营养性维生素D缺乏性佝偻病

维生素D缺乏性佝偻病(rickets1of1vitamin1D1deficiency)是小儿体内维生素D不足引起钙磷代谢失常的一种慢性营养性疾病。其主要特征为正在生长的长骨干骺端或骨组织矿化不全,l或骨质软化症,l多见于2岁以内婴幼儿。近年来,l严重佝偻病发病率已逐年降低,l但轻、i中度佝偻病发病率仍较高。

【维生素D的来源及代谢】

人类通过内源性和外源性两种途径获得维生素D。皮肤中7-脱氢胆固醇在日光中紫外线照射下经光化学作用转变为胆骨化醇(cholecalciferol),l即内源性维生素D3l为人类维生素D的主要来源。从食物中获得的维生素D为外源性的,l有来源于植物和动物两种,l其生理作用基本相同。动物体中含维生素D3。植物中麦角固醇(ergosterol)在植物油及酵母中含量丰富,l不被人体所吸收,l经紫外线照射后才变为可被人体吸收的麦角骨化醇(calciferol),l即维生素D2。食物中维生素D在胆盐作用下,l在小肠刷状缘经淋巴管吸收入血;皮肤合成的维生素D3直接进入血循环。这两种形式的维生素D在人体均无生物活性,l它们进入血循环后即与血浆中的维生素D结合蛋白(DBP)相结合后被转运、i贮存于肝脏、i脂肪、i肌肉等组织内。维生素D在体内须经过两次羟化作用后始能发挥生物效应:i首先经肝细胞微粒体和线粒体中的25-羟化酶作用生成25-羟胆骨化醇(25-hydroxycholecalciferol,l25-(OH)D3),l25-(OH)D3从肝脏释放入血,l是维生素D在人体血循环的主要形式,l常作为评估个体维生素D营养状况的检测指标,l但其仅有微弱的抗佝偻病作用,l必须与α-球蛋白结合,l再转移至肾,l经近端小管上皮细胞线粒体内的1a-羟化酶(属细胞色素P450混合功能氧化酶)作用下,l再次羟化转变成1,l25-二羟胆骨化(1,l25-dihydroxycholecalciferol;1,l25-(OH)2D3)。1,l25-(OH)2D3生物活性约为25-(OH)D3的100~200倍,l其受体存在于大部分组织,l但其主要的靶器官是肠、i肾和骨。1,l25-(OH)2D3已作为一种类固醇激素,l肾脏起内分泌腺的功能,l维生素D3是一种激素前体,l而DBP是维生素D内分泌系统运行中的一个关键成分,l其携带维生素D及所有维生素D代谢产物到达各种靶器官。

【维生素D内分泌系统的调节】

机体主要通过严格控制肾脏1α-羟化酶活性来调控维生素D内分泌系统。1,l25-(OH)2D3i甲状旁腺素(PTH)、i降钙素和血清钙、i磷浓度是主要调节因子。①婴儿血中1,l25-(OH)2D3血浓度过高时可通过负反馈机制抑制25-OH1D在肝内羟化和1,l25-(OH)2D3在肾脏羟化过程;②PTH促进1-α羟化过程,l增加1,l25-(OH)2D3的合成;③低钙或高钙血症可刺激PTH分泌增加或减少而间接促进或抑制1,l25-(OH)2D3合成;④低血磷可直接增加血浆1,l25-(OH)2D3浓度;⑤生长激素、i胰岛素和雌激素等也有促进1,l25-(OH)2D3合成的作用。

【1,l25-(OH)2D3的生理功能】

在正常情况下,l血循环中的1,l25-(OH)2D3约85%与DBP相结合;约15%与白蛋白结合,l仅0.4%以游离形式存在而对靶细胞发挥其生物效应。1,l25-(OH)2D3是维持钙、i磷代谢平衡的主要激素之一,l主要通过对肠、i肾、i骨等靶器官的作用发挥其抗佝偻病的生理功能:i①促进小肠粘膜细胞合成钙结合蛋白(calbindin,lCaBP),l促进钙、i磷从肠道吸收,l促使骨钙沉积。②增加肾小管对钙、i磷重吸收,l特别是磷的重吸收,l提高血钙磷浓度,l有利于骨的矿化作用。③促进成骨细胞增殖和破骨细胞分化,l直接影响钙、i磷在骨的沉积和重吸收。④与PTH、i降钙素对维持体液和组织的钙、i磷内环境起主要作用。

【病因】

1.日照不足11只要经常接受日照,l维生素D就能内源生成而不会缺乏。但大多数地域的自然阳光紫外线波长为296~310nm,l不能通过普通玻璃窗;婴幼儿缺乏户外活动;大城市高大建筑阻挡了日光照射;大气污染如烟雾、i尘埃可吸收部分紫外线,l均使内源性维生素D生成不足。冬季日照时间短,l紫外线较弱,l故本病冬春季多见;我国北方冬季较长,l佝偻病患病率明显高于南方。

2.维生素D摄入不足11婴儿饮食中维生素D含量甚少,l不能满足需要:i牛乳中钙磷含量虽高但比例不适合(1.2:i1),l不利于吸收;谷类、i蔬菜和水果中含量几乎微乎其微,l且不易吸收;肉或鱼中维生素D含量也甚少。人乳中钙磷比例虽然适宜(2:i1)利于钙的吸收,l但每升人乳中含维生素D<1μg(1μg=40IU),l且受母亲饮食中维生素D含量的影响。蛋黄(3~3.5μg/g)、i动物肝脏和婴儿配方奶粉维生素D含量较多。

3.生长过速11骨骼生长速度与维生素D和钙的需要量成正比。早产或双胎婴儿体内贮存的维生素D不足,l且出生后生长速度较足月儿快,l易发生本病。

4.疾病因素11肝胆、i胃肠道慢性疾病,l如婴儿肝炎综合征、i先天性胆道狭窄或闭锁、i脂肪泻、i胰腺炎、i慢性腹泻等均影响维生素D和钙磷的吸收、i利用,l严重肝、i肾疾病亦可致维生素D羟化障碍、i生成量不足而引起佝偻病。

5.药物影响11长期服用苯妥英钠、i苯巴比妥等抗惊厥类药物,l可激活肝细胞微粒体氧化酶系统的活性,l加速维生素D和25-(OH)D3分解成无活性的代谢产物;糖皮质激素能拮抗维生素D对钙的转运而导致佝偻病。

【发病机制】

维生素D缺乏性佝偻病可以看成是机体为维持血钙水平而对骨骼造成的损害。骨骼是重要的、i易被利用的钙源,l以维持细胞外液钙浓度正常。维生素D缺乏造成肠道吸收钙、i磷减少,l血钙水平降低,lPTH分泌增加,l以动员骨释放出钙、i磷,l使血钙浓度维持在正常或接近正常水平。但PTH同时也抑制肾小管重吸收磷,l使尿磷排除增加,l血磷降低。当血清钙,l磷浓度不足时,l骺软骨正常生长和钙化受阻,l软骨细胞失去增殖、i分化的正常程序,l骨骺端临时钙化带被新形成、i未钙化的骨样组织沉积,l失去正常的形态,l成为参差不齐、i无规则的阔带,l骨骺端增厚,l向两侧膨出,l形成临床所见的肋骨“串珠”和“手、i足镯”等征,l骨的生长停滞不前。扁骨和长骨骨膜下的骨质也矿化不全,l骨皮质渐为不坚硬的骨样组织代替,l骨膜增厚,l骨质疏松,l容易受肌肉牵拉和重力影响而发生弯曲变形,l甚至病理性骨折;颅骨骨化障碍表现为颅骨变薄和软化、i颅骨骨样组织堆积出现“方颅”(图5-5)。

图5-511维生素D缺乏性佝偻病和手足搐搦症的发病机制

【临床表现】

本病最常见于3月~2岁婴幼儿,l主要表现为生长最快部位的骨骼改变、i肌肉松弛及神经兴奋性改变。因此年龄不同,l临床表现也不同。佝偻病的骨骼改变常在维生素D缺乏数月后出现,l患有骨软化症乳母哺喂儿可在生后2月内即出现佝偻病症状。重症佝偻病常伴有消化、i心肺功能障碍,l并影响动作和智能发育及免疫功能。维生素D缺乏性佝偻病儿童期罕见。佝偻病在临床上分期如下:i

1.初期11多见于6个月以内,l尤其3个月以内小婴儿。主要表现为神经兴奋性增高,l如激惹、i烦闹、i睡眠不安、i夜间啼哭,l汗多且与室温无关,l尤其是头部,l刺激头皮而摇头擦枕出现枕秃。上述非特异性症状可作为临床早期诊断的参考依据。骨骼改变不明显,l骨骼X线可正常,l或钙化带稍模糊,l血清25-(OH)D3下降,lPTH升高,l血钙浓度正常或稍低,l血磷降低,l碱性磷酸酶正常或稍高,l此期可持续数周或数月,l若未经适当治疗,l可发展为激期。

2.激期11除初期症状外,l主要表现为骨骼改变和运动功能发育迟缓。

(1)骨骼病变

1)头部:i因小儿身体各部骨骼的生长速度随年龄不同而异,l故不同年龄有不同骨骼表现。①颅骨软化:i是佝偻病最早出现的体征,l主要见于6个月以内婴儿,l检查者用双手固定婴儿头部,l指尖稍用力压颞部或枕骨中央部位时,l可有压乒乓球样的感觉,l故称“乒乓头”。<3个月的低出生体重儿近骨缝周围颅骨软化为正常现象。②方颅:i多见于8~9个月以上的婴儿,l额骨和顶骨双侧骨样组织增生呈对称性隆起形成“方盒状”头形(从上向下看),l严重时呈鞍状或十字状头形,l方颅应与前额宽大的头形区别。③前囟闭合延迟:i严重者可迟至2~3岁,l头围也较正常增大。④乳牙萌出延迟:i可迟至10个月甚至1岁多方出牙,l3岁才出齐,l有时出牙顺序颠倒,l或牙釉质发育差,l易患龋齿,l甚至可影响到恒牙钙化。恒牙的门齿、i犬齿和第一磨牙常表现为釉质发育差。

2)胸部:i改变多见于1岁左右婴儿。①肋骨串珠:i又称佝偻病串珠(rachitic1rosary),l肋骨和肋软骨交界处因骨样组织堆积膨大而形成钝圆形隆起,l以两侧第7~10肋最明显,l上下排列如串珠状,l因膨大的肋软骨也向胸腔内隆起而压迫肺组织,l故患儿易患肺炎。②鸡胸及漏斗胸:i由于肋骨骺部内陷,l以至胸骨向前突出,l形成鸡胸;如胸骨剑突部向内凹陷,l则形成漏斗胸。③肋膈沟:i由于膈肌附着处的肋骨受牵拉而内陷形成的一道横沟,l又称郝氏沟(Harrison1groove),l卧位时尤其明显。上述胸廓病变均会不同程度影响呼吸功能,l并发呼吸道感染,l甚至肺不张。

3)四肢:i①佝偻病手、i足镯:i多见于6个月以上的患儿。手腕、i足踝部可形成钝圆形环状隆起。②下肢畸形:i见于能站立或行走的1岁左右婴儿。由于骨质软化与肌肉关节松弛,l小儿双下肢因负重可出现股骨、i胫骨、i腓骨弯曲,l形成严重膝内翻(“O”型)或膝外翻(“X”型)畸形。长骨可发生青枝骨折。正常1岁以内小儿亦可有生理性弯曲和轻微的姿势变化,l如足尖向内、i或向外等,l以后会自然矫正,l须予以鉴别。

4)脊柱:i患儿在会坐和站立后,l因韧带松弛可致脊柱后凸畸形,l严重患儿可伴有骨盆畸形,l造成生长迟缓,l女孩成年后怀孕可造成难产。

(2)肌肉改变:i由于低血磷所致肌肉中糖代谢障碍,l引起全身肌肉松弛、i乏力、i肌张力降低,l坐、i立、i行等运动功能发育落后,l腹肌张力低下、i腹部膨隆如蛙腹。

(3)其他:i重症患儿神经系统发育迟缓,l表情淡漠,l语言发育落后,l条件反射形成缓慢;免疫力低下,l易合并感染及贫血。

(4)血生化及骨X线改变:i此期生化检测除血清钙稍低外,l其余指标改变更加显著;X线长骨片显示骨骺端钙化带消失,l呈杯口状、i毛刷状改变,l骨骺软骨带增宽(>2mm),l骨质疏松,l骨皮质变薄,l可有骨干弯曲畸形或青枝骨折,l骨折可无临床症状。

3.恢复期11患几经足量维生素D治疗后临床症状和体征逐渐减轻、i消失;血清钙、i磷浓度数天内恢复正常,l碱性磷酸酶约需1~2个月降至正常水平;骨骼X线影像在治疗2~3周后有所改善,l出现不规则的钙化线,l以后钙化带致密增宽,l骨质密度逐渐恢复正常。

4.后遗症期11少数重症佝偻病可残留不同程度的骨骼畸形或运动功能障碍,l多见于>2岁的儿童。临床症状消失,l血生化正常,l骨骼X线摄片干骺端病变消失。

【诊断】

根据维生素D摄入不足或日光照射缺乏史,l佝偻病的临床症状和体征,l结合血生化及骨骼X线检查可做出诊断。血清钙正常或降低,l血磷<40mg/dl,l血清碱性磷酸酶>500IU/dl(正常儿童<200IU/dl),l尿cAMP浓度升高。25-(OH)D3是维生素D3在血浆中的主要存在形式,l其正常值为25~125nmol/L(10~50ng/ml),l佝偻病早期血清25-(OH)D3即明显降低,l维生素D3治疗时则升高,l当<8ng/ml时可诊断本病,l是可靠的诊断指标。但一般医院无条件进行该项检测,l因此,l多以血生化及骨骼X线检查进行诊断。

【鉴别诊断】

本病需与以下疾病鉴别。

1.先天性甲状腺功能低下11生后2~3个月开始出现甲状腺功能不足现象,l并随月龄增大症状日趋明显,l如生长发育迟缓、i体格明显矮小、i出牙迟、i前囟大而闭合晚、i腹胀等,l与佝偻病相似,l但患儿智能低下,l有特殊面容,l血清TSH、iT4测定可资鉴别。

2.软骨营养不良11本病头大、i前额突出、i长骨骺端膨出、i胸部串珠、i腹大等与佝偻病相似,l但四肢及手指短粗,l五指齐平,l腰椎前突、i臀部后突。骨骼X线可见特征性改变,l如长骨粗短弯曲,l干骺端变宽,l呈喇叭口状,l但轮廓光整,l部分骨骺可埋入扩大的干骺端中。

3.与其他病因所致的佝偻病的鉴别(下表)

(1)家族性低磷血症:i本病多为X连锁遗传病,l其有关基因已定位于Xp22.1-p22.2,l少数为常染色体隐性遗传,l也有散发病例,l原发缺陷为肾小管重吸收磷和25-(OH)D3羟化过程障碍。佝偻病症状多发生在1岁以后,l2~3岁后仍有活动性佝偻病表现。血钙多正常,l血磷明显降低,l尿磷增加。对常规治疗剂量维生素D无效,l需同时口服磷,l且每日需给维生素D30.05~0.25μg,l或1,l25(OH)2D30.5~1.5μg/d。

(2)远端肾小管酸中毒:i为远曲小管泌氢不足,l大量钠、i钾、i钙从尿中丢失,l导致继发甲状旁腺功能亢进,l骨质脱钙及佝偻病症状,l且维生素D疗效不显著。患儿骨骼畸形明显,l身材矮小,l代谢性酸中毒,l多尿,l碱性尿(尿pH>6),l血钙、i磷、i钾均低,l血氯高,l且伴低钾症状。

(3)维生素D依赖性佝偻病:i常染色体隐性遗传,l分两型:iⅠ型为肾脏1-羟化酶缺陷,l致25-(OH)D3转变为1,l25-(OH)21D3过程发生障碍,l血中25-(OH)D3浓度增高;Ⅱ型为靶器官1,l25-(OH)2D3受体缺陷,l血中1,l25-(OH)2D3浓度增高。两型在临床上均表现为重症佝偻病,l血清钙、i磷显著降低,l碱性磷酸酶明显升高,l并继发甲状旁腺功能亢进。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:i先天或后天原因所致的慢性肾功能障碍均会导致血钙低,l血磷高等钙磷代谢紊乱;甲状旁腺功能继发性亢进使骨质普遍脱钙,l骨骼呈佝偻病改变。体征多于幼儿后期逐渐明显,l形成侏儒状态。

【治疗】

目的在于控制病情活动、i防止骨骼畸形。

1.维生素D制剂11①口服法:i维生素D每日50~150μg,l或1,l25-(OH)2D30.5~2.0μg,l视临床和X线骨片改善情况于2~4周后改为维生素D预防量(每日10μg)。需大量长期服用维生素D制剂时,l不宜用鱼肝油,l以防维生素A中毒。②突击疗法:i重症佝偻病、i或无法口服者可一次肌肉注射维生素D37500~15000/μg,l2~3个月后口服预防量。治疗一个月后应复查疗效,l如临床表现、i血生化检测和骨骼X线改变无恢复征象,l应与维生素D依赖性佝偻病鉴别。

2.钙剂11维生素D治疗期间应同时补充钙剂。

3.对已有严重骨骼畸形的后遗症期患儿应加强体格锻炼,l可采用主动或被动运动方法矫正。胸部畸形可作俯卧位抬头展胸运动。下肢畸形可作肌肉按摩(O形腿按摩外侧肌,lX形腿按摩内侧肌),l增加肌张力,l以纠正畸形。严重骨骼畸形可考虑外科手术矫治。

【预防】

1.充足的日光照射即可保证体内的25-(OH)D3和1,l25-(OH)2D3浓度正常。因此,l孕妇应多作户外运动,l饮食应含丰富的维生素D、i钙、i磷和蛋白质等营养物质,l防止胎儿官内维生素D储存不足。

2.处于生长发育高峰的婴儿应采取综合性预防措施,l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。新生儿生后2周应每日给予预防剂量维生素D10μg,l至2岁;夏季目光充足、i户外活动多,l可暂停服用或减量。早产儿、i低出生体重儿或双胎每日应给予维生素D120μg,l3个月后改预防剂量。