儿科学(第4版)(全国高等学历继续教育“十三五”(临床专升本)规划教材)
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第一节 儿童营养学基础

一、营养素与营养素需要量
营养(nutrition)是指人体获得和利用食物维持生命活动连续的综合性生理过程,保证儿童正常生长发育、身心健康。 营养素(nutrients)是食物经过消化、吸收和代谢维持生命活动的物质,包括能量、宏观营养素(蛋白质、脂类和糖类)、微量营养素\[维生素、矿物质(常量元素和微量元素)\]和其他膳食成分(膳食纤维、水)四大类。 营养素需要量(nutrient intake values,NIVs)表示健康人群通过膳食获得的各种营养素供给量,是指体内既没有任何营养素过度消耗或储备过剩,又没有营养素代谢障碍,机体维持正常生长发育所需营养素的数量。
NIVs 的制定是基于人群中个体营养素需要量呈统计学正态分布的概念,包括:①平均需要量(estimated average requirement,EAR):是某一特定性别、年龄及生理状况的健康群体对某营养素需要量的平均值,也称作average nutrient requirement(ANR)。 即摄入量达到EAR 水平时可以满足该群体50%的个体,或者说缺乏的可能性为50%。 ②推荐摄入量(recommended nutrient intake,RNI):可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中97%~98%(均值+2 SD)个体的需要量。 ③适宜摄入量(adequate intake,AI):是通过观察或实验获得的健康人群对某种营养素的摄入量,可能高于RNI,不如RNI 精确。 6 个月以下婴儿的各种营养素适宜摄入量,均是以母乳喂养为依据指定的。 ④可耐受最高摄入量(tolerable upper intake level,UL):是平均每日摄入该营养素的最高量。 当摄入量超过UL 时,发生毒副作用的危险性增加(图5-1)。
(一)儿童能量代谢
人体能量代谢的最佳状态是达到能量消耗与摄入的平衡,能量缺乏和过剩对身体健康都不利。 儿童所需的总能量由蛋白质、脂肪和碳水化合物所提供,总能量消耗量包括基础代谢率、食物的热力作用、生长、活动和排泄等5 个方面。
图5-1 营养素参考值的意义
1.基础代谢率(basal metabolic rate,BMR)
即排除了运动、环境温度、精神活动及食物特殊动力作用等,仅维持人体基本生理活动的能量消耗。 儿童基础代谢能量需要量较成人高10%~15%,随年龄增长逐渐减少。
2.食物热力作用(thermic effect of food,TEF)
指进食后的一段时间内出现能量代谢率增高的现象,又称食物特殊动力作用。 不同食物所产生的食物特殊动力作用不同,蛋白质最为显著,约为30%;糖和脂肪分别为6%和4%,混合性食物约10%。
3.活动消耗(physical activity)
主要用于肌肉活动所需的能量消耗,活动所需能量随年龄增加而增加,个体波动较大。
4.排泄消耗(excreta)
正常情况下不能完全消化吸收的食物及代谢产物排泄所消耗的能量。
5.生长所需(growth)
为儿童所特有,生长发育越快,所需能量越大。
上述各项总和即为能量需要的总量,基础代谢占50%,排泄消耗占10%,生长和运动占32%~35%,食物热力作用占7%~8%。 由于婴儿及儿童期代谢率及营养素转换率比成年人高,故需要量相对较高。 不同年龄及个体能量需要及消耗存在明显差异。 新生儿生后第1 周需60kcal(251kJ)/(kg·d),第2 ~3 周需100kcal(418.4kJ)/(kg·d)。 婴儿为110kcal(460kJ)/(kg·d),1 岁以后每增加3 岁减去10kcal(42kJ)/(kg·d),15 岁时为60kcal(250kJ)/(kg·d),成人为25 ~30kcal(125.5kJ)/(kg·d)。 各年龄具体需要量可参照中国居民膳食能量需要量(附表1)。
(二)宏量营养素
1.糖类
又称碳水化合物,是人体最主要的供能营养素。 与脂肪酸或蛋白质合成的糖脂、糖蛋白和蛋白多糖,是构成机体重要物质的组成成分,并参与细胞多种生理活动。 当供给不足时,机体动用脂肪和蛋白质产能,导致酮体产生过多。 2 岁以上儿童膳食中,糖类所产能量应占总能量的55%~65%。 如>80%或<40%都不利于健康。 中国居民膳食碳水化合物参考摄入量(DRIs)见附表2。
2.脂类
脂类包括脂肪(甘油三酯)和类脂(磷脂、鞘脂类和类固醇),是机体能量的重要来源和主要储存形式。 脂溶性维生素需要膳食中脂肪协助吸收。 人体不能合成须由食物供给的脂肪酸称为必需脂肪酸,其对细胞膜功能、基因表达、心脑血管疾病的防治和生长发育都非常重要,如花生四烯酸(AA)和二十二碳六烯酸(DHA)缺乏可导致大脑和视觉功能受损。 婴儿期多不饱和脂肪酸主要来源于母乳。
脂肪供能占总能量的百分比与年龄有关:<6 个月为40%~60%,≥6 个月且<2 岁为35%~40%,≥2 岁且<7 岁为30%~35%,≥7 岁为25%~30%。 其中必需脂肪酸提供的能量占总能量4%~5%,不能低于1%。中国居民膳食脂肪酸参考摄入量(DRIs)见附表2。
3.蛋白质
蛋白质是构成细胞、组织和器官的重要成分,供能是其次要功能,占总能量的8%~15%。构成人体蛋白质的氨基酸有20 种,体内不能合成须由食物提供的氨基酸称必需氨基酸。 除与成人相同的8 种必需氨基酸外,组氨酸是婴儿必需氨基酸,胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、牛磺酸是早产儿必需氨基酸,这些又称半必需氨基酸或条件必需氨基酸。
婴幼儿生长旺盛,较年长儿及成人需要蛋白质多。 摄入的食物种类不同,蛋白质所需量也不同。 <1 岁婴儿为1.5~3g/(kg·d),母乳喂养约需2g/(kg·d),牛乳喂养为3.5g/(kg·d),植物蛋白质喂养为4g/(kg·d)。中国居民膳食蛋白质参考摄入量(DRIs)见附表2。
为满足儿童生长发育的需要,应首先保证能量供给,其次是蛋白质。 宏量营养素供给应注意比例适当和平衡,否则易发生代谢紊乱。
(三)微量营养素
1.矿物质
人体内除碳、氢、氧和氮外的元素称矿物质,根据其在体内的总重量分为常量元素和微量元素。
(1)常量元素:
在人体内含量大于体重0.01%的元素,其中钙、磷和镁的含量占人体内矿物质总量的98%。 钙和磷是构成人体牙齿、骨骼的重要组成成分,两者的含量接近人体总重量的6%。 婴儿期钙沉积高于任何其他年龄段,2 岁以下每日钙在骨骼沉积约200mg。 钙摄入过量会造成一定危害,其补充应低于可耐受最高摄入量(2g/d)。 钙的AI:母乳喂养婴儿为300mg,牛乳喂养婴儿为500mg,幼儿为600mg,4 岁及以上为800mg。
(2)微量元素:
在人体内的含量小于体重0.01%的元素。 体内必需微量元素有14 种:碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁、氟、镍、钒、锡、硅和锰。 其中铁、碘、锌缺乏所导致的疾病,是全球最主要的微量营养素缺乏病。
2.维生素
是维持人体正常生理功能所必需的一大类有机物质,在体内含量极微,虽不能产生能量,但在机体代谢所必需的酶或辅酶中发挥核心作用。 不能在体内合成(除维生素D、部分B 族维生素及维生素K)或合成量太少,必须由食物供给。 儿童易发生维生素A、D、C、B 的缺乏。
常见维生素和矿物质的作用及来源见表5-1。
表 5-1 常见维生素和矿物质的作用及来源
续表
(四)其他膳食成分
1.膳食纤维
为不可消化的碳水化合物,主要来自植物细胞壁的非淀粉多糖类。 主要功能为吸收大肠水分,软化大便,增加大便体积,促进肠蠕动等功能。 膳食纤维在大肠内被细菌分解,产生短链脂肪酸,降解胆固醇,改善肝代谢,防止肠萎缩。 婴幼儿可从谷类、新鲜蔬菜、水果中获得一定量的膳食纤维。
2.水
水的需要量与机体新陈代谢、能量需要、食物种类、肾功能成熟度、年龄等因素有关。 婴儿为150ml/(kg·d),以后每3 岁减25ml/(kg·d),9 岁时为75ml/(kg·d),成人为50ml/(kg·d)。
二、小儿消化系统功能发育与营养关系
(一)消化酶的成熟与宏量营养素的消化、吸收
1.蛋白质
胃蛋白酶出生时活性低,3 个月后活性逐渐增加,18 个月时达到成人水平。 胰蛋白酶在生后1 周活性增加,1 个月时达成人水平。 因此,出生时新生儿消化蛋白质能力较好。
2.脂肪
出生后胰脂肪酶分泌不足,胃脂肪酶发育较好,2 岁后胰脂酶达成人水平。 母乳中含有脂肪酶,可补偿胰脂肪酶的不足。 脂肪的吸收率随年龄增大而增加,28 ~34 周早产儿为65%~75%;足月儿为90%;生后4~6 个月达95%以上。
3.糖类
6 个月内婴儿食物中的糖类主要是乳糖,其次为蔗糖和少量淀粉。 肠蔗糖酶、麦芽糖酶活性在胚胎8 个月达高峰,肠乳糖酶活性至足月时达高峰。 唾液腺淀粉酶出生3 个月后活性逐渐增高,2 岁时达成人水平。 胰淀粉酶在生后4~6 个月开始分泌,2 岁时达成人水平。 新生儿期肠道α-淀粉酶活性低,但葡萄糖化酶含量高,可补偿淀粉酶的不足。 因此,生后6 个月消化淀粉能力较差,不宜过早添加淀粉类食物。
(二)进食技能发育
1.食物接受模式发展
新生儿生后即能分辨苦和甜,能灵敏地分辨母亲乳头乳汁和人工乳头及乳制品。 4~12 个月是味觉敏感期,也是接触乳类以外其他半固体、固体食物的转变适应期。 此期味觉接触有助于建立持久的食物偏爱。
2.挤压反射
是一种保护性反射,3~4 月龄内婴儿喂固体食物时出现舌体抬高、舌向前吐出的一种反射,可防止吞入固体食物到气管发生窒息。
3.咀嚼
吸吮和吞咽是与生俱来的生理功能,咀嚼功能发育需要适时的生理刺激和后天的学习训练。出生4~6 个月是婴儿学习咀嚼行为的敏感期。 换奶期及时添加泥状食物是促进咀嚼功能发育的适宜刺激,咀嚼发育完善对语言的发育也有直接影响。