全血微量元素水平与儿童体格发育的相关性

郑方，张莉，尤晰樱

1.西安市中医医院儿科，陕西 西安 710021；2.西安高新医院检验科，陕西 西安 710075

随着生活水平改善和人们健康意识提升，儿童生长发育和健康问题正逐渐引起国内外高度重视，成为评估社会经济、卫生保健和人口素质的重要指标，除遗传和环境外，营养摄取对儿童健康成长也极为重要，其中微量元素是机体营养需求中不可或缺的组成部分[1]。根据2016年我国营养词汇相关定义，微量元素指体内含量<0.01%或每日需求量<100 mg即能维持正常生长和代谢等生理功能的矿物质，儿童体内微量元素主要依靠食物摄入维持正常水平，故而营养供给不合理可能造成微量元素缺乏或过剩，并对儿童生长发育和健康造成不利影响[2]。文献报道全球约20亿人口存在微量元素缺乏且主要集中于发展中国家，我国儿童营养发展报告显示各年龄段儿童存在不同程度微量元素缺乏状态，因此加强儿童饮食和营养管理对保障其身心健康和生长发育极为重要[3-4]。本文主要研究全血微量元素水平与儿童体格发育的相关性，为明确微量元素对儿童体格发育的影响并采取合理干预措施提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 采用分层整群抽样法随机选取2019年7月至2020年7月西安市中医医院健康体检或就诊的儿童371例为研究对象，其中男童193例，女童178例，年龄0~3岁86例、4~7岁129例，8~13岁156例。纳入标准：①年龄0~13岁；②抽血前1个月内未服用微量元素制剂。排除标准：①伴先天性疾病；②伴内分泌等系统疾病或其他严重影响儿童生长发育的急慢性病变。

1.2 研究方法

1.2.1 微量元素检测 抽取肝素抗凝血1 mL，混匀后吸取40μL，加入专用稀释液稀释后采用BH5100型原子吸收光谱仪测量铁(Fe)、锌(Zn)、钙(Ca)、镁(Mg)和铜(Cu)水平，参考值范围见表1。

表1 不同年龄儿童各微量元素正常参考值范围

1.2.2 体格生长测量 ①身高测量：3岁以下儿童取仰卧位进行测量，将儿童扶正并保持双腿伸直，头部紧靠量床头版，同时移动足板至接触足跟，两侧读数一致时读取身高；3岁以上儿童采用立正姿势站立测量，要求脱鞋脱帽并保持头部正直，测量者将滑测板下调至头顶并水平读数。②体质量测量：采用电子秤于儿童晨起空腹时进行测量，要求仅穿贴身衣物，赤足站在踏板中间并保持平稳。③骨龄测量：摄取左手及腕部X线片，由儿科医师根据图谱法进行评价。④体格发育：每位儿童身高、体质量和骨龄均测量两次取平均值，然后以年龄别身高(HAZ)、年龄别体质量(WAZ)和骨龄进行评估，然后根据《中国0~18岁儿童、青少年身高、体质量的标准化生长曲线》[5]计算Z评分，公式为(实测身高或体质量-同性别该年龄儿童平均身高或体质量)/该年龄同性别儿童身高或体质量标准差，以HAZ<-2为生长迟缓，WAZ<-2为低体重，≥2为超重；采用骨龄-生活年龄(BA-CA)评价骨骼发育成熟情况，其中BA-CA<0为发育延迟，≥0为超前。

1.3 统计学方法 应用SPSS19.0统计软件分析数据。计数资料组间比较采用χ2检验，符合正态分布的计量资料以均数±标准差(x-±s)表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用独立样本t检验，不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位数)[M(P25，P75)]表示，采用秩和检验，相关性采用Pearson相关系数分析，采用多重线性回归分析研究微量元素缺乏对儿童体格发育的影响。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同年龄儿童全血微量元素水平比较 三个年龄段儿童全血Fe、Zn、Ca、Mg和Cu水平随年龄分布均存在明显差异，其中Zn和Ca各年龄段比较差异均有统计学意义(P<0.05)，8~13岁儿童全血Fe高于0~3岁及4~7岁儿童，全血Mg和Cu水平低于0~3岁及4~7岁儿童，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 不同年龄儿童的全血微量元素水平比较(±s)

表2 不同年龄儿童的全血微量元素水平比较(±s)

注：与0~3岁组比较，a P<0.05；与4~7岁组比较，b P<0.05。

年龄(岁)0~3 4~7 8~13 F值P值例数86 129 156 Fe(mmol/L)8.73±0.91 8.94±0.82 9.16±0.75ab 8.344 0.001 Zn(μmol/L)71.28±9.46 76.53±8.92a 81.34±9.07ab 37.507 0.001 Ca(mmol/L)1.94±0.25 1.79±0.18a 1.63±0.21ab 64.376 0.001 Mg(mmol/L)1.72±0.19 1.68±0.24 1.60±0.23ab 3.132 0.045 Cu(μmol/L)21.07±4.28 20.31±3.54 18.92±3.16ab 10.838 0.001

2.2 不同性别儿童的全血微量元素水平比较 男性和女性儿童全血Fe、Zn、Ca、Mg和Cu水平比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表3 不同性别儿童的全血微量元素水平比较(±s)

表3 不同性别儿童的全血微量元素水平比较(±s)

性别男性女性t值P值例数193 178 Fe(mmol/L)8.96±1.02 9.04±0.97 0.773 0.440 Zn(μmol/L)79.38±9.13 80.45±9.21 1.123 0.262 Ca(mmol/L)1.79±0.26 1.84±0.23 1.955 0.051 Mg(mmol/L)1.68±0.25 1.64±0.21 1.661 0.098 Cu(μmol/L)20.13±3.72 19.47±3.29 1.804 0.072

2.3 不同年龄儿童体格发育情况比较 所有年龄段儿童体格发育水平均在正常范围内。不同年龄段儿童的HAZ和WAZ比较差异均有统计学意义(P<0.05)，其中4~7岁儿童HAZ和WAZ低于0~3岁儿童，8~13岁儿童HAZ和WAZ高于0~3岁及4~7岁儿童，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表4 不同年龄儿童体格发育情况比较[±s，M(P25，P75)]

表4 不同年龄儿童体格发育情况比较[±s，M(P25，P75)]

年龄(岁)0~3 4~7 8~13 F/Z值P值例数86 129 156 HAZ 0.79±0.26 0.53±0.18 1.04±0.32 119.634 0.001 WAZ 0.58±0.17 0.41±0.13 0.82±0.29 121.626 0.001 BA-CA 0.29(0.04，0.51)0.23(0.02，0.47)0.31(0.03，0.56)1.743 0.095

2.4 不同性别儿童体格发育情况比较 男性和女性儿童HAZ、WAZ和BA-CA比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表5。

表5 不同性别儿童体格发育情况比较[±s，M(P25，P75)]

表5 不同性别儿童体格发育情况比较[±s，M(P25，P75)]

性别男性女性t/Z值P值例数193 178 HAZ 0.87±0.34 0.92±0.41 1.282 0.201 WAZ 0.58±0.19 0.63±0.26 1.926 0.055 BA-CA 0.26(0.07~0.53)0.23(0.02~0.49)1.482 0.127

2.5 儿童全血微量元素水平与体格发育的相关性 经Pearson相关系数分析结果显示，儿童全血Fe、Zn和Mg水平与HAZ和WAZ均呈明显正相关性(P<0.05)，见表6。

表6 儿童全血微量元素水平与体格发育相关性

2.6 微量元素对儿童体格发育的影响 多重线性回归分析结果显示，以HAZ为因变量的构建的模型具有统计学意义(F=51.482，P<0.001)，其中HAZ变异的37.9%可由全血Fe、Zn和Mg水平解释(R2=0.379)；以WAZ为因变量的构建模型R2=0.286，其中WAZ变异的29.6%可由全血Fe、Zn和Mg水平解释，检验该模型显示差异有统计学意义(F=28.146，P<0.001)，见表7。

表7 微量元素对儿童体格发育的影响

3 讨论

健康管理是集检测、评估和干预为一体的过程，有助于促使医疗模式从单一疾病已病检查和治疗向全面未病防范转变，其中生长发育是儿童健康管理工作内容的主要组成部分[6]。联合国儿童基金会(UNICEF)一直致力于将生长发育监测推广为儿童保健工作重要措施，我国也展开了大量相关研究并强调Fe、Zn和Ca等微量元素对儿童生长发育的重要性，但由于自然条件、经济水平和饮食习惯等因素影响，许多地区的儿童仍存在营养不良和微量元素缺乏，对儿童生长发育和身心健康造成不利影响[7]。

随着人们健康意识逐渐提升和医学水平发展，微量元素在人体健康中的作用近年来已逐渐明确并引起高度重视，目前微量元素严重缺乏的情况已较为少见，多为亚临床缺乏状态，因较少引起明显疾病或症状而容易被忽视，对儿童生长发育潜能造成损害，故而监测全血Fe、Zn和Ca等微量元素水平具有重要临床意义。本研究将371例儿童按年龄分为0~3岁、4~7岁和8~13岁三个年龄段进行分析显示，各年龄段全血Fe、Zn、Ca、Mg和Cu平均值均在正常范围内且随年龄分布均存在明显差异，8~13岁儿童各项元素水平与0~3岁及4~7岁儿童差异显著，4~7岁儿童全血Zn明显高于0~3岁儿童，全血Ca明显低于0~3岁儿童，这与各年龄段儿童生长发育和生理代谢特征关系密切，高龄儿童可通过摄取各种食物获得微量元素并导致血液浓度较高，但同时因活动消耗量和骨骼生长等代谢需求增加，Ca、Mg和Cu等微量元素表现出随年龄下降趋势。本研究比较不同性别儿童全血微量元素水平显示男性全血Fe和Zn水平略高于女性，Ca、Mg和Cu水平略低于女性，但均未见明显差异，与ZHAI等[8]报道显示儿童全血微量元素水平不受性别影响相一致。

身高、体质量和骨龄均是评价儿童体格发育的常用指标，本研究采用标准离差法计算HAZ和WAZ进行评估，并采用BA-CA反映骨骼发育成熟情况，结果显示与参考标准[5]相比，各年龄段儿童发育水平均不同程度增高，这与近年来生活水平改善和人们健康意识提升关系密切，且本研中4~7岁儿童HAZ和WAZ低于0~3岁儿童，8~13岁儿童HAZ和WAZ高于0~3岁及4~7岁儿童，表明8~13岁儿童体格发育增加幅度最大，原因可能与饮食规划和营养摄取更为合理有关，比较不同性别儿童体格发育情况未见明显差异，说明男童和女童体格发育相对平衡。

微量元素是维持儿童体格发育的保障，OZMEN等[9]研究认为Fe可在儿童身高和体质量方面表现出明显差异，原因为Fe不仅直接影响肝脏发育和生长因子合成而影响儿童身高，同时有利于促进血红蛋白合成并影响氧气运输和能量供应；Zn主要通过影响生长激素和甲状腺素而与儿童线性发育关系密切，另外还可影响多种酶的合成及活性并对食欲造成影响，故而其对儿童身高和体质量的影响较其他微量元素更为明显；Mg是机体代谢重要辅酶和骨骼组成成分，对纵生长和维持机体力量具有重要作用；Ca和Cu对骨密度影响明显，但在儿童身高、体质量及骨龄等体格生长指标方面尚未发现相关性[10-12]。本研究采用Pearson相关系数分析显示儿童全血Fe、Zn和Mg水平与HAZ和WAZ均具有明显正相关性，而Ca和Cu无明显差异，与各微量元素在代谢中的作用较为一致，且多重线性回归分析显示全血Fe、Zn和Mg对HAZ和WAZ变异量均可产生明显影响，表明Fe、Zn和Mg对促进儿童体格发育具有积极作用。

本研究不足之处为全血微量元素检测可能受所用仪器、试剂和操作者经验而产生一定偏倚，因此本研究所得结果还需要后续更多研究进行证实以推广应用，另外本研究纳入的样本中微量元素缺乏的儿童比例较低，因此没有分析Fe、Zn、Ca、Mg和Cu等元素缺乏对儿童体格发育的影响，这方面还有待将来补充和完善。

综上所述，近年来儿童HAZ和WAZ呈增高趋势，这与血液微量元素水平较为正常关系密切，其中Fe、Zn和Mg对促进儿童体格发育的作用较为明显。