儿童重症监护室再喂养综合征及其相关问题
Review Article

儿童重症监护室再喂养综合征及其相关问题

Luise V. Marino1,2, Corinne Jotterand Chaparro3, Clémence Moullet3

1Department of Dietetics/Speech & Language Therapy, NIHR Biomedical Research Centre Southampton, University Hospital Southampton NHS Foundation Trust and School of Health Sciences, University of Southampton, Southampton, UK; 2Nutrition and Dietetics, Faculty of Health and Wellbeing, Winchester University, Winchester, UK; 3Nutrition and Dietetics Department, Geneva School of Health Sciences, HES-SO University of Applied Sciences and Arts Western Switzerland, Geneva, Switzerland

Contributions: (I) Conception and design: LV Marino; (II) Administrative support: LV Marino; (III) Provision of study materials or patients: All authors; (IV) Collection and assembly of data: LV Marino; (V) Data analysis and interpretation: LV Marino, C Moullet; (VI) Manuscript writing: All authors; (VII) Final approval of manuscript: All authors.

Correspondence to: Clémence Moullet, MPH. Nutrition and Dietetics Department, Geneva School of Health Sciences, HES-SO University of Applied Sciences and Arts Western Switzerland, Rue des Caroubiers 25, 1227 Carouge, Geneva, Switzerland. Email: clemence.moullet@hesge.ch.

摘要:本综述的目的是综合分析现有研究,探讨再喂养综合征的发病机制,并为儿科重症监护病房(pediatric intensive care unit ,PICU)的患儿提供临床管理建议,以预防和避免再喂养综合征。再喂养综合征是指危重患儿在部分或完全禁食后,再喂养或增加热量摄入后的出现的一组临床表现,主要为血清中1种或多种电解质(钾、镁和/或磷)减低、硫胺素缺乏、钠潴留等。虽然缺乏充分证据,但是从既往临床经验来看,那些营养不良和连续营养摄入受限超过7 d的患儿发生再喂养综合征的风险更大。在患儿入住PICU时,应评估营养状况,包括人体测量(体重和身高的Z值、婴幼儿上臂围和头围)以及饮食史。通过病史采集患儿在入住PICU前的营养摄入量,包括每天的进食次数和食物消耗量,以确定其在住院前数周内的能量摄入是否不足。对于血清钾、镁、磷水平低的患儿,应在开始营养支持前纠正,同时每天补充100 mg硫胺素。为避免危重患儿发生再喂养综合征,目前建议在病情急性期,摄入能量不应超过静息能量消耗(resting energy expenditure,REE),营养支持必须逐步增加。另外,建议在PICU内制定一份指导危重患儿营养支持的时间规划和管理的方案,并需配备包括专职营养师的营养支持团队。

关键词:危重症儿童;营养;儿童重症监护室;再喂养综合征


Received: 18 June 2020; Accepted: 05 August 2020; Published: 31 August 2020.

doi: 10.21037/pm-20-59


再喂养综合征是指在禁食或能量摄入严重减少后,能量(碳水化合物)摄入增加所引起的一组潜在致命性的病理生理反应,包括在禁食或能量摄入严重减少一段时间后,通过静脉注射葡萄糖(例如5%葡萄糖溶液)、口服食物以及肠内或肠外营养摄入能量[1],反映出胰岛素释放后机体由分解代谢向合成代谢的变化[2]。再喂养综合征最常见的症状包括电解质异常(如低钾血症、低镁血症、低磷血症)、心功能衰竭和呼吸衰竭等。在住院患儿中,通常在营养不足的7~10 d后出现再喂养综合征[3]


1 再喂养综合征的定义

美国胃肠外营养和肠内营养协会(ASPEN)对再喂养综合征的定义是对于长期营养不良的患者,在开始提供热量后不久(数小时或数天)发生磷、钾和/或镁的一种或任何一种组合水平的显著降低,或硫胺素缺乏的表现。但截止目前,对再喂养综合征的定义还没有达成统一国际共识。美国胃肠外营养和肠内营养协会(ASPEN)委员会和临床实践工作组由营养师、临床药师、临床医生和护士组成,制定了基于共识的建议,用于筛查和管理有以下风险的患者[4]

ASPEN提出的再喂养综合征诊断标准如下[4]:1)1种或任何一种电解质、磷、钾或镁的血清水平下降,10%~20%(轻度)、20%~30%(中度)、>30%(重度),或伴有由于这些电解质紊乱和/或由于硫胺素缺乏导致的器官功能障碍(重度);2)再喂养或能量供应显著增加的5 d内发生。


2 发病机制

再喂养综合征是机体对激素水平快速变化影响代谢途径的一种反应。在禁食期间,基础代谢率降低20%~25%并触发机体代谢保护策略,包括从以葡萄糖主要供能转换为酮体,以及糖异生途径的下调等[5]。在禁食期间,体内平衡机制通过消耗细胞内离子储备以及减少肾电解质排泄来确保血清中镁、钾和磷等离子生理水平[2,5]

再喂养时,随着碳水化合物量的增加,胰高血糖素迅速下降,并释放激素胰岛素。胰岛素水平升高促进细胞外的磷和钾向细胞内转运以满足合成代谢增加的需求(例如葡萄糖的磷酸化/糖酵解),刺激钠钾ATP泵主动转运葡萄糖、磷、钾进入细胞内。磷酸盐是磷酸腺苷的重要组成部分,营养不良可能导致磷酸盐耗尽,从而增加呼吸衰竭的风险[4]。营养不良也可导致硫胺素缺乏,从禁食过渡到再喂养,因为硫胺素是葡萄糖代谢所需辅酶的组成部分,故需求显著增加[6]。因此,上述代谢变化导致血清中相关离子的水平急剧下降[4]。除基础代谢率的快速变化外,血清电解质水平下降导致的相关功能下降也是导致再喂养综合征各种临床表现的病生基础[2,5]。另外,高胰岛素血症导致肾的钠和水排泄功能下降,液体负荷超载,进而导致肺水肿和充血性心力衰竭(图1)[7]

图1
图1 禁食和再喂养时的病生机制

3 再喂养综合征的症状和体征

再喂养综合征具有多种不同的临床表现,主要有以下各系统异常:1)电解质异常(低钾血症、低镁血症、低磷血症和钠潴留)和硫胺素缺乏;2)高血糖;3)心律失常、心力衰竭;4)呼吸-呼吸衰竭、呼吸肌衰竭;5)血液学-贫血;6)免疫-免疫功能障碍;7)神经系统-Wernicke’s脑病;8)肌肉骨骼-肌无力和横纹肌溶解症[4,7]


4 再喂养综合征的高危人群及诊断标准

再喂养综合征发生的最高危人群为长期饥饿导致的重度营养不良患儿、患有炎症性肠病[8-10]、神经性厌食症和血液病等肿瘤的患儿以及早产儿[11-13]。虽然再喂养综合征是危重患儿临床管理中的重要问题,但是目前的指导临床管理的方案尚缺乏基于循证医学的证据。ASPEN提出了再喂养综合征风险儿童的特征和相关诊断标准共识[4](表1表2)。

表1
表1 再喂养综合征的特征和相关诊断(改编自ASPEN对再喂养综合征的共识建议:第1节)
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表2
表2 再喂养综合征的特征和相关诊断(改编自ASPEN关于再喂养综合征的共识建议:第2节)
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5 重症再喂养综合征的发生率

5.1 危重儿童相关疾病

目前缺乏危重患儿发生再喂养综合征的临床管理方面的研究,研究数据[14]表明:按照单中心的诊断标准,全胃肠外营养(parenteral nutrition,PN)危重儿童的再喂养综合征发生率约为9%。虽然ASPEN为儿童患者提供了管理和治疗策略,但缺乏基于年龄分层的营养策略,对于年龄较大的患儿而言,可能会导致过度喂养,例如以4~6 mg/kg/min (5.8~8.6 g/kg/day)的糖速开始,并以1~2 mg/kg/min/ day的速度递增,直至14~18 mg/kg/min (20.1~25.9 g/kg/day)的最大目标糖速[4]。这些初始糖速和目标糖速标准明显高于欧洲儿科和新生儿重症监护协会(ESPNIC)[15]以及欧洲儿科胃肠病学、肝病和营养协会(ESPGHAN)[16]提出的共识和管理建议。对于危重症儿童,最新的指南建议在危重症急性期能量摄入不应超过静息能量消耗(resting energy expenditure,REE)[15-17]。由于这一建议量明显低于普通病房的儿童,因此危重儿童的再喂养综合征发生率也可能降低,但仍需要更多的前瞻性研究来证实。

5.2 危重新生儿相关疾病

ASPEN的指导建议不包括危重新生儿患者,但认可有再喂养综合征风险的新生儿包括小于胎龄儿;包括由母体并发症引起的宫内生长受限、子宫动脉阻力指数升高、极度早产(胎龄<28周)、极低/超低出生体重儿、体重或身长小于同胎龄2 Z值[4]。在PICU患者中,婴儿的比例可能高达50%,因此识别此类高危人群并实施适当的管理策略是非常重要的,这与年龄较大的儿童不同[18-19]。2014年,全球约有1 500万早产儿出生,占全球活产婴儿的11%,其中欧洲占9%,亚洲和南部非洲早产婴儿占全球早产婴儿的80%以上,45%的全球活产婴儿出生在亚洲和南部非洲[20]。最新研究[21-28]证实:宫内发育迟缓的足月婴儿和早产儿也可以发生再喂养综合征,并提出了许多假说,包括早产儿胎盘中断供养综合征[27]。现代医学的进步、积极的使用肠外营养供应、胎龄<32周[29]的早产儿、最高可达3.5 g/kg/day的氨基酸供给保证了接近宫内的生长速率,显著改善了营养结局[30]。然而,早期大量氨基酸和葡萄糖使用可能导致低磷血症、高钾血症、缺锌和出生第1周的酸碱失衡[27,31-32]。这类似再喂养综合征,其病生机制与其他限制营养后的症状类似,如严重水肿性营养不良[21-28]。在早期积极的营养支持时增加磷[27]和锌[32]的供给可能改善这一状况。


6 关于危重儿童电解质失衡的研究

重症儿童电解质失衡很常见,低磷血症、低镁血症和低钾血症的存在并不意味着一定发生了再喂养综合征。导致电解质失衡的还有其他许多原因,危重患儿常见的有各种脏器功能支持的药物,如肌松剂、利尿剂、胰岛素等[1-2](表3)。钾在骨骼、心脏和平滑肌的兴奋性中起重要作用[33],约40%的危重症儿童受低钾血症的影响,其中16%曾发生中重度低钾血症(<3.0 mmol/L),其严重程度与死亡风险呈正相关[34]。镁是体内300多种酶的重要辅助因子,包括与ATP活性相关的酶[35]。与血清镁水平正常的儿童相比,低镁血症患儿病死率更高,PICU入住时间更长[36],但研究发现使用利尿剂对血清镁水平影响不大[37]。高达42%的危重儿童入住PICU时存在低磷血症,并增加了住院时间延长的风险[38-42]。与低磷血症相关的危险因素是营养不良和使用速尿、多巴胺、类固醇激素和β2受体激动剂[43]

表3
表3 危重症患儿电解质异常的其他原因
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6.1 危重症儿童硫胺素缺乏的患病率

硫胺素(Vit B1)参与了生成能量的多个代谢途径,包括将葡萄糖代谢的丙酮酸转化为乙酰辅酶a进入三羧酸循环,缺乏硫胺素时,代谢途径改变导致乳酸酸中毒[44]。研究[44-45]表明:12.5%~32%的危重病患者中的血清硫胺素水平低,高危因素是急性期炎症反应的程度和营养不良,与利尿剂的使用无关[46],与营养不良患者的死亡风险降低相关[47],但对营养良好患者无影响[45,48]。其中4个病例报告报道了补充硫胺素后酸中毒症状缓解的情况,其原理主要是通过硫胺素限制丙酮酸脱氢酶活性来限制乳酸的产生。研究中包括以下几种情况:脓毒性休克[48]、体外膜氧合[49]、血液系统恶性肿瘤[50]以及心脏手术后[51]


7 再喂养综合征风险的危重儿童的筛查、评估和管理

7.1 风险评估

尽管缺乏大样本数据支撑,但营养不良和减少或限制摄入量超过7~10 d的儿童出现再喂养综合征风险较高[7]。在开始营养支持之前,临床医生需要考虑以下问题:1)儿童是否存在再喂养综合征的风险,例如营养不良或7~10 d的能量摄入不足史;2)血清电解质是否偏低或处于正常范围的低值;3)是否服用多种药物,包括利尿剂和肌松剂?

7.2 营养评估

对入住PICU的患者必须使用体重-体长Z值、体重-年龄指数、左上臂围,参照建立的营养不良诊断标准(如<-2体重-体长Z值作为中度营养不良患者)进行常规营养评估,仔细筛选[15],在开始营养支持之前,应记录最近的体重减轻情况以及近期饮食史,都是评估再喂养综合征风险的必要条件。

7.3 再喂养综合征风险的危重儿童的营养建议

既往研究表明:在危重疾病的急性早期阶段,应谨慎提供营养支持,能量摄入不超过REE(用间接量热法测量或用斯科菲尔德方程估算)[15,52],然后在病情稳定和康复阶段逐渐增加[53-54]。世界卫生组织(WTO)对急性严重营养不良的喂养管理遵循与重症监护协会推荐的原则非常相似[8],包括谨慎喂养、在数天内逐步增加[15,17,55-56](图2)。尤其是降低能量和蛋白质摄入量可以降低急性期的发病率和病死率[57-58]。能量的摄入量不应超过REE,蛋白质的摄入量建议在急性期为1.5 g/kg/day[15]

图2
图2 世界卫生组织(WHO)对处理严重营养不良患者的建议示意图(经WHO许可改编[8])

在急性期,由于危重患儿中胰岛素抵抗的存在导致高血糖症的风险增加,应避免过度使用葡萄糖(最大糖速5 mg/kg/min)[59],另外建议能量<REE[16]、氨基酸[60]和蛋白质也不应超过1.5 g/kg/day[58]。如果需要胃PN,则应按照ESPGHAN的建议,根据危重儿童的年龄、体重和疾病阶段对能量、葡萄糖和脂肪乳等营养素进行精确计算[16,59,61]。目前共识缺乏对重症患者的微量营养素需求关注,建议提供足够的微量营养素,以满足年龄的参考营养素摄入量[62-63]。然而,考虑到硫胺素缺乏在再喂养综合征发生中的重要作用,除补充复合维生素外,可能还需要额外补充硫胺素,建议剂量为2 mg/kg(最高剂量为100~200 mg/day),持续5~7 d[4]

7.4 再喂养综合征风险的儿童的管理

ESPNIC共识的代谢、内分泌和营养部分提供了关于评估、营养算法的使用、宏量营养素需求和在危重疾病期间营养支持指导的喂养模式和类型的建议,适用于有再喂养综合征风险的儿童(表4)[15]。为指导PICU营养支持的管理,建议成立一个包括专职营养师的营养支持小组。在开始营养支持之前,应完成营养评估,监测和纠正任何电解质紊乱,特别是钾、磷和镁,并补充多种维生素和硫胺素。对于血清电解质水平难以纠正或急剧下降,无法明确其他病因的儿童,在24~48 h内能量(包括含葡萄糖的液体)、蛋白质摄入量必须减少50%以上。血清电解质水平严重紊乱以致危及生命的患儿,可能需要停止24~48 h的营养支持,尽快纠正电解质紊乱,使之恢复稳态[4]。一旦建立营养支持,就应根据疾病的严重程度逐步增加营养支持以实现营养目标[15,52,54]。根据入住PICU前的营养状况,营养支持可能需要持续更长的时间到恢复阶段,直到依靠口服摄入能够支持身体和营养康复所需[54]

表4
表4 危重症患儿急性期、稳定期和恢复期的营养需求——包括对再喂养综合征高危儿预防和管理[4,8,15,54,56]
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8 结论

虽然目前对于危重儿童再喂养综合征管理的建议尚缺乏充分的循证医学证据。但是以下建议是基于现有证据的共识:在患儿入住PICU时,应评估营养状况,包括对测量状况进行分类和记录饮食史。对于血清电解质水平低的儿童,在开始营养支持前,纠正电解质紊乱以及补充多种微量元素和硫胺素等多种维生素。最新指南建议在危重疾病的急性期能量摄入不应超过REE,因此在PICU住院的危重儿童中,再喂养综合征的发生率可能比普通病房的患儿低得多,但需要进一步的前瞻性研究来证实。


致谢

基金:无。


脚注

文章来源和同行评议:本文受特约编辑(Lyvonne T ume, Frederic Valla和Sascha Verbruggen)委托,为发表在《儿科医学》上的“危重病儿童的营养”系列文章。这篇文章由特约编辑和编辑部组织外部同行评议。

利益冲突:作者完成了ICMJE统一发表表格(可在https://pm.amegroups.com/article/view/10.21037/pm-20-59/coif上获得)。《危重病儿童的营养》系列是由编辑部委托制作的,没有任何资金或赞助。在提交的工作之外,CJC报告没有接受Baxter公司的财政支持,没有Nutricia公司的财政支持,CM报告没有接受来自Baxter公司的财政支持,没有来自Nutricia公司的财政支持,其他作者声明无利益冲突。

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译者

张丙金。胜利油田中心医院儿科。副主任医师,儿科副主任,滨州医学院兼职副教授,潍坊医学院国际留学生临床教师,中国医师协会新生儿分会委员,山东省妇幼保健协会新生儿科分会委员,东营市医师协会儿科分会副主委。(更新时间:2021/7/14)

(本译文仅供学术交流,实际内容请以英文原文为准。)

doi: 10.21037/pm-20-59
Cite this article as: Marino LV, Jotterand Chaparro C, Moullet C. Refeeding syndrome and other related issues in the paediatric intensive care unit . Pediatr Med 2020;3:15.

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