蛋白质-热量营养不良(PEU)

作者:Shilpa N Bhupathiraju, PhD, Harvard Medical School and Brigham and Women's Hospital;
Frank Hu, MD, MPH, PhD, Harvard T.H. Chan School of Public Health
已审核/已修订 10月 2023
看法 进行患者培训

蛋白质-热量营养不良(Protein Energy Undernutrition, PEU)曾经称作Protein Energy Malnutrition(PEM),是由于多种常量营养素慢性缺乏而导致的热量缺乏性疾病, 但主要是蛋白质。常常伴随某些常量营养素的缺乏症。PEU可能突然发生(饥荒时)或者渐进性发展。其严重程度可以从亚临床状态至明显消瘦(同时伴随水肿、脱发和皮肤萎缩),多脏器受损也常常出现。临床诊断常需要进行包括血清白蛋白测定等指标的实验室检验。可以通过静脉输液或者口服补液进行水、电解质平衡治疗,同时应酌情给予营养补充治疗。

(参见 营养不良概述

在发达国家,PEU常发生于托养机构的老人(尽管通常毫无疑问),在食欲低下、消化吸收和代谢障碍的患者中也很常见。 在粮食不安全率高的国家,PEU 会影响卡路里或蛋白质摄入不足的儿童。

PEU的病因和分类

PEU 分为轻度、中度或重度。 测定值位于国际标准值的90%~110%范围内为正常,85%~90%为轻度PEU,75%~85%为中度PEU,<75%为重度PEU。

蛋白质-能量营养不良(PEU)可能是

  • 主要原因:营养摄入不足

  • 继发原因:来自干扰营养物使用的紊乱或药物的结果

原发性PEU

在世界范围内,原发性 PEU 主要发生在缺乏营养的儿童和老年人中,尽管老年人的常见病因是抑郁症。节食或神经性厌食也可引起PEU。虐待儿童 或者 虐待老人 也可能是一个原因。

儿童的慢性原发性PEU有三种常见形式:

  • Marasmus(消瘦型)

  • Kwashiorkor(恶性营养不良病)

  • 夸休可尔症

这种形式取决于非蛋白类和蛋白质类能量来源的平衡。饿毙是原发性PEU的急性、重症表现形式。

消瘦症 (也称为干燥形式的 PEU)是一种严重的热量和蛋白质缺乏症,容易发生在婴儿和幼儿中。它会导致体重减轻以及脂肪和肌肉的消耗。在消瘦症中,身体的大部分皮下脂肪和深层脂肪储存都会丢失,使得肋骨、臀部、面部骨骼和脊柱透过皮肤可见。 普遍发生在发展中国家的儿童中。

恶性营养不良也称湿性或水肿性PEU,常见于过早脱离母乳喂养的婴儿,这种情况往往见于原来正在接受母乳喂养的婴儿不得不让位于刚出生的同胞,从而失去母乳喂养的机会。因此,罹患恶性营养不良的儿童年龄常常大于消瘦型营养不良患儿。已经患有PEU的儿童,通常由于胃肠炎或其他感染(可能继发于细胞因子的释放)也可能导致恶性营养不良。如果膳食中蛋白质缺乏甚于热量的话,发生恶性营养不良的可能性会大于消瘦型营养不良。不同于消瘦型营养不良,恶性营养不良发生的地区比较局限,主要见于非洲农村、加勒比海和太平洋群岛地区。 在这些地区,居民的主要食物含有比较低的蛋白质和比较高的碳水化合物(例如洋芋、木薯、土豆和香蕉等)。患有恶性营养不良的儿童生长发育迟缓;不自然的金发、稀疏且脆弱的头发;以及皮肤色斑。恶性营养不良时,由于细胞膜渗漏导致血管内液和蛋白质向血管外转移引起周围性水肿。

混合型营养不良症 当患有恶性营养不良的孩子没有摄入足够的热量时就会发生这种情况。它的特点是消瘦和恶性营养不良——水肿和消瘦。

在这二类营养不良发生时,患者的细胞介导免疫功能受到损伤,导致对感染的易感性增加。 细菌性感染(如肺炎胃肠炎中耳炎尿路感染脓毒症)常见。感染导致细胞因子释放,导致厌食,加重肌肉萎缩,并导致血清白蛋白水平明显下降。

饿毙(Starvation)是指营养素完全缺乏的状态。 其发生的原因极少是自愿性的,通常是由于饥荒或者野外迷失等外界因素。

继发性PEU

此类营养不良常常继发于以下疾病状态:

  • 累及消化道功能的疾病:这些疾病常常影响消化功能(如胰腺衰竭)、吸收功能(如小肠炎和肠下垂)或者营养素在淋巴系统转运的功能(如腹膜后纤维化,Milroy病)。

  • 消耗性疾病: 患有消瘦疾病(例如, 艾滋病, 癌症, 慢性阻塞性肺疾病, 肾功能衰竭),分解代谢导致细胞因子过量,通过厌食和恶病质(肌肉和脂肪浪费)导致营养不良。末期心力衰竭可导致心脏恶病质,这是一种严重的营养不良形式;死亡率特别高。造成心脏恶病质的因素包括肝脏瘀血(引起食欲减退)、小肠水肿(引起吸收不良)、以及疾病晚期由于无氧代谢引起的需氧量增加。此外,消耗性疾病可以直接导致食欲减退和某些营养素的代谢障碍。

  • 增加代谢需要量的疾病:例如感染性疾病、甲亢嗜铬细胞瘤、其他内分泌疾病,以及烧伤、创伤、外科手术或其他应激性情况。

蛋白质能量营养不良的病理生理学

发生PEU时的初始病理改变是代谢率下降。为了增加热量供应,机体最先动员分解脂肪组织,如果这些组织被消耗殆尽,将开始分解蛋白质来提供能量,导致负氮平衡。内脏器官和肌肉被分解,导致体重减轻。器官重量的下降中,受累最严重的首推肝脏和小肠,心脏和肾脏居中,影响比较小的为神经系统。

蛋白质能量营养不足的症状和体征

中度PEU的临床症状可能是全身性的或者仅涉及某些组织系统。表情淡漠和反应迟钝是普遍现象,患者表现为无力和工作效率下降,部分病人出现感知和意识障碍。可以出现暂时性的乳糖水平下降和胃酸缺乏。腹泻常常发生,并且由于肠道中双糖酶(尤其是 乳糖酶)的缺乏而加重。由于PEU造成性腺组织萎缩,组织萎缩,女性可以出现闭经,男女性均可出现性欲下降。

在各种类型的PEU中,脂肪和肌肉组织的萎缩普遍存在。如果饥饿状态持续,体重下降可能达到50%,儿童可能会更严重。

在成人中可以出现恶病质,在脂肪存储较多的部位最为明显 (例如,肋骨、臀部、面部骨骼、脊柱)。肌肉萎缩,骨骼突出。皮肤变薄、干燥、缺乏弹性,面色苍白和畏冷。头发干燥和易脱落,变得稀疏。伤口不易愈合。在老年患者,髋部骨折和压力性溃疡(褥疮)的风险增加。

急性或慢性重度PEU患者心脏大小和心搏出量下降,心率减慢,血压下降。同时呼吸次数减少,存活能力下降;体温下降,往往预示死亡的可能。此外,水肿、贫血、黄疸和淤斑可能出现,显示肝脏、肾脏和心脏衰竭已经发生。

在婴儿中发生的消瘦型PEU ,表现为体重下降、生长迟滞、皮下脂肪和肌肉减少或消失。肋部和面部骨节凸出,皮肤变薄且松弛多皱。

恶性营养不良的特征是由于血清白蛋白的减少而引起外周和眶周水肿由于腹肌松弛、小肠肿胀和肝脏肿大,导致腹部膨隆,也可能出现腹水。皮肤变薄、干糙而多皱,不同部位的皮肤在病情不同阶段可以有各种表现,开始可能表现为色素沉着和皲裂,随后变为色素减退、易破和萎缩。不同部位的皮肤在各个时期可能累及。毛发变细、颜色变成红色或灰白,头发容易脱落并逐渐稀疏,但是睫毛生长反而过度。由于营养不良和随后的营养治疗时间差的缘故,患者的头发会出现有特征性的条纹状改变。此外,患儿往往表现为淡漠,但是在被抱起时表现为激惹不安。

完全饥饿在8-12周内是致命的。因此上述的某些症状并不一定有机会完全得以表现。

蛋白质能量营养不足的诊断

  • 诊断通常基于病史;

  • 评价营养不良的严重程度时,需要进行BMI测量,以及血清白蛋白、外周血的淋巴细胞计数、CD4+细胞计数和血清转铁蛋白的测定;

  • 诊断并发症、判断预后:检测全血细胞计数、电解质、尿素氮、葡萄糖、钙、镁和磷酸盐。

可根据膳食摄入明显不足的病史诊断蛋白质能量营养不良(PEU)。 此外,还应该了解造成摄入不足的原因,尤其在儿童中。在儿童和青少年中,应注意是否存在虐待儿童神经性厌食的情况。

体格检查包括测量身高体重、检查体脂分布,以及净体重的人体测量。测量体质指数(BMI=体重[kg]/身高[m]2)来判定严重程度。计算结果通常可以确认诊断结果。

在膳食调查结果不能明确判定热量摄入量是否适宜时,实验室检验有助于判定继发性PEU的原因。测定血浆白蛋白、总淋巴细胞计数、CD4+T细胞计数、转铁蛋白和对皮肤抗原的反应有助于判断PEU的严重程度(见表常用于评定蛋白质-能量营养不良严重程度的值)或确定临界案例的诊断。 PEU发生时,还有一些其他实验室检验指标发生改变,如某些激素、维生素、脂类、胆固醇、前白蛋白、胰岛素样生长因子-1、纤维结合蛋白和视黄醇结合蛋白等。尿肌酐和甲基组氨酸的水平可以反映出肌肉组织分解的程度。由于体内蛋白质分解减少,尿素水平也下降。然而,这些检验结果对于治疗并无多少指导意义。

表格
表格

实验室检验有助于鉴别疑似的继发性PEU。当营养不良原因不明时,应测定C反应蛋白或可溶性白细胞介素2受体;这些测量可以帮助确定是否存在细胞因子过量(可能表明其他隐匿性炎症或消耗性疾病,如感染、甲状腺功能亢进、 艾滋病,或癌症)。甲状腺功能测定有时也可以应用。

还有些实验室检验结果对于治疗是有意义的,测定血清电解质、尿素氮、葡萄糖,以及钙、镁、磷酸盐水平。 血糖、电解质(尤其是钾,有时还有钠)、磷酸盐、钙、镁的水平通常较低。血尿素氮通常较低,除非有肾衰竭并存。代谢性酸中毒可能出现。通常获取全血细胞计数;常出现正常红细胞性贫血(由于蛋白质缺乏)或小细胞性贫血(由于同时缺铁)。

如果患者腹泻严重并且治疗效果不显,应该进行大便培养以检查是否存在寄生虫及其虫卵。由于反应低下,PEU的患者被感染后的临床表现常常不明显,有时需要进行尿常规检查、尿培养、血培养、结核菌素试验和胸部X线检查以确诊。

蛋白质能量营养不足的治疗

  • 一般情况下,主张口服营养治疗;

  • 治疗中尽量避免给予乳糖(如果持续腹泻则提示可能存在乳糖不耐受);

  • 支持性的辅助治疗(如改变环境、给予辅助喂养和开胃剂等);

  • 对于儿童患者,应该禁食24~48小时。

减少贫困、普及营养教育和改善公共卫生是预防PEU的全球性战略。

轻度和中度PEU患者(包括短暂饥饿)可以通过均衡饮食纠正,最好是经口补充。 在不能消化固体食物的情况下可以给予液体口服营养制剂进行补充(通常不含乳糖)。由于营养缺乏时肠道中的细菌非常容易进入Peyer斑,此时若予口服治疗,可能引起或加重感染性腹泻。如果腹泻持续存在(提示乳糖不耐症),则给予酸奶配方奶粉,而不是牛奶配方奶粉,因为乳糖不耐症患者可以耐受酸奶。同时,还应该给予多种维生素补充治疗。

严重PEU和长期处于饥饿状态的患者需要住院接受临床营养治疗。首先应该纠正水和电解质平衡失调,并且控制感染。最近的一项研究表明,儿童可能受益于抗生素预防性治疗。 然后应该通过口服补充常量营养素。如果需要(例如存在吞咽困难),可以采用饲管(通常使用鼻饲管)或者胃造口术进行补充(肠道内营养治疗)。如果吸收不良严重,则肠外营养是适宜的。

其他治疗包括针对性地纠正某些营养素的缺乏,随着体重增长可能表现得很突出。为避免营养不良,应该给予两倍于推荐摄入量(RDA)的微量营养素进行补充,直至完全恢复。

儿童

首先应治疗原发病。

对于腹泻患儿,喂养可延迟24至48小时,以免使腹泻加重;在此期间,儿童需要口服或静脉补液。进食应该遵循少量(<100mL)多次的原则,一般每天6至12次,以避免小肠吸收功能超负荷。治疗的第一周,应该给予经强化的配方奶,酌情从少量逐渐增加进乳量。一周后,每天热量的摄入量应该达到175卡/千克体重,蛋白质供应量应该达到4g/kg体重。应使用市面上的多种维生素补充剂,提供两倍于RDA的微量营养素补充。四周后,可以进食添加了鱼肝油的全脂牛奶和固体食物,包括蛋类、水果和酵母来代替配方奶。

来自常量营养素的热量配比中,蛋白质应该占16%,脂肪占50%,碳水化合物占34%。例如,脱脂奶粉110g、蔗糖100g、植物油70g、水900mL。 其他的膳食配方也可以使用,例如全脂奶加玉米油和麦芽糖糊精。配方奶粉应该用水稀释。

其他要补充的营养素通常为:

  • 镁 0.4 mEq/kg/d,肌注,共7天。

  • 在头3天,通过静脉营养补充两倍于RDA的复合B族维生素;通常同时给予维生素A、磷、锌、、碘、氟、钼和

  • 由于此时PEU患儿对于铁的吸收能力比较低下,应该考虑给予口服或者肌注铁剂。

此外,还应该对家长进行科学喂养的普及教育。

成人

应处理与PEU相关的其他疾病问题。例如,如果艾滋病和癌症可能产生过多的细胞因子,使用甲地孕酮或甲孕酮能够起到改善食欲的作用,但是这些药物可以引起男性患者的睾丸激素水平明显下降,并可能造成肌肉容积减少,因此应该同时给予睾丸激素。此外这些药物可以导致肾上腺功能低下,因此用药时间不能过长(<3个月)。

对存在厌食而没有明确原因的患者或者临终病人,可以给予促进食欲的开胃药物,如大麻的提取物屈大麻酚(dronabinol)以改善生命质量。 合成代谢类固醇(如睾丸激素庚酸盐、诺龙)或生长激素可使因肾衰竭引起的恶病质患者或老年患者受益(如增加净体重或改善某些功能)。

一般来说,成人PEU患者的治疗进程类似儿童。进食应节制量宜少。对于大多数成人患者,开始进食的时间不必延迟,但是进食量不宜多。可以使用口服的商品化配方产品,其中每天各种营养素的配比应该保持60卡/千克体重的热量和1.2~2.0克/千克体重的蛋白质。如果在接受口服流质营养制剂的同时还进食固体食物,应该在进食前至少1小时先口服流质制剂,以保证固体食物的进食量。

养老机构中的PEU患者需要多方面的干预措施:

  • 改善环境(如使得进餐区更有魅力);

  • 给予辅助喂食;

  • 改善食谱质量(例如在两餐间给予一些强化食品和热量补充剂);

  • 治疗精神抑郁和其他潜在疾病;

  • 给予开胃药物和合成性类固醇,或者二者兼备。

长期使用胃造瘘管饲对于严重吞咽困难患者至关重要;它在痴呆患者中的使用是有争议的。 愈来愈多的证据表明,在养老机构中使用味道极差的治疗性膳食(如低盐饮食、糖尿病饮食和低胆固醇饮食)应该废弃,因为这种治疗可以造成进食量减少甚至导致严重的PEU。

对于功能障碍的患者,家中食物的烹制和喂养辅助是至关重要的。

并发症的治疗

PEU的治疗可能引发某些并发症,包括水中毒、电解质缺乏、高血糖、心律失常和腹泻。腹泻通常是轻度和可治愈的,但是严重PEU患者并发腹泻可能招致重度脱水甚至死亡。腹泻的病因(如酏剂管饲中使用山梨醇,接受抗生素治疗的患者感染艰难梭菌)可能是可以纠正的。由于热量摄入过剩导致的渗透压性腹泻非常少见,只有在排除其他原因的基础上才考虑此种可能。

由于PEU可能损伤心、肾功能,因此补液过度可以导致血管内液过多; 治疗使细胞外钾、镁水平下降。钾和镁的损耗可引起心律失常。治疗过程中糖代谢可以刺激胰岛素释放,继而促进磷离子进入细胞内,引发的低磷血症可以导致肌肉无力、皮肤感觉异常、癫痫发作、昏迷和心律失常。因此在静脉营养治疗期间,血磷浓度可能迅速变化,应该作为常规监测。

在治疗过程,内源性胰岛素可能失去效能从而引发高血糖症,进一步发展可以出现脱水和血浆高渗透压,导致致命的室性心律失常发生,心电图可能出现QT间期延长。

对于肠外喂养,感染是一种风险,因为导管长时间留在原处,溶液中的葡萄糖会促进细菌生长。

由于未知的原因, 全肠外营养当服用超过约 3 个月时,会导致某些人的骨密度下降。最好的治疗方法是暂时或永久停止这种类型的喂养。全肠外营养也会导致肝功能障碍,最常见于早产儿。进行血液检查以监测肝功能。调整解决方案可能会有所帮助。胆结石 可能会发展。治疗包括调整溶液,如果可能的话,口服或通过饲管提供食物。

饲管可能会刺激和侵蚀鼻咽和/或食管组织。在这种情况下,使用不同类型的饲管可以继续饲喂。在通过管饲的老年患者中,误吸很常见。当缓慢给予溶液以及管饲后将床头抬高 1 至 2 小时时,食物不太可能被误吸。

蛋白质能量营养不足的预后

儿童

儿童中的死亡率为5%~40%,在轻度PEU患儿和及时得到重症监护的患儿中死亡率相对较低。在轻度PEU患儿和及时得到重症监护的患儿中死亡率相对较低。在治疗的起初几天死亡的原因常为电解质缺乏、脓毒血症、低体温和心力衰竭。意识障碍、黄疸、皮肤淤斑和持续腹泻的出现显示病情凶险;淡漠、水肿和厌食等症状的改善是病情缓解的表现。恶性营养不良的恢复往往较消瘦型营养不良更快。

PEU患儿的远期影响尚不完全明了,有些患儿以后发展成慢性吸收不良或胰腺功能不全。小年龄儿童日后可以出现轻度的智力发育迟滞,并延续至学龄期。根据PEU发生的年龄、持续时间和严重程度,也可能出现永久性的智力损害。

成人

成人PEU可能引发其他疾病或导致死亡(例如在养老机构中,如果体重持续下降得不到纠正,老年患者的死亡率可能上升)。在老年病人中,如果有外科手术、感染或其他疾病,PEU会增加发病率和死亡率风险。

除非器官衰竭发生,一般而言成人PEU的治疗效果都是令人满意的。

关键点

  • PEU可以是原发性的(例如营养素摄入过低导致),也可以继发于胃肠道疾病、消耗性疾病及增加代谢需要量的疾病。

  • 严重的PEU,可导致身体脂肪甚至内脏组织分解消失、免疫力受损、器官功能下降,甚至有时会导致多器官功能衰竭。

  • 判断PEU的严重程度时,可以测定体质指数(BMI)、血清白蛋白、淋巴细胞计数、CD4+细胞计数和血清转铁蛋白水平。

  • 诊断并发症、判断预后:测量全血细胞计数、电解质、血尿素氮、葡萄糖、钙、镁、磷酸盐。

  • 轻度病例可以给予平衡饮食治疗,有时需避免摄入含有乳糖的食物。

  • 严重的PEU患者需要住院并控制饮食,纠正水和电解质平衡失调以及控制感染;常见的并发症包括水中毒、电解质缺乏、高血糖、心率失常和腹泻。

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