Impact of a feeding procedure for extremely low and very low birth weight infants on the rate and degree of hyperglycemia

Baibarina E.N., Markova O.Yu., Ionov O.V.

Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health of Russia, Moscow 117997, Ac. Oparina str. 4, Russia
Objective. To evaluate the impact of a forced feeding procedure on the rate and degree of hyperglycemia in extremely low and very low birth weight (ELBW and VLBW) infants.
Subjects and methods. A total of 120 neonates, including 47 ELBW infants and 73 VLBW infants, who had been treated in an intensive care unit in January 2012 to January 2014, were examined. Blood glucose levels were determined in all the babies. The two-fold increased blood glucose level (> 8.0 mmol/l) at a 4-hour interval was considered to be hyperglycemia. The infants were divided into the following groups according to gestational age: 1) 25-27 weeks (n = 22); 2) 28-29 weeks (n = 43), 3) 30-31 weeks (n = 40), and 4) 32-33 weeks (n = 15). Each group was divided into subgroups in relation to a parenteral feeding procedure: A) forced feeding; B) traditional feeding.
Results. The investigation established that the difference in the rate of hyperglycemia was statistically insignificant in relation to the feeding procedure. This trend was noted in all the groups. Comparative analysis of the two parenteral feeding procedures also revealed no increase in the mean blood glucose levels in the forced feeding subgroups in the first week of life. Comparison of the rate of intragastric bleeding (IGB) in the examined groups showed a statistically significant increase in the rate of grade 1-2 IGB in Subgroup B of Group 1 versus Subgroup A. Examination of the two parenteral feeding procedures revealed no statistical difference in the incidence of retinopathy of prematurity. Analysis of the possible complications of parenteral nutrition in Group 1 patients demonstrated a rise in the incidence of neonatal cholestasis in Subgroup B versus Subgroup A. There was no significant difference in the incidence of neonatal cholestasis or IGB in the groups of infants at more than 27 weeks’ gestation (p > 0.05).
Conclusion. The forced feeding procedure in ELBW and VLBW infants does not result in a significant increase in the rate and degree of hyperglycemia. The lack of an increase in the frequency of complications of hyperglycemia, such as IGB, retinopathy, neonatal cholestasis, additionally suggests that the forced feeding procedure is safe.

Keywords

hyperglycemia
parenteral feeding
extremely low and very low birth weight infants
intragastric bleeding
retinopathy of prematurity
neonatal cholestasis

Выхаживание детей с экстремально низкой (ЭНМТ) и очень низкой массой тела при рождении (ОНМТ) представляет серьезную проблему в связи с незрелостью органов и систем организма, частотой полиорганной недостаточности и выраженностью метаболических нарушений.

Одной из основных проблем в выхаживании детей с ЭНМТ и ОНМТ, определяющей не только ближайший исход, но и вероятность инвалидности в дальнейшем, является рациональное питание. С одной стороны, доказано, что повышение дозы вводимых парентерально углеводов, белков и жиров с первых часов жизни в дальнейшем ассоциировано с лучшими исходами и более адекватным когнитивным развитием. Экспериментальные исследования показали, что дефицит нутриентов связан с неоптимальным ростом окружности головы и задержкой психомоторного развития [1]. С другой стороны, увеличение дозы углеводов может вести к развитию гипергликемии, что ведет к риску развития многих патологических состояний. Гипергликемия, особенно длительная, связана с повышенной заболеваемостью, в том числе с возникновением внутрижелудочкового кровоизлияния (ВЖК) и ретинопатии недоношенных, а также смертностью, особенно у детей с ЭНМТ и ОНМТ [2–5]. Среди недоношенных детей гипергликемия определяется в 45–80% случаев в зависимости от гестационного возраста и патологического процесса [6, 7].

В постнатальном периоде поддержание гомеостаза глюкозы зависит от баланса между синтезом глюкозы печенью и потреблением ее тканями. У доношенных новорожденных глюкоза потребляется со скоростью от 4 до 6 мг/кг/мин, у плода в III триместре беременности и у недоношенных детей приблизительно в 2 раза быстрее (8–9 мг/кг/мин).

Главным негативным последствием повышения концентрации глюкозы в крови является изменение осмолярности (гиперосмия), увеличение проницаемости гистогематических барьеров и развитие осмотического диуреза. Повышение проницаемости гематоэнцефалического барьера увеличивает нейротоксичность непрямой фракции билирубина, что также может вести к выраженному неврологическому дефициту. У новорожденных повышение осмолярности приводит не только к выраженному синдрому угнетения центральной нервной системы, обусловленному отеком мозга, но и к развитию ВЖК и, как следствие, нарушению гемодинамики, дыхательной недостаточности, судорогам, апноэ и т.д. Гипергликемия также приводит к осмотическому диурезу и, как следствие, к обезвоживанию ребенка, нарушениям электролитного баланса [8, 9].

Наиболее частой причиной неонатальной гипергликемии является избыточное вливание концентрированных растворов глюкозы при проведении интенсивной терапии [10, 11]; на втором месте – инфекционный процесс [11, 12]. Гипергликемия часто встречаются у недоношенных и детей, перенесших асфиксию, синдром дыхательных расстройств [3]. Она также может быть проявлением транзиторного неонатального сахарного диабета, недостаточной функции поджелудочной железы. На таком фоне форсированная дотация белков, жиров, углеводов и энергии недоношенным детям с ЭНМТ и ОНМТ (преимущественно за счет их раннего парентерального введения) в сравнении с традиционной методикой, может нести риски увеличения частоты и выраженности гипергликемии, что обуславливает актуальность проведения данного исследования.

Цель исследования: оценить влияние методики форсированной дотации нутриентов на частоту и выраженность гипергликемии у детей с ЭНМТ и ОНМТ при рождении.

Материал и методы исследования

Обследованы 120 новорожденных (из них 47 детей с ЭНМТ, 73 ребенка с ОНМТ при рождении), находившихся в отделении реанимации и интенсивной терапии ФГБУ НЦАГиП им. В.И. Кулакова с января 2012 года по январь 2014 года. Гестационный возраст детей составил (M±SD (min-max)) 29,2±2,0 (23–33) не­дель, масса тела при рождении 1120,6±294,96 (460–1500) г. Всем детям определяли уровень глюкозы в крови. При проведении полного и частичного парентерального питания измерение уровня глюкозы в крови проводилось каждые 6 часов, далее 2 раза в сутки. При выявлении гипергликемии, гипогликемии частота определения глюкозы крови проводилась по показаниям. Определение уровня глюкозы в капиллярной крови проводилось с помощью анализатора глюкозы крови, анализатора газов крови с опциями определения глюкозы в крови. Определение глюкозурии, кетонурии производилось с помощью тест полосок глюкозо-оксидазным методом при гипергликемии более 10 ммоль/л. Гипергликемией считалась двукратное повышение уровня глюкозы крови >8,0 ммоль/л, с интервалом 4 часа.

Парентеральное питание было начато в первые часы жизни (Ме [LQ; UQ]) 117,6 [24; 252] мин. Трофическое энтеральное питание было начато в первый день жизни. Дети были разделены по гестационному возрасту на следующие группы: I группа – 25–27 недель (n=22), II группа – 28–29 недель (n=43), III группа – 30–31 неделя (n=40) и IV группа – 32–33 недели (n=15). Каждая группа была поделена на подгруппы в зависимости от методики проведения парентерального питания: методика А – форсированная дотация нутриентов; методика В – традиционная дотация нутриентов (табл. 1, рисунок)

При выявлении гипергликемии проводилась терапия согласно протоколу, принятом в отделении. Гипергликемия купировалась снижением инфузии экзогенной глюкозы или внутривенным введением инсулина короткого действия (актрапид). Проведение инсулинотерапии потребовалось 21 пациенту в I группе, во II группе – 15 пациентам, в III группе – 9 детям, в IV группе – 1 ребенку.

Общая тяжесть состояния и степень выраженности полиорганной недостаточности в первую неделю жиз­ни оценивалась ежедневно по шкале NEOMOD [13].

Критериями исключения были врожденные пороки развития, терминальные состояния ребенка (оценка по шкале NEOMOD >6 баллов).

По гестационному возрасту, массе тела при рождении, по частоте встречаемости респираторного дистресс синдрома, врожденной пневмонии, врожденного сепсиса, некротизирующего энтероколита, ретинопатии недоношенных, а также по тяжести состояния при рождении группы были однородны.

Статистическая обработка данных выполнялась с использованием пакета прикладных программ Statistica 8.0 (StatSoft Inc., США). Количественные признаки, имевшие нормальное распределение, описывали средними и среднеквадратическими отклонениями (М±SD); не имевшие нормального распределения описывали медианами и квартилями (Ме [LQ; UQ]). Для количественных признаков сравнение несвязанных групп проводилось с использованием непараметрического теста Манна–Уитни (U-test). Для сравнения частот значений признаков в группах применялся двухсторонний точный критерий Фишера (ТКФ). Различия считались статистически значимыми при достигнутом уровне значимости Р<0,05. Все дети в данном исследовании подбирались методом случайной выборки с учетом задач проводимого исследования.

Результаты исследования и обсуждение

В ходе исследования было установлено, что разница в частоте гипергликемии в зависимости от методики вскармливания оказалась статистически недостоверной. Данная тенденция была отмечена во всех группах (табл. 2).

Также при проведении сравнительного анализа использования двух методик парентерального питания, не было выявлено повышения среднего уровня глюкозы крови в первую неделю жизни в подгруппах с форсированной дотацией нутриентов (табл. 3).

Склонность глубоко недоношенных новорожденных к гипергликемии обусловлена с одной стороны высоким уровнем контринсулярных веществ: катехоламинов, цитокинов, провоспалительных белков, а с другой – незрелостью клеток поджелудочной железы, не способной увеличивать выработку инсулина в ответ на углеводную нагрузку [14]. Проведенное исследование подтвердило это положение: при анализе показателей среднего уровня глюкозы крови в первую неделю жизни было выявлено статистически значимое его повышение пропорционально гестационному возрасту. В I группе (гестационный возраст 25–27 недель) отмечалось статистически значимое повышение среднего уровня глюкозы крови в первую неделю жизни по сравнению с группами II, III, IV(табл. 3).

Было выявлено повышение частоты ВЖК 1–2-й степени в I группе в подгруппе с применением традиционной дотации нутриентов – 66,7%, по сравнению с подгруппой с форсированной дотацией нутриентов – 14,2%, что является статистически достоверным, р=0,03. Таким образом, повышения частоты ВЖК при использовании методики форсированной дотации нутриентов выявлено не было.

При анализе возможных осложнений парентерального питания пациентов I группы, было выявлено увеличение частоты развития неонатального холестаза в подгруппе с применением методики традиционной дотации нутриентов – 60%, по сравнению с методикой форсированной дотации нутриентов (случаев неонатального холестаза выявлено не было), р=0,017. В нашем исследовании при применении методики форсированной дотации нутриентов увеличения частоты неонатального холестаза выявлено не было. Вероятнее всего, это связано с ранним введением трофического питания и его быстрым наращиванием, а также с более адекватным потребностям синтеза желчных кислот поступлением аминокислот, важность которого подчеркивается в литературе [15].

В группах детей, имевших гестационный возраст более 27 недель, достоверной разницы в частоте развития ВЖК, неонатального холестаза выявлено не было, р>0,05.

При исследовании двух методик парентерального питания статистической разницы в частоте развития ретинопатии недоношенных выявлено не было. Частота ретинопатии в подгруппе с применением методики А составила 21,3%, в подгруппе с применением методики В – 17,8%, р≥0,05.

Выводы

1. Применение методики форсированного питания у детей с ЭНМТ и ОНМТ не ведет к достоверному увеличению частоты и выраженности гипергликемии.

2. Отсутствие увеличения частоты возможных осложнений гипергликемии – ВЖК, ретинопатии, неонатального холестаза дополнительно свидетельствует о безопасности применения методики форсированной дотации нутриентов.

Supplementary Materials

  1. Table 1. Methods of parenteral nutrition
  2. Table 2. The frequency of hypoglycaemia in comparison groups
  3. Table 3. Indicators of average blood glucose during the first week of life in the comparison groups, Ме, [LQ; UQ]
  4. Figure. Provision of nutrients depending on the feeding method in the first 48 hours of life

References

1. Morgan C., McGowan P., Herwitker S., Hart A.E. Turner M.A. Postnatal head growth in preterm infants: a randomized controlled parenteral nutrition study. Pediatrics. 2014; 133(1): e120-8. doi:10.1542/peds.2013-2207.

2. Heimann K., Peschgens T., Kwiecien R., Stanzel S., Hoernchen H., Merz U. Are recurrent hyperglycemic episodes and median blood glucose level a prognostic factor for increased morbidity and mortality in premature infants ≤1500 g? J. Perinat. Med. 2007; 35(3): 245-8.

3. Hays S.P., Smith E.O., Sunehag A.L. Hyperglycemia is a risk factor for early death and morbidity in extremely low birth-weight infants. Pediatrics. 2006; 118(5): 1811-8.

4. Ertl T., Gyarmati J., Gaál V., Szabó I. Relationship between hyperglycemia and retinopathy of prematurity in very low birth weight infants. Biol. Neonate. 2006; 89(1): 56-9.

5. Blanco C.L., Baillargeon J.G., Morrison R.L., Gong A.K. Hyperglycemia in extremely low birth weight infants in a predominantly Hispanic population and related morbidities. J. Perinatol. 2006; 26(12): 737-41.

6. Ng S.M., May J.E., Emmerson A.J. Continuous insulin infusion in hyperglycaemic extremely-low-birth-weight neonates. Biol. Neonate. 2005; 87(4): 269-72.

7. Pati N.K., Maheshwari R., Chellani H., Salhan R.N. Transient neonatal hyperglycemia. Indian Pediatr. 2001; 38(8): 898-901.

8. Cowett A.A., Farrag H.M., Gelardi N.L., Cowett R.M. Hyperglycemia in the micropremie: evaluation of the metabolic disequilibrium during the neonatal period. Prenat. Neonatal Med.1997; 2: 360-5.

9. Louik C., Mitchell A.A., Epstein M.F., Shapiro S. Risk factors for neonatal hyperglycemia associated with 10% dextrose infusion. Am. J. Dis. Child. 1985; 193(8): 783-6.

10. DiGiacomo J.E., Hay W.W. Jr. Effect of hypoinsulinemia and hyperglycemia on fetal glucose utilization. Am. J. Physiol. 1990; 259(4, Pt 1): 506-12.

11. Pildes R.S. Neonatal hyperglycemia. J. Pediatr. 1986; 109(5): 905-7.

12. Ivanov D.O. Clinico-laboratory variants of neonatal sepsis. Diss. Petersburg; 2002. (in Russian)

13. Janota J., Stranák Z., Statecá B., Dohnalová A., Šípek A., Šimák J. Characterization of multiple organ dysfunction syndrome in very low birth weight infants: a new equential scoring system. Shock. 2001; 15(5): 348-52.

14. van der Lugt N.M., Smits-Wintjens V.E., van Zwieten P.H., Walther F.J. Short and long term outcome of neonatal hyperglycemia in very preterm infants: a retrospective follow-up study. BMC Pediatr. 2010; 10: 52-6.

15. Roos R., Genzel-Boroviczény O., Proquitté H. Checkliste Neonatologie: Das NeoABC. Stuttgart, New York: Georg Thieme Verlag; 2010.

Received 19.06.2015
Accepted 26.06.2015

About the Authors

Baibarina Elena N., MD, chief researcher, professor of department of pathology of newborn and premature babies, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of Russia; Director of the Department of medical care for children and obstetric services, Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954382266, +74956284098. E-mail: baibarina@mail.ru
Markova Olga Yu., Postgraduate, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954382277. E-mail: terolganeo@mail.ru
Ionov Oleg V., PhD, head of the intensive care unit newborns, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954382277. E-mail: dr.ionov@hotmail.com

For citations: Baibarina E.N., Markova O.Yu., Ionov O.V. Impact of a feeding procedure for extremely low and very low birth weight infants on the rate and degree of hyperglycemia. Akusherstvo i ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2016; (1): 88-92. (in Russian)
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.1.88-92

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.