达能营养中心第六届学术研讨会论文集

王萍      郭巧    孙允高[1]

 北京理工大学网络信息中心, 北京 10008)

 

摘要：孕妇妊娠期营养需求发生变化，导致体成分改变，体重增长。由于传统观念，许多孕妇营养不均衡、体重超标。临床表明肥胖孕妇比一般孕妇产科并发症明显增多，且多数是由于营养过剩所造成。本文在体成分分析模型的基础上，结合代谢分析和工程控制理论，利用营养对体成分的调节作用，提出了以孕妇体成分为控制目标，建立一个基于营养个体化定量的专家系统，通过测量人体代谢物消耗率和能量转换率可以准确确定出孕妇各种营养成分的日需要量，最终给出适当的、最为有效的营养干预方法，对孕妇体成分进行控制，使孕妇的体成分保持在理想状态，以避免畸形儿、减少巨大胎儿、降低孕产妇的并发症，减少肥胖症的发病率。

关键词: 营养   体成分   孕妇   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

人体的化学组成成分主要有蛋白质、脂肪、碳水化合物、水、矿物质等五种，简称为体成分。它们共同构成了机体的各种组织、器官和系统，并具有不同的结构和功能。可以把人体简化为脂肪(Body Fat,BF)和含有恒定水的去脂体质(fat-free Mass, FFM) 或称瘦体质（Lean Body Mass,LBM）两种成分构成，后者包括蛋白质、总体水、骨骼和非骨矿物质等，简称为二成分模型（或2C模型）。而3C模型则将体成分分为体脂、总体水、矿物质和其它三部分。4Ｃ模型则将体成分分为体脂、总体水、矿物质、其它四部分。体成分的变化受年龄、性别、种族、遗传等多种因素影响。通常FFM并不随年龄增大而增加，而代表人体脂肪组织的指标-体重指数（Body Mass Index,BMI）和体脂含量则随年龄的增大而增加。在构成FFM的主要成分(水、蛋白质和矿物质)相对稳定的情况下，年龄越高体脂含量增加越多，FFM%则随年龄增加而相对减少。

由于与代谢率(Metabolism Rate，MR)直接相关的组织是肌肉量和肌肉分布，而不是脂肪数量，在以能量消耗为基准的营养定量方法未出现之前，基于去脂体质（FFM）的营养定量方法一直广泛流行，直到现在临床还在采用这种方法。通常成年女性的FFM 只有男性的2/3，其蛋白质和能量的需要量也就相应较少。基础代谢率（Base Metabolism Rate，BMR）与FFM的相关性比体重更密切，对成年女性的能量需求研究表明，能量需求与FFM成正比，其回归曲线的截距接近于零，表明了相关的显著性。

现代体成分研究方法使研究体成分的长期变化成为可能。人们所关注的长时间内体重减轻还是增加，在现代营养学领域中体现为最重要的能量平衡问题。一般来说，体重下降与能量的不足成正比，禁食者体重减轻的速度比摄入低于维持量的膳食者要快。通过对进食不足者的研究表明，体重减轻时FFM和脂肪都减少。当总体重下降时，下降以哪种组分为主取决于两个因素：即最初的体脂量和能量不足的程度。无论起始体脂有多大的不同，FFM的变化量与体重变化量都与能量不足的程度直接相关。饮食过多时，FFM和体脂都同时增加。综合不同的研究发现正常人在整个过度饮食过程中，其体重的增加量与摄入过多的能量成正比。当所食用的膳食中含有足够的蛋白质和其他必需营养素时，FFM占体重增加量的1/3。饮食引起的体重增加或减轻时，总体看来，FFM和体脂是明显相伴随的，一个改变使另一个也随之变化，尽管其变化比例不总是相同的。

孕妇能量需求由孕期体重增加以及整个怀孕过程中保持的身体活动水平所决定。若中度的身体活动且体形保持合适，膳食的摄入满足孕妇以及胎儿的需求就极为重要。孕前低BMI的孕妇，若膳食摄入不能满足母体储存及胎儿生长最不适宜。中国营养学会指出：孕期额外的能量需要量包括蛋白质（21.67MJ）和脂肪（152.03MJ）的能量需要量，加上母儿增加的组织需要量的能量消耗量（109.8MJ），合计得到的净能量需要量为283.5MJ。考虑到由食物转化为可代谢的能量消耗，故净能量需要量增加10%后，孕期额外的总能量需要量约为335MJ。这些能量主要是满足必需和半必需的能量需求。必需的能量需求包括胎儿及其附属组织（胎盘、羊水等）、乳房及孕妇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给脂肪的沉积。

妇女怀孕后会因为怀孕引起体成分发生改变。在给定孕期体重增加量的情况下，没有固定比例的FFM以及脂肪的增加量。怀孕期间身体总水会一直增加，主要是细胞外液的增加，因此， FFM的水合作用会大大增加，通常估计脂肪储存的技术对孕妇无效。标准2C体成分模型基于氘稀释以及水密度法或总体钾，是在妊娠前测量，妊娠后由于体液的增多使得这些方法失效。为了更精确的获得处于生育阶段的妇女的FFM以及BF，美国在对怀孕军人的体成分测量时采用了4C模型，考虑到FFM的水合作用以及干FFM的骨矿含量，这可以最小化体成分的测量误差。同时该模型为非怀孕妇女个体的体成分也提供更精确的估计。虽然孕期母体体重增加与胎儿出生体重相关，但是FFM、脂肪以及水的具体变化对胎儿生长的影响较孕期母体总的体重增长对胎儿的生长的影响更大。

孕期的额外的总能量需要，包括了孕妇本身体脂的储存，应注意孕期过多的体重增加，尤其是肥胖妇女更是如此。孕期不能节食，因为低热量饮食可影响胎儿生长，还可使胎儿心脏产生缺陷及婴儿死亡率增高。正常孕期体重增加主要是在孕中和孕晚期，约每周0.4kg，足月后体重增加缓慢，平均而言，孕早期体重增加总量约1kg。表1为中国孕妇与美国孕妇孕期体重增加的推荐标准对照范围^[3]。

 

表1.  推荐孕期体重增加范围

 

 

妊娠期间母体各组分增长重量的平均值如图1所示。这一数据是由一项对英国3868名无主要产科并发症(如先兆子痫、死胎或低出生体重)初孕妇女进行分析得到的。

 

图1 妊娠期平均体重增长的模式及成份

 

妊娠期的每1/4期的体重增长率(kg/周)如下：0~10周为0.065, 10~20周为0.335，20~30周为0.45，30~40周为0.335。在提出这—“正常”体重增长曲线及其组成部分时，Hytten 和Leith^[10]指出：妊娠对体重变化的影响很大，包括从体重下降到高出平均增长两倍的广泛变异都可认为是成功的妊娠。然而，在这两个极端，妊娠合并症的危险性均增加。

由于传统观念的作用，许多孕妇每天大吃大喝，营养不均衡、不合理，体重超标。临床表明肥胖孕妇比一般孕妇产科并发症明显增多。由于身体脂肪蓄积，造成组织弹性减弱，在分娩时，容易造成宫缩无力而滞产，或者发生大出血，妊娠高血压综合征也明显增多。肥胖孕妇多数是由于营养过剩所造成，以致婴儿体重也大为增加，而婴儿体重越重，难产发生率越高。

一般孕妇体重比孕前增加6.8~7.3kg时，围产期胎儿死亡率最低；孕妇体重增加超过13kg时，围产期胎儿死亡率比普通孕妇高2~5倍；孕妇体重增加超过15kg时，孕妇易患妊娠高血压综合症，并伴发难产，且流产率为8.7%，而正常孕妇流产率只为2.1%。过胖的孕妇可能会因身体的新陈代谢异常导致新生儿神经管缺陷危险的增加，易生缺陷儿。Alberta大学的妇产科专家Sandra Baydock指出：对于那些体重指数BMI超过30的妇女，她们怀孕后发生死胎的危险性是正常体重妇女的两倍^[9]。

促进母婴健康是我国医疗卫生和提高国民素质工作的重点，现已制定了健康促进和疾病预防目标。这些目标中有许多以改善生育后果的营养学研究为基础。根据美国对公共卫生营养项目和对某些营养素干预实验的长期研究评价中积累的证据表明，母亲营养的改善可以理想地改善婴儿的健康，且具有良好的经济-效益比^[10]。在妊娠期，为了保证胎儿生长发育，母体组织结构和代谢受激素介导的调节发生相应改变，使营养素优先供给与生殖高度有关的某些母体组织(如胎盘和乳腺)，并把营养素输送到发育中的胎儿。因此利用营养对母体体成分进行调节具有重要的意义。

目前BMI是衡量人体胖瘦程度的常用指标之一， 并应用于临床。从人体成分分析，体重过重可表现为两种情况：一是瘦组织群丰富，体脂并不多，如运动员；另一种情况是体脂过多，即肥胖。另有些人体重虽处于理想范围内，但瘦组织群较少而体脂含量相对过多，确切地说，这部分人也属于肥胖。仅以BMI判断肥胖，只考虑到身高因素影响体重，仍不能客观地反映体脂含量。Wang等^〔4〕认为，亚洲人不适宜以体质指数来判断肥胖。

有文献显示BMI与瘦体组织的相关度为0.65，但用这一指标来评价肌肉强壮但脂肪含量低的运动员身体成分时，BMI评价胖瘦是不切合实际的。孕妇在怀孕期间，其体成分发生了很大的变化，体重、BMI虽与体脂含量有显著的相关性，但独立作为判断肥胖的标准还有欠缺之处，采用这一指标来评价孕妇的胖瘦也存在问题，只有结合体脂含量综合评估，才更趋于合理、科学。

现在通常采用绝对FFM(kg)和%BF估计胖瘦程度（营养状态）。但由于FFM 和 %BF随体重、身高、年龄的变化而变化，故很难判定个体是否是有高或低的FFM和%BF，且FFM会随%BF的增加而成比例减少，采用FFM的百分含量也不能充分反映营养状态。

瘦体组织指数(fat-free mass index ，FFMI; kg/m²)及体脂指数(body fat mass index ，BFMI; kg/m²)可有效地消除身高对FFM 和 BF的影响，是潜在的用于评估体成分的参数，可作为对孕妇肥胖控制的指标。

控制思想：首先测定孕妇的体成分，用代谢分析方法确定出孕妇的营养需求，再通过膳食调查以及人体其它指标的测量确定孕妇的营养状态。根据膳食调查与实际营养需求确定出其个体化的营养缺余谱，并根据该营养缺余谱和所期望达到的控制指标（体成分），给出一个适宜的膳食干预计划。通过一段时间的膳食干预和适当运动后，再次测量该孕妇的体成分并与所要达到的理想值进行比较，若与之接近可继续按此干预计划进行，若相差较大，重复以上控制过程，直到与之接近。本文将营养（膳食）调节过程作为控制中的闭环系统：

图2营养调节体成分对孕妇肥胖的控制过程

 

控制过程：首先将干预对象（孕妇）期望达到体成分指标（%BF）作为系统的输入，用代谢分析仪可测定出对象在单位时间内氧消耗 ( )量、二氧化碳产生( )量，进而算出呼吸商RQ和基础代谢率BMR，加上尿氮的测量，确定出对象24小时的能量需求，再根据我国的居民营养素推荐摄入量，求出对象个体化的营养素需求量，并与膳食调查相结合，求出个体化的营养缺余谱。针对个体化的营养缺余谱确定出个体化的膳食干预方法并配以适当的运动。经过一定的代谢周期后，再次测定反馈的指标并与期望达到的指标进行比较，若未能达到所要求的指标，则需调节相应的参数继续进行干预，直至达到预期指标。

 

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  熊庆. 孕妇营养与胎儿体重. 中国使用妇科与产科杂志, 2001,18(10):578-579

4  施咏梅,等. 应用生物电阻抗法分析人体组成. 肠外与肠内营养, 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,张宝林. 新生儿体成分的估算方法. 中国医学物理学杂志, 1999,16(4)

7  中华人民共和国卫生部疾病控制司. 中国成人超重和肥胖症预防控制指南（试行）.2003

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

9  孕妇肥胖与死胎发生有关.  路通社健康新闻, 2002年5月10日

10  Ziegler E.E. 现代营养学.第七版.闻之梅，陈君石主译 [M]. 北京：人民卫生出版社，1999

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