兒童先天性心臟病營(yíng)養(yǎng)不良發(fā)生機(jī)制的研究進(jìn)展

曲 雪，王 昆，戚繼榮，曹海霞，劉麗韡

（1.青海大學(xué)研究生院，青海 西寧 810002；2.青海省紅十字會(huì)，青海 西寧 810000；3.南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院心胸外科，江蘇 南京 210008；4.青海大學(xué)附屬醫(yī)院，青海 西寧 810000）

先天性心臟病（congenital heart disease，CHD）是全球最常見(jiàn)的出生缺陷，約占各種先天畸形的28%[1-2]。1996—2009年CHD患病率不斷上升，2009年至今CHD穩(wěn)居我國(guó)出生缺陷之首[3]。國(guó)內(nèi)研究顯示：我國(guó)兒童CHD檢出率為2.4‰～10.4‰[1,3]，國(guó)外研究顯示，兒童CHD的發(fā)病率為6.7‰～11.5‰[4-5]。

CHD兒童患者營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同齡人群，根據(jù)《中國(guó)兒童發(fā)展綱要（2021—2030）、（2011—2020年）》要求，5歲以下兒童生長(zhǎng)遲緩率需控制在5%以下[6]，低體重率需控制在5%以下[7]，然而檢索近3年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于CHD患兒營(yíng)養(yǎng)狀況相關(guān)研究的文獻(xiàn)報(bào)道發(fā)現(xiàn)其生長(zhǎng)遲緩發(fā)生率最低為8.7%，最高為44%；低體重發(fā)生率最低為15.3%，最高為85.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同齡人群[8-9]。

CHD兒童營(yíng)養(yǎng)不良的原因較復(fù)雜，其生長(zhǎng)發(fā)育不僅受疾病、遺傳因素以及環(huán)境因素的影響，更重要的是營(yíng)養(yǎng)因素的問(wèn)題。能量需求增加及能量攝入不足被普遍認(rèn)為是導(dǎo)致該人群患兒生長(zhǎng)發(fā)育落后的主要原因[10]。由疾病本身進(jìn)展導(dǎo)致患兒出現(xiàn)能量攝入不足、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用障礙、能量消耗增加從而發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良，有文獻(xiàn)報(bào)道，當(dāng)CHD患兒合并肺動(dòng)脈高壓、心力衰竭、反復(fù)感染及喂養(yǎng)困難等因素時(shí)，營(yíng)養(yǎng)失衡情況更甚，不僅嚴(yán)重影響患兒生長(zhǎng)發(fā)育，更對(duì)其治療及預(yù)后帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)[11]。

1 能量攝入不足

因喂養(yǎng)困難而導(dǎo)致能量攝入不足，是CHD患兒營(yíng)養(yǎng)不良的主要原因。有文獻(xiàn)報(bào)道：CHD兒童能量需求應(yīng)該比健康嬰兒建議的高10%～20%[12]，然而CHD患兒日常能量攝入量?jī)H能達(dá)到正常同齡兒的（88±17）%[13]。楊玉霞等[14]研究報(bào)道，以喂養(yǎng)過(guò)程及喂養(yǎng)結(jié)局來(lái)評(píng)價(jià)喂養(yǎng)困難的發(fā)生率分別為31.2%、35.8%，且35.8%的CHD患兒存在攝入量不足。焦文娟[15]研究報(bào)道，室間隔缺損（ventricular septal defect，VSD）嬰幼兒喂養(yǎng)困難發(fā)生率為56.64%，明顯高于國(guó)內(nèi)嬰幼兒喂養(yǎng)困難發(fā)生率21.4%[16]。國(guó)外研究報(bào)道[17]，CHD合并肺動(dòng)脈高壓的患兒喂養(yǎng)困難的發(fā)生率高達(dá)40%～70%。張慧文等[18]對(duì)于6～24月的CHD患兒的研究報(bào)道：僅9.6%CHD患兒達(dá)到喂養(yǎng)合格，54.8%的CHD患兒存在能量攝入量不足，同時(shí)對(duì)其能量攝入水平進(jìn)行分析，平均為（89.14±31.60）kcal/（kg·d），僅45.2%的患兒達(dá)到WHO建議正常嬰兒能量需要量。

由于CHD患兒異常的心臟解剖結(jié)構(gòu)，患兒在喂養(yǎng)時(shí)可出現(xiàn)呼吸窘迫、容易嗆咳、出汗、厭食等喂養(yǎng)困難癥狀，且發(fā)病越早、病情越重，喂養(yǎng)越困難[19-20]。低出生體重患兒發(fā)生低體重、生長(zhǎng)遲緩的危險(xiǎn)性分別比正常兒童約高3.902倍及4.201倍[21-22]，當(dāng)CHD合并低出生體重，患兒因其吞咽、吸吮能力弱，加之患兒胃容量不足、攝入減少，且易嗆咳引起肺炎、窒息，最終導(dǎo)致能量物質(zhì)攝入障礙而出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良。國(guó)外的研究表明[23]，近40%的CHD嬰兒被報(bào)道患有胃食管反流（gastroesophageal reflux disease，GORD），出現(xiàn)進(jìn)食后嘔吐、食物攝入障礙，是導(dǎo)致先心患兒攝入障礙發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良的另一原因。

兒童CHD營(yíng)養(yǎng)不良的嚴(yán)重程度同時(shí)也與先心缺損程度、缺損位置、缺損類型密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)外研究表明：青紫型CHD患兒發(fā)育遲緩比無(wú)青紫型患兒更常見(jiàn)，且可持續(xù)至學(xué)齡期[20]。一些簡(jiǎn)單的CHD如室間隔缺損、房間隔缺損等單一類型CHD，患兒初始臨床表現(xiàn)可不明顯，營(yíng)養(yǎng)不良情況可不突出，僅在兒童期或成人期因運(yùn)動(dòng)耐力受限、活動(dòng)減少、呼吸問(wèn)題等表現(xiàn)出異常而被重視，但復(fù)雜類型CHD如法洛四聯(lián)癥、大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位等嚴(yán)重類型引起大量的動(dòng)靜脈血混流，導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)異常，在早期即出現(xiàn)嚴(yán)重的臨床癥狀，營(yíng)養(yǎng)不良情況明顯且易導(dǎo)致多系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育 障礙[21]。

在所有先天性心臟缺損中，大量心內(nèi)或心外分流導(dǎo)致肺循環(huán)壓力增加和容量負(fù)荷增大，從而導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓（pulmonary arterial hypertension，PAH）發(fā)生和進(jìn)展[24]。研究表明，CHD合并PAH是患兒出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良的重要因素之一[22]。有文獻(xiàn)報(bào)道[25]，室間隔缺損合并PAH的患兒的身高發(fā)育明顯受阻。由于體肺分流引起肺循環(huán)血流量增加、壓力升高，持續(xù)高動(dòng)力的血流刺激下可逐步引起肺血管重構(gòu)、PAH形成，使右心射血受阻，靜脈回心血量減少，全身靜脈淤血，引起腸系膜靜脈淤血、腸道水腫，患兒可出現(xiàn)惡心、食欲缺乏、腹脹等消化道癥狀；同時(shí)，患兒由于長(zhǎng)期處于慢性疲勞狀態(tài)而可導(dǎo)致進(jìn)食障礙使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)攝入障礙[26]。

對(duì)于此類兒童的喂養(yǎng)，部分因家長(zhǎng)并未正確認(rèn)識(shí)疾病對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，在喂養(yǎng)上一般多是給予母乳喂養(yǎng)及奶粉、米糊等常規(guī)食物攝入，無(wú)法滿足患兒真正的能量需求。CHD患兒首選經(jīng)口喂養(yǎng)，伴吞咽困難或合并GORD建議經(jīng)鼻一胃管飼腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)（EN），攝入不足時(shí)應(yīng)積極補(bǔ)充腸外營(yíng)養(yǎng)（PN），《先天性心臟病患兒營(yíng)養(yǎng)支持專家共識(shí)》中建議[27]，PN推薦能量通常為EN推薦能量的70%～80%，新生兒穩(wěn)定期PN能量推薦為：足月兒70～90 kcal/（kg·d），早產(chǎn)兒 80～100 kcal/（kg·d）；EN能量推薦為105～130 keal/（kg·d），早產(chǎn)兒需提高至110～135 kcal/（kg·d），部分超低出生體重兒需達(dá)150 kcal/（kg·d）。EN喂養(yǎng)母乳為最佳；PN制劑主要有氨基酸、脂肪乳劑、葡萄糖及電解質(zhì)。國(guó)外對(duì)于0～2歲CHD患兒3 d飲食攝入情況的研究發(fā)現(xiàn)[28]，其能量攝入量低于推薦日攝入量（RDA），蛋白質(zhì)、碳水化合物、鈣攝入量高于RDA，而纖維、鉀、鐵攝入不足。

2 物質(zhì)利用障礙

以左向右分流型CHD為主的患者，由于體循環(huán)血量較正常減少，胃腸道供血不足、血流灌注減少導(dǎo)致胃腸道黏膜的氧供相對(duì)或絕對(duì)減少，嚴(yán)重的胃腸道缺氧可造成胃腸黏膜的損傷，而引起消化系統(tǒng)功能障礙；有文獻(xiàn)報(bào)道[29]，CHD患兒行手術(shù)治療過(guò)程中使用體外循環(huán)或出現(xiàn)手術(shù)損傷、低溫、缺血再灌注損傷等均可引起或加重胃腸道血流灌注減少，使胃腸道黏膜出血壞死，黏膜上皮細(xì)胞屏障功能受損，從而導(dǎo)致細(xì)菌移位和內(nèi)毒素移位，可引起全身炎癥反應(yīng)綜合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）的發(fā)生，甚至可引起多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），嚴(yán)重影響消化系統(tǒng)正常功能、危及患兒生命。當(dāng)CHD進(jìn)展至心力衰竭也可導(dǎo)致靜脈系統(tǒng)淤血致使腸道功能紊亂營(yíng)養(yǎng)吸收障礙。國(guó)外一項(xiàng)針對(duì)成人CHD的研究表明[30]，在CHD患者常存在潛在的右心衰竭，導(dǎo)致胃腸道水腫引起患者營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收障礙。另一方面由于外周循環(huán)血容量下降、循環(huán)血氧不足進(jìn)一步導(dǎo)致體內(nèi)酸堿平衡紊亂而發(fā)生酸中毒，母乳或者奶制品、輔食營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能有效運(yùn)用，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收及利用障礙；研究表明[26]：在青紫型CHD中，慢性缺氧引起代謝性酸中毒是厭食和細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能量轉(zhuǎn)換障礙的重要因素。

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必須通過(guò)氧化作用，才能產(chǎn)生和釋放出化學(xué)能來(lái)滿足人體代謝活動(dòng)。當(dāng)CHD患兒合并肺部感染時(shí)，患兒肺功能進(jìn)一步受限，吸入的氧氣量減少加之肺部氧和能力下降，尤其當(dāng)患兒出現(xiàn)心力衰竭、呼吸衰竭，缺氧情況進(jìn)一步加重，組織氧化作用下降，機(jī)體氧化還原狀態(tài)失衡誘發(fā)物質(zhì)能量代謝異常[31]，最終導(dǎo)致患兒攝入母乳或者奶制品、輔食營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能有效利用。有研究發(fā)現(xiàn)[32]：急性肺炎常造成患兒體重下降，而反復(fù)發(fā)生肺炎則可以同時(shí)影響患兒身高和體重的增長(zhǎng)。

CHD兒童由于心功能不全，以致胃腸道吸收、攝取營(yíng)養(yǎng)障礙，易發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良和低蛋白血癥。Leite等[33]對(duì)30例左向右分流的CHD患兒與20名營(yíng)養(yǎng)良好兒童進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，CHD患兒營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生率為83.3%，其白蛋白和前白蛋白水平顯著低于營(yíng)養(yǎng)良好兒童。有研究報(bào)道[21]：在充血性心力衰竭以及存在發(fā)紺的患兒中發(fā)現(xiàn)了輕微的蛋白質(zhì)吸收不良以及明顯的脂肪吸收不良；并且發(fā)現(xiàn)在給予CHD患兒高熱量喂養(yǎng)時(shí)可出現(xiàn)脂肪瀉、膽汁鹽丟失和胃排空延緩而引起脂肪吸收不良。

3 能量消耗增多

人體總能量代謝（TEE）包括基礎(chǔ)代謝能量消耗（50%～60%）、身體運(yùn)動(dòng)的能量消耗（15%～30%）、精神活動(dòng)消耗、食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)等，嬰幼兒還包括生長(zhǎng)所需能量；靜息能量消耗（REE）是基礎(chǔ)代謝能量消耗加食物特殊動(dòng)力作用和完全清醒狀態(tài)下的能量代謝，約占TEE的65%～70%[11]。國(guó)內(nèi)外研究均表明[11,34-35]：CHD患兒TEE對(duì)比營(yíng)養(yǎng)正常兒童顯著增高30%，REE無(wú)明顯差異性，同時(shí)認(rèn)為TEE升高與患兒年齡增長(zhǎng)、機(jī)體活動(dòng)量增大、能量消耗升高密切相關(guān)；也有學(xué)者認(rèn)為：CHD患兒TEE升高可能是由于其因生長(zhǎng)發(fā)育落后而需要更多的能量追趕生長(zhǎng)，以及其在體力活動(dòng)時(shí)所消耗的能量大于正常健康同齡兒童所致[35]。

有文獻(xiàn)報(bào)道[25]：CHD患兒心臟、呼吸耗能比健康嬰兒要高3～5倍。CHD異常的血流動(dòng)力學(xué)導(dǎo)致患兒心臟負(fù)荷增加，心臟射血時(shí)通過(guò)加快心率、增加心肌收縮力等改變來(lái)維持血液循環(huán)，導(dǎo)致心臟做功增加，心肌耗能增加，尤其是復(fù)雜型CHD，因其血流動(dòng)力學(xué)嚴(yán)重異常而耗能更著；Farrell等[36]等研究顯示，室缺合并心衰組較非心衰組REE高8.0kcal/（kg·d），TEE高15 kcal/（kg·d）。對(duì)于紫紺型CHD患兒，由于其長(zhǎng)期處于缺氧狀態(tài)，導(dǎo)致其內(nèi)環(huán)境改變，如血液黏稠度增加高、血流速度減慢，進(jìn)一步導(dǎo)致腦部神經(jīng)元缺血、缺氧，從而出現(xiàn)代謝障礙、功能異常[37]。當(dāng)CHD患兒出現(xiàn)肺功能不全甚至呼吸衰竭時(shí)，氣體交換效率進(jìn)一步下降，呼吸肌做功增加來(lái)代償性增加呼吸頻率改善缺氧癥狀，導(dǎo)致機(jī)體耗氧量增加，能量代謝增加而過(guò)度消耗。

在沒(méi)有進(jìn)展為心力衰竭時(shí)，CHD患兒體內(nèi)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)也處于激活狀態(tài)[38]，交感神經(jīng)興奮釋放兒茶酚胺以提高心肌收縮力和心率，增加心排血量；同時(shí)因心臟射血減少，腎血流灌注量減少而激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)，腎上腺髓質(zhì)進(jìn)一步釋放兒茶酚胺，為維持心功能使心臟做功增加而加重心臟負(fù)荷，并在兒茶酚胺對(duì)于心肌細(xì)胞的毒性作用下，導(dǎo)致患兒代謝增加的同時(shí)進(jìn)一步促進(jìn)患兒心力衰竭的進(jìn)展[39]。研究發(fā)現(xiàn)[40]，在出現(xiàn)充血性心力衰竭的嬰兒中，維生素D和血鈣水平中位數(shù)降低5%～18%，維生素D缺乏可通過(guò)抑制腎素的合成而導(dǎo)致腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的上調(diào)，使代謝進(jìn)一步增強(qiáng)。

在同等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下，CHD患兒能量消耗普遍大于正常兒童。由于CHD患兒存在缺氧情況，無(wú)青紫型CHD患兒多為左向右分流型，此類患兒在運(yùn)動(dòng)時(shí)右向左分流量明顯增加，體循環(huán)血量減少，周圍組織缺氧明顯；青紫型CHD由于患兒肺循環(huán)血量?jī)?chǔ)備有限，運(yùn)動(dòng)時(shí)更不能滿足機(jī)體對(duì)氧氣需求的增加，故均導(dǎo)致機(jī)體有氧酵解減少，無(wú)氧酵解比例增多，導(dǎo)致機(jī)體乳酸堆積，乳酸循環(huán)增加，因其能量利用效率較低，而導(dǎo)致高代謝狀態(tài)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，能量消耗增加[41]。

目前關(guān)于食物特殊動(dòng)力效應(yīng)對(duì)CHD兒童的影響暫無(wú)確切的報(bào)道，但有文獻(xiàn)推測(cè)[41]可能是食物攝入時(shí)呼吸困難加重，導(dǎo)致患兒厭食、缺氧情況惡化，呼吸功能障礙、做功增加；另一方面是進(jìn)食引起交感神經(jīng)亢進(jìn)、糖利用比例增加、蛋白質(zhì)分解增加致食物特殊動(dòng)力效應(yīng)增加。

綜上所述，通過(guò)文獻(xiàn)回顧，我們可以了解到CHD合并營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生是復(fù)雜的。營(yíng)養(yǎng)不良本就對(duì)兒童生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)極大的影響，在先天性心臟病的基礎(chǔ)上合并營(yíng)養(yǎng)不良不僅加重患兒疾病本身的嚴(yán)重程度，威脅其正常的生長(zhǎng)發(fā)育，同時(shí)加大患兒出現(xiàn)合并癥及并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。

隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于先天性心臟病的治療理念已經(jīng)由提高生存率到如今改善患兒生長(zhǎng)發(fā)育情況，提高患兒生存質(zhì)量。簡(jiǎn)單的先天性心臟病如室間隔缺損、房間隔缺損或動(dòng)脈導(dǎo)管未閉等，部分患兒可隨著生長(zhǎng)發(fā)育有缺損閉合的可能，但更多的患兒需要手術(shù)治療，CHD患兒的營(yíng)養(yǎng)狀況不僅會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育，更是會(huì)影響到CHD患兒治療方式的選擇及預(yù)后情況。因此，正確認(rèn)識(shí)兒童先天性心臟病兒童發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生機(jī)制，不僅有助于幫助患兒制訂合理的喂養(yǎng)策略，也為其基礎(chǔ)疾病的治療提供良好的營(yíng)養(yǎng)支持，進(jìn)一步改善臨床預(yù)后，促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育，提高生存質(zhì)量。