměrně o 6 nmol/l a také k poklesu IGF-1. Došlo ke zvýšení PTH. Výsledky dále ukázaly, že průměrný denní energetický příjem se během 13týdenní nutriční intervence zvýšil o 166 kcal/den u intervenční skupiny a o 165 kcal/den u kontrolní skupiny.

Autoři tak došli k závěru, že zvýšení cirkulujícího 25(OH)D a současné snížení koncentrace PTH může prospívat zdraví kostí (14).

Tab. 1  Studie zaměřená na samotnou nutriční intervenci

Pozn.: IS – intervenční skupina; KS – kontrolní skupina; IGF-1 – inzulinu podobný růstový hormon 1; PTH – parathormon, BMD – kostní denzita.

NUTRIČNÍ INTERVENCE V KOMBINACI S ODPOROVÝM CVIČENÍM

Přehled 4 randomizovaných kontrolovaných studií kombinujících nutriční intervenci s odporovým cvičením je uveden v tab. 2.

Tab. 2  Studie zaměřené na nutriční intervence v kombinaci s odporovým cvičením

Pozn.: IS – intervenční skupina; KS – kontrolní skupina; BMI – body mass index; TUG – Time Up and Go test; SPPB – Short Physical Performance Battery; CRP – C-reaktivní protein; MNA – Mini Nutritional Assessment.

První ze studií zahrnovala 45 mužů starších 65 let. Tato studie zkoumala účinky odporového cvičení, které nebylo vedeno žádnými odborníky. Toto cvičení bylo zkombinované s vícesložkovou suplementací zaměřenou na svalovou hmotu, sílu a funkci. Svalová hmota se zjišťovala pomocí dvouenergiové rentgenové absorbciometrie (DXA), včetně netukové hmoty celého těla (TLM), apendikulární libové hmoty, absolutní a relativní tukové hmoty a minerální hustoty kostí. Posouzení síly horních a dolních končetin sestávalo z testu síly úchopu, testu zvedání závaží dolními končetinami a měření maximální izometrické extenze kolena. Funkce svalů byla hodnocena testy Short Physical Performance Battery (SPPB), jež měří také rychlost chůze na vzdálenost 4 metrů, vstávání ze židle 5× po sobě a rovnováhu, která je měřena pomocí stoje spojného (nohy vedle sebe), stoje v semitandemové pozici (pata jedné nohy vedle palce nohy druhé) a stoje v tandemové pozici (pata jedné nohy dotýkající se prstů nohy druhé). Jako doplněk k SPPB byly provedeny další testy: 6minutový test chůze (6MWT), test vstaň a jdi (TUG – Time Up and Go) a výstup po 4 schodech. Všem účastníkům byla provedena biopsie ze stehenního svalu a odebrána krev ke stanovení hladin kreatininu, bilirubinu, alaninaminotransferázy (ALT), gamma-glutamyltransferázy (GGT), C-reaktivního proteinu (CRP), nízkodenzitního lipoproteinu (LDL), vysokodenzitního lipoproteinu (HDL), celkového cholesterolu a triglyceridů.

Intervenční skupinu tvořilo 22 mužů a kontrolní skupinu 23. Účastníci konzumovali nutriční přípravek, který se lišil ve složení u intervenční a kontrolní skupiny. Nutriční přípravek pro intervenční skupinu obsahoval na porci 24 g syrovátkového proteinu, 16 g micelárního kaseinu, 1000 IU vitaminu D, 416 mg vápníku, 3 g kreatinu, 10 ml rybího oleje, 2,46 g omega-3 mastných kyselin (1,51 g kyselina eikosapentaenová; 0,95 g kyselina dokosahexaenová), 0,08 g vitaminu E a 0,33 g směsi chutí (sacharóza, stévie, čokoláda). Nutriční přípravek pro kontrolní skupinu obsahoval na porci 40 g kolagenového proteinu, 10 ml slunečnicového oleje, 0,08 g vitaminu E a 0,34 g směsi chuti (sacharóza, stévie, čokoláda, xanthanová guma). Obě skupiny byly zapojeny do progresivního tréninku celého těla s elastickou gumou, který také trval 12 týdnů, 3× týdně ve dny, které nešly po sobě. Progresivní trénink se skládal ze sérií cviků, které byly zaměřeny jak na dolní, tak také horní část těla. Odpor elastického pásu byl v průběhu studie progresivně navyšován. K tomu měli účastníci ujít minimálně 5 tisíc kroků ve dnech, kdy probíhalo cvičení, a nejméně 10 tisíc kroků ve dnech bez cvičení.

Plánovaných 12 týdnů dokončilo 16 mužů (průměrný věk 77,4 roku) z intervenční skupiny a 16 mužů (průměrný věk 74,4 roku) z kontrolní skupiny. V intervenční skupině došlo ke statisticky významnému nárůstu TLM o 1,09 kg a k nárůstu apendikulární libové hmoty o 0,69 kg. Účastníci, kteří byli zařazeni do podskupiny sarkopenie (jak v intervenční, tak kontrolní skupině), vykazovali přírůstky v apendikulární svalové hmotě, a to v průměru o 0,9 kg (p < 0,05). Nicméně pouze v intervenční skupině se sarkopenií došlo k průměrnému přírůstku TLM o 1,65 kg a k poklesu tělesného tuku průměrně o 0,7 kg (p < 0,05). 4 ze 7 sarkopenických účastníků byli po intervenci překlasifikováni do méně závažných stadií sarkopenie, nebo dokonce do stavu bez sarkopenie.

Svalová síla se obecně zlepšila u všech účastníků, především v porovnání času a zvedání závaží dolními končetinami (p = 0,011), úchopu rukou (p < 0,01) a síly extenze kolena (p = 0,064). Zlepšení svalové funkce bylo pozorováno pouze v testu vstávání ze židle 5× po sobě, kdy jak v intervenční, tak v kontrolní skupině byl test proveden rychleji (p < 0,05), čímž se potvrdila účinnost domácího progresivního tréninku s nízkou intenzitou z hlediska zlepšení svalové funkce u seniorů. U testu chůze po 4 schodech došlo k významnému zlepšení pouze u intervenční skupiny (p < 0,05).

Při porovnání účastníků se sarkopenií a bez sarkopenie došli autoři této RCT k tomu, že u pacientů se sarkopenii došlo k většímu zlepšení v testech: rychlost chůze na 4 metry (p = 0,013; p < 0,05), rychlost chůze na vzdálenost 6 metrů (p = 0,017; p < 0,05) a chůze po 4 schodech (p = 0,047; p < 0,05). Naopak nedošlo k žádnému zlepšení v testu TUG (p = 0,18; p < 0,05), SPPB (p = 0,14; p < 0,05) a v testu vstávání ze židle 5× po sobě (p = 0,083; p < 0,05). Výsledky týkající se koncentrace vitaminu D byly následující: u intervenční skupiny došlo k jejímu navýšení (p < 0,05), zatímco u kontrolní skupiny se snížila (p < 0,05) (15).

Druhá RCT zahrnovala 140 sarkopenických účastníků starších 65 let, z nichž celou studii dokončilo 127 účastníků. Tato studie hodnotila bezpečnost a účinnost nutriční podpory. Účastníci studie byli testováni pomocí Mini Mental State Examination (MMSE), kdy nesměli trpět závažným kognitivním deficitem (MMSE > 18). Byly provedeny testy pro zjištění sarkopenie podle kritérií Evropské pracovní skupiny pro sarkopenii u starších osob (EWGSOP): BIA, síla stisku ruky a rychlost chůze. Účastníci byli rozděleni do skupiny intervenční (64 osob, průměrný věk 81 let) a kontrolní (63 osob, průměrný věk 82 let); každému byl sestaven individuální dietní plán, který bral v úvahu problémy s výživou, žvýkáním a polykáním. Všem účastníkům byla podávána nemocniční strava a buď nutriční podpora, nebo placebo. Délka intervence činila 4–8 týdnů podle délky hospitalizace.

Intervenční skupině byl podáván přípravek, který obsahoval na porci 20 g syrovátkového proteinu, 2,8 g leucinu, 800 IU vitaminu D, 9 g sacharidů, 3 g tuku, 500 mg vápníku a směs vitaminů, minerálů a vlákniny s energetickou hodnotou 150 kcal. Kontrolní skupina dostávala nutriční přípravek, který obsahoval maltodextriny. Účastníkům studie byl sestaven individuální cvičební program, který se zaměřoval na horní a dolní končetiny a také na procvičování rovnováhy. Cvičili 5× týdně, kdy počáteční doba cvičení byla 20 minut a tuto dobu bylo možné postupně zvyšovat až na 30 minut.

V obou skupinách došlo ke zvýšení koncentrace bílkovin a ke zlepšení skóre v testu Mini Nutritional Assessment (MNA); vyšší hodnoty byly zaznamenány u intervenční skupiny. V intervenční skupině došlo ke zlepšení v rychlosti chůze (p = +0,061; p < 0,001), v testu vstávání ze židle 5× po sobě (p = +28 %; p < 0,001), TUG (p = +12,5 %; p < 0,001) a SPPB (p = +65 %; p > 0,001). U kontrolní skupiny došlo pouze ke zlepšení v testu SPPB (p = +8 %; p < 0,001), a naopak ke zhoršení v testu vstávání ze židle 5× po sobě, TUG a v síle úchopu. V intervenční skupině rovněž došlo ke zvýšení koncentrací vitaminu D (p < 0,001), sérového albuminu (p < 0,001), kreatininu (p = 0,031) a poklesu CRP (p < 0,001). Účastníci zařazení do intervenční skupiny mohli být propuštěni do svého domova a nemuseli být převezeni do jiného pobytového zařízení (84,3 %; n = 54 vs. 60,3 %; n = 38). Účastníci z intervenční skupiny byli propuštěni dříve (po 6,4 dne) než z kontrolní skupiny (5,2 dne) (16).

Třetí RCT zahrnovala 149 účastníků starších 65 let. Citovaná práce byla její sekundární analýzou zaměřenou na účinek výživového doplňku s vysokým obsahem bílkovin a vitaminu D spolu s fyzickou aktivitou na složení svalstva celého těla, svalů stehen a na svalovou sílu.

Nutriční přípravek pro intervenční skupinu obsahoval 20 g syrovátkového proteinu, 800 IU vitaminu D, 350 mg vápníku a řadu dalších vitaminů a minerálů s energetickou hodnotou 150 kcal. V kontrolní skupině byl podáván nízkoenergetický nutriční doplněk, který neobsahoval žádné bílkoviny a žádný vitamin D. Cvičení zahrnovalo chůzi, posilování dolních končetin, cvičení rovnováhy a flexibility. Všechna cvičení probíhala pod dohledem vyškolených a certifikovaných pracovníků. Studie probíhala 6 měsíců.

Výsledky týkající se obou skupin byly obdobné. Došlo ke snížení tělesné a tukové hmoty a také k úbytku podkožního tuku. V kombinaci se cvičením obě skupiny vykazovaly statisticky významný pokles celkové tělesné tukové hmoty (p = 0,93), došlo rovněž ke ztrátě mezisvalového tuku (p = 0,049) a naopak ke zvýšení normální svalové hustoty (p = 0,018) (17).

Čtvrtá RCT zahrnovala 149 mužů a žen starších 70 let, kteří měli omezenou pohyblivost a nízkou koncentraci vitaminu D. Primárním cílem této studie bylo porovnat účinky nutričního doplňku s placebem na změny fyzického fungování vyvolané cvičením. U 20 účastníků byla zjištěna sarkopenie. Fyzická aktivita probíhala 3× týdně po dobu 6 měsíců a zahrnovala chůzi, posilování dolních končetin, cvičení rovnováhy a flexibility. Intervenční skupina dostávala nutriční doplněk, který obsahoval 20 g syrovátkového proteinu, 800 IU vitaminu D, 350 mg vápníku a směs dalších vitaminů a minerálů.

Zatímco v intervenční skupině došlo k navýšení hladiny vitaminu D o 36 % (7,1 ng/ml), u kontrolní skupiny jen o 14 % (2,5 ng/ml). Rychlost chůze na vzdálenost 400 metrů se významně zlepšila v obou skupinách. Nicméně po 6 měsících byl rozdíl mezi oběma skupinami statisticky nevýznamný; průměrný rozdíl mezi oběma skupinami činil –0,03 (p = 0,09). Účinek léčby se sice lišil podle výchozího stavu vitaminu D, nicméně výsledky nejsou statisticky významné. Skóre v SSPB se také podstatně zlepšilo v obou skupinách. V intervenční skupině byl průměrný nárůst SPPB po 6 měsících o 2,1 bodu a v kontrolní o 2,6 bodu. Autoři dále zaznamenali klinicky významné zlepšení fyzické funkce – rychlost chůze a SPPB, nebyl však pozorován žádný další příznivý účinek nutričního doplňku (18).

DISKUSE

Z uvedeného přehledu vyplývá, že koncentrace vitaminu D se zvýšila u všech účastníků, kteří byli zařazeni do intervenční skupiny, a naopak snížila v kontrolních skupinách (14–16). V jedné studii se koncentrace vitaminu D zvýšila v obou skupinách (18) a poslední studie hodnoty vitaminu D ve svých výsledcích nezmiňuje (17). Zvýšení koncentrace vitaminu D může být způsobeno nutriční intervencí, která byla o tento vitamin obohacena.

Autoři všech zmíněných studií (14–18) podávali účastníkům intervenční skupiny také syrovátkový protein v různém množství. Mezinárodní směrnice klinické praxe pro sarkopenii z roku 2018 upozornila, že nefarmakologické intervence by měly být léčbou 1. volby. Z tohoto důvodu je důležité, aby všichni senioři se sarkopenií přijímali adekvátní množství bílkovin. Nicméně nebylo zcela jasné, zda suplementace bílkovin skutečně zlepšuje svalovou hmotu, sílu nebo rychlost chůze (19). S jiným závěrem naopak přichází přehledová studie z roku 2021. Její autoři došli k závěru, že suplementace vitaminu D v kombinaci s bílkovinami zlepšuje svalovou sílu u pacientů se sarkopenií, ale nemá žádný vliv na svalovou hmotu nebo fyzický výkon (20).

Podle revidovaných kritérií EWGSOP z roku 2018 pro diagnostiku sarkopenie se dostává do popředí svalová síla, která je jedním z klíčových parametrů sarkopenie. Jestliže se u seniora navíc vyskytne nízké množství nebo kvalita svalů, sarkopenie je již potvrzená a spolu s nízkou fyzickou sílou je považována za sarkopenii závažnou (5). Fyzická výkonnost byla ve 3 studiích hodnocena dle SPPB (15, 16, 18), kde byl zahrnut také test rychlosti chůze na vzdálenost 4 metrů a test vstávání ze židle 5× po sobě. Ke zvýšení počtu bodů v SPPB došlo u účastníků všech zmiňovaných studií, a to jak v intervenční, tak v kontrolní skupině, nicméně v jedné ze studií došlo k poklesu v testu vstávání ze židle u kontrolní skupiny (16). U dvou studií (14, 17) SPPB nebyla hodnocena. Zvýšení počtu bodů v SPPB mohlo být zapříčiněno tím, že účastníci těchto studií měli nasazenu kombinaci nutriční intervence a odporového cvičení.

Dvě studie (14, 17) se zabývaly tělesnou hmotností – v jedné se tělesná hmotnost zvýšila u obou skupin (14), ve druhé ovšem došlo k poklesu tělesné hmotnosti (17). Nárůst tělesné hmoty mohl být důsledkem toho, že účastníci druhé studie podstupovali vedle nutriční terapie také odporové cvičení. Kromě poklesu tělesné hmoty došlo taktéž k redukci tukové hmoty a podkožního tuku, ale naopak k nárůstu svalové hustoty, což platí i u dalších dvou studií (15, 16).

K podobným závěrům došla i studie z roku 2023, která zahrnula 637 pacientů. Výsledky naznačují, že pokud účastníci intervenční skupiny absolvovali spolu s konzumací nutričního doplňku také odporové cvičení, jejich síla úchopu a skóre SPPB se v porovnání s kontrolní skupinou výrazně zlepšily. Naproti tomu, jestliže účastníci konzumovali pouze nutriční doplněk, jejich síla úchopu ani skóre SPPB se výrazně nezlepšily. Je také zajímavé, že jak v intervenční, tak v kontrolní skupině se významně zvýšila hmota apendikulárního svalstva, a to bez ohledu na to, zda byli v programu odporového cvičení (21). I studie z roku 2015, která se zabývala suplementací nutričního doplňku obohaceného o syrovátkový protein, vitamin D a leucin, došla k závěru, že po 13týdenní intervenci se u starších osob se sarkopenií zlepšily parametry svalové hmoty a funkce dolních končetin (22).

Závěrem lze poskytnout doporučení, aby u starších osob se sarkopenií byla nutriční suplementace kombinována s fyzickou aktivitou. Kombinace nutriční suplementace a cvičení může zlepšit rychlost chůze a sílu extenze kolene ve srovnání se samotnou fyzickou aktivitou nebo nutriční suplementací (19).

ZÁVĚR

Do tohoto přehledu bylo zařazeno celkem 5 randomizovaných kontrolovaných studií, z nichž se 1 zabývala vlivem nutriční intervence na sarkopenii a 4 nutričními intervencemi v kombinaci s odporovým cvičením. Ve všech citovaných studiích se podával vitamin D spolu s proteiny, což se jeví jako velice prospěšné. Pokud se navíc k nutriční intervenci přidá odporové cvičení, může být tento efekt ještě znásoben.

Sarkopenie je závažné onemocnění, které má nesčetné důsledky, jakými jsou zvýšení rizika pádů, zhoršení kvality života a s tím spojená ztráta soběstačnosti. Dle našeho názoru je velice důležité, aby se sarkopenie včas diagnostikovala a také probíhala adekvátní léčba této nemoci.

Čestné prohlášení

Autorky práce prohlašují, že v souvislosti s tématem, vznikem a publikací tohoto článku nejsou ve střetu zájmů a jeho vznik ani publikace nebyly podpořeny žádnou farmaceutickou firmou.

Poděkování

Podpořeno Studentskou grantovou soutěží vyhlášenou Lékařskou fakultou Ostravské univerzity, SGS14/LF/2021.

Seznam použitých zkratek

25(OH)D        25-hydroxyvitamin D

Adresa pro korespondenci:

Mgr. Tereza Koribaničová
Ústav ošetřovatelství a porodní asistence LF OU
Syllabova 19, 703 00  Ostrava-Vítkovice
e-mail: Z19602@student.osu.cz