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第三节 营养性维生素D缺乏
一、营养性维生素D缺乏性佝偻病
营养性维生素D缺乏性佝偻病是婴幼儿较常见的一种慢性营养缺乏性疾病。由于儿童体内维生素D不足,临床上以钙、磷代谢异常,骨样组织钙化不良,骨骼生长发育障碍为特征。冬春季发病较常见,婴幼儿为高危人群,北方佝偻病患病率高于南方。据估计,全世界大约30%~50%的儿童和成人的血清25-(OH)D <50nmol/L(20ng/ml)。我国目前尚缺少较大样本的人群血清25-(OH)D水平的调查资料。
【维生素D的生理功能和代谢调节】
1.维生素D的来源
维生素D是一组类固醇衍生物,属于脂溶性维生素,主要为维生素D 3(胆骨化醇)和维生素D 2(麦角骨化醇)。婴幼儿维生素D的主要来源有3个途径:①母体-胎儿的运转。胎儿通过胎盘从母体获得维生素D,胎儿体内的维生素D的贮存可满足生后一段时间的生长需要。②皮肤的光照合成。人体皮肤内7-脱氢胆固醇经日光中紫外线(波长为290~320nm)作用后形成胆骨化醇,即内源性维生素D 3,是人类维生素D的主要来源,但目前尚无法确定获得足量维生素D所需要的阳光照射时间。③食物中的维生素D。天然食物中维生素D含量很少,母乳中含量很少,谷物、蔬菜水果基本不含维生素D。鱼肝油、蛋黄等动物性食物以及蕈类、酵母、干菜等植物类食物及中药苍术均含维生素D 2。
2.维生素D的体内活化
内源性维生素D 3和从食物中摄入的维生素D 3及维生素D 2,均无生物活性。它们进入人体后,在肝细胞经25-羟化酶作用转变为25-羟胆骨化醇[25-(OH)D],25-(OH)D是维生素D在血液循环中的主要形式。其后25-(OH)D又在肾近曲小管细胞内经1α-羟化酶作用进一步羟化为1,25-二羟胆骨化醇[1,25-(OH) 2D],它是维生素D的生物活性物质,经血液运送至肠、骨骼、肾脏发挥其作用。
3.1,25-(OH) 2D的生理作用
维持钙磷代谢平衡的主要激素之一,主要通过作用于靶器官(肠、肾、骨)发挥抗佝偻病的生理功能:①促进钙、磷在肠内的吸收。1,25-二羟胆骨化醇能增进小肠黏膜对钙的吸收,进而促进对磷的吸收。②促进肾小管对钙、磷的重吸收,提高血钙、磷浓度。③促进旧骨质脱钙,使钙盐溶解,增加血中钙、磷浓度。④刺激成骨细胞促进骨样组织成熟和钙盐沉积,使骨骼不断生长。
【维生素D缺乏的原因】
1.围生期维生素D不足
母亲妊娠后期因严重营养不良、肝肾疾病以及早产/低出生体重、双胎/多胎等均可使新生儿体内贮存量不足。
2.日照不足
婴幼儿缺乏户外活动即导致内源性维生素D生成不足。冬季日照时间短、紫外线较弱、空气污染、高楼遮挡、居住在北方高纬度等,均制约了由阳光照射产生足量维生素而造成维生素D缺乏。
3.维生素D摄入不足
天然食物中含维生素D较少,不能满足需要。乳类含维生素D量甚少,若缺少户外活动或不及时补充鱼肝油、蛋黄、肝泥等富含维生素D的辅食,亦易患佝偻病。
4.维生素D需要量增加
婴幼儿生长速度快,需要维生素D较多,易发生维生素D缺乏性佝偻病。
5.疾病和药物影响
胃肠道或肝胆疾病会影响维生素D的吸收;患慢性肝脏、肾脏疾病时,维生素D转化为25-(OH)D及1,25-(OH) 2D活性形式减少;而利福平、异烟肼、抗癫痫药物则加速体内25-(OH)D的降解,也造成维生素D缺乏。
【发病机制和病理改变】
1.发病机制
长期的维生素D缺乏造成肠道吸收钙、磷减少和低钙血症,以致甲状旁腺功能代偿性亢进,甲状旁腺素(PTH)分泌增加以动员骨钙释出使血清钙浓度维持在正常或接近正常的水平。但PTH同时也抑制肾小管重吸收磷,使尿磷排出增加、血磷降低,骨样组织因钙化过程发生障碍而局部堆积,成骨细胞代偿性增生,碱性磷酸酶分泌增加,临床即出现一系列佝偻病症状和血生化改变(图6-1)。
图6-1 维生素D缺乏性佝偻病和手足搐搦症的发病机制
2.病理改变
维生素D缺乏性佝偻病骨钙化过程受阻,破坏了软骨细胞增殖,骨骺端骨样组织堆积,临时钙化线失去正常的形态,干骺端增厚、向两侧膨出,形成临床所见的肋骨“串珠”和“手、足镯”等体征。扁骨和长骨骨膜下的骨质也矿化不全,骨皮质被骨样组织替代,骨膜增厚,骨质疏松,容易受肌肉牵拉和重力影响而发生弯曲变形。颅骨骨化障碍表现为颅骨变薄和软化、颅骨骨样组织堆积出现“方颅”。
【临床表现】
本病多见于3月~2岁的婴幼儿,主要表现为生长最快部位骨骼的病变,并可引起肌肉松弛和神经兴奋性的改变。重症佝偻病患儿还可有消化和心肺功能等障碍,并可影响行为发育和免疫功能。本病分期如下:
1.初期
多见于6个月以内,特别是< 3个月的婴儿。表现神经兴奋性增高,如易激惹、烦闹、夜间啼哭、睡眠不安、汗多刺激头皮而摇头出现枕秃等。这些非特异性症状仅可作为临床早期诊断的参考依据。X线骨片可正常或钙化带稍模糊;血清25-(OH)D水平下降,PTH升高,血钙、血磷降低,碱性磷酸酶(ALP)正常或稍高。
2.激期
除早期症状外,表现为骨骼改变,其次为全身肌肉松弛,肌张力减低。骨骼系统改变:表现为骨样组织增生和骨质脱钙软化。小儿各部骨骼生长速度减慢,不同年龄有不同的骨骼表现。
(1)头部:
①颅骨软化。多发生于3~6个月的患儿,轻按顶、枕骨中央时有乒乓球样感觉。但3个月以内的小儿特别是早产儿,正常时囟缘或骨缝处亦有软化,不可视为病态。②头颅畸形。多见于8~9个月以上的患儿,以方颅最为多见。③出牙延迟。12个月以上尚未出牙,有时顺序颠倒,牙齿缺少釉质,易生龋齿。④囟门晚闭。囟门扩大及骨缝增宽程度与病变的轻重一致。
(2)胸部:
多见于1岁左右的婴儿。①肋骨串珠。肋骨与肋软骨交界处,骨样组织增生,可触及或看到半球状隆起,上下排列成串珠样。②鸡胸或漏斗胸。由于肋骨骺部内陷,致使胸骨向外突出,形成鸡胸,如胸骨剑突部向内凹陷,可形成漏斗胸。③肋膈沟或称赫氏沟(Harrison)。由于膈附着处的肋骨软化,吸气时被膈牵拉内陷,形成一条横的浅沟称肋膈沟。
(3)四肢畸形:
①腕踝畸形。多见于6个月以上婴儿。因骺端肥厚,形成钝圆形环状隆起,称为佝偻病手镯或脚镯。②下肢畸形。见于能行走或站立的1岁左右婴儿。由于骨质软化和肌肉关节韧带松弛,可出现O形腿或X形腿。正常1岁以内的婴儿可有生理性弯曲和轻微的姿势变化,如足尖向内或向外,以后会自然矫正,需注意鉴别。
(4)其他:
小儿学坐后,因躯干重力和牵引,可致脊柱后突或侧弯。骨盆前后径变短,形成扁平骨盆或三角骨盆。全身肌肉松弛:碳水化合物的代谢需要有磷的参加,血磷降低致全身肌张力降低和肌肉韧带松弛。可见头项软弱,坐、立、行均较正常小儿为晚。腹肌张力低下致腹部膨隆如蛙形腹,肝脾下垂且易发生脐疝。大脑皮质兴奋性降低,患儿表情淡漠,记忆力理解力差,语言发育迟缓。严重佝偻病患儿轻微受伤即容易骨折。
(5)检查:
血清钙、磷均降低,后者尤为显著,钙磷乘积更为降低,碱性磷酸酶更高。骨骼X线检查:干骺端增宽,临时钙化带消失,呈毛刷样、杯口状改变,骨骺软骨明显宽厚> 2mm。骨质普遍疏松,密度降低,可有骨干弯曲或骨折。
3.恢复期
临床症状逐渐减轻,血清钙、磷逐渐恢复正常,碱性磷酸酶恢复稍慢。X线表现2~3周后即有改善,可见临时钙化带重新出现,致密增厚,骨干密度增厚增浓。
4.后遗症期
多见于3岁以后的儿童,临床症状消失,血生化及骨骼X线检查正常,仅遗留不同程度的骨骼畸形。
【诊断和鉴别诊断】
1.诊断
早期的多汗、烦闹等神经兴奋性增高的症状无特异性,因此仅根据临床表现诊断的准确率较低。正确的诊断必须源自对病史资料、临床表现、血生化检测结果和骨骼X线检查的综合判断。血清25-(OH)D在早期即明显降低。对血清25-(OH)D的理想水平尚有争议,目前建议儿童适宜的血清25-(OH)D水平为 > 50nmol/L(20ng/ml),37.5~50nmol/L(15~20ng/ml)为维生素 D 不足;≤37.5nmol/L(15ng/ml)维生素D缺乏;≤12.5nmol/L(5ng/ml)为维生素D严重缺乏。
2.鉴别诊断
本病需与以下疾病鉴别:
(1)先天性甲状腺功能减低:
患儿有生长落后、动作发育迟缓等表现,需鉴别,但患儿无特殊面容,无佝偻病的体征,血甲状腺功能测定可鉴别。
(2)软骨发育不良:
患者可有部分类似佝偻病的症状,如头大、肋串珠等,但软骨发育不良是一种遗传性软骨发育障碍,还有身材矮小、肢体发育不对称,血钙磷检查正常,X线检查可有特异性的骨骺改变。
(3)其他病因所致的佝偻病鉴别(表6-1)
1)家族性低磷血症:
患者多有家族遗传病史,多为性连锁遗传,主要是原发性肾小管重吸收磷障碍和肠道吸收磷障碍。佝偻病出现迟(多发生于1岁以后),但持续时间长,实验室检查血钙正常、血磷严重偏低、尿磷增加,对维生素D治疗无效。
2)远端肾小管酸中毒:
远曲肾小管泌氢不足,代偿性地增加了钙的排泄,导致血钙下降,机体动员甲状旁腺素,使骨质脱钙,增加血钙,出现佝偻病表现。本病出现早,症状明显,患儿骨骼畸形显著,身材矮小,有代谢性酸中毒,多尿、碱性尿(尿pH值不低于6),除低钙血症、低血磷外,血钾亦低,血氯增高。
3)维生素D依赖性佝偻病:
为常染色体隐性遗传病,可分为两型,Ⅰ型为肾脏1α-羟化酶缺陷,使25-(OH)D转变为1,25-(OH) 2D发生障碍,血中25-(OH)D浓度正常。Ⅱ型为靶器官1,25-(OH) 2D受体缺陷,血1,25-(OH) 2D浓度增高。两型临床均有严重的佝偻病体征、低钙血症、低磷血症以及碱性磷酸酶明显升高,继发性甲状旁腺功能亢进,Ⅰ型患儿可有高氨基酸尿症;Ⅱ型患儿的一个重要特征为脱发。
4)肾性佝偻病:
由于先天或后天原因所致的慢性肾功能障碍,导致钙磷代谢紊乱。本病多于幼儿后期症状逐渐明显,血钙低、血磷高、甲状旁腺继发性功能亢进,骨质普遍脱钙,骨骼呈佝偻病改变。
5)肝性佝偻病:
由于胆汁型肝硬化、肝豆状核病变,导致钙磷代谢紊乱。任何年龄都可能发病,患儿肝功能异常、25-(OH)D浓度低下、低血钙、低血磷,碱性磷酸酶升高,骨骼呈佝偻病改变。
表6-1 各种类型佝偻病(活动期)实验室检查
【治疗】
治疗原则为应用维生素D控制疾病活动期,预防骨骼畸形。
1.维生素D治疗
应以口服维生素D为主。轻度维生素D缺乏及不足时,可以给予双倍预防剂量的维生素D补充剂,即800IU/d(20μg/d),持续治疗3~4个月,然后恢复400IU/d(10μg/d)的常规补充剂量。典型的佝偻病患儿,口服剂量为每日维生素D 2000~4000IU(50~100μg)或1,25-(OH) 2D 0.5~2.0μg,视临床和X线骨片改善情况,于4周后改为维生素D预防量,每日400IU(10μg)。对有并发症的重型佝偻病或无法口服者可一次肌内注射维生素D(15万~30万IU),2~3个月后口服预防量。治疗1个月后应复查效果,如临床表现、血生化检测和骨骼X线改变无恢复征象,应考虑其他疾病,注意鉴别诊断,同时应避免高钙血症、高钙尿症及维生素D过量。
2.钙剂治疗
加强营养,按时添加辅食,乳类是婴儿钙营养的优质来源,一般维生素D缺乏无需补钙。当膳食钙摄入能满足需要时,不必同时补充钙剂,如果膳食中钙剂不足,应适当补充钙剂。
3.微量营养素补充
应注意其他多种维生素的摄入。
4.恢复期治疗
对已有严重骨骼畸形的后遗症期患儿可考虑外科手术矫治。
5.治疗原发疾病
有慢性肝脏、肾脏疾病及长期使用影响维生素D代谢的药物时,除了加大维生素D补充剂量,还应积极治疗原发疾病。
【预防】
1.婴幼儿应采取综合性预防措施,即保证一定时间的户外活动和给予预防量的维生素D和钙剂并及时添加辅食。每日应补充预防量的维生素D(400IU)(增加户外活动有利于皮肤合成维生素D 3,但考虑到紫外线对儿童皮肤的损伤,目前不建议6个月以下的婴儿在阳光下直晒)。
2.早产儿、低出生体重儿、双胎儿生后数天开始补充维生素D 800IU/d,3个月后改预防量,补充至18岁。
3.足月新生儿在出生后数天内应每日给予预防量维生素D(400IU/d),补充至18岁。
4.孕妇应多作户外运动,饮食应含丰富的维生素D、钙、磷和蛋白质等营养物质,妊娠后期要适量补充维生素 D(800IU/d),维持血清 25(OH)D > 75nmol/L(30ng/ml)。
二、维生素D缺乏性手足搐搦症
维生素D缺乏性手足搐搦症(tetany of vitamin D deficiency)是维生素D缺乏性佝偻病的伴发症状之一,以6个月内小婴儿多见。
【病因和发病机制】
当维生素D缺乏、血钙下降而甲状旁腺代偿性分泌不足时,总血钙< 1.75~1.88mmol/L(7~7.5mg/dl)或离子钙< 1.0mmol/L(4mg/dl)时即可导致神经肌肉兴奋性增高,出现手足抽搐、喉痉挛、甚至全身性惊厥。但维生素D缺乏时机体出现甲状旁腺功能低下的原因目前尚不清楚。
易发生本病的原因:①春夏季节阳光充足时或应用维生素D治疗佝偻病使钙沉积于骨骼,但肠道吸收钙相对不足造成低血钙;②低体重的早产儿易致低钙血症;③人工喂养儿;④长期腹泻或慢性疾病使维生素D和钙的吸收减少。
【临床表现】
1.隐匿型
血清钙为1.75~1.88mmol/L。没有典型症状,但可通过刺激神经肌肉而引出体征。①面神经征。以手指尖或叩诊锤轻击患儿颧弓与口角间的面颊部可引起眼睑和口角抽动者为阳性,新生儿期可呈假阳性;②腓反射。以叩诊锤骤击膝下外侧腓神经处可引起足向外侧收缩者即为腓反射阳性;③陶瑟征;以血压计袖带包裹上臂,使血压维持在收缩压与舒张压之间,5分钟之内该手出现痉挛状属阳性。
2.典型发作
血清钙< 1.75mmol/L时可出现手足搐搦、喉痉挛或惊厥。①惊厥。四肢突然发生抽动,两眼上窜,面肌颤动,神志不清。发作时间可短至数秒钟或长达数分钟以上,发作时间长者可伴口周发绀。发作停止后,意识恢复,精神萎靡而入睡,醒后活泼如常,发作次数可数日1次或1日数次、数十次,不发热。②手足抽搐。见于较大婴幼儿,突发手足强直痉挛,双手腕部屈曲、手指伸直、拇指内收掌心。足部踝关节伸直,足趾同时向下弯曲。③喉痉挛。婴儿多见,喉部肌肉及声门突发痉挛,呼吸困难,可突然发生窒息、甚至死亡。
【诊断和鉴别诊断】
婴、幼儿突发无热惊厥且反复发作,发作后神志清醒无神经系统体征,应首先考虑本病。总血钙< 1.75~1.88mmol/L,离子钙< 1.0mmol/L。应与下列疾病鉴别。
1.中枢神经系统感染
患儿大多伴有发热和感染中毒症状。查体有颅内高压体征,脑脊液检查异常。
2.其他无热惊厥性疾病
(1)低血糖症:
常发生于清晨空腹时,有进食不足或腹泻史,严重惊厥后转入昏迷,一般口服或静脉注射葡萄糖液后立即恢复,常血糖< 2.2mmol/L。
(2)低镁血症:
多见于新生儿或幼小婴儿,触觉、听觉过敏,引起肌肉颤动,甚至惊厥、手足搐搦,常血清镁 < 0.58mmol/L(1.4mg/dl)。
(3)婴儿痉挛症:
于1岁以内起病,为癫痫的一种类型。呈突然发作,头及躯干、上肢均屈曲,手握拳,下肢弯曲至腹部,伴点头状抽搐和意识障碍,发作数秒至数10秒后自停;常伴智力异常,脑电图有高辐异常波形。
(4)原发性甲状旁腺功能减退症:
表现为间歇性惊厥或手足搐搦,间隔几天或数周发作1次;血磷升高> 3.2mmol/L(10mg/dl),血钙降至1.75mmol/L(7mg/dl)以下,碱性磷酸酶正常或稍低;颅骨X线可见基底节钙化灶。
(5)喉痉挛需与急性喉炎鉴别:
急性喉炎大多伴有上呼吸道感染症状,也可突然发作,声音嘶哑伴犬吠样咳嗽和吸气困难,无低钙症状,钙剂治疗无效。
【治疗】
1.急救处理
①氧气吸入。惊厥期立即吸氧,喉痉挛者立即将舌头拉出口外,并进行口对口呼吸或加压给氧,必要时做气管插管。②迅速控制惊厥或喉痉挛。可用10%水合氯醛保留灌肠,每次40~50mg/kg;或安定肌肉或静脉注射,每次0.1~0.3mg/kg。
2.钙剂治疗
应尽快给予钙剂提高血钙浓度,可用10%葡萄糖酸钙5~10ml加入10%葡萄糖液10~20ml,缓慢静脉注射(10分钟以上)。惊厥反复发作时可每日静注1~2次,直至惊厥停止后改为口服钙剂。轻症手足搐搦患儿可用10%氯化钙加入糖水服用,每日3次,每次5~10ml,约1~2周。
3.维生素D治疗
症状控制后可按维生素D缺乏性佝偻病补充维生素D。
【预防】
同维生素D缺乏性佝偻病。
相关链接
维生素D中毒
案例6-1
患儿,男,7个月,因“睡眠不安4月”就诊。患儿4个月前出现睡眠不安,夜间为重,经常夜里醒来哭吵,易惊醒,多汗,大小便正常,胃纳可,精神好。出生1个月后反复腹泻3次,每次5~7天,无特殊用药史及黄疸史。第一胎第一产,足月顺产,出生体重3.2kg,生后混合喂养至今,6个月添加辅食,偶尔口服维生素D制剂。目前会独坐。
查体:T 36.9°C,P 120次/分,R 30次/分,BP 80/50mmHg,体重7.5kg,身长67cm,前囟4cm,方颅,未出牙,心肺听诊无殊,腹膨隆如蛙腹,肝肋下1cm,脾脏未触及。
辅助检查:血清钙稍低,血磷低,碱性磷酸酶增高。骨密度测试为骨强度严重不足。
思考:
1.请写出该患儿的诊断及诊断依据。
2.鉴别诊断有哪些?
3.进一步该做哪些检查?
4.治疗原则是什么?