元素銅、鋅、鈣、鎂、鐵與兒童反復肺炎關系的研究

劉 勇 初瑞雪 徐凌忠

(1.山東大學公共衛生學院，山東 濟南 250012； 2.肥城礦業中心醫院,山東 肥城 271608； 3.泰山醫學院附屬聊城醫院，山東 聊城 252000)

反復肺炎(recurrent respiratory tract infection, RRTI)是兒科常見病、多發病，是由于氣道或肺局部防御能力缺陷致使肺部分泌物引流障礙或感染難以清除所致。RRTI的發病機制及防治一直備受人們的關注，除與先天性免疫功能缺陷、遺傳因素等有關外，目前認為與微量元素鋅有密切關系[1]；鈣、鋅、銅水平低下與患兒RRTI發病關系密切[2]。為探討銅(Cu)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、鐵(Fe)元素與兒童反復性肺炎的關系，對反復肺炎患兒進行銅、鋅、鈣、鎂、鐵元素檢測，分析其變化與兒童反復肺炎的關系。

1 材料和方法

1.1研究對象 選擇2011年9月至2012年10月聊城市人民醫院收治的0～7歲的反復肺炎患兒327例為觀察組，中位年齡5.6歲，其中男203例，女124例，所有患者均符合肺炎診斷標準。隨機選擇同期在我院門診健康體檢者1月～7歲163例，中位年齡5.8歲，其中男102例，女61例，作為對照組。各組患兒性別、年齡、病程、病情、臨床癥狀等一般資料經統計學分析, 無統計學差異(P>0.05)。

所有患者均根據中華醫學會兒科學分會呼吸學組、《中華兒科學雜志》編輯委員會制定的“反復呼吸道感染的臨床概念和處理原則(修訂)” 標準診斷：均有咳嗽、喘息、氣促或呼吸困難等呼吸道癥狀, 肺部檢查有濕啰音或呼吸音減低,白細胞數或中性粒細胞絕對值升高；胸部X線示肺部有浸潤影。

1.2方法 采用北京博暉創新光電技術股份有限公司生產的BH-5100 五通道原子吸收光譜儀檢測Ca、Mg、Fe、Cu、Zn 5 種元素。參考范圍：北京兒科研究所提供 Ca 1.55～2.10 mmol/L， Mg 1.12～2.06 mmol/L，Fe 7.5～11.8 mmol/L，Cu 11.8～39.30 μmol/L，Zn 0～1歲 58～100 μmol/L，1～2 歲65～110 μmol/L，2～3歲66～130 μmol/L，3～4歲72～130 μmol/L，4歲以上75.6～170 μmol/L。

1.3操作方法 嚴格按照試劑盒要求進行操作。

1.4統計學分析 數據分析采用SPSS17.0軟件，兩組之間變量平均值的差異采用獨立樣本t檢驗。

2 結 果

2.1對照組與肺炎組Cu、Zn、Ca、Mg、Fe結果比較見表1。由表1可以看出肺炎組Cu略高于對照組，Mg略低于對照組，但差異無統計學意義(P>0.05)； Zn、Ca、 Fe顯著低于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)。

表1 正常對照組與肺炎組Cu、Zn、Ca、Mg、Fe含量比較

注：和對照組比較，#P<0.01。

2.2肺炎組與對照組不同性別兒童Cu、Zn、Ca、Mg、Fe結果比較見表2。表2顯示，對照組和肺炎組男、女之間比較Cu、Zn、Ca、Mg、Fe含量均沒有統計學差異(P>0.05)。肺炎組男性與對照組男性比較Cu元素升高，Mg元素降低，但差異沒有統計學意義(P>0.05)；Zn、Fe、Ca元素降低明顯，有顯著性差異(P<0.01)；肺炎組女性與對照組女性比較Cu元素升高，Mg元素降低，經統計學分析無統計學意義(P>0.05)；Zn、Fe、Ca元素明顯降低，經統計分析，存在顯著性差異(P<0.01)。

表2 肺炎組與對照組不同性別間Cu、Zn、Ca、Mg、Fe含量比較

注：肺炎組與對照組比較，#男性比較P<0.01；*女性比較P<0.01。

3 討 論

小兒肺炎病因較復雜，大多存在呼吸道解剖異常、呼吸道吸入、先天性心臟病、免疫缺陷病等基礎疾病，研究表明，部分反復性肺炎的發生與微量元素含量異常有密切關系。本研究結果顯示，肺炎組各元素除了Cu元素略高于對照組，Zn、Ca、Mg、Fe均有不同程度的降低，說明Cu、Zn、Ca、Mg、Fe含量的變化與反復肺炎的發生存在一定關系。

鋅是人體必需微量元素之一，能夠延緩衰老，促進機體及細胞生長發育。缺鋅可使胸腺細胞凋亡加速，機體免疫力下降，呼吸道黏膜上皮細胞受損，受損的黏膜不易被修復而引起肺炎[3]；免疫功能低下是小兒易患反復呼吸道感染的主要原因。蔣甦[4]研究證明微量元素失衡將影響到兒童的免疫調節機能而導致兒童RRTI的發生，缺鋅小兒易患反復呼吸道感染。尋湘琪[5]研究證實Zn、Fe、Ca缺乏可引起機體免疫功能下降，在反復呼吸道感染的發生和發展中具有重要意義。宋海燕[6]研究發現部分小兒反復性肺炎的發生與血微量元素鋅、鐵缺乏有關；趙偉等[7]研究發現微量元素鋅、鐵缺乏與嬰幼兒支氣管肺炎的發生有關；周文娣和袁玉芳[8]證實肺炎患兒普遍存在鋅、鐵缺乏。由此可見，元素鋅、鐵缺乏的程度與反復性肺炎的發生成正相關，肺炎患兒因為發熱、炎癥反應、食欲下降、胃腸功能紊亂導致體內鋅的攝入量減少，發熱本身影響鋅的吸收，使得體內鋅的含量降低。補充鋅使肺炎發病率降低13%，患病率降低41%[9]；反復呼吸道感染時，機體分解代謝增高，鋅的消耗增多；同時由于食欲下降，鋅攝入不足，加上嬰幼兒期生長發育迅速，鋅需要量增多，易導致鋅缺乏。反復呼吸道感染易引起鋅缺乏，而鋅缺乏又易患呼吸道感染，從而造成惡性循環。研究發現，缺鋅兒童補鋅可以降低腹瀉及肺炎發病率，對反復呼吸道感染的患兒在常規治療基礎上，補充適量的元素鋅，其患呼吸道感染的次數明顯減少。補充小劑量鋅劑可提高兒童免疫力，減少呼吸道感染等疾病的發生。過量補鋅會妨礙銅的吸收，銅缺乏又會使鋅表現出某些有毒效應[10]。適時適量補充鋅劑有助于減輕患兒肺炎時呼吸道黏膜的炎性反應，改善患兒的免疫功能，對肺炎的治療和加快機體恢復有一定意義。

鐵是人體必需微量元素之一，在人體內合成多種含鐵蛋白質，如血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素酶系、過氧化物酶等，參與機體氧的轉運和儲存，與細胞氧化磷酸化等多種生化反應密切相關。免疫系統對鐵缺乏異常敏感，缺鐵引起T細胞數量減少，中性粒細胞殺菌能力減退，最終導致機體易感性增加。鐵影響免疫功能的機制為：(1)鐵可促進機體合成、釋放大量活性氧自由基，攻擊病原體的細胞膜，改變其結構和功能，干擾其生長、發育和繁殖，最終殺滅病原體；(2)病原體侵入機體時，機體啟動免疫機制，分泌內源性致熱原樣物質，血清鐵降低，總結合鐵降低，運鐵蛋白減少，同時減少消化道吸收鐵的能力，抑制肝、脾、骨髓對鐵的釋放和吸收，導致血清鐵進一步降低，乳鐵蛋白和運鐵蛋白抗菌能力提高。兒童缺鐵引發支氣管-肺發育不良，增加肺部感染機會；缺鐵可出現免疫系統功能狀態低下，主要通過抑制T淋巴細胞的活性及造成B淋巴細胞成熟障礙，減少形成具有一定功能活性的細胞因子及抗體數量，使患兒更加容易發病[11]；缺鐵影響肌紅蛋白的合成引起貧血，中性粒細胞內過氧化酶活性降低，影響淋巴組織的發育，使機體抵抗力下降，增加感染幾率。肺炎患兒普遍存在鋅、鐵缺乏[8]。缺鋅和缺鐵患者易出現反復上呼吸道感染。

銅在人體內遍布全身各組織器官，主要以含銅金屬酶的形式發揮作用。銅和鋅在吸收過程中有拮抗作用，當銅吸收增加時，可抑制鋅的吸收。劉敏等[12]研究證明肺炎患兒鋅元素降低，銅元素升高，與本研究結果一致。肺炎時銅升高可能因為感染應激時神經內分泌的調節作用，銅在體內重新分布，肝臟合成大量銅藍蛋白釋放入血。肺炎患兒多伴有發熱、相對缺氧、感染、機體免疫功能下降等，在貧血缺氧狀態下，機體內多種依賴銅的活性酶受抑制，反射性促使其他部位銅代謝釋放入血以維持重要酶的活性，導致血銅升高[13]。

鈣和鎂是人體中的最常見元素，與機體代謝過程密切相關，是體內各種酶的激活劑，參與葡萄糖、核酸、蛋白質及脂肪的代謝，影響細胞跨膜電位、神經肌肉興奮性、心肌興奮性及血管張力。鈣、鎂是各種離子通道調節劑，細胞膜Na+-K+-ATP酶是鈣鎂依賴酶，細胞膜蛋白質與鈣酶結合形成復合物可改變細胞膜的通透性，影響與動作電位相關離子的跨膜運動，參與能量代謝[14]。肺炎患兒在缺氧狀態下，機體能量代謝障礙，ATP生成不足，紅細胞膜的鈣-ATP酶活性下降，使血鈣降低；缺氧還可導致紅細胞膜損害，使細胞外鈣、鎂離子流向細胞內增加，致使血清鈣、鎂降低。

總之，人體內各種元素處于相對穩定的平衡狀態，其含量的改變可造成機體免疫功能下降而出現呼吸道感染，引起反復肺炎。肺炎患兒存在元素鈣、鐵、鋅、銅、鎂的代謝紊亂[15]。反復性肺炎的發生與銅、鋅、鈣、鎂、鐵含量異常密切相關，對于反復性肺炎患者應注重鈣、鎂及微量元素的檢測并及時給予糾正，在綜合治療的基礎上，提倡合理膳食，提高機體免疫力，從而減少反復性肺炎發生的幾率。

[1] 譚春迎. 反復呼吸道感染患兒與同齡健康小兒血液中5種微量元素檢測對照分析[J]. 中國中西醫結合兒科學, 2009,1(4):341-342.

[2] 陳汶,盧亞凌,鄭紅,等. 103例小兒反復呼吸道感染的病因分析及臨床意義[J]. 重慶醫學, 2008, 11 (7):759-761.

[3] 劉 敏, 高莉莉, 梁海燕. 肺炎患兒血清和尿中鋅、銅含量變化[J]. 中國婦幼保健, 2009,8(4):65.

[4] 蔣甦. 兒童反復呼吸道感染與發中微量元素含量的關系探討[J]. 四川醫學，2011, 32(2):251-252.

[5] 尋湘琪. 小兒反復呼吸道感染與微量元素關系探討[J]. 現代中西醫結合雜志, 2011, 20(5):568-569.

[6] 宋海燕. 小兒反復性肺炎與血微量元素關系的臨床觀察[J]. 中國婦幼保健, 2011,26(3):382-383.

[7] 趙偉,李秀文,韓鳳榮,等. 嬰幼兒支氣管肺炎與微量元素關系的探討[J]. 河北醫學, 2010, 16(10):1275-7276.

[8] 周文娣,袁玉芳. 肺炎患兒血清維生素及微量元素狀況[J]. 中華臨床營養雜志,2012,20(1):15-18.

[9] Lassi ZS, Haider BA, Bhutta ZA, et al. Zinc supplementation for the prevention of pneumonia in children aged 2 months to 59 months[J]. Cochrane Database Syst Rev, 2010, 4(13):451.

[10] Zulfiqar A, Tahmeed A,Robert E,et al. What works Interventionsfor maternal and child undernutrition and survival[J].Lancet, 2008, 371 (9610) :417-440.

[11] 程哲,代靈靈,康燕,等. 肺癌及肺部感染患者微量元素的檢測及其臨床意義[J]. 中華醫院感染學雜志,2011,21(10):2006-2008.

[12] 劉 敏，高莉莉，梁海燕. 肺炎患兒血清和尿中鋅、銅含量變化[J]. 中國婦幼保健，2009，8(4)：65.

[13] 劉艷源,胡漢寧,陳薇,等. 血清微量元素與胃癌相關性研究[J]. 中華實用診斷與治療雜志, 2011,25(3):228-229.

[14] 李玉山,董忠生,高學敏,等. 新生兒肺炎微量元素變化的探討[J]. 醫藥論壇雜志，2005,26(11):33-34.

[15] 于晗澍. 肺炎患兒血清微量元素含量的臨床探討[J]. 臨床肺科雜志,2012,17(7):1244-1245.