兒童先天性心臟病營養不良發生機制的研究進展

曲 雪，王 昆，戚繼榮，曹海霞，劉麗韡

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

先天性心臟病（congenital heart disease，CHD）是全球最常見的出生缺陷，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穩居我國出生缺陷之首[3]。國內研究顯示：我國兒童CHD檢出率為2.4‰～10.4‰[1,3]，國外研究顯示，兒童CHD的發病率為6.7‰～11.5‰[4-5]。

CHD兒童患者營養不良的發生率遠遠高于同齡人群，根據《中國兒童發展綱要（2021—2030）、（2011—2020年）》要求，5歲以下兒童生長遲緩率需控制在5%以下[6]，低體重率需控制在5%以下[7]，然而檢索近3年來國內外關于CHD患兒營養狀況相關研究的文獻報道發現其生長遲緩發生率最低為8.7%，最高為44%；低體重發生率最低為15.3%，最高為85.1%，遠遠高于同齡人群[8-9]。

CHD兒童營養不良的原因較復雜，其生長發育不僅受疾病、遺傳因素以及環境因素的影響，更重要的是營養因素的問題。能量需求增加及能量攝入不足被普遍認為是導致該人群患兒生長發育落后的主要原因[10]。由疾病本身進展導致患兒出現能量攝入不足、營養物質利用障礙、能量消耗增加從而發生營養不良，有文獻報道，當CHD患兒合并肺動脈高壓、心力衰竭、反復感染及喂養困難等因素時，營養失衡情況更甚，不僅嚴重影響患兒生長發育，更對其治療及預后帶來極大的挑戰[11]。

1 能量攝入不足

因喂養困難而導致能量攝入不足，是CHD患兒營養不良的主要原因。有文獻報道：CHD兒童能量需求應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僅能達到正常同齡兒的（88±17）%[13]。楊玉霞等[14]研究報道，以喂養過程及喂養結局來評價喂養困難的發生率分別為31.2%、35.8%，且35.8%的CHD患兒存在攝入量不足。焦文娟[15]研究報道，室間隔缺損（ventricular septal defect，VSD）嬰幼兒喂養困難發生率為56.64%，明顯高于國內嬰幼兒喂養困難發生率21.4%[16]。國外研究報道[17]，CHD合并肺動脈高壓的患兒喂養困難的發生率高達40%～70%。張慧文等[18]對于6～24月的CHD患兒的研究報道：僅9.6%CHD患兒達到喂養合格，54.8%的CHD患兒存在能量攝入量不足，同時對其能量攝入水平進行分析，平均為（89.14±31.60）kcal/（kg·d），僅45.2%的患兒達到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構，患兒在喂養時可出現呼吸窘迫、容易嗆咳、出汗、厭食等喂養困難癥狀，且發病越早、病情越重，喂養越困難[19-20]。低出生體重患兒發生低體重、生長遲緩的危險性分別比正常兒童約高3.902倍及4.201倍[21-22]，當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，最終導致能量物質攝入障礙而出現營養不良。國外的研究表明[23]，近40%的CHD嬰兒被報道患有胃食管反流（gastroesophageal reflux disease，GORD），出現進食后嘔吐、食物攝入障礙，是導致先心患兒攝入障礙發生營養不良的另一原因。

兒童CHD營養不良的嚴重程度同時也與先心缺損程度、缺損位置、缺損類型密切相關。國內外研究表明：青紫型CHD患兒發育遲緩比無青紫型患兒更常見，且可持續至學齡期[20]。一些簡單的CHD如室間隔缺損、房間隔缺損等單一類型CHD，患兒初始臨床表現可不明顯，營養不良情況可不突出，僅在兒童期或成人期因運動耐力受限、活動減少、呼吸問題等表現出異常而被重視，但復雜類型CHD如法洛四聯癥、大動脈轉位等嚴重類型引起大量的動靜脈血混流，導致血流動力學異常，在早期即出現嚴重的臨床癥狀，營養不良情況明顯且易導致多系統生長發育 障礙[21]。

在所有先天性心臟缺損中，大量心內或心外分流導致肺循環壓力增加和容量負荷增大，從而導致肺動脈高壓（pulmonary arterial hypertension，PAH）發生和進展[24]。研究表明，CHD合并PAH是患兒出現營養不良的重要因素之一[22]。有文獻報道[25]，室間隔缺損合并PAH的患兒的身高發育明顯受阻。由于體肺分流引起肺循環血流量增加、壓力升高，持續高動力的血流刺激下可逐步引起肺血管重構、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，患兒可出現惡心、食欲缺乏、腹脹等消化道癥狀；同時，患兒由于長期處于慢性疲勞狀態而可導致進食障礙使營養物質攝入障礙[26]。

對于此類兒童的喂養，部分因家長并未正確認識疾病對其生長發育帶來的風險，在喂養上一般多是給予母乳喂養及奶粉、米糊等常規食物攝入，無法滿足患兒真正的能量需求。CHD患兒首選經口喂養，伴吞咽困難或合并GORD建議經鼻一胃管飼腸內營養（EN），攝入不足時應積極補充腸外營養（PN），《先天性心臟病患兒營養支持專家共識》中建議[27]，PN推薦能量通常為EN推薦能量的70%～80%，新生兒穩定期PN能量推薦為：足月兒70～90 kcal/（kg·d），早產兒 80～100 kcal/（kg·d）；EN能量推薦為105～130 keal/（kg·d），早產兒需提高至110～135 kcal/（kg·d），部分超低出生體重兒需達150 kcal/（kg·d）。EN喂養母乳為最佳；PN制劑主要有氨基酸、脂肪乳劑、葡萄糖及電解質。國外對于0～2歲CHD患兒3 d飲食攝入情況的研究發現[28]，其能量攝入量低于推薦日攝入量（RDA），蛋白質、碳水化合物、鈣攝入量高于RDA，而纖維、鉀、鐵攝入不足。

2 物質利用障礙

以左向右分流型CHD為主的患者，由于體循環血量較正常減少，胃腸道供血不足、血流灌注減少導致胃腸道黏膜的氧供相對或絕對減少，嚴重的胃腸道缺氧可造成胃腸黏膜的損傷，而引起消化系統功能障礙；有文獻報道[29]，CHD患兒行手術治療過程中使用體外循環或出現手術損傷、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，黏膜上皮細胞屏障功能受損，從而導致細菌移位和內毒素移位，可引起全身炎癥反應綜合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）的發生，甚至可引起多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），嚴重影響消化系統正常功能、危及患兒生命。當CHD進展至心力衰竭也可導致靜脈系統淤血致使腸道功能紊亂營養吸收障礙。國外一項針對成人CHD的研究表明[30]，在CHD患者常存在潛在的右心衰竭，導致胃腸道水腫引起患者營養物質吸收障礙。另一方面由于外周循環血容量下降、循環血氧不足進一步導致體內酸堿平衡紊亂而發生酸中毒，母乳或者奶制品、輔食營養物質不能有效運用，導致營養物質吸收及利用障礙；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胞內營養物質能量轉換障礙的重要因素。

營養物質必須通過氧化作用，才能產生和釋放出化學能來滿足人體代謝活動。當CHD患兒合并肺部感染時，患兒肺功能進一步受限，吸入的氧氣量減少加之肺部氧和能力下降，尤其當患兒出現心力衰竭、呼吸衰竭，缺氧情況進一步加重，組織氧化作用下降，機體氧化還原狀態失衡誘發物質能量代謝異常[31]，最終導致患兒攝入母乳或者奶制品、輔食營養物質不能有效利用。有研究發現[32]：急性肺炎常造成患兒體重下降，而反復發生肺炎則可以同時影響患兒身高和體重的增長。

CHD兒童由于心功能不全，以致胃腸道吸收、攝取營養障礙，易發生營養不良和低蛋白血癥。Leite等[33]對30例左向右分流的CHD患兒與20名營養良好兒童進行對比研究發現，CHD患兒營養不良的發生率為83.3%，其白蛋白和前白蛋白水平顯著低于營養良好兒童。有研究報道[21]：在充血性心力衰竭以及存在發紺的患兒中發現了輕微的蛋白質吸收不良以及明顯的脂肪吸收不良；并且發現在給予CHD患兒高熱量喂養時可出現脂肪瀉、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）包括基礎代謝能量消耗（50%～60%）、身體運動的能量消耗（15%～30%）、精神活動消耗、食物的特殊動力效應等，嬰幼兒還包括生長所需能量；靜息能量消耗（REE）是基礎代謝能量消耗加食物特殊動力作用和完全清醒狀態下的能量代謝，約占TEE的65%～70%[11]。國內外研究均表明[11,34-35]：CHD患兒TEE對比營養正常兒童顯著增高30%，REE無明顯差異性，同時認為TEE升高與患兒年齡增長、機體活動量增大、能量消耗升高密切相關；也有學者認為：CHD患兒TEE升高可能是由于其因生長發育落后而需要更多的能量追趕生長，以及其在體力活動時所消耗的能量大于正常健康同齡兒童所致[35]。

有文獻報道[25]：CHD患兒心臟、呼吸耗能比健康嬰兒要高3～5倍。CHD異常的血流動力學導致患兒心臟負荷增加，心臟射血時通過加快心率、增加心肌收縮力等改變來維持血液循環，導致心臟做功增加，心肌耗能增加，尤其是復雜型CHD，因其血流動力學嚴重異常而耗能更著；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）。對于紫紺型CHD患兒，由于其長期處于缺氧狀態，導致其內環境改變，如血液黏稠度增加高、血流速度減慢，進一步導致腦部神經元缺血、缺氧，從而出現代謝障礙、功能異常[37]。當CHD患兒出現肺功能不全甚至呼吸衰竭時，氣體交換效率進一步下降，呼吸肌做功增加來代償性增加呼吸頻率改善缺氧癥狀，導致機體耗氧量增加，能量代謝增加而過度消耗。

在沒有進展為心力衰竭時，CHD患兒體內神經內分泌系統也處于激活狀態[38]，交感神經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，腎上腺髓質進一步釋放兒茶酚胺，為維持心功能使心臟做功增加而加重心臟負荷，并在兒茶酚胺對于心肌細胞的毒性作用下，導致患兒代謝增加的同時進一步促進患兒心力衰竭的進展[39]。研究發現[40]，在出現充血性心力衰竭的嬰兒中，維生素D和血鈣水平中位數降低5%～18%，維生素D缺乏可通過抑制腎素的合成而導致腎素-血管緊張素-醛固酮系統的上調，使代謝進一步增強。

在同等運動強度下，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，無青紫型CHD患兒多為左向右分流型，此類患兒在運動時右向左分流量明顯增加，體循環血量減少，周圍組織缺氧明顯；青紫型CHD由于患兒肺循環血量儲備有限，運動時更不能滿足機體對氧氣需求的增加，故均導致機體有氧酵解減少，無氧酵解比例增多，導致機體乳酸堆積，乳酸循環增加，因其能量利用效率較低，而導致高代謝狀態持續時間長，能量消耗增加[41]。

目前關于食物特殊動力效應對CHD兒童的影響暫無確切的報道，但有文獻推測[41]可能是食物攝入時呼吸困難加重，導致患兒厭食、缺氧情況惡化，呼吸功能障礙、做功增加；另一方面是進食引起交感神經亢進、糖利用比例增加、蛋白質分解增加致食物特殊動力效應增加。

綜上所述，通過文獻回顧，我們可以了解到CHD合并營養不良的發生是復雜的。營養不良本就對兒童生長發育帶來極大的影響，在先天性心臟病的基礎上合并營養不良不僅加重患兒疾病本身的嚴重程度，威脅其正常的生長發育，同時加大患兒出現合并癥及并發癥的風險。

隨著醫療技術的發展，人們對于先天性心臟病的治療理念已經由提高生存率到如今改善患兒生長發育情況，提高患兒生存質量。簡單的先天性心臟病如室間隔缺損、房間隔缺損或動脈導管未閉等，部分患兒可隨著生長發育有缺損閉合的可能，但更多的患兒需要手術治療，CHD患兒的營養狀況不僅會影響其生長發育，更是會影響到CHD患兒治療方式的選擇及預后情況。因此，正確認識兒童先天性心臟病兒童發生營養不良的發生機制，不僅有助于幫助患兒制訂合理的喂養策略，也為其基礎疾病的治療提供良好的營養支持，進一步改善臨床預后，促進其生長發育，提高生存質量。