元素铜、锌、钙、镁、铁与儿童反复肺炎关系的研究

刘 勇 初瑞雪 徐凌忠

(1.山东大学公共卫生学院，山东 济南 250012； 2.肥城矿业中心医院,山东 肥城 271608； 3.泰山医学院附属聊城医院，山东 聊城 252000)

反复肺炎(recurrent respiratory tract infection, RRTI)是儿科常见病、多发病，是由于气道或肺局部防御能力缺陷致使肺部分泌物引流障碍或感染难以清除所致。RRTI的发病机制及防治一直备受人们的关注，除与先天性免疫功能缺陷、遗传因素等有关外，目前认为与微量元素锌有密切关系[1]；钙、锌、铜水平低下与患儿RRTI发病关系密切[2]。为探讨铜(Cu)、锌(Zn)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)元素与儿童反复性肺炎的关系，对反复肺炎患儿进行铜、锌、钙、镁、铁元素检测，分析其变化与儿童反复肺炎的关系。

1 材料和方法

1.1研究对象 选择2011年9月至2012年10月聊城市人民医院收治的0～7岁的反复肺炎患儿327例为观察组，中位年龄5.6岁，其中男203例，女124例，所有患者均符合肺炎诊断标准。随机选择同期在我院门诊健康体检者1月～7岁163例，中位年龄5.8岁，其中男102例，女61例，作为对照组。各组患儿性别、年龄、病程、病情、临床症状等一般资料经统计学分析, 无统计学差异(P>0.05)。

所有患者均根据中华医学会儿科学分会呼吸学组、《中华儿科学杂志》编辑委员会制定的“反复呼吸道感染的临床概念和处理原则(修订)” 标准诊断：均有咳嗽、喘息、气促或呼吸困难等呼吸道症状, 肺部检查有湿啰音或呼吸音减低,白细胞数或中性粒细胞绝对值升高；胸部X线示肺部有浸润影。

1.2方法 采用北京博晖创新光电技术股份有限公司生产的BH-5100 五通道原子吸收光谱仪检测Ca、Mg、Fe、Cu、Zn 5 种元素。参考范围：北京儿科研究所提供 Ca 1.55～2.10 mmol/L， Mg 1.12～2.06 mmol/L，Fe 7.5～11.8 mmol/L，Cu 11.8～39.30 μmol/L，Zn 0～1岁 58～100 μmol/L，1～2 岁65～110 μmol/L，2～3岁66～130 μmol/L，3～4岁72～130 μmol/L，4岁以上75.6～170 μmol/L。

1.3操作方法 严格按照试剂盒要求进行操作。

1.4统计学分析 数据分析采用SPSS17.0软件，两组之间变量平均值的差异采用独立样本t检验。

2 结 果

2.1对照组与肺炎组Cu、Zn、Ca、Mg、Fe结果比较见表1。由表1可以看出肺炎组Cu略高于对照组，Mg略低于对照组，但差异无统计学意义(P>0.05)； Zn、Ca、 Fe显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。

表1 正常对照组与肺炎组Cu、Zn、Ca、Mg、Fe含量比较

注：和对照组比较，#P<0.01。

2.2肺炎组与对照组不同性别儿童Cu、Zn、Ca、Mg、Fe结果比较见表2。表2显示，对照组和肺炎组男、女之间比较Cu、Zn、Ca、Mg、Fe含量均没有统计学差异(P>0.05)。肺炎组男性与对照组男性比较Cu元素升高，Mg元素降低，但差异没有统计学意义(P>0.05)；Zn、Fe、Ca元素降低明显，有显著性差异(P<0.01)；肺炎组女性与对照组女性比较Cu元素升高，Mg元素降低，经统计学分析无统计学意义(P>0.05)；Zn、Fe、Ca元素明显降低，经统计分析，存在显著性差异(P<0.01)。

表2 肺炎组与对照组不同性别间Cu、Zn、Ca、Mg、Fe含量比较

注：肺炎组与对照组比较，#男性比较P<0.01；*女性比较P<0.01。

3 讨 论

小儿肺炎病因较复杂，大多存在呼吸道解剖异常、呼吸道吸入、先天性心脏病、免疫缺陷病等基础疾病，研究表明，部分反复性肺炎的发生与微量元素含量异常有密切关系。本研究结果显示，肺炎组各元素除了Cu元素略高于对照组，Zn、Ca、Mg、Fe均有不同程度的降低，说明Cu、Zn、Ca、Mg、Fe含量的变化与反复肺炎的发生存在一定关系。

锌是人体必需微量元素之一，能够延缓衰老，促进机体及细胞生长发育。缺锌可使胸腺细胞凋亡加速，机体免疫力下降，呼吸道黏膜上皮细胞受损，受损的黏膜不易被修复而引起肺炎[3]；免疫功能低下是小儿易患反复呼吸道感染的主要原因。蒋甦[4]研究证明微量元素失衡将影响到儿童的免疫调节机能而导致儿童RRTI的发生，缺锌小儿易患反复呼吸道感染。寻湘琪[5]研究证实Zn、Fe、Ca缺乏可引起机体免疫功能下降，在反复呼吸道感染的发生和发展中具有重要意义。宋海燕[6]研究发现部分小儿反复性肺炎的发生与血微量元素锌、铁缺乏有关；赵伟等[7]研究发现微量元素锌、铁缺乏与婴幼儿支气管肺炎的发生有关；周文娣和袁玉芳[8]证实肺炎患儿普遍存在锌、铁缺乏。由此可见，元素锌、铁缺乏的程度与反复性肺炎的发生成正相关，肺炎患儿因为发热、炎症反应、食欲下降、胃肠功能紊乱导致体内锌的摄入量减少，发热本身影响锌的吸收，使得体内锌的含量降低。补充锌使肺炎发病率降低13%，患病率降低41%[9]；反复呼吸道感染时，机体分解代谢增高，锌的消耗增多；同时由于食欲下降，锌摄入不足，加上婴幼儿期生长发育迅速，锌需要量增多，易导致锌缺乏。反复呼吸道感染易引起锌缺乏，而锌缺乏又易患呼吸道感染，从而造成恶性循环。研究发现，缺锌儿童补锌可以降低腹泻及肺炎发病率，对反复呼吸道感染的患儿在常规治疗基础上，补充适量的元素锌，其患呼吸道感染的次数明显减少。补充小剂量锌剂可提高儿童免疫力，减少呼吸道感染等疾病的发生。过量补锌会妨碍铜的吸收，铜缺乏又会使锌表现出某些有毒效应[10]。适时适量补充锌剂有助于减轻患儿肺炎时呼吸道黏膜的炎性反应，改善患儿的免疫功能，对肺炎的治疗和加快机体恢复有一定意义。

铁是人体必需微量元素之一，在人体内合成多种含铁蛋白质，如血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素酶系、过氧化物酶等，参与机体氧的转运和储存，与细胞氧化磷酸化等多种生化反应密切相关。免疫系统对铁缺乏异常敏感，缺铁引起T细胞数量减少，中性粒细胞杀菌能力减退，最终导致机体易感性增加。铁影响免疫功能的机制为：(1)铁可促进机体合成、释放大量活性氧自由基，攻击病原体的细胞膜，改变其结构和功能，干扰其生长、发育和繁殖，最终杀灭病原体；(2)病原体侵入机体时，机体启动免疫机制，分泌内源性致热原样物质，血清铁降低，总结合铁降低，运铁蛋白减少，同时减少消化道吸收铁的能力，抑制肝、脾、骨髓对铁的释放和吸收，导致血清铁进一步降低，乳铁蛋白和运铁蛋白抗菌能力提高。儿童缺铁引发支气管-肺发育不良，增加肺部感染机会；缺铁可出现免疫系统功能状态低下，主要通过抑制T淋巴细胞的活性及造成B淋巴细胞成熟障碍，减少形成具有一定功能活性的细胞因子及抗体数量，使患儿更加容易发病[11]；缺铁影响肌红蛋白的合成引起贫血，中性粒细胞内过氧化酶活性降低，影响淋巴组织的发育，使机体抵抗力下降，增加感染几率。肺炎患儿普遍存在锌、铁缺乏[8]。缺锌和缺铁患者易出现反复上呼吸道感染。

铜在人体内遍布全身各组织器官，主要以含铜金属酶的形式发挥作用。铜和锌在吸收过程中有拮抗作用，当铜吸收增加时，可抑制锌的吸收。刘敏等[12]研究证明肺炎患儿锌元素降低，铜元素升高，与本研究结果一致。肺炎时铜升高可能因为感染应激时神经内分泌的调节作用，铜在体内重新分布，肝脏合成大量铜蓝蛋白释放入血。肺炎患儿多伴有发热、相对缺氧、感染、机体免疫功能下降等，在贫血缺氧状态下，机体内多种依赖铜的活性酶受抑制，反射性促使其他部位铜代谢释放入血以维持重要酶的活性，导致血铜升高[13]。

钙和镁是人体中的最常见元素，与机体代谢过程密切相关，是体内各种酶的激活剂，参与葡萄糖、核酸、蛋白质及脂肪的代谢，影响细胞跨膜电位、神经肌肉兴奋性、心肌兴奋性及血管张力。钙、镁是各种离子通道调节剂，细胞膜Na+-K+-ATP酶是钙镁依赖酶，细胞膜蛋白质与钙酶结合形成复合物可改变细胞膜的通透性，影响与动作电位相关离子的跨膜运动，参与能量代谢[14]。肺炎患儿在缺氧状态下，机体能量代谢障碍，ATP生成不足，红细胞膜的钙-ATP酶活性下降，使血钙降低；缺氧还可导致红细胞膜损害，使细胞外钙、镁离子流向细胞内增加，致使血清钙、镁降低。

总之，人体内各种元素处于相对稳定的平衡状态，其含量的改变可造成机体免疫功能下降而出现呼吸道感染，引起反复肺炎。肺炎患儿存在元素钙、铁、锌、铜、镁的代谢紊乱[15]。反复性肺炎的发生与铜、锌、钙、镁、铁含量异常密切相关，对于反复性肺炎患者应注重钙、镁及微量元素的检测并及时给予纠正，在综合治疗的基础上，提倡合理膳食，提高机体免疫力，从而减少反复性肺炎发生的几率。

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[4] 蒋甦. 儿童反复呼吸道感染与发中微量元素含量的关系探讨[J]. 四川医学，2011, 32(2):251-252.

[5] 寻湘琪. 小儿反复呼吸道感染与微量元素关系探讨[J]. 现代中西医结合杂志, 2011, 20(5):568-569.

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