新型冠状病毒肺炎康复期患者膳食蛋白质摄入与肺功能异常的相关性研究*

吴远珏,尚罗锐,刘宇寒,蔡红琳,周方园,李 妍,潘广涛,章梦琪,金 艳,杨 炼,杨胜兰△

华中科技大学同济医学院附属协和医院 1临床营养科 2中西医结合科 4急诊科 5放射科,武汉 430022

3华中科技大学同济医学院公共卫生学院营养与食品卫生学系,武汉 430030

新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)于2019年12月被首次发现,在全国及世界范围内迅速蔓延。现阶段我国疫情防控已进入常态化阶段,研究数据显示我国大部分新冠肺炎患者预后良好,但部分患者在康复期常伴有胸闷、乏力、肌肉无力、睡眠困难、焦虑或抑郁等临床症状[1-2],部分患者仍存在肺部CT异常和肺功能障碍[1,3-4]。营养摄入对各种疾病恢复的影响已得到广泛认识,营养不良将对疾病的恢复产生不利影响。蛋白质作为生命的物质基础,是构成机体细胞、组织和器官的主要成份,膳食蛋白质对人体健康至关重要。研究显示在慢性呼吸系统疾病患者中,蛋白质摄入不足与身体活动能力下降和肺功能降低相关[5-6]。但关于COVID-19康复期患者蛋白质摄入情况及其与肺功能恢复关系的研究报道甚少。因此,本研究对43例COVID-19康复期患者的膳食摄入进行调查,评估康复期患者的蛋白质营养状况及其与肺功能异常之间的关系,为制定新冠肺炎康复期患者营养指导和干预方案提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选择COVID-19流行期间在华中科技大学同济医学院附属协和医院和其托管的方舱医院住院接受治疗的COVID-19确诊患者,于2020年12月～2021年1月进行随访调查。纳入标准:神志清楚,年龄≥18岁,符合新型冠状病毒肺炎的确诊病例标准,且达到解除隔离出院标准者。COVID-19诊断与临床分型依据国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》[7]。最终共纳入43例患者进行分析。

本项目经过华中科技大学同济医学院附属协和医院医学伦理委员会批准,伦理批准号:[2020]伦审字(0526)号。所有患者自愿参加本研究并签署知情同意书。

1.2 患者一般资料的收集

通过面对面问卷调查的方式,获得患者的人口学特征、社会学特征、既往疾病史等信息。

1.3 膳食评估

临床营养师采用24 h膳食回顾法进行膳食调查,同时借助回顾性膳食调查辅助参照食物图谱和食物模型帮助调查对象准确估量食物。膳食蛋白质和能量摄入以及其它营养素摄入采用以中国食物成分数据库[8-9]为基础编写的膳食分析程序进行计算。

1.4 肺功能检查

由体检中心专业医生对患者进行肺功能检查,肺功能检查的仪器为德国耶格Master Screen肺功能仪。主要观察指标有:肺总量(total lung capacity,TLC)、肺活量(lung capacity,VC)、残气容积(residual volume,RV)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、第一秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)、第1秒用力呼气容积占用力肺活量的百分比,即1秒率(FEV1/FVC)、一氧化碳弥散量(diffusion capacity for carbon monoxide,DLCO)、一氧化碳弥散量与肺泡容量(alveolar volume,VA)比值,即比弥散量(DLCO/VA)。肺通气指标:VC、FVC、FEV1、FEV1/FVC;肺弥散性功能指标:DLCO、DLCO/VA。肺功能通气功能障碍[10]和弥散功能异常[11]诊断采用中华医学会发布的《肺功能检查指南》和2019年发布的《常规肺功能检查基层指南(2018年)》[12],肺通气功 能:FVC预 计 值≥80%、FEV1预 计 值≥80%、FEV1/FVC预计值≥92%为正常值,其中FEV1/FVC预计值＜92%作为判定阻塞性通气功能障碍的常规标准;肺弥散功能:DLCO预计值≥80%、DLCO/VA预计值≥80%为正常值,其中DLCO预计值＜80%作为判定肺弥散性功能异常的常规标准。

1.5 统计学方法

采用EpiData 3.1软件进行数据录入。采用SPSS 26.0软件进行统计分析,计量资料检验数据正态性,符合正态分布数据以均值±标准差(±s)表示,组间均数比较采用单因素方差分析,非正态分布数据以中位数和四分位间距[M(P25,P75)]表示,组间比较采用秩和检验;计数资料以n(%)表示,组间比较采用卡方检验。采用Logistic回归分析膳食蛋白质摄入量与肺功能异常的关系,结果表示为OR(95%CI)。以P＜0.05为差异有统计学意义(双侧检验)。

2 结果

2.1 患者基本特征

43例新冠肺炎康复期患者随访时间中位数为345.0天,年龄中位数为56.0岁,其中男性17例,女性26例,全部为汉族人群,平均BMI为(24.6±2.8)kg/m2。COVID-19临床分型轻型25例,普通型11例,重型7例。现阶段吸烟者占比11.6%,饮酒者占比11.6%。16.3%患有高血压,11.6%患有糖尿病,7.0%患有心血管疾病。见表1。

表1 COVID-19恢复期患者基本特征(n=43)Table 1 Basic characteristics of convalescent COVID-19 patients(n=43)

2.2 肺功能检查结果

研究对象RV、TLC、VC、FVC、FEV1、FEV1/FVC、DLCO、DLCO/VA占预计值%分别为(89.7±15.3)、(93.2±10.8)、(105.7±14.1)、(106.2±20.4)、(99.6±12.9)、(92.4±7.3)、(87.4±13.7)、(96.7±12.8)。结果显示46.5%康复期患者存在阻塞性通气功能障碍,25.6%康复期患者存在肺弥散性功能异常。见表2。

表2 COVID-19康复期患者肺功能检查结果(n=43)Table 2 Clinical pulmonary function test of convalescent COVID-19 patients(n=43)

2.3 能量和营养素摄入情况

康复期患者的平均能量摄入为(1721.6±424.1)kcal,蛋白质的摄入量为(60.4±20.7)g,蛋白质供能比为(14.0±4.1)%,其中优质蛋白摄入量为(30.1±17.9)g;脂肪摄入量为(56.8±17.2)g,脂肪供能比为(29.7±7.1)%;碳水化合物的摄入量为(246.3±74.7)g,碳水化合物供能比为(56.3±9.6)%。在通气功能障碍组的蛋白质摄入量和蛋白质供能比均低于通气功能正常组,差异有统计学意义(P＜0.05)。总能量摄入量、脂肪摄入量、碳水化合物摄入量、膳食纤维以及胆固醇摄入量在通气功能障碍组和正常组之间差异没有统计学意义(均P＞0.05)。在弥散功能异常和正常两组之间没有观察到总能量和上述营养素摄入量上差异存在统计学意义(均P＞0.05)。见表3。

表3 COVID-19康复期患者肺功能异常与营养素摄入(n=43)Table 3 The lung dysfunction and nutrient intake of convalescent COVID-19 patients(n=43)

2.4 膳食蛋白质摄入量与肺功能异常的Logistic回归分析

将蛋白质摄入量按三分位数分为第一分位组(T1)、第二分位组(T2)、第三分位组(T3)三组。三组的蛋白质摄入量的中位数分别为41.1、57.4、79.1 g/d。三组的肺通气功能异常率分别为71.4%、42.9%和26.7%。在未调整任何协变量的模型中,与T1组相比较,T3组发生肺通气功能障碍的OR(95%CI)为0.15(0.03,0.74)(P＜0.05)。在模型Ⅲ调整了研究对象年龄、性别、体质量指数、COVID-19临床分型和总能量摄入量后,与T1组相比较,T3组发生肺通气功能障碍的OR(95%CI)为0.11(0.01,0.98)(P＜0.05);蛋白质摄入量每增加10 g/d,肺通气功能障碍的发生风险降低41%(OR=0.59,P＜0.05)。研究中未观察到膳食蛋白质摄入量与肺弥散功能异常之间的关系存在统计学意义(均P＞0.05)。见表4。

表4 COVID-19康复期患者蛋白质摄入量与肺功能异常的Logistic回归分析(n=43)Table 4 Logistic regression analysis of protein intake and abnormal lung function of convalescent COVID-19 patients(n=43)

3 讨论

本研究对43例新冠肺炎康复期患者进行追踪随访调查,其中轻型25例,普通型11例,重型7例。在确诊新冠近一年后,肺功能检查的结果提示46.5%患者存在阻塞性通气功能障碍,25.6%患者存在肺弥散性功能异常。Logistic回归模型中调整相关的混杂因素后,与膳食蛋白质摄入量T1组相比较,T3组发生通气功能障碍的风险降低89%。此外,蛋白质摄入量每增加10 g/d,通气功能障碍的发生风险降低41%。但研究并未发现膳食蛋白质摄入量与肺弥散功能异常有关。

此前研究中对武汉金银潭医院出院患者的长期追踪数据显示,76%的患者在感染COVID-19半年后仍至少有一种症状持续,最常见的症状是疲劳或肌肉无力和睡眠困难,此外,有23%的患者存在焦虑或抑郁[1]。近期的研究显示出院12个月后大部分患者的肺生理和运动能力均有暂时性改善,然而,部分COVID-19患者在出院12个月后仍存在持续的生理和影像学异常[13]。针对COVID-19感染对肺功能的长期影响,研究者们进行了一系列研究。Liang等[14]对76例患者进行随访,发现42%的患者在出院后3个月出现轻度肺功能异常。So等[3]的系统综述和Meta分析显示,约半数COVID-19患者在3个月左右时肺功能异常发生率为44.3%,其中,肺弥散功能障碍、限制性肺功能异常和阻塞性肺功能异常发生率分别为34.8%、16.4%和7.7%。Wu等[4]发现54例COVID-19患者出院6个月后,41.5%有肺功能障碍,其中,7.5%出现限制性通气功能障碍,18.9%出现小气道功能障碍,32.1%出现肺弥散功能障碍。Huang等[1]的研究显示感染6个月后34%的患者存在肺弥散功能障碍(DLCO预计值＜80%),住院期间病情更重患者的肺弥散能力受损更严重。Wu等[13]的研究团队追踪武汉83例住院重症新冠患者在随后一年里的康复过程,在出院后3个月、6个月和12个月时,DLCO预计值＜80%的比例分别为55%、54%、33%;FVC预计值＜80%的比例为23%、16%、11%,提示有三分之一患者在出院一年后肺功能仍有异常。本研究显示,在确诊新冠近一年后,肺功能检查的结果提示46.5%患者存在阻塞性通气功能障碍(FEV1/FVC预计值＜92%),25.6%患者存在肺弥散性功能异常(DLCO预计值＜80%)。总结上述文献,发现其主要是针对重症患者进行随访研究,而本研究主要为轻型和普通型患者,为该领域提供了新的数据支持。上述研究对肺弥散性功能异常的诊断标准比较一致,都采用DLCO预计值＜80%的标准。但对于肺通气功能障碍,各研究的标准不完全一致,Liang等[14]采用FEV1预计值＜80%,FEV1/FVC预计值＜75%;Wu等[4,13]采用FVC＜预测值的80%;Huang等[1]将FEV1/FVC预计值＜70%视为异常。本研究肺通气功能和弥散功能异常诊断标准采用的是中华医学会于2014年发布的《肺功能检查指南》[10-11]和2019年发布的《常规肺功能检查基层指南(2018年)》[12],使用DLCO预计值＜80%作为判定肺弥散性功能异常的常规标准,使用FEV1/FVC预计值＜92%作为判定阻塞性通气功能障碍的常规标准,而且指南提出要避免与慢阻肺诊断标准(FEV1/FVC预计值＜70%)混淆[10]。上述研究报道的肺功能异常率有所不同可能是因为研究对象在住院期间病情严重程度、基础疾病患病情况、出院后的随访时间以及肺功能异常的诊断标准的差异性导致。尽管各研究之间存在异质性,但均提示部分康复期患者在出院后一年内还存在着不同程度的肺功能异常。因此,有必要对患者进行长期的肺功能随访,并提出有助于患者康复的策略。

充足均衡的饮食对身体的恢复和康复至关重要。目前尚未检索到有关COVID-19康复期患者的营养状况与其康复情况关系的研究报道,但在慢阻肺患者中有研究发现膳食蛋白质摄入量与肺活量(FVC)(r=0.2,P=0.02)和肺活量(VC)(r=0.3,P=0.008)之间存在显著相关性[6]。一般而言,对于患有慢性呼吸系统疾病的患者,由于营养不良、缺乏活动、缺氧、全身炎症和(或)全身应用糖皮质激素的综合作用[13],在呼吸系统疾病急性加重期间,可能会出现体重减轻和肌肉消耗加速[15],这种情况也普遍存在于COVID-19患者。COVID-19疾病在许多层面对营养状况产生负面影响,如发热、脓毒症、呼吸困难引起的营养需求增加;咳嗽、吞咽困难、味觉障碍、疲劳、食欲差、恶心、呕吐、腹泻等消化道症状和疫情流行期间食物获取问题,以及治疗过程中的药物反应等因素导致饮食摄入减少[16-18]。COVID-19导致机体的高消耗状态可能导致患者康复期未完全恢复,特别是有消化道症状的患者,食欲差,饮食摄入不足,感染新冠病毒后疾病消耗导致体重丢失过多,可能加重了患者营养不良。众所周知,合适的能量和蛋白质的摄入对支持功能性肌肉质量的恢复至关重要。营养不良会影响肺的结构、弹性和功能,呼吸肌质量、力量和耐力,肺免疫系统的防御机制,以及控制呼吸的能力。适当的膳食能量摄入,应考虑膳食蛋白质摄入,以保持氮平衡,蛋白质合成和避免肌肉消耗[19]。肌肉损耗导致膈肌质量减少,呼吸肌功能减弱,周围骨骼肌功能减弱,呼吸肌力量减弱,呼吸容量改变[20],可能导致肺功能的异常。本研究的结果提示COVID-19康复期患者较低的膳食蛋白质摄入量与肺通气功能障碍有关,增加膳食蛋白质的摄入量可能有助于促进患者肺功能的康复。

综上,本研究提示COVID-19康复期患者存在不同程度肺功能异常,膳食蛋白质摄入量与肺通气功能障碍发生风险呈负相关,而与肺弥散功能异常发生风险无关。期待有更大样本量或多中心的研究验证本研究的结论,并通过干预实验来进一步明确增加蛋白质摄入是否能促进COVID-19患者肺功能的恢复。