王萍      郭巧    孫允高[1]

 北京理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò )信息中心, 北京 10008)

 

摘要：孕婦妊娠期營(yíng)養需求發(fā)生變化，導致體成分改變，體重增長(cháng)。由于傳統觀(guān)念，許多孕婦營(yíng)養不均衡、體重超標。臨床表明肥胖孕婦比一般孕婦產(chǎn)科并發(fā)癥明顯增多，且多數是由于營(yíng)養過(guò)剩所造成。本文在體成分分析模型的基礎上，結合代謝分析和工程控制理論，利用營(yíng)養對體成分的調節作用，提出了以孕婦體成分為控制目標，建立一個(gè)基于營(yíng)養個(gè)體化定量的專(zhuān)家系統，通過(guò)測量人體代謝物消耗率和能量轉換率可以準確確定出孕婦各種營(yíng)養成分的日需要量，最終給出適當的、最為有效的營(yíng)養干預方法，對孕婦體成分進(jìn)行控制，使孕婦的體成分保持在理想狀態(tài)，以避免畸形兒、減少巨大胎兒、降低孕產(chǎn)婦的并發(fā)癥，減少肥胖癥的發(fā)病率。

關(guān)鍵詞: 營(yíng)養   體成分   孕婦   肥胖

 

Prevented Gestational Obesity by Nutrition Interventions On Body Composition

 

Abstract: With the need of nutrition changed during the pregnancy, the body composition change and weight gain. For the traditional conception, the nutritional disequilibrium and malnutrition, many pregnant women are overweight. The obstetrical complications appear to be associated with overfeeding, since it occurs more frequently in obesity pregnancy than in normal pregnancy. In this paper, the body composition of the pregnant women is proposed as the target, which is controlled by the combination of the body composition analysis, metabolic analysis, the theory of control, and the nutrition interventions on body composition. An expert system, which based on the personalization nutrition, has been made. Appropriate nutritional intervention on keeping the optimal level of body composition requires assessing individual dietary intake and food consumption, specially requires the accurate pregnancy need of the nutrients by measure the metabolic rate and the energy metabolic rate, which can minimize the obstetrical complications, the fetal anomalies and the fetal macrosomia.

Keywords:  Nutrition    Body Composition   Pregnant Woman   Obesity

人體的化學(xué)組成成分主要有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、水、礦物質(zhì)等五種，簡(jiǎn)稱(chēng)為體成分。它們共同構成了機體的各種組織、器官和系統，并具有不同的結構和功能。可以把人體簡(jiǎn)化為脂肪(Body Fat,BF)和含有恒定水的去脂體質(zhì)(fat-free Mass, FFM) 或稱(chēng)瘦體質(zhì)（Lean Body Mass,LBM）兩種成分構成，后者包括蛋白質(zhì)、總體水、骨骼和非骨礦物質(zhì)等，簡(jiǎn)稱(chēng)為二成分模型（或2C模型）。而3C模型則將體成分分為體脂、總體水、礦物質(zhì)和其它三部分。4Ｃ模型則將體成分分為體脂、總體水、礦物質(zhì)、其它四部分。體成分的變化受年齡、性別、種族、遺傳等多種因素影響。通常FFM并不隨年齡增大而增加，而代表人體脂肪組織的指標-體重指數（Body Mass Index,BMI）和體脂含量則隨年齡的增大而增加。在構成FFM的主要成分(水、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì))相對穩定的情況下，年齡越高體脂含量增加越多，FFM%則隨年齡增加而相對減少。

由于與代謝率(Metabolism Rate，MR)直接相關(guān)的組織是肌肉量和肌肉分布，而不是脂肪數量，在以能量消耗為基準的營(yíng)養定量方法未出現之前，基于去脂體質(zhì)（FFM）的營(yíng)養定量方法一直廣泛流行，直到現在臨床還在采用這種方法。通常成年女性的FFM 只有男性的2/3，其蛋白質(zhì)和能量的需要量也就相應較少。基礎代謝率（Base Metabolism Rate，BMR）與FFM的相關(guān)性比體重更密切，對成年女性的能量需求研究表明，能量需求與FFM成正比，其回歸曲線(xiàn)的截距接近于零，表明了相關(guān)的顯著(zhù)性。

現代體成分研究方法使研究體成分的長(cháng)期變化成為可能。人們所關(guān)注的長(cháng)時(shí)間內體重減輕還是增加，在現代營(yíng)養學(xué)領(lǐng)域中體現為最重要的能量平衡問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，體重下降與能量的不足成正比，禁食者體重減輕的速度比攝入低于維持量的膳食者要快。通過(guò)對進(jìn)食不足者的研究表明，體重減輕時(shí)FFM和脂肪都減少。當總體重下降時(shí)，下降以哪種組分為主取決于兩個(gè)因素：即最初的體脂量和能量不足的程度。無(wú)論起始體脂有多大的不同，FFM的變化量與體重變化量都與能量不足的程度直接相關(guān)。飲食過(guò)多時(shí)，FFM和體脂都同時(shí)增加。綜合不同的研究發(fā)現正常人在整個(gè)過(guò)度飲食過(guò)程中，其體重的增加量與攝入過(guò)多的能量成正比。當所食用的膳食中含有足夠的蛋白質(zhì)和其他必需營(yíng)養素時(shí)，FFM占體重增加量的1/3。飲食引起的體重增加或減輕時(shí)，總體看來(lái)，FFM和體脂是明顯相伴隨的，一個(gè)改變使另一個(gè)也隨之變化，盡管其變化比例不總是相同的。

孕婦能量需求由孕期體重增加以及整個(gè)懷孕過(guò)程中保持的身體活動(dòng)水平所決定。若中度的身體活動(dòng)且體形保持合適，膳食的攝入滿(mǎn)足孕婦以及胎兒的需求就極為重要。孕前低BMI的孕婦，若膳食攝入不能滿(mǎn)足母體儲存及胎兒生長(cháng)最不適宜。中國營(yíng)養學(xué)會(huì )指出：孕期額外的能量需要量包括蛋白質(zhì)（21.67MJ）和脂肪（152.03MJ）的能量需要量，加上母兒增加的組織需要量的能量消耗量（109.8MJ），合計得到的凈能量需要量為283.5MJ。考慮到由食物轉化為可代謝的能量消耗，故凈能量需要量增加10%后，孕期額外的總能量需要量約為335MJ。這些能量主要是滿(mǎn)足必需和半必需的能量需求。必需的能量需求包括胎兒及其附屬組織（胎盤(pán)、羊水等）、乳房及孕婦的血容量增加所需要的能量，半必需的能量需求主要是提供給脂肪的沉積。

婦女懷孕后會(huì )因為懷孕引起體成分發(fā)生改變。在給定孕期體重增加量的情況下，沒(méi)有固定比例的FFM以及脂肪的增加量。懷孕期間身體總水會(huì )一直增加，主要是細胞外液的增加，因此， FFM的水合作用會(huì )大大增加，通常估計脂肪儲存的技術(shù)對孕婦無(wú)效。標準2C體成分模型基于氘稀釋以及水密度法或總體鉀，是在妊娠前測量，妊娠后由于體液的增多使得這些方法失效。為了更精確的獲得處于生育階段的婦女的FFM以及BF，美國在對懷孕軍人的體成分測量時(shí)采用了4C模型，考慮到FFM的水合作用以及干FFM的骨礦含量，這可以最小化體成分的測量誤差。同時(shí)該模型為非懷孕婦女個(gè)體的體成分也提供更精確的估計。雖然孕期母體體重增加與胎兒出生體重相關(guān)，但是FFM、脂肪以及水的具體變化對胎兒生長(cháng)的影響較孕期母體總的體重增長(cháng)對胎兒的生長(cháng)的影響更大。

孕期的額外的總能量需要，包括了孕婦本身體脂的儲存，應注意孕期過(guò)多的體重增加，尤其是肥胖婦女更是如此。孕期不能節食，因為低熱量飲食可影響胎兒生長(cháng)，還可使胎兒心臟產(chǎn)生缺陷及嬰兒死亡率增高。正常孕期體重增加主要是在孕中和孕晚期，約每周0.4kg，足月后體重增加緩慢，平均而言，孕早期體重增加總量約1kg。表1為中國孕婦與美國孕婦孕期體重增加的推薦標準對照范圍^[3]。

 

表1.  推薦孕期體重增加范圍

 

 

妊娠期間母體各組分增長(cháng)重量的平均值如圖1所示。這一數據是由一項對英國3868名無(wú)主要產(chǎn)科并發(fā)癥(如先兆子癇、死胎或低出生體重)初孕婦女進(jìn)行分析得到的。

 

圖1 妊娠期平均體重增長(cháng)的模式及成份

 

妊娠期的每1/4期的體重增長(cháng)率(kg/周)如下：0~10周為0.065, 10~20周為0.335，20~30周為0.45，30~40周為0.335。在提出這—“正常”體重增長(cháng)曲線(xiàn)及其組成部分時(shí)，Hytten 和Leith^[10]指出：妊娠對體重變化的影響很大，包括從體重下降到高出平均增長(cháng)兩倍的廣泛變異都可認為是成功的妊娠。然而，在這兩個(gè)極端，妊娠合并癥的危險性均增加。

由于傳統觀(guān)念的作用，許多孕婦每天大吃大喝，營(yíng)養不均衡、不合理，體重超標。臨床表明肥胖孕婦比一般孕婦產(chǎn)科并發(fā)癥明顯增多。由于身體脂肪蓄積，造成組織彈性減弱，在分娩時(shí)，容易造成宮縮無(wú)力而滯產(chǎn)，或者發(fā)生大出血，妊娠高血壓綜合征也明顯增多。肥胖孕婦多數是由于營(yíng)養過(guò)剩所造成，以致嬰兒體重也大為增加，而嬰兒體重越重，難產(chǎn)發(fā)生率越高。

一般孕婦體重比孕前增加6.8~7.3kg時(shí)，圍產(chǎn)期胎兒死亡率最低；孕婦體重增加超過(guò)13kg時(shí)，圍產(chǎn)期胎兒死亡率比普通孕婦高2~5倍；孕婦體重增加超過(guò)15kg時(shí)，孕婦易患妊娠高血壓綜合癥，并伴發(fā)難產(chǎn)，且流產(chǎn)率為8.7%，而正常孕婦流產(chǎn)率只為2.1%。過(guò)胖的孕婦可能會(huì )因身體的新陳代謝異常導致新生兒神經(jīng)管缺陷危險的增加，易生缺陷兒。Alberta大學(xué)的婦產(chǎn)科專(zhuān)家Sandra Baydock指出：對于那些體重指數BMI超過(guò)30的婦女，她們懷孕后發(fā)生死胎的危險性是正常體重婦女的兩倍^[9]。

促進(jìn)母嬰健康是我國醫療衛生和提高國民素質(zhì)工作的重點(diǎn)，現已制定了健康促進(jìn)和疾病預防目標。這些目標中有許多以改善生育后果的營(yíng)養學(xué)研究為基礎。根據美國對公共衛生營(yíng)養項目和對某些營(yíng)養素干預實(shí)驗的長(cháng)期研究評價(jià)中積累的證據表明，母親營(yíng)養的改善可以理想地改善嬰兒的健康，且具有良好的經(jīng)濟-效益比^[10]。在妊娠期，為了保證胎兒生長(cháng)發(fā)育，母體組織結構和代謝受激素介導的調節發(fā)生相應改變，使營(yíng)養素優(yōu)先供給與生殖高度有關(guān)的某些母體組織(如胎盤(pán)和乳腺)，并把營(yíng)養素輸送到發(fā)育中的胎兒。因此利用營(yíng)養對母體體成分進(jìn)行調節具有重要的意義。

目前BMI是衡量人體胖瘦程度的常用指標之一， 并應用于臨床。從人體成分分析，體重過(guò)重可表現為兩種情況：一是瘦組織群豐富，體脂并不多，如運動(dòng)員；另一種情況是體脂過(guò)多，即肥胖。另有些人體重雖處于理想范圍內，但瘦組織群較少而體脂含量相對過(guò)多，確切地說(shuō)，這部分人也屬于肥胖。僅以BMI判斷肥胖，只考慮到身高因素影響體重，仍不能客觀(guān)地反映體脂含量。Wang等^〔4〕認為，亞洲人不適宜以體質(zhì)指數來(lái)判斷肥胖。

有文獻顯示BMI與瘦體組織的相關(guān)度為0.65，但用這一指標來(lái)評價(jià)肌肉強壯但脂肪含量低的運動(dòng)員身體成分時(shí)，BMI評價(jià)胖瘦是不切合實(shí)際的。孕婦在懷孕期間，其體成分發(fā)生了很大的變化，體重、BMI雖與體脂含量有顯著(zhù)的相關(guān)性，但獨立作為判斷肥胖的標準還有欠缺之處，采用這一指標來(lái)評價(jià)孕婦的胖瘦也存在問(wèn)題，只有結合體脂含量綜合評估，才更趨于合理、科學(xué)。

現在通常采用絕對FFM(kg)和%BF估計胖瘦程度（營(yíng)養狀態(tài)）。但由于FFM 和 %BF隨體重、身高、年齡的變化而變化，故很難判定個(gè)體是否是有高或低的FFM和%BF，且FFM會(huì )隨%BF的增加而成比例減少，采用FFM的百分含量也不能充分反映營(yíng)養狀態(tài)。

瘦體組織指數(fat-free mass index ，FFMI; kg/m²)及體脂指數(body fat mass index ，BFMI; kg/m²)可有效地消除身高對FFM 和 BF的影響，是潛在的用于評估體成分的參數，可作為對孕婦肥胖控制的指標。

控制思想：首先測定孕婦的體成分，用代謝分析方法確定出孕婦的營(yíng)養需求，再通過(guò)膳食調查以及人體其它指標的測量確定孕婦的營(yíng)養狀態(tài)。根據膳食調查與實(shí)際營(yíng)養需求確定出其個(gè)體化的營(yíng)養缺余譜，并根據該營(yíng)養缺余譜和所期望達到的控制指標（體成分），給出一個(gè)適宜的膳食干預計劃。通過(guò)一段時(shí)間的膳食干預和適當運動(dòng)后，再次測量該孕婦的體成分并與所要達到的理想值進(jìn)行比較，若與之接近可繼續按此干預計劃進(jìn)行，若相差較大，重復以上控制過(guò)程，直到與之接近。本文將營(yíng)養（膳食）調節過(guò)程作為控制中的閉環(huán)系統：

圖2營(yíng)養調節體成分對孕婦肥胖的控制過(guò)程

 

控制過(guò)程：首先將干預對象（孕婦）期望達到體成分指標（%BF）作為系統的輸入，用代謝分析儀可測定出對象在單位時(shí)間內氧消耗 ( )量、二氧化碳產(chǎn)生( )量，進(jìn)而算出呼吸商RQ和基礎代謝率BMR，加上尿氮的測量，確定出對象24小時(shí)的能量需求，再根據我國的居民營(yíng)養素推薦攝入量，求出對象個(gè)體化的營(yíng)養素需求量，并與膳食調查相結合，求出個(gè)體化的營(yíng)養缺余譜。針對個(gè)體化的營(yíng)養缺余譜確定出個(gè)體化的膳食干預方法并配以適當的運動(dòng)。經(jīng)過(guò)一定的代謝周期后，再次測定反饋的指標并與期望達到的指標進(jìn)行比較，若未能達到所要求的指標，則需調節相應的參數繼續進(jìn)行干預，直至達到預期指標。

 

1         Schultink W,et al. Seasonal changes in body weight, body mass index (BMI) and body composition of rural Beninese women.  Asia Pacific J Clin Nutr,1995, 4: 89-94

2         Wolfe HM, Zador IE, Gross TL, Martier SS, Sokol RJ. The clinical utility of maternal body mass index in pregnancy. Am J Obstet Gynecol, 1991 May,164(5 Pt 1):1306-1310

3  熊慶. 孕婦營(yíng)養與胎兒體重. 中國使用婦科與產(chǎn)科雜志, 2001,18(10):578-579

4  施詠梅,等. 應用生物電阻抗法分析人體組成. 腸外與腸內營(yíng)養, 1999,6(2)

5   Butte, N. F.  Pregnancy-Induced Changes in Body Fat, Physical Fitness and Energy Requirements in Military and Civilian Women; Annual rept. 25 Sep 97-24 Sep 98

6  宋金枝,張寶林. 新生兒體成分的估算方法. 中國醫學(xué)物理學(xué)雜志, 1999,16(4)

7  中華人民共和國衛生部疾病控制司. 中國成人超重和肥胖癥預防控制指南（試行）.2003

8  RC Smith .Body composition studies with intravenous nutrition. Asia Pacific J Clin Nutr, 1995, 4: 117-123

9  孕婦肥胖與死胎發(fā)生有關(guān).  路通社健康新聞, 2002年5月10日

10  Ziegler E.E. 現代營(yíng)養學(xué).第七版.聞之梅，陳君石主譯 [M]. 北京：人民衛生出版社，1999

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