肥胖症(obesity)是一种以体内脂肪过度蓄积和体重超常为特征的慢性代谢性疾病,由遗传因素、环境因素等多种因素相互作用所引起。肥胖是引起高血压、糖尿病、心脑血管病、肿瘤等慢性非传染性疾病的危险因素和病理基础。截至2015年,全球有6亿成年人为肥胖。中国是全世界肥胖升高速度最快的国家之一。WHO明确认定,肥胖症已是全球最大的慢性疾病。
【流行病学】
全球疾病负担研究显示,截至2015年,全球范围内共有约6.037亿成人(>20岁)为肥胖,总体患病率为12.0%。我国流行病学调查显示,截至2014年,针对20~69岁人群,我国超重率和肥胖率分别为34.26%、10.98%,而在体重正常者中,中心型肥胖检出率为22.46%~33.53%。近30年间我国居民超重和肥胖均有明显上升趋势,呈现出城市高于农村,东、中、西部地区依次降低的特征。
【病因和发病机制】
肥胖发生的机制是能量摄入超过能量消耗。肥胖是遗传因素、环境因素、内分泌调节异常、炎症、肠道菌群等多种原因相互作用的结果。
1.能量平衡和体重调节 能量平衡和体重调节受神经系统和内分泌系统双重调节。下丘脑弓状核分泌的神经肽Y(NPY)和刺鼠相关蛋白(AgRP)可增加食欲,阿黑皮素原(POMC)和可卡因-苯丙胺调节转录肽(CART)抑制食欲。影响下丘脑食欲中枢的信号包括传入神经信号(以迷走神经为主,传入来自内脏的信息)、激素信号(如瘦素、胰岛素、各种肠肽等)以及代谢产物(如葡萄糖)等。上述信号经过整合后通过神经-体液途径传出信号到靶器官,调控胃酸分泌量、胃肠排空速率、产热等。
体内调节能量摄入的因子包括:①减少摄食的因子:β肾上腺素能受体、多巴胺、血清素、胰高血糖素样多肽-1(GLP-1)和瘦素等。②增加摄食的因子:ɑ-去甲肾上腺素能受体、神经肽Y、胃生长激素释放素(ghrelin)、增食因子(orexin)、甘丙肽(galanin)、内源性大麻素(endocannabinoid,CB)等。③代谢产物如血糖、脂肪酸等。
人体脂肪组织分为两种,白色脂肪组织的主要功能是贮存热量,而棕色脂肪组织的主要功能是能量消耗。交感神经兴奋作用于棕色脂肪组织,通过β肾上腺素能受体引起脂肪分解产生热量。
2.遗传因素 肥胖症有家族聚集倾向,遗传因素的影响占40%~70%。大部分原发性肥胖症为多基因遗传,是多种微效基因作用叠加的结果。目前在欧裔人群中已定位了50余个与肥胖有关的遗传位点,部分位点在亚裔人群中得到验证,如体脂量和肥胖症相关基因(Fro)、黑皮质素-4-受体基因(MC4R)等。
目前认为“节俭基因学说”是肥胖发生的重要机制。节俭基因在食物短缺的情况下能有效利用能源生存下来,在食物丰富时可引起(腹型)肥胖和胰岛素抵抗。节俭基因(腹型肥胖易感基因)包括β3肾上腺素能受体、激素敏感性脂酶、PPARγ、PC-l、胰岛素受体底物-l(IRS-l)、糖原合成酶等基因。
部分肥胖症由单基因突变引起,如Laurence-Moon-Biedl综合征和Prader-Willi综合征等经典的遗传综合征。新近发现了数种单基因突变引起肥胖,如瘦素(0B)、瘦素受体(LEPR)、阿片-促黑素细胞皮质素原(POMC)、激素原转换酶-1(PC1)、黑皮素受体4(MC4R)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)等基因。
3.环境因素 环境因素是肥胖患病率增加的主要原因,主要是热量摄入增多和体力活动减少。除热量摄入增加以外,饮食结构也有一定影响,脂肪比糖类更易引起脂肪积聚。胎儿期母体营养不良或低出生体重儿在成年期容易发生肥胖症。此外,多种环境内分泌干扰物对肥胖有促进作用,包括双酚A(BPA)、邻苯二甲酸、二噁英类似物及多氯联苯等,其机制与类雌激素样作用有关。
4.内分泌调节异常 下丘脑是机体能量平衡调节的关键部位,下丘脑弓状核(ARC)有各种食欲调节神经元。外周循环中参与能量代谢调节的重要激素包括:瘦素、脂联素、胰岛素、胃生长素、胰高血糖素、生长激素、甲状腺素、肾上腺素等。神经-内分泌调节中任何环节的异常,均可导致肥胖。
5.炎症 肥胖是一种低度炎症反应。肥胖症血清炎症因子升高,如C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-ɑ(TNF-ɑ)和白细胞介素-6(IL-6)等;脂肪组织中炎症因子也升高,尤其是单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、肿瘤坏死因子(TNF)等,促进炎症细胞在脂肪中的浸润,引起胰岛素抵抗。
6.肠道菌群 人体肠道细菌大致分为3类:有益菌、有害菌和中性菌。有益菌(也称为益生菌)主要是各种双歧杆菌、乳酸杆菌等,抑制致病菌群的生长,分解有害、有毒物质。有害菌数量一旦失控,会引发多种疾病。中性菌具有双重作用,如大肠埃希菌、肠球菌等,在正常情况下对健康有益,一旦增殖失控或从肠道转移到身体其他部位,就可能引发多种疾病。
肠道菌群对肠-脑轴(gut-brain axis,GBA)有调节作用。肥胖症病人常发生肠道菌群改变(有益菌和有害菌比例失调)。肠道菌群的改变引起肠道通透性增加,细菌的脂多糖(LPS)吸收入血可引起内毒素血症,促进炎症反应。肠道菌群在肥胖发病机制中的作用有待深人研究。
【病理生理】
1.脂肪细胞和脂肪组织 脂肪细胞是一种高度分化的细胞,可以贮存和释放能量,而且能分泌数十种脂肪细胞因子、激素或其他调节物,包括瘦素、抵抗素(resistin)、脂联素(adiponectin)、肿瘤坏死因子-ɑ(TNF-ɑ)、血浆纤溶酶原激活物抑制因子-1(PAI-1)、血管紧张素原和游离脂肪酸(FFA)等。肥胖病人脂肪细胞数量增多(增生型)、体积增大(肥大型)或数量增多体积增大(增生肥大型),伴脂肪组织炎症反应如吞噬细胞和其他免疫细胞浸润,脂肪因子分泌增多,出现胰岛素抵抗和低度的系统炎症(C反应蛋白、白介素-6、TNF-ɑ等因子轻度升高)。
2.脂肪的分布 肥胖病人脂肪分布有性别差异。男性型脂肪主要分布在内脏和上腹部皮下,称为“腹型”或“中心性”肥胖。女性型脂肪主要分布于下腹部、臀部和股部皮下,称为“外周性”肥胖,更年期后则脂肪分布与男性相似。中心性肥胖病人发生代谢综合征的危险性较大,而外周性肥胖病人减肥更为困难。
3.“调定点”上调 长期高热量、高脂肪饮食,体重增加后,即使恢复正常饮食,也不能恢复到原体重。持续超重可引起体重调定点不可逆升高,即调定点上调。可逆性体重增加是脂肪细胞增大的结果,当引起体重增加的原因去除后,脂肪细胞缩小,体重恢复。不可逆性体重增加是脂肪细胞数目增加与体积增大的结果,体重恢复困难。
【临床表现】
肥胖症可见于任何年龄、性别。多有进食过多和(或)运动不足病史。常有肥胖家族史。轻度肥胖症多无症状,中至重度肥胖症可引起气急、关节痛、肌肉酸痛、体力活动减少以及焦虑、抑郁等。肥胖是多种疾病的基础疾病,常与血脂异常、脂肪肝、高血压、冠心病、糖耐量异常或糖尿病等疾病同时发生,引起代谢综合征。肥胖症还可伴随或并发阻塞性睡眠呼吸暂停综合征、胆囊疾病、高尿酸血症和痛风、骨关节病、静脉血栓、生育功能受损(女性出现多囊卵巢综合征),以及某些肿瘤(女性乳腺癌、子宫内膜癌,男性前列腺癌、结肠和直肠癌等)发病率增高等,且麻醉或手术并发症增多。严重肥胖症病人可出现自卑、抑郁等精神问题,社会适应不良。
【诊断与鉴别诊断】
(一)诊断
详细询问病史,包括个人饮食、生活习惯、体力活动、病程、家族史、引起肥胖的用药史、有无心理障碍等,引起继发性肥胖疾病史如皮质醇增多症、甲状腺功能减退症等。并发症和伴发病须进行相应检查,如糖尿病或糖耐量异常、血脂异常、高血压、冠心病、痛风、胆石症、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征及代谢综合征等。
肥胖程度评估最常采用人体测量学指标(体重指数、腰围等)。目前尚无关于肥胖症的统一诊断标准,有以下指标可供参考:
1.体重指数(body mass index,BMI) 测量身体肥胖程度,BMI(kg/m2)=体重(kg)/[身高(m)]2。BMI 18.5~23.9为正常,24.0~27.9为超重,身28.0为肥胖。BMI不能准确地描述体内脂肪的分布情况,不能区分脂肪和肌肉的含量,肌肉发达的人往往容易被误判。
2.理想体重 理想体重(kg)=身高(cm)-105或IBW(kg)=[身高(cm)-100]×0.9(男性)或×0.85(女性)。理想体重±10%为正常,超过理想体重10.0%~19.9%为超重,超过理想体重20.0%以上为肥胖。
3.腰围 受试者站立位,双足分开25~30cm,使体重均匀分配;腰围测量髂前上棘第12肋下缘连线的中点水平。男性腰围≥85cm、女性腰围≥80cm作为中心性肥胖的切点。腰围是衡量脂肪在腹部蓄积(即中心性肥胖)程度的简单、常用指标,是WHO推荐的用于评价中心型肥胖的首选指标,与CT测量的内脏脂肪含量有显著相关性。
4.腰/臀比(waist/hip ratio,WHR) 臀围测量环绕臀部的骨盆最突出点的周径。WHO建议WHR男性>0.9,女性>0.85诊断为中心性肥胖。但腰/臀比相近的个体体重可以相差很大,该指标和腹部内脏脂肪堆积的相关性低于腰围。
5.CT或MRI 计算皮下脂肪厚度或内脏脂肪量,是评估体内脂肪分布最准确的方法,但不作为常规检查。
6.其他方法 身体密度测量法、生物电阻抗测定法、双能X线(DEXA)吸收法测定体脂总量等。
(二)鉴别诊断
根据原发病的临床表现和实验室检查特点进行鉴别诊断。药物引起继发性肥胖有服用抗精神病药、糖皮质激素等用药史。
1.库欣综合征 向心性肥胖,常有满月脸、水牛背,内脏脂肪明显增加而四肢相对较瘦,血皮质醇增高。
2.下丘脑性肥胖 脂肪分布以面、颈部及躯干部显著,皮肤细嫩,手指尖细,常伴有智力减退、性腺发育不良、尿崩症、甲状腺及肾上腺皮质功能不全等,头颅CT或MRI及内分泌功能测定有助于明确诊断。
3.原发性甲状腺功能减退 常伴基础代谢率明显降低,体重增加多为中度,多有黏液性水肿。甲状腺功能测定可鉴别。
4.多囊卵巢综合征 除肥胖外,常有多毛,毛发呈男性化分布,月经稀少或闭经。B超可见多囊卵巢,实验室检查有LH/FSH>3。
5.Laurence-Moon-Biedl综合征 常染色体隐性遗传病,婴儿期出现症状体征,肥胖、智力低下、视网膜色素变性、多指(趾)或并指(趾)畸形、生殖器发育不良。
6.Prader-Willi综合征 染色体15qll.2-q12缺失所致。生长发育迟缓,身材矮小,手足小,智力低下。婴儿期喂养困难,语言发育差。儿童期因食欲旺盛和嗜睡导致肥胖。双额径窄,杏仁样眼睛,外眼角上斜,斜视。上唇薄,齿裂异常,小下颌,耳畸形。性腺发育不良,性功能减退,男性隐睾。
【治疗】
治疗的主要环节是减少热量摄取及增加热量消耗。制定个体化减肥目标极为重要,强调以饮食、运动等行为治疗为主的综合治疗,必要时辅以药物或手术治疗。继发性肥胖症针对病因进行治疗,各种并发症及伴发病给予相应处理。
(一)治疗性生活方式改变
1.医学营养治疗 营养治疗是肥胖的最基本治疗方法。对于轻度和中度肥胖可以取得一定疗效。营养治疗主要是限制病人摄入的热量,使摄入热量小于消耗。关键是限制糖和脂肪的摄入量,同时供给充足的营养素,如必需氨基酸、维生素、矿物质等。尤其应注意足量蛋白质供给,以减少减重造成的蛋白质丢失。
首先要确定合适的热量摄入,每日所需总热量=理想体重(kg)×每千克体重所需热量(kcal/kg)(表7-25-1)。
表7-25-1 成人每日热量供给量表(kcal/kg)
体型 | 卧床 | 轻体力劳动 | 中体力劳动 | 重体力劳动 |
消瘦 | 20~25 | 35 | 40 | 40~45 |
正常 | 15~20 | 30 | 35 | 40 |
超重或肥胖 | 15 | 20~25 | 30 | 35 |
其次,需确定适当的营养素分配比例,分配原则是蛋白质占总热量的15%~20%,脂肪占<30%,碳水化合物占50%~55%。蛋白质应以优质蛋白为主(≥50%),如蛋、奶、肉、鱼及大豆蛋白质;摄入足够新鲜蔬菜(400~500g/d)和水果(100~200g/d);避免油煎食品、方便食品、快餐、巧克力和零食等;适当增加膳食纤维、非吸收食物及无热量液体以满足饱腹感。
常用的减重膳食主要包括限制热量平衡膳食(calorie restrict diet,CRD)、低热量膳食(low calorie diet,LCD)、极低热量膳食(very-low calorie diet,VLCD)、高蛋白质膳食(high protein diet,HPD)及轻断食膳食(intermittent fasting)等。
限制热量平衡膳食在限制能量摄入的同时保证基本营养需求,结构应具有合理的营养素分配比例。CRD有3种方法:①在目标摄入量基础上按一定比例递减(减少30%~50%);②在目标摄入量基础上每日减少500kcal;③每日热量供给1000~1500kcal。该方法适用于所有需要体重控制者。
低热量膳食也称作限制热量饮食,在满足蛋白质、维生素、矿物质、膳食纤维和水的基础上,适量减少脂肪和碳水化合物的摄取,成人每日摄入热量不低于lOOOkcal。极低热量膳食指每日摄入400~8OOkcal热量,主要来自蛋白质,脂肪和碳水化合物摄入受到严格限制。该方法不适合妊娠期和哺乳期妇女及生长发育期的青少年。
高蛋白质膳食,每日蛋白质摄入量占总热量的20%~30%或1.5~2.0g/kg。该方法有助于改善单纯性肥胖伴血脂异常,适用于单纯性肥胖病人。
轻断食膳食指1周内5天正常饮食、其他2天(非连续)摄取平日热量的1/4(女性500kcal/d,男性6001kcal/d)的饮食模式,也称间歇式断食5:2模式。该方法适用于伴有糖尿病、高脂血症、高血压的肥胖病人,不适用于存在低血糖风险,低血压和体质弱的病人,长期使用可能导致营养不良或酮症。
2.体力活动和体育运动 与医学营养治疗相结合并长期坚持,可以预防肥胖或使肥胖病人体重减轻。必须进行教育并给予指导,运动方式和运动量应适合病人具体情况,注意循序渐进,有心血管并发症和肺功能不好的病人必须更为慎重,根据实际情况制订个体化运动处方。
(二)药物治疗
药物治疗的适应证为:①食欲旺盛,餐前饥饿难忍,每餐进食量较多;②合并高血糖、高血压、血脂异常和脂肪肝;③合并负重关节疼痛;④肥胖引起呼吸困难或有阻塞性睡眠呼吸暂停综合征;⑤BMI≥24有上述合并症情况,或BMI≥28不论是否有合并症,经过3~6个月单纯控制饮食和增加活动量处理仍不能减重5%,甚至体重仍有上升趋势者,可考虑用药物辅助治疗。下列情况不宜应用减重药物:①儿童;②孕妇、哺乳期妇女;③对该类药物有不良反应者;④正在服用其他选择性血清素再摄取抑制剂。
1.肠道脂肪酶抑制剂 奥利司他(orlistat)是胃肠道胰脂肪酶、胃脂肪酶抑制剂,减少脂肪的吸收。治疗早期有轻度消化系统副作用如肠胃胀气、大便次数增多和脂肪便等,可影响脂溶性维生素吸收,已有引起严重肝损害的报道,应引起警惕。推荐剂量为120mg,每天3次,餐前服。
2.兼有减重作用的降糖药物 二甲双胍促进组织摄取葡萄糖和增加胰岛素的敏感性,有一定的减重作用,但尚未获批用于肥胖症的治疗,对伴有糖尿病和多囊卵巢综合征的病人有效。可给予0.5g,每日3次,其不良反应主要是胃肠道反应,乳酸性酸中毒较少见。GLP-1受体激动剂[如利拉鲁肽(liraglutide)]可通过抑制食欲、减少胃排空、促进白色脂肪棕色化发挥减重作用。利拉鲁肽推荐3.0mg皮下注射,每日1次。
(三)外科治疗
外科治疗的方法有吸脂术、切脂术和各种减少食物吸收的手术。后者包括胃转流术、空肠回肠分流术、垂直袖状胃切除术、胃束带术与胃囊术等,仅用于重度肥胖、减重失败而又有严重并发症病人。外科治疗显著降低严重肥胖病人的心血管死亡和全因死亡率。外科治疗可引起营养不良、贫血、消化道狭窄等,需严格把握适应证。
手术适应证:①出现与单纯脂肪过剩相关的疾病,如2型糖尿病、心血管疾病、脂肪肝、脂代谢紊乱、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征等。②腰围男性≥90cm,女性≥80cm。③连续5年以上体重稳定增加,BMI≥32。④年龄16~65岁。⑤经非手术治疗疗效不佳或不能耐受者。⑥无酒精或药物依赖性,无严重的精神障碍、智力障碍。⑦充分知情同意,能积极配合术后随访。有上述①~③之一者,同时具备④~⑦情况的,可考虑行外科手术治疗。
【预防】
肥胖症的发生与遗传及环境有关,环境因素的可变性为预防肥胖提供了可能性。应做好宣传教育工作,鼓励人们采取健康的生活方式,尽可能使体重维持在正常范围内。应早期发现有肥胖趋势的个体,并对个别高危个体进行个体化指导。预防肥胖应从儿童时期开始,尤其是加强对青少年的健康教育。