第三节 孕妇营养需要与胎儿发育
孕妇营养是胎儿生长发育的物质基础,母体营养状况对胎儿的智能及体格发育乃至其成年后的健康都有着至关重要的影响。妇女孕期必须摄入充足、适宜的能量及蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、矿物质等营养素以保证胎儿的正常发育,而随孕期调整的平衡膳食是保证提供这些营养物质的基本条件。
一、孕期对能量和宏量营养素的需要
(一)能量
孕期能量用于孕妇自身基础代谢和日常活动以及胎儿及母体生殖器官生长发育、产后泌乳的脂肪储备等。根据对孕期妇女新增组织成分的分析、孕期体力活动所需能量消耗以及静止状态下基础代谢所需能量的估算,营养良好的健康孕妇在整个孕期的额外能量增加量最低为45 000kcal,中等水平为68 000kcal,最高可达110 000kcal,可见孕期能量的实际需要差异较大。
1985年FAO/WHO/UNU联合专家委员会推荐,孕期能量增加建议值为 250kcal(1046kJ/d),其中孕早期妇女能量增加 85kcal(355.6kJ/d),孕中期增加 285kcal(1192.4kJ/d),孕晚期增加475kcal(1987.4kJ/d)。1996年修订孕期能量需要总计为72 500kcal(303MJ),日均239kcal(1.0MJ)。之后,考虑到妇女在孕期一般体力活动减少,能量消耗降低,建议孕期比非孕期能量增加200kcal(836.6kJ/d)。
由于孕期能量的消耗存在着人群差异和地区差异,不同国家推荐的孕期能量摄入量不完全相同。美国营养研究委员会(nutrition research council,NRC)建议,孕妇能量摄入每日应增加300kcal(1.26MJ);日本建议妊娠前半期每日增加150kcal(0.63MJ),后半期增加350kcal(1.46MJ);20世纪80年代,中国妇幼营养研究者对中国孕妇能量消耗和需要量进行了大量的调查研究,提出孕妇在非孕基础上增加200kcal(836.8kJ/d)的能量,总能量推荐量为2300kcal/d。随着人群体力活动的减少,能量需要量降低。《中国居民膳食营养参考摄入量(2013)》推荐轻体力活动非孕女性的能量,从既往的2100kcal/d降低到1800kcal/d,孕中期女性能量增加 300kcal/d,孕晚期增加 450kcal/d,分别达到2100kcal/d和2250kcal/d。
孕期能量供给需适量,若能量供给不足不利于孕妇自身健康及胎儿正常生长发育,而能量摄入过多极易引起孕妇体重增长过多,进而引发妊娠期并发症、巨大儿、难产等一系列不良妊娠结局。因此,孕妇应定期称重,监测体重增长情况,并根据孕前体重、孕期增重以及活动程度等调整孕妇的能量摄入。但孕期多数营养素需要量的增加基本上大于能量需要量的增加幅度,因此做出降低食物摄入量的建议时必须慎重。可通过改进膳食质量和进行适当的活动锻炼来保持合理的孕期增重。
(二)蛋白质
妊娠期间,胎儿、胎盘、羊水及母体组织等的生长发育约需925g蛋白质,其中胎儿体内约440g、胎盘100g、羊水3g、子宫166g、乳腺81g、血液135g等。
在孕1~10周、10~20周、20~30周、30~40周,孕妇体内蛋白质的日增加量分别为0.6g、1.8g、4.8g和6.1g;孕早、中、晚期的日增加量分别为1g、4g和6g。假设蛋白质的利用率为70%,估计孕晚期每日需增加蛋白质8.5g;再考虑个体差异,蛋白质的变异系数约为15%,孕期蛋白质供给量的推荐值在孕早、中、晚期分别每天增加5g、15g和20g可满足健康妇女孕期对蛋白质的需要。由于胎儿早期肝脏尚未发育成熟而缺乏合成氨基酸的酶,因此所有氨基酸均是胎儿的必需氨基酸,需由母体提供。因此,孕期蛋白质摄入量不足,将直接影响胎儿体格和神经系统的发育,同时还会影响母亲产后的泌乳量。
孕妇蛋白质的供给不仅数量要充足,而且要保证优质,这样才能使食物中的蛋白质在母体内充分消化吸收和利用。孕妇动物类和大豆等优质蛋白质的摄入量应占总蛋白质摄入量的1/3以上。随着我国居民生活水平提高,优质蛋白质的来源逐渐增加,我国居民蛋白质推荐摄入量也应逐渐降低。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》推荐非孕女性蛋白质摄入量为55g/d,孕中期增加15g/d,孕晚期增加30g/d,总量分别达到70g/d和85g/d。
(三)脂类
脂类包括脂肪和类脂(主要是磷脂和固醇)。妇女妊娠期间需积累3~4kg的脂肪以备产后泌乳,胎儿储备的脂肪约为胎儿体重的5%~15%。此外,膳食脂肪中的磷脂和长链多不饱和脂肪酸对人类生命早期的脑和视网膜发育有重要作用。
脂类是胎儿脑和神经系统的重要组成成分。从孕20周开始,胎儿脑细胞分裂加速,作为脑细胞结构和功能成分的磷脂增加,而磷脂上的长链多不饱和脂肪酸如花生四烯酸(ARA)、二十二碳六烯酸(DHA)为脑细胞生长和发育所必需。大量的研究证实,DHA是细胞膜磷脂的主要结构脂肪酸,尤其在视网膜及中枢神经细胞膜中常见,如大脑突触体膜和视网膜视杆细胞外节。胎儿脑、视网膜及其他组织发育过程中所需要的n-3长链多不饱和脂肪酸(主要为DHA),主要来源于母体内的贮备、孕期膳食直接摄入,以及由膳食中α-亚麻酸(ALA)在体内衍生合成。在孕晚期,与合成DHA的前体ALA相比,胎盘转运DHA给胎儿的选择性加强,以保证DHA在中枢神经系统膜磷脂的积聚。胎盘从母体选择性转运长链脂肪酸到胎儿的顺序依次为DHA、ALA、亚油酸(LA)、油酸、ARA,可见胎儿对DHA的特别需要。
孕妇膳食中应有一定量的脂肪以保证胎儿和自身需要,但脂肪摄入总量不宜过多。孕期脂肪摄入过多,可引起孕妇血脂升高,易发生孕妇肥胖和妊娠期高血压综合征等并发症。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》建议,孕妇膳食脂肪AMDR与非孕妇女相同,为总能量的20%~30%,其中饱和脂肪酸、n-6和n-3多不饱和脂肪酸供能比分别为<10%、2.5%~9.0%和0.5%~2%,其中n-6系的亚油酸的适宜摄入量(AI)为4% E,n-3系的 α-亚麻酸的 AI为0.6%E,EPA+DHA的 AI为250mg/d,其中 DHA为200mg/d。
(四)碳水化合物
碳水化合物是能量的主要来源。由于胎儿组织中脂肪酸氧化酶活力极低,很少利用脂肪供能,故葡萄糖几乎成为胎儿能量的唯一来源。母体内的葡萄糖以易化扩散的方式进入胎盘,除小部分直接供给胎儿利用外,其余大部分(约64%)在胎盘中合成糖原而被储备,后者需要时经胎盘的糖酵解酶再转变成葡萄糖供胎儿利用。
妊娠期间尤其是怀孕早期的妊娠反应常使孕妇处于饥饿状态,由于碳水化合物摄取减少,机体通过动员脂肪来供能,而脂肪分解的代谢产物酮体易使母体发生酮症或酮症酸中毒。血液中过高的酮体还可通过胎盘进入胎儿体内,对胎儿早期大脑和神经系统的发育造成不良影响。
为保障胎儿的能量需要,避免酮症酸中毒对胎儿早期脑和神经系统发育的不良影响,孕妇在妊娠早期必须保证每日至少摄入碳水化合物130g(约相当于170g的谷类)。另外,为了防止孕妇便秘,每日应摄入适量的膳食纤维,推荐的膳食纤维AI为25g/d。
二、孕期对微量营养素的需要
(一)矿物质
1.钙
妊娠期妇女对钙的需要量显著增加。母体要储存部分钙以备泌乳所需,胎儿要从母体摄取大量的钙以满足骨骼、牙齿等生长发育的需要。一个成熟的胎儿体内约积累钙30g,孕早、中、晚期日均积累量分别为7mg、110mg和350mg。
当孕妇钙摄入量轻度或短暂性不足时,母体血清钙浓度降低,继而甲状旁腺激素的合成和分泌增加,加速母体骨骼和牙齿中钙盐的溶出,维持正常的血钙浓度,满足胎儿对钙的需要;当缺钙严重或长期缺钙时,血钙浓度下降,母亲发生小腿抽筋或手足抽搐,严重时可导致骨质软化症,胎儿也可发生先天性佝偻病。
FAO/WHO和美国关于孕期钙的推荐供给量均为1200mg/d;《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》建议钙的推荐摄入量(RNI),非孕女性为800mg/d,中、晚孕期增加200mg/d,达到1000mg/d,其可耐受最高摄入量(UL)为2000mg/d。
由于富含钙的奶制品不是我国传统膳食构成成分,多项孕妇营养调查显示,我国孕期妇女膳食钙摄入量较低。钙的最好食物来源是奶及奶制品,大豆类及其制品。孕妇应注意增加含钙丰富的食物,特别是奶制品的摄入;因为乳糖不耐受而不能摄入奶制品者,应适量补充钙制剂。此外,芝麻和虾皮、海带等海产品也是钙的良好食物来源。
2.铁
孕期妇女对铁需要量增加,一方面是因为随妊娠期的进展,为保证胎儿生长的需要,红细胞和血红蛋白相应增加,增加量约20%。铁是构成血红蛋白的组成成分,故其需要量也随之增加。另一方面孕期母体还需要储备相当数量的铁,以代偿分娩时失血造成的铁损失。此外,孕母还需为胎儿储存一定数量的铁,以满足出生后4个月内对铁的需要。估计整个孕期体内铁的储备量为1000mg,其中胎儿体内约300mg,红细胞增加约需450mg,其余储存在胎盘中。人类胎盘铁的转运是通过一种特异性运铁蛋白结合受体以及铁与运铁蛋白复合物的微胞饮作用共同完成的。在孕晚期,小肠对铁的吸收从10%增加至50%,这与孕期对铁的需要量增加有关。
根据2008年WHO/CDC估计,全球孕妇贫血的发生率是41.8%。2002年中国居民营养与健康状况调查结果显示,我国孕妇缺铁性贫血发生率约30%。大量研究显示,孕早期的铁缺乏与早产和低出生体重有关,缺铁性贫血还与孕期体重增长不足有关。重度贫血时,可因心肌缺氧导致贫血性心脏病,如胎盘缺氧则易发生妊娠高血压综合征及妊娠高血压综合征性心脏病。因此,注意改善孕期的铁营养状况非常重要。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》建议,非孕育龄妇女铁RNI为20mg/d,孕中、晚期分别增加4mg/d和9mg/d,分别达到24mg/d和29mg/d,其UL为42mg/d。动物肝脏、动物血、瘦肉是铁的良好来源,含量丰富吸收好。此外,蛋黄、豆类、某些蔬菜,如白菜秧、油菜、芥菜、雪里蕻、菠菜、莴笋叶等也提供部分铁。因植物性食物中的非血红素铁吸收率低,建议孕期适量摄入含铁丰富的动物性食物。从孕中期开始,可适当补充铁剂或铁强化食品,为有利于铁的吸收利用,应同时摄入富含维生素C的蔬菜和水果;为利于血红蛋白的合成,建议摄入富含维生素B 2和维生素A的食物。
3.锌
对人体生长发育、免疫功能、物质代谢和生殖功能等均具有重要作用。孕期妇女摄入足量的锌有利于胎儿发育和预防先天缺陷。据估计,妊娠期间储存在母体和胎儿组织中的总锌量约为100mg,其中53mg储存在胎儿体内。孕妇血锌水平通常在孕早期开始持续下降,至产前达低点,约下降35%。目前下降原因不明,有学者推测,与血容量增加有关。母体和胎儿之间锌的转运方式是逆浓度差的主动转运。胎儿对锌的需要在孕末期最高,此时母体经胎盘转运至胎儿的锌为0.6~0.8mg/d。食物锌的吸收率约20%。
《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》建议,非孕妇女膳食锌RNI为7.5mg/d,孕中、晚期增加2mg/d,为9.5mg/d,UL为40mg/d。研究显示,铁剂补充>30mg/d可能干扰锌的吸收,故有建议妊娠期间治疗缺铁性贫血的孕妇补充锌15mg/d。
4.碘
妊娠期妇女代谢较快,甲状腺功能活跃,合成、分泌甲状腺素增加。碘是甲状腺素的组成成分,因此妊娠期对碘的需要量也随之增加,孕妇碘摄入不足或缺乏易患甲状腺肿。甲状腺素可促进蛋白质的生物合成,进而促进胎儿的生长发育。甲状腺素对人脑的正常发育和成熟也非常重要。妊娠期妇女碘缺乏尤其是孕早期缺碘,可导致胎儿甲状腺功能低下,从而引起以生长发育迟缓、认知能力降低为特征的不可逆转的克汀病。WHO估计,全世界有两千万人患有因母亲碘缺乏所致的大脑损害,通过孕早期补碘可成功预防这些损害的发生,孕期妇女被认为是碘缺乏的高危人群。
《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》建议,育龄妇女碘的RNI为120μg/d,孕期应增加的110μg/d,达到230μg/d,UL为600μg/d。目前我国采用食盐强化碘预防高危人群的碘缺乏,取得很好效果。此外,也建议在孕期每周至少进食一次碘含量丰富的海产品,如海带、紫菜等。
(二)维生素
1.维生素A
除了促进视觉细胞内感光物质的合成与再生,维持正常视觉外,还可促进蛋白质的合成和骨细胞的分化,进而促进机体生长与骨骼发育;并通过维持皮肤和黏膜细胞的正常分化和功能完整,增强呼吸系统及消化系统的抗病能力。妊娠期妇女对维生素A的需要量增加。研究证实,孕期维生素A缺乏可导致胎儿畸形甚至胎儿死亡。动物实验显示过量维生素A可致胚胎畸形,尤其是13-顺-视黄酸具有明显致畸作用,因而有担心大剂量补充维生素A可能会对人类也有致畸作用。然而大量文献显示,维生素A摄入量在3000μg/d以下未见任何不良作用,绝大部分维生素 A致畸性资料的摄入量都在7800μg/d以上。维生素A致畸性的无可见有害作用水平(no observed adverse effect level,NOAEL)定为4500μg/d。
《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》推荐,孕早期妇女维生素A推荐摄入量与非孕育龄女性相同,为700μgRAE/d;孕中、晚期妇女维生素 A推荐摄入量增加70μgRAE/d,达到770μgRAE/d,同时建议维生素A的UL为3000μg/d(只限制预先制成的维生素A,即视黄醇,而不包括维生素A原类胡萝卜素)。计算公式为:
1μg视黄醇活性当量(retinol activity equivalents,RAE)=1μg全反式视黄醇=2μg来自补充剂的全反式β-胡萝卜素=12μg膳食全反式β-胡萝卜素=24μg其他膳食维生素A原类胡萝卜素
1μg视黄醇活性当量=3.3IU全反式视黄醇
由此可见,即使对于孕早期妇女,补充膳食水平的维生素A是安全和可接受的。而实际上,中国孕妇、妇女群体的维生素A营养状况并不乐观,许多孕妇需要注意维生素A的补充。
2.维生素D
可促进肠道钙、磷的吸收和骨骼中钙的沉积,与甲状旁腺以及降钙素共同作用维持血钙水平的稳定。妊娠期妇女对维生素D的需要量增加。维生素D的活性形式为1,25-(OH) 2-D 3,常以游离和结合两种形式在血液中循环。维生素D通过简单扩散经胎盘进入胎儿体内,可在胎盘和胎儿体内活化。孕期维生素D缺乏与孕妇骨质软化症及新生儿低钙血症、手足抽搐,婴儿牙釉质发育不良有关,严重缺乏维生素D可引起先天性佝偻病。但过量维生素D可导致婴儿发生高钙血症甚至引起维生素D中毒。
维生素D主要来源于紫外线照射下皮内的合成。在高纬度、缺乏日光的北方地区,尤其在冬季几乎不能合成维生素D,导致母体和胎儿血中25-OH-D 3浓度降低。因此,维生素D的补充极为重要。由于含维生素D的食物有限,维生素D强化奶是维生素D的良好来源。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》推荐,孕期维生素D的RNI与孕前相同,均为10μg/d,UL为50μg/d。
3.维生素E
近年来的研究表明,维生素E是体内重要的抗氧化剂,在保护生物膜及其他蛋白质免受自由基攻击方面发挥着重要的作用。鉴于维生素E对细胞膜,尤其是对红细胞膜上长链多不饱和脂肪酸稳定性的保护作用,孕期维生素E的补充可能有利于预防新生儿溶血。临床上也发现,早产儿血浆维生素E水平较低时,可出现溶血性贫血和血小板血症。因此孕期给予足够的维生素E,可能对新生儿红细胞膜产生保护性作用,从而减少新生儿溶血性贫血的发生。
孕期血清维生素E的水平升高,至孕晚期可达非孕时的两倍,但脐血维生素E水平低于母血,推测与胎盘对维生素E的转运能力有关。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》推荐,孕期维生素E的AI与非孕育龄妇女相同,为14mg/d,UL为700mg/d。由于维生素E广泛存在于各种食物,如谷、豆、果仁中含量丰富,且具有脂溶性的特点,可在体内储存,因而较少出现维生素E缺乏症。
4.维生素K
与凝血有关,它能合成促使血液凝固所必需的凝血酶原,对防治新生儿出血具有重要作用。由于维生素K广泛存在于动、植物食物中,而且肠道中的微生物可以合成维生素K供机体利用,故成人极少发生因维生素K缺乏而引起的出血症。然而,维生素K对于新生儿具有特殊意义,因为维生素K不易通过胎盘,胎儿肝内储存量少,早产儿体内更少。初乳中维生素K的含量低,如果初生婴儿开奶迟,肠道细菌少不能有效合成维生素K,则容易发生新生儿维生素K缺乏性出血症。因此,产前尤其是妊娠最后数周,如果补充适量维生素K,或新生儿补充维生素K,可有效预防维生素K的缺乏。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》推荐,孕期妇女维生素K的AI为80μg/d,与非孕育龄相同。
5.维生素B 1(硫胺素)
是能量代谢中脱羧酶和转酮酶的辅酶,其消耗量与能量代谢成正比。妊娠过程中,母体和胎儿新陈代谢均增快,因而对维生素B 1的需要量增加。孕期妇女缺乏维生素B 1可造成神经系统损害,如多发性神经炎(脚气病);当出现亚临床缺乏时,孕妇可能不出现明显的脚气病症状,但新生儿却有明显的脚气病表现。孕妇进食精白米面,又缺乏豆类、肉类等富含维生素B 1的食物时易引起维生素B 1缺乏。孕早期妇女由于早孕反应导致食物摄入减少,更易引起维生素B 1缺乏。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》推荐,孕中、晚期妇女维生素B 1的RNI在非孕育龄妇女基础上分别增加0.2mg/d和0.3mg/d,分别达到1.4mg/d和1.5mg/d。动物内脏(如肝、心、肾)、瘦肉、豆类和粗加工的粮谷类等是维生素B 1的良好来源。
6.维生素B 2(核黄素)
是黄素腺嘌呤核甘酸、黄素单核苷酸的辅酶,参与三羧酸循环及呼吸链中氧化还原反应与能量生成。妊娠期母体代谢旺盛,故维生素B 2需要量增高,胎儿血中浓度高于母血浓度。孕期缺乏维生素B 2,孕妇可出现口角炎、舌炎、唇炎等症状,胎儿可出现生长发育迟缓。孕期缺铁性贫血也与维生素B 2缺乏有关。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》建议,孕中、晚期妇女维生素B 2的RNI在非孕育龄妇女基础上分别增加0.2mg/d和0.3mg/d,分别达到1.4mg/d和1.5mg/d。富含维生素B 2的食物主要是动物内脏(如肝、肾、心等)、蛋黄和乳类。绿叶蔬菜、豆类也含量少量维生素B 2,精磨的谷类中含量极少。
7.维生素B 6
参与体内氨基酸、脂肪酸和核酸的代谢,在中枢神经系统的发育过程中起重要作用。妊娠期血液中维生素B 6水平降低,最低可降至妊娠前的25%。维生素B 6缺乏常伴有多种B族维生素缺乏的表现,涉及的系统包括皮肤、神经、造血系统等。孕妇缺乏维生素B 6,妊娠期高血压综合征发生率增加,而且可加重妊娠恶心呕吐反应。因此,在临床上有使用维生素B 6辅助治疗早孕反应,也常将维生素B 6与叶酸和维生素B 12联用预防妊娠高血压综合征。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》推荐,孕期妇女维生素B 6的RNI在非孕育龄妇女基础上增加0.8mg/d,达到2.2mg/d。富含维生素B 6的食物为白色肉类(如鸡肉和鱼肉),其次为肝脏、豆类、坚果类和蛋黄等。水果和蔬菜中维生素B 6含量也较多,其中香蕉、卷心菜、菠菜的含量丰富,而柠檬类水果、奶类等食品中含量较少。
8.叶酸
作为一碳单位的载体参与嘌呤、嘧啶核苷酸的代谢过程,促进DNA、RNA和蛋白质的合成。妊娠期由于母体组织、胎儿、胎盘的迅速增长,对叶酸的需要量也大大增加。叶酸缺乏对妊娠结局有多种负面影响,包括胎盘早剥、低出生体重和胎儿神经管畸形等,还可造成孕妇巨幼红细胞贫血、先兆子痫发生率增高等。另有研究显示,血清、红细胞叶酸水平降低与血浆同型半胱氨酸浓度升高有关。
妊娠的最初4周是胎儿神经管分化和形成的重要时期,此期叶酸缺乏可增加胎儿发生神经管畸形及早产的危险。我国南、北方神经管畸形发病率分别为0.88‰和5.57‰,平均为2.7‰,每年有8万~10万神经管畸形儿出生。美国疾病控制中心及公共健康部门于1992年推荐所有可能怀孕的妇女都应补充叶酸400μg/d,以降低其子代发生神经管畸形的风险。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》建议,妊娠期妇女叶酸RNI在非孕育龄妇女基础上增加200μgDFE/d,达到600μgDFE/d,UL为1000μg/d(只限制来自补充剂的叶酸,不包括来自天然食物的叶酸盐类)。由于叶酸补充剂中的叶酸比食物中的叶酸能更好地被机体吸收利用,建议围孕期妇女除多摄入深绿色蔬菜等富含叶酸的食物外,应每日服用叶酸补充剂400μg/d。
9.维生素C
对胎儿骨骼和牙齿的发育、健全造血系统、增强机体抵抗力都有促进作用。妊娠期维生素C的需要量增加,若孕期维生素C严重缺乏,可引起孕妇坏血病,还可造成胎膜早破和增加新生儿死亡率。但有研究显示,摄取大量维生素C可增加其代谢产物草酸盐的排出,从而增加形成泌尿系结石的危险。孕期摄入过量维生素C还可引起婴儿对维生素C的依赖,甚至发生 “条件性坏血病”。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013)》推荐,孕早期维生素 C的 RNI为100mg/d,孕中、晚期为115mg/d,UL为2000mg/d。孕妇维生素C的最好食物来源是新鲜的蔬菜和水果。
(毛丽梅)