危重病人的营养代谢支持

近代概念的临床营养包括肠外营养(Parenteral Nutrition, PN)与肠内营养(EnteralNutrition, EN) 支持。这二种营养支持的内容,包括脂肪、糖类、平衡的多种维生素、平衡的多种微量元素等成分,与一般食物有根本的区别。由于历史上是以外科医师作为先驱,故有人称之为外科营养(Surgical Nutrition)。

肠外与肠内营养都是适应现代治疗学的需要而发展起来的。现已从外科治疗领域扩展到内科、神经科、妇产科、小儿科、重症监护病房等多个领域,其中包括对接受麻醉的患者提供肠外与肠内营养支持。本文着重介绍创伤、感染等危重病人的肠内与肠外营养支持,也可供麻醉科医生参考。

第1节 应激状态下营养素代谢及麻醉对应激反应和代谢的影响

一、碳水化合物的代谢

碳水化合物是膳食的主要成分,为热量的主要来源。碳水化合物经口入胃肠道后,经淀粉酶和双糖酶水解后,以单糖形式(50%以上为葡萄糖, 其余主要是果糖和乳糖)被小肠吸收。葡萄糖吸收后大部分以血糖形式随血循环分布于全身,为身体细胞所摄取和利用;小部分经胰岛素的调节转化为糖原。乳糖, 果糖也转化为糖原贮存在肝脏和肌肉内。

糖原的贮存量相当有限,总量约500g,其中200g是肝糖原,可转化成葡萄糖为身体利用;其余 300g是肌糖原,不能直接变成葡萄糖被身体利用,因此饥饿状态持续24小时就可把肝糖原耗尽。以后如仍无外源性碳水化合物补充,则骨骼肌的蛋白质分解为氨基酸,经糖原异生途径转化成葡萄糖供给能量。

葡萄糖的氧化首先经磷酸化后氧化成丙酮酸,然后丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A,再经三羧酸循环彻底氧化成二氧化碳和水并释放能量。  丙酮酸在缺氧条件下可还原成乳酸,以后仍可氧化再生被彻底氧化利用。葡萄糖过多时,大量丙酮酸可经转氨作用生成丙氨酸,也可生成过量乙酰辅酶A。过多的乙酰辅酶A超过了三羧酸循环可氧化的量时可合成为脂肪酸。胰岛素的作用是使糖原分解停止,促进糖原生成,刺激机体组织利用葡萄糖,并使一些葡萄糖经脂质生成作用转化为脂肪;通过上述作用降低血糖,把血糖调节在正常范内。应激状态下,如感染初期,胰岛素释出增加,但由于糖皮质激素、儿茶酚胺、胰高糖素以及生长激素等亦增加,以及周围组织的胰岛素拮抗作用,降低了血糖的利用。高血糖的结果常使葡萄糖由肾排出。正常时,血中葡萄糖可被脑、肾髓质和一些血细胞直接利用,而肌肉和其他许多组织则可以从脂肪酸代谢中获得能量。

二、脂质代谢

脂肪是人体能量的主要贮存形式。脂肪组织中 90 % 是三酸甘油酯。某些不饱和脂肪酸如亚油酸不能由体内合成, 必须摄入。结肠外输入的长、中链脂肪乳直接进入静脉血流。三酸甘油酯分解成甘油和脂肪酸。部分甘油经糖生成作用转化为葡萄糖; 游离脂肪酸则氧化产生乙酰辅酶A,经三羧酸循环释放出能量。如产生的乙酰辅酶A多于三羧酸循环可能氧化的量时,则可转化为酮体。酮体生成和糖异生作用均在肝细胞内进行。

三、蛋白质代谢

人体体重的15 %是蛋白质,瘦体组织(lean body mass, LBM) 的20 %为蛋白质所组成。蛋白质是生命的存在方式。成人平均每天需要蛋白质每 kg体重1g,用以补充身体蛋白质不可避免的消耗,如脱落细胞,肌肉伸缩时消耗的肌动蛋白和肌凝蛋白,用于身体的生长,组织的修复,维持循环中蛋白质含量及制造酶等。摄入的蛋白质经肠道中的蛋白酶水解成肽, 最终水解为氨基酸, 吸收后经门静脉进入肝脏。在人体处于分解代谢占优势的情况时(如大剂量化疗/放疗、饥饿状态、感染等),能量摄入不足,肌肉蛋白质首先分解为氨基酸,经转氨或脱氨作用进行代谢。脱氨后经乙酰辅酶A转化成酮体,或经草酰乙酸盐途径及糖异生作用变成葡萄糖,转氨后的丙氨酸可形成丙酮酸。

近年来对支链氨基酸(BCAA)的研究证明,亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸主要在肌肉内代谢。改变BCAA输入的百分率(12%、21% 及 42.4%)可影响氮平衡及下肢肌肉的氨基酸流动( Flux )。

1、创伤/感染后细胞外液有钠和水潴留,而钾和磷排出增加在蛋白质分解的同时,脂肪氧化增加,静脉输入脂肪可发现脂肪廓清率加快,机体加速利用脂肪。

2、糖代谢紊乱:感染/大剂量化疗后的糖代谢紊乱与内分泌变化有明显关系,常可观察到血液中一系列激素水平的增高。有报告显示给志愿者注射糖皮质激素、肾上腺素和垂体后叶素,模拟创伤/感染/大剂量化疗/放疗后的代谢反应,发现这些激素均导致类似创伤后血糖增高,即胰岛素抵抗出现。所以在应用肠外营养支持时,要充分考虑到这样的病人对糖的利用比非应激状态病人要差一些。

3、体重下降:创伤/感染后,大剂量化疗/放疗后病人由于肌肉组织和脂肪组织的消耗增加,所以体重下降很明显。

四、麻醉药物对机体代谢的影响

麻醉药物对机体代谢直接影响的材料尚不充分。其资料多来自麻醉药物通过对交感-肾上腺髓质系统作用,而间接影响机体代谢。主要有以下几个类型:

1、    明显增高血浆肾上腺素及去甲肾上腺素含量,如乙醚、氯胺酮等。高血浆肾上腺素和去甲肾上腺素血症可使肌糖原和肝糖原分解,血糖水平增高,血中乳酸和丙酮酸含量升高,甚至导致代谢性酸中毒。机体出现脂肪动员,血中游离脂肪酸即酮体含量增加。

2、使血中儿茶酚胺含量轻度升高,如氟烷、恩氟烷、甲氧氟烷等。

3、    使血中儿茶酚胺的含量无明显变化,如麻醉镇痛剂芬太尼在某剂量范围(如50-75mg/kg),血中儿茶酚胺变化不明显,血糖、血乳酸、丙酮酸和皮质醇等均无明显变化。若剂量增加至100mg/kg,血中儿茶酚胺浓度有所降低。

4、抑制交感-肾上腺系统的作用,如巴比妥类药物等。

五、麻醉药物对肝脏功能的影响

麻醉与肝脏功能关系密切。很多麻醉药物在肝脏转化和降解,麻醉过程中又有很多因素,如缺氧、低血压及二氧化碳蓄积等,均可影响肝脏功能。故术前肝功能正常的患者,术后肝功能可能出现短暂变化,故对术后病人的营养支持时应予以注意。

第2节  肠外营养支持的适应证

一般说,所有肠功能衰竭病人、术前已经有营养不良的病人都需要肠外营养支持。胰腺疾病病人也不例外。适应证大致分为四组:

1、无法从胃肠道正常摄食。

2、代谢旺盛。

3、胃肠道需休息或吸收不良。

4、特殊情况:如手术后或其它原因使病人处于消耗状态(指热量及氨基酸营养不良)已超过10天,而短期内尚无恢复口服营养的可能,原则上也属于适应症。

第3节  肠外营养和肠内营养

一、肠外营养

(一)支持方式:

临床上肠外营养支持方式可分为两种类型,即应用“氨基酸-高浓度葡萄糖” 系统及应用“ 氨基酸-中低浓度葡萄糖-脂肪” 系统。采用高浓度葡萄糖作为主要能源的肠外营养必须经过中心静脉导管输入,且并发症多,近年很少应用。

“氨基酸-中低浓度葡萄糖-脂肪”系统可由中心静脉输入,也可由周围静脉输入,并发症少,近年应用较多。

(二)基质(substances)的需要量:

1、肠外营养:支持中早已不使用水解蛋白作为氨基酸的来源。国内现在广泛使用复合氨基酸注射液,此种氨基酸注射液需含有8种必需氨基酸及6-12 种非必需氨基酸。中国医学科学院卫生研究所建议的中国人必需氨基酸需要量较低,目前的临床应用量已远远超过此基础需要量。关于氨基酸注射液的成份,有大量的研究报道,但仍有许多问题有待进一步研究。

2、 能量的需要:对保持正氮平衡的能量需要的研究表明,热量从0 增加到 40 Kcal/kg,氮的平衡有显著的增加;热量增加到 40 Kcal/kg 以上时,氮平衡的增加不显著。所以,40 Kcal/kg的热量对多数病人是过高的,一般20~30 Kcal/kg 都是有效的。

能量的来源包括糖和脂肪。 Dudrick及Wilmore 在早期开展肠外营养时,主要以葡萄糖为能量来源。80 年以后,人们主张50%的能量可由脂肪乳剂提供。Wretlind 认为长期肠外营养支持中使用脂肪乳剂可预防必需脂肪酸缺乏。Jeejeebhoy研究了肠外营养治疗中补充糖与补充脂肪的不同。如单用葡萄糖作为热量的来源,主要的代谢产物是丙酮酸和乳酸,而且血清胰岛素的水平 4 倍于正常人饭后的水平,游离脂肪酸和酮体则减少;如用脂肪作为热量的主要来源,则丙酮酸和乳酸减少,胰岛素水平下降到接近正常,而与脂肪代谢有关的游离脂肪酸及酮体则增加。近年来有较多报告说明,如单独使用葡萄糖作为非蛋白的热量来源时,可发生脂肪肝,但在使用葡萄糖及脂肪乳剂时不会发生脂肪肝。

脂肪乳剂除了提供热量外,尚能预防必需脂肪酸缺乏症。亚油酸是含有 18 个碳原子和两个不饱和键的脂肪酸,这些脂肪酸只能从食物得到,所以称为必需脂肪酸。亚油酸是细胞膜的重要成份。亚油酸可以延长到 20 个碳原子和 4 个双键,为花生四烯酸,即前列腺素的前体。有人认为每周给 500 ml 脂肪乳剂一次,可以预防必需脂肪酸缺乏,抑制异常脂肪酸的生成。但近年研究说明,长期肠外营养支持的病人每日用10%脂肪乳剂500ml 时,仍不能使红细胞磷脂中的必需脂肪酸完全正常。所以,每日500ml 脂肪乳剂是最低的需要量。

3、维生素:

在肠外营养中维生素是很重要的组成部分。每日维生素的供给量见表105-1。

表105-1   肠外营养支持每日维生素的供给量

种类

供给量

Vit A

25000 IU

Vit B1

15mg

Vit B2

5-10mg

Vit B6

6mg

泛酸

20mg

菸酰胺

150mg

Vit B12

10-15ug

叶酸

2.5 mg

Vit C

500mg

Vit D

100IU

Vit E

5mg

Vit K3

10mg

4、水和电解质:

水的入量每天以 2000 ml 为基础,尿量过多要想到高糖性和尿素性利尿的可能。尿量以每天1000~1500ml 为基础,亦有按每日每 1 Kcal热量给水 1~1.5ml 计算。成人每天主要电解质的需要量如下:钠100~126 mmol,钾60~80 mmol,镁7.5~12.5 mmol,钙5~10 mmol,磷酸盐10 mmol。

5、微量元素:

对于长时间肠外营养支持的病人,维持微量元素的平衡也是个重要的问题。微量元素的每日需要量如下:铜0.3 mg,碘0.12 mg,锌2.9mg,锰0.7 mg, 铬0.02 mg,硒0.118 mg,铁1.0 mg。临床上已研究了肠外营养病人锌的需要量,此种元素是若干酶的必要成份,如果缺乏,可以发生皮炎。如有体液丢失时,需要增加锌的供给量。近年的研究观察到肠外营养支持中发生缺铬时,可引起糖尿病及神经病变,补充后可纠正。缺铬时也易发生感染。肠外营养时铬及硒的代谢研究在国内正在进行。

( 三 ) 营养液的输入技术

肠外营养治疗中,已经有了可以与氨基酸等混合后 (All-in-one) 输入的脂肪乳剂。但有脂肪代谢紊乱的病人,不宜使用脂肪乳剂。故有些病人需作“廓清” 检查,以了解对脂肪的利用情况。脂肪乳剂产品可在 25~30℃室温保存。各种营养素都必须在无菌条件下混合。如果病人特别衰弱,或免疫功能高度抑制,也可应用终端过滤器以减少败血症或菌血症的发生率。

为了防止因病人咳嗽等动作导致中心静脉插管回血堵塞,也为使病人可以下地活动,我们主张使用输液泵。有微电脑控制的泵均有气泡或走空报警器,对泵的流速要定期进行校正,若加用 0.22 u,1.2 u 滤器更增加防止气栓作用。

( 四 ) 肠外营养的供应量

一般成人肠外营养的供应量如表105-2。

表105-2  成人的每天一般基质供应量

(1) 氮入量(Nitrogen)                 0.14~0.16gm/kg

(2) 热卡量                          24~32 Kcal/kg

(3) 脂肪:糖                       1:1~0.4:0.6

(4) 氮(N):钾(K+)                    1gm:5-10mmol

(5) 钠(Na+)                          50~100mmol

二、肠内营养

肠内营养指经鼻胃/鼻肠管或经胃肠造瘘管滴入要素制剂,也有人愿经口摄入。肠内营养可以提供各种必需的营养素以满足病人的代谢需要,导管应放在空肠内。肠内营养在消化道尚有部分功能时可取得与肠外营养相同的效果,且较符合生理状态。此法费用较省,使用较安全,易于监护,并由于膳食的机械刺激与刺激消化道激素的分泌而加速胃肠道功能与形态的恢复。所以基本原则是“只要胃肠功能允许,应尽量采用经胃肠营养”。

(一) 常用肠内营养制剂

由于临床营养研究的进展,渗透压不高、低粘度的要素营养已有多种商品供应,基本上分为以氨基酸为氮源、以水解蛋白为氮源和以酪蛋白为氮源的三大类。

各种商品经肠营养的维生素与矿物质含量, 尤其是电解质的量相差较大, 通常配成热量密度为1Kcal/ml 的溶液。肠内营养常有谷氨酰胺、中链甘油三酯和膳食纤维等成分,以利于维护肠功能。

(二)肠内营养的适应证

肠内营养的可行性主要决定于小肠是否能吸收提供的各种营养素。所以,当病人因原发疾病,或因治疗与诊断的需要而不能或不愿经口摄食,或摄食量不足以满足需要时,如胃肠道功能许可,首先应考虑采用肠内营养。

临床上有以下多种情况适合肠内营养,包括:

1. 经口摄食不足或禁忌

(1)   经口摄食不能:因口腔,咽喉或食道手术,肿瘤,炎症或损害时。

(2)   经口摄食不足:营养素需要量增加而摄食不足,如大面积烧伤、创伤、脓毒病、甲亢、癌症及化疗/放疗时,厌食,蛋白质-能量营养不良 ( protein-energymalnutrition,PEM ),抑郁症,恶心或呕吐时。

(3)   经口摄食禁忌:中枢神经系统紊乱,知觉丧失,脑血管意外以及咽反射丧失而不能吞咽者。

2. 胃肠道疾病

多种原发性胃肠道疾病,采用肠内营养对治疗有利。其原因在于肠内营养时的营养素齐全,要素肠内营养不需消化,非要素肠内营养亦易消化,通过较短的或粘膜面积较小的肠道即可吸收,有能改变肠道菌丛、无渣及无乳糖以及对肠道与胰外分泌刺激较轻等优点。

这些疾病主要有以下几种:

(1) 短肠综合征:由于克隆病,肠系膜动脉或静脉栓塞,肠扭转而需要小肠切除的病人,术后应以 PN 作为营养支持,有的甚至需要长期 PN 。但有的在适当阶段采用或兼用肠内营养,更有利于肠道发生代偿性增生与适应。

(2) 胃肠道瘘:慢性胃肠瘘的死亡率在营养支持 ( 肠外或肠内营养 ) 以前为30-50%,其原因有瘘孔不愈合,电解质丢失,脓毒病及严重营养不良。目前,死亡率已降至 5%~8 %。肠内营养适用于提供的营养素不致从瘘孔流出的病人。要素肠内营养较非要素肠内营养更能降低瘘液的排出量,适用于低位小肠瘘,结肠瘘及远端喂养的胃十二指肠瘘。高位胃,十二指肠瘘应由空肠造口给以要素肠内营养。至少近端有 100cm 功能良好的小肠的小肠瘘,可以由胃内喂养。Randall ( 1984 ) 建议采用 PN 治疗高位胃肠道瘘,而以要素肠内营养用于远端空肠,回肠与结肠瘘。

(3) 炎性肠道疾病:溃疡性结肠炎与克隆病在病情严重时,应采用 TPN 以使肠道得到休息。待病情缓解,小肠功能适当恢复而可耐受要素肠内营养时,通过审慎的连续管饲,亦可提供充分的热量与蛋白质。

(4) 胰脏疾病:虽然肠内营养是否有助于胰腺炎的治疗尚未肯定,但多数人主张在处理胰腺炎的并发症而需开腹时,或病情不严重的胰腺炎病人在麻痹性肠梗阻消退后,采用空肠喂养是恰当的,它可减轻胰液外分泌,并可给予营养支持。

(5) 结肠手术与诊断准备:要素肠内营养无渣,适用于结肠手术或结肠镜检查与放射照相的准备,因其可使肠道干净,菌丛改变及降低感染。

(6) 憩室炎,胆盐腹泻,吸收不良综合征及顽固性腹泻。

3. 其他

(1) 术前或术后营养补充:需要择期手术的营养不良病人,于术前经两周肠内营养,使代谢状况得到改善。在腹部手术后 24 小时,小肠蠕动及吸收功能逐渐恢复正常。所以,在主要手术完毕后放置空肠造口喂养管,术后可及时喂养。

(2) 心血管疾病:心脏病恶病质时,如经口摄入的热量不足 1,000cal/d,则应肠内营养补充。如低于 500cal/d,则应采用全价肠内营养以维持其代谢需要。

(3) 肝功能与肾功能衰竭:分别采用特殊应用肠内营养,如 Hepatic-Aid 与 Amin-Aid 等。

(4) 先天性氨基酸代谢缺陷病。

(三)肠内营养的禁忌证

肠内营养不宜应用、或慎用于下列情况:

1.     年龄小于 3 个月的婴儿,不能耐受高张液体肠内营养的喂养。应采用等张的婴儿肠内营养,使用时要注意可能产生的电解质紊乱,并补充足够的水分。年龄大于 1 周岁的婴儿可应用肠内营养。

2.     小肠广泛切除后宜采用 PN 6~8 周,以后采用逐步增量的肠内营养。

3.     胃部分切除后不能耐受高渗糖的肠内营养,易产生倾倒综合征。有的病人只能耐受缓慢的滴注。

4.     空肠瘘的病人不论在瘘的上端或下端喂养,均有困难。由于缺乏足够的小肠吸收面积,不能贸然进行管饲,以免加重病情。

5.     处于严重应激状态,麻痹性肠梗阻,上消化道出血,顽固性呕吐,腹膜炎或腹泻急性期中,均不宜给予肠内营养。

6.     严重吸收不良综合征及衰弱的病人,在肠内营养以前,应给予一段时间的 PN,以改善其小肠酶的活力及粘膜细胞的状态。

7.     症状明显的糖尿病、接受高剂量类固醇药物的病人都不耐受肠内营养的高糖负荷。

8.     先天性氨基酸代谢缺陷病的儿童不能采用一般的肠内营养肠内营养。

(四)肠内营养投给途径

肠内营养投给途径的选择决定于疾病本身,喂养时间长短,精神状态及胃肠道功能。不同途径的适应证,禁忌证及可能发生的并发症见表105-3。

表105-3  肠内营养时投给途径的选择

(一) 经口或鼻胃途径

适应证:

(1) 胃肠道完整,代谢需要增加,短期应用

(2) 昏迷 ( 短期应用 )

(3) 需要恒速输注时 ( 如腹泻,糖原病 )

(4) 补充热量 ( 厌食,炎性肠道疾病,癌,生长迟缓 )

(5) 早产儿 ( 孕期

禁忌证:

(1) 严重反复呕吐,胃反流

(2) 食管炎,食管狭窄

并发症:

(1) 反流,吸入性肺炎

(2) 鼻腔损伤,鼻孔坏死 ( 鼻胃管引起 )

(二) 鼻十二指肠/鼻空肠或空肠造口途径

适应证:

(1) 胃内喂养有吸入危险时 ( 早产儿,婴儿,老年人 )

(2) 胃蠕动不佳 ( 术后,早产儿 )

禁忌证:

(1) 远端肠道阻塞

(2) 小肠吸收不良或肠道内细菌生长过盛

(3) 小肠运动障碍

并发症:

(1) 肠道穿孔 ( 因采用硬质聚氯乙烯喂养管 )

(2) 倾倒综合征 ( 高渗肠内营养 )

(3) 吸收不良 ( 因与胰液及胆汁混合不全 )

(4) 移位至胃

(三) 食道造口途径

适应证:

(1) 头,颈部癌

(2) 上颌面部创伤或先天性畸形

禁忌证:胸部食管阻塞

并发症:感染,出血

(四) 胃造口途径

适应证:

(1) 昏迷(长期应用)

(2) 吮吸或吞咽不全

(3) 先天性畸形(食道闭锁,气管食道瘘)

(4) 长期高代谢,热量与蛋白质需要增加

禁忌证:

(1) 严重食道或胃反流,胃癌,胃溃疡,恶心或呕吐

(2) 胃郁积

并发症:

(1) 幽门梗阻(包括由于喂养管位移造成的扭结)

(2) 倾倒综合征,反流

(五)从肠外营养过渡到肠内营养:

长期 PN可造成胃肠道功能衰退。所以,从 PN 过渡到肠内营养必须逐渐进行,否则势必加重肠道的负荷而不利于恢复。其过程大致可分为四阶段:(1) 肠外营养与管饲结合;(2) 单纯管饲;(3) 管饲与经口摄食结合;(4) 正常肠内营养。根据病人的临床情况,营养支持方案应因人而异。至于必须遵守上述步骤的病人(如短肠综合征),PN不能骤然停止,宜逐渐经过肠内营养以使残余肠道细胞得到再生及适应。这种病人于 PN 后,当能开始耐受肠内喂养时,先采用低浓度,缓速输注要素肠内营养或非要素肠内营养,监测水,电解质平衡及营养素摄入量,以后逐渐增加肠内量而降低肠外量,直至肠内营养能满足代谢需要时,才完全撤除PN,进而将管饲与经口摄食结合,最后至正常肠内营养。

Moore (1986)称由于 PN 能产生饱感综合征而使胃蠕动抑制,主张先使之轻度的饥饿数日,静脉仅输注保持水、电解质平衡的液体,以便刺激胃肠活动。同时利用条件反射,借助菜肴的色、香、味以引起食欲,或与家人共餐以得到愉快,都是重要的措施,通过管饲与经口摄食的适当配合,有助于从肠外过渡到肠内营养。从长期管饲过渡到经口摄食正常肠内营养,亦应遵循这个原则。

总之,通过几十年的实验研究与临床应用,肠内营养的效果已得到科学的证实。近 20 年来,国外肠内营养的发展很快,无论在肠内营养制剂的研制、器材的改进与应用技术等方面都有日新月异的变化。它为不能或不愿摄食以及摄食不足的病人提供满足代谢需要的基质,从而有助于治疗与康复。但目前我们的差距还较大,仅有一、二种要素肠内营养与非要素肠内营养制剂,喂养管与输注泵更为落后。今后应发展各种便于应用、价廉、有效、疾病特异性的肠内营养制剂及能配制适应个别病人需要的组件肠内营养、生产全部必要的优质器材。医院应成立临床营养支持小组,或有关人员互相配合以执行 PN 或肠内营养。营养师有责任评定病人的营养状况,计算营养素需要量,建议支持方案,观察支持后的效果与提出出院后的肠内营养注意事项,进行家庭肠内营养的随访。并经常与医师联系,交换意见,提供数据以便及时调整方案。此外,还需食品、制药、化学与机械等工业或工程的配合以完善肠内营养的实施与发展。

第4节  外科营养支持的管理与监测

外科营养支持要取得好效果,良好的组织管理是不可缺少的,不论何种管理方式均需遵循共同的原则和要求。完整的平衡表格有助于胃肠外营养支持的安全进行,病人的肠外营养内容取决于科学的调查研究,而不依赖于医院内不同医生的各自意见。肠外营养输液管道必须保持高度无菌,不作其它用途,如采用多腔导管,还可作其他用途。医生在手术室做中心插管以及每天开医嘱。护士则完成从观察病人生命体征到运转输液系统的多方面工作,如检查输液速度,与病人及其家属接触,解除他们对肠外营养支持上的心理顾虑等。药剂师在肠外营养管理中的作用也很重要,可以为各单位的医师提供有关药物配伍禁忌,溶解度情况,混合各种制剂的指导,以便通过胃肠外营养支持纠正各种代谢紊乱,而又可减少不必要的同时周围静脉输液。

一、 临床监测

1、中心静脉插管后监测:

中心静脉插管可通过上、下腔静脉分支的多种进路插入,但原则是一致的,即导管尖端应在上下腔静脉的根部。

2.、体液平衡等监测:

主要是水、电解质、氮平衡的监测。每例应有平衡记录表,平衡表格是了解肠外营养支持时的重要依据。

临床监测的基本项目如下:

(1)  中心静脉插管后检查有无并发症, 应摄X-线片。

(2)  插入导管部位的皮肤应每天更换敷料, 并用碘制剂作局部处理。

(3)  准确的输液速度, 最好用输液泵。

(4)  每 2~7 天测体重一次。

(5)  测上臂中点周径及皮褶厚度, 每二周一次, 作血细胞检查一周一次。

(6)  体温脉搏一日四次, 血压每天一次。

(7)  留24 小时尿、记尿量。记总出入液量,每天分析 K+、Na+、N 的排出量。

(8)  病房主治医师、住院医师及护士至少每天讨论病情一次。

(9)       使用临床观察表格, 逐日填写。

二、实验室监测

一般要有氮平衡、血浆蛋白、血糖及电解质等项目。

第5节 肠外营养支持的并发症及其预防

肠外营养所能引起的并发症一般是可以预防的。

一、中心静脉置管、输液等技术问题所致的并发症

术者熟练掌握技术,严格按照操作规程和解剖标志,绝大多数并发症是可以避免的。即使发生一些小的问题,处理得当也不致引起严重后果。

下述情况应避免作锁骨下/上静脉穿刺:

1.     全身肝素化或凝血机制有严重障碍者;

2.     严重肺气肿病人,肺尖部位过高易发生气胸者;

3.     胸廓畸形致解剖标志不清楚者;

4.     作过颈或胸部手术,改变了解剖关系者。

二、感染

在早年应用肠外营养支持时感染的发生率相当高,如北京协和医院自 1971-1974 年与感染有关的总的并发症率约为 5.0 %,但 1980-1984 年与感染有关的并发症率约为1 %。北京协和医院的经导管的败血症发生率已显著降低 ( 1984 年后为 1 % )。

在治疗过程中出现感染迹象和不明原因的发热, 应时刻想到与导管和输入物有关的可能性, 应检测输液瓶内残液, 作细菌培养和血培养, 拔出导管时管尖作细菌培养。感染往往可以得到及时诊断和控制。细菌移位(Bacterial Translocation,BT)也可导致败血症。

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三、与代谢有关的并发症

1、与输入高渗葡萄糖有关的合并症:应用由脂肪供应30-40-50%热卡后, 此并发症已很罕见。

2、与输氨基酸有关的并发症:

(1)  高氯性代谢性酸中毒和高血氨症:现在已很少发生。

(2)      肝脏毒性反应:临床上常可发现肠外营养疗程中转氨酶,碱性磷酸酶以及血清胆红素升高等,一般认为是由于病人对氨基酸的耐受性不良所致。成人长期应用高糖,小儿较长期应用脂肪乳剂亦可发生,尤其缺乏必需氨基酸时。肝毒性反应是可逆的。

(3)      由于有的氨基酸溶液中用二硫化钠作为色氨酸的稳定剂,其分解产物有毒性,可致肝损害。近来已注意不用/少用稳定剂,这种合并症已较少发生。

(4)  Glutamine 缺乏:已有复方氨基酸静脉制剂含谷氨酰胺双肽。

第6节  肠粘膜屏障损害概论

在创伤、手术、放疗、化疗、严重感染、重症胰腺炎等应激状态或长期进行肠外营养的情况下,肠道粘膜的结构和功能可能受到严重损害,可导致肠功能衰竭(障碍),甚至发生多脏器功能衰竭而危及生命。早期诊断肠屏障损害有重要临床意义。肠粘膜屏障损害病人常需肠外与肠内营养支持。在当前肠外与肠内营养重要的改进趋势中,包括谷氨酰胺和生长激素的应用。

一、细菌移位(bacterial translocation, BT)

Wilmore称肠道是外科应激反应的中心器官。肠道作为人体的消化器官,在维持机体正常营养中起着极其重要的作用。同时,肠道还活跃地参与创伤、烧伤和感染后的各种应激反应。肠粘膜有500万个绒毛,总面积约20平方米,在某些情况下是细菌及毒素侵入人体的危险通道。当机体应激反应过度或失调,可首先使肠道粘膜屏障的完整性遭到破坏,使原先寄生于肠道内的微生物及其毒素越过受损的肠道粘膜屏障,大量侵入无菌状态的肠外组织,如粘膜组织、肠壁、肠系膜淋巴结、门静脉及其它远隔脏器或系统,这一过程被称为细菌移位(bacterial translocation, BT),其结果可触发全身炎性反应和多器官功能衰竭(multiple organ failure, MOF)。反过来MOF又可加重肠粘膜坏死和细菌移位,造成恶性循环。

促进细菌移位的三种主要机制是: (1) 肠粘膜屏障的损伤或萎缩;(2) 机体免疫防御机能下降;(3) 肠道菌群失调引起细菌过度增生。

正常肠屏障功能的维持依赖于由胃肠相关淋巴组织(gut-associated lymphatic tissue, GALT)产生的特异性的分泌型免疫球蛋白A(secretory IgA,S-IgA),以及非特异性因素,包括机械和化学屏障,如:胃酸、蠕动、肠上皮紧密联结、粘液、消化酶和正常菌群等。维持正常的上皮细胞能防止经上皮的细菌移位;保护好紧密连接能防经细胞旁通道的细菌移位。 S-IgA是胃肠道和粘膜表面主要的免疫球蛋白。胆汁中的 S-IgA 可达消化道IgA总量的 90%,对上消化道粘膜防御起着重要作用。细菌粘附被认为是细菌寄生和侵入肠道深层的第一步,S-IgA 可以防止细菌粘附到粘膜细胞。S-IgA还可防止肠抗原的摄取和内毒素、微生物结合到微绒毛。IgA 可溶解细菌,阻碍细菌复制和阻碍细菌结合到上皮细胞受体。尽管一个正常的免疫功能对胃肠屏障功能都很重要,但完整的肠道上皮在免疫抑制情况下仍能维持有效的胃肠屏障。

二、肠粘膜屏障损害的病理生理和临床表现

在创伤、手术、放疗、化疗、严重感染、重症胰腺炎等应激状态或长期进行肠外营养的情况下,肠粘膜的结构和功能可能受到严重的损害,表现为肠粘膜萎缩,肠粘膜通透性增高。在创伤及重度感染的患者,因炎性介质与细胞因子的介导及细菌内毒素的作用,肠粘膜水肿,肠绒毛高度降低,肠系膜血管收缩,血流量减少,并加速细胞调亡,导致肠功能障碍。

发生肠功能障碍后,肠道的消化和吸收功能丧失,肠液大量排出,造成脱水,进一步加重时,常合并肠梗阻,肠液排进第三间隙及腹腔,造成体液丢失,并可出现细菌和毒素移位,引发肠源性感染。这需三个基本条件:(1)肠粘膜屏障受损;(2)肠道细菌过度繁殖及(3)全身免疫及肠道免疫功能降低。肠道细菌及其毒素(脂多糖)移位可激活单核-巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞等系统产生一系列炎性介质和细胞因子,引发全身过度炎症反应及多脏器功能衰竭(MOF)。临床上出现不规则高热,血细菌培养阳性等。

这些病人常需肠外与肠内营养治疗,但长期使用又可加重肠屏障损害;早期诊断肠屏障损害有重要临床意义。

三、肠道粘膜屏障损伤的机理

(一)   肠粘膜通透性增高

肠粘膜通透性是指肠道粘膜上皮容易被某些分子物质以简单扩散的方式通过的特性。临床上肠粘膜通透性主要是指分子量大于150的分子物质对肠道上皮的渗透。严重感染、创伤、大面积烧伤、急性胰腺炎等均可导致肠粘膜屏障受损。早在肠道粘膜形态学出现明显变化之前,肠粘膜通透性增高已经发生。故肠粘膜通透性增高可反映早期肠道粘膜屏障的损害。

临床上造成肠粘膜本身损害的最常见原因是创伤、烧伤、重度感染、出血性休克等原因造成肠粘膜组织结构和通透性的损伤。肠粘膜屏障包括生物、机械、化学和免疫屏障,其结构基础是肠壁结构和功能的完整性。在创伤、烧伤和重度感染等应激状态下,经各种细胞因子和激素的作用,高代谢反应的持续发展,机体组织血流分布改变,谷氨酰胺水平进一步降低。肠粘膜组织处于低灌注和低血氧状态,内毒素休克使肠粘膜耗氧量增加。这些均造成粘膜细胞缺氧和粘膜组织酸中毒。在缺氧状态下,人体肠道粘膜的黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶,ATP降解为次黄嘌呤并大量堆积。再灌注后,在有氧条件下,次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶催化下生成黄嘌呤,O2转变为O2-,并生成具有极强细胞毒性的OH-和H2O2,最终破坏粘膜结构。这种由氧自由基介导的再灌注损伤是肠粘膜损伤的最重要原因。这种损伤的程度可从粘膜血管通透性增加、粘膜上皮水肿、粘膜上皮通透性增加、上皮从绒毛顶开始的脱落、粘膜全层脱落和粘膜下层断裂不等,细菌移位也随上述粘膜损伤程度的加重而加重。

目前认为,毒素和多种细胞因子(cytokines)均可引起肠粘膜通透性增高,其中包括内毒素、肿瘤坏死因子(TNF)、γ-干扰素、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-2(IL-2)、血小板激活因子(PAF)和一氧化氮(NO)等。内毒素可使肠粘膜上皮细胞的超微结构(微绒毛和细胞终末网)发生病理改变,通过损伤细胞内支架系统而破坏细胞间紧密连接,从而导致肠粘膜通透性增高。TNF增加肠上皮通透性亦可通过破坏细胞间紧密连接的机制而实现。但离体研究发现,γ-干扰素可使离体培养的薄层肠上皮对甘露醇的通透性增加,TNF、IL-1和IL-2则未能增加此时肠上皮对甘露醇的通透性。当给小鼠注射PAF后,可导致胃肠粘膜出现明显的病理损害,使肠腔内125I标记的清蛋白和51Cr-EDTA吸收入血增加,可能是通过激活粘附的白细胞释放氧自由基,氧自由基损伤细胞旁路径通道而使肠粘膜通透性发生改变。

在细胞因子复杂的连锁反应中,肿瘤坏死因子(TNF)可能起着核心作用。有研究表明,内毒素通过脂多糖结合蛋白(LBP)/脂多糖受体CD14的增敏系统,打开细胞内信号传导通路,激发肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-1(IL-1)和白细胞介素-6(IL-6)等基因的表达,介导单核-巨噬细胞等的活化,打破促炎因子和抑炎因子的平衡,引发一系列病理生理改变并可最终导致MOF。

(二)   肠粘膜支持能力下降

肠道粘膜支持系统包括正常菌群构成的生物屏障、适宜的营养摄入和健全的免疫系统等。其中任一环节受损,均可导致肠道粘膜支持系统整体受损,并降低粘膜更新和修复能力。

1、广谱抗生素的广泛使用造成在正常情况下专性厌氧菌占主导的肠道菌群失调,并使由正常菌群构成的肠道生物屏障被破坏。

2、长期禁食或长期接受肠外营养,使肠道长期处于无负荷的“休眠”状态,粘膜缺少食物和消化道激素的刺激,可使肠绒毛萎缩,肠粘膜变薄,并使粘膜更新和修复能力降低;同时,胃酸、胆汁、溶菌酶、粘多糖和蛋白分解酶分泌减少,肠液化学杀菌能力减弱,都可促使肠道致病菌繁殖。

3、目前认为,肠道是人体最大的外周免疫器官,肠粘膜间质中的T淋巴细胞、B淋巴细胞和浆细胞在抗原刺激下产生大量的分泌型IgA(S-IgA),这种局部免疫反应构成肠道免疫屏障的第一道防线。若抗原物质穿过肠壁进入门静脉或淋巴管,到达肝脏或肠系膜淋巴结后,肠壁和肠系膜淋巴组织及肝、脾内网状内皮系统可起到吞噬和解毒作用,这构成肠道免疫屏障的第二道防线。在免疫系统受损时,侵入的细菌及其毒素易于进入体循环和其它组织。

第7节  肠屏障损害的诊断

一、肠粘膜通透性改变的检测

(一)乳果糖和甘露醇比值(lactulose mannitol ratio, L/M)

国外临床研究肠屏障功能有近十年的历史 (德国和荷兰的少数单位),他们

采用了解肠粘膜通透性判断病人的肠屏障功能。我们从1992年开始肠粘膜通透性的动物研究,应用乳果糖和甘露醇研究肠粘膜通透性变化。1996年开始的临床研究,发现大手术6天后病人中,60%的肠粘膜通透性升高。

目前临床上常采用乳果糖和甘露醇比值(L/M)和周围静脉内毒素测定来判断肠粘膜通透性的变化。其原理为:乳果糖和甘露醇在肠道内的吸收途径不同。乳果糖的分子量为342(0.92nm),它主要通过小肠粘膜上皮细胞间的紧密连接而吸收;而甘露醇的分子量为182(0.67nm),主要通过小肠上皮细胞的细胞膜上的水溶性微空而吸收。二者在小肠内不代谢,故从肠道吸收入血,然后由尿中排除时,可在尿中进行准确和定量测定,并由此反应出其吸收量。肠道粘膜屏障损伤导致上皮细胞间的结构发生改变而使通透性增加,这可造成乳果糖的吸收量增加;而从细胞膜途径吸收的甘露醇的吸收量并无大的变化。因此,尿中乳果糖和甘露醇比值(L/M)升高。

乳果糖和甘露醇的测定即往多采用薄层层析法和酶标记法测定,但这两种方法因干扰因素较多,故影响其准确性。后多采用气相色谱法,其准确性大为提高,但样品处理过程较为复杂,并不适于临床应用。国外近年来采用电化学高效液相色谱法( HPLC with pulsed electrochemical detection, HPLC-PED),较其它方法有更高的灵敏度和特异性,且标本处理过程简单,测定快速,并可同时测定几种糖类,临床应用较为方便,是目前最先进的糖类测定方法。北京协和医院外科应用HPLC-PED法测定20例健康志愿者的乳果糖和甘露醇比值(L/M)为0.021±0.0016, 乳果糖和甘露醇的变异系数分别为2.3%和5.4%,回收率为94.3-101.9%。

(二)其他检测探针

1、  同位素探针

包括51Cr-EDTA和99mTc-DTPA等。其优点在于容易检测。但其放射性对人体有一定损害,这在很大程度上限制了其使用。另外,由于每次近能采用一种同位素探针进行检测,故其结果的准确性受到影响。

2、聚乙二醇类探针

包括PEG-400,PEG-600,PEG-900,PEG-1000和PEG-4000等。但由于聚乙二醇类兼有水溶性和一定的脂溶性,在肠道吸收时,易受渗透压浓度的影响,静脉注射后,回收率极低,因而临床实际应用意义不大。

3、  循环D-乳酸

D-乳酸是肠道多种细菌发酵的代谢产物。当肠道发生急性缺血时,局部细菌大量繁殖,破坏肠粘膜生物屏障,由于肠缺血导致肠粘膜绒毛顶端上皮脱落,细胞旁路径增加而导致肠粘膜通透性增加。此时肠道中细菌产生的大量D-乳酸透过受损的肠粘膜经循环进入血液,故检测血液中D-乳酸水平即可及时反映肠粘膜损害程度和通透性变化。

二、外周血中细菌DNA片段的检测

近年来人们逐渐认识到内源性感染的重要性。肠道存在大量细菌,并与肠粘膜接触。成为机体最大的可能性内源性感染源。但由于众多因素的干扰,临床高度怀疑感染的患者的血细菌培养结果常为阴性,而且相当费时(至少48小时)。国外文献报告临床诊断为败血症的患者,传统的血细菌培养阳性率仅为14%,而 PCR的阳性检出率达64%。临床及动物实验均发现肠道细菌移位最常见的是大肠杆菌(Escherichia Coli),占50%以上,故北京协和医院外科选择大肠杆菌β半乳糖苷酶基因作为目的基因,以特异性引物BG-1,BG-4进行PCR。由于肠道中含有大量厌氧菌,国外临床实验证明厌氧菌也可发生移位。临床败血症血培养中50%~90%厌氧菌为脆弱类杆菌(Fragilis Bacteroides),故北京协和医院外科选择谷氨酰胺合成酶基因作为靶基因,用特异性引物BFR-1, BFR-2进行PCR,用于菌血症的筛查。

1998至1999年,北京协和医院外科应用聚合酶链反应技术(PCR)检测外周血中的细菌DNA片段,并进行二次特异性检测。结果:111例术前PCR结果阴性的开腹手术病人中,23例血培养中3例结果阳性(13.0%),分别为大肠杆菌,大肠杆菌及鲍曼氏不动杆菌,阴沟肠杆菌。3例PCR结果均为阳性。23例血培养中PCR结果阳性共10例(43.6%),阳性率高于血培养(P〈0.05)。111例腹部手术病人中,术后PCR结果阳性者19例(17.1%),其中16例(84.2%)存在全身感染。该技术具有高度敏感性和特异性,且检测迅速(可在4小时内得出结果)。此方法不受抗菌素应用的影响。证明PCR方法是腹部手术术后检测肠道细菌移位较为敏感的方法;PCR方法对检测血液中细菌的存在与否较血培养更为敏感;对判断临床预后有指导意义。

第8节  肠屏障损害与肠外肠内营养

长期肠外营养支持还存在一些问题,如脂肪和水份的增加偏多,无脂肉质 (lean body mass, LBM) 的增加不够;肠粘膜可能萎缩;肠道内细菌可能移位等。当前重要的改进趋势中,包括谷氨酰胺和生长激素的应用。同时,人们重新认识到肠内营养的重要性,并明确提出在肠道功能允许的条件下,首选肠内营养。

一、谷氨酰胺对肠粘膜屏障功能的改进

(一)谷氨酰胺的生理

谷氨酰胺(glutamine, GLN)是人体内最丰富的游离氨基酸,占血浆游离氨基酸总量的20%。GLN既可为氨基酸、蛋白质和核酸的合成提供氮源,又能氧化释放能量。肠道的主要能量来源是GLN,而非葡萄糖。正常进食时,GLN为肠道供能比例占总量的70%以上,而葡萄糖供能不足20%。故可以说,肠道是GLN最主要的消耗器官。谷氨酰胺还可作为其它迅速增殖细胞(如免疫细胞)的燃料而被利用。大量的研究表明,谷氨酰胺能促进氮平衡,保持肠粘膜完整,防止细菌移位和肠道毒素入血。谷氨酰胺浓度与蛋白合成和分解的速度有相关关系。谷氨酰胺的重要代谢功能参见表105-4。

表105-4  谷氨酰胺的重要代谢功能

肌体蛋白质合成的必需氨基酸

核苷酸合成的必需前体

肾脏氨形成的底物

肝脏尿素生成和糖异生的底物

蛋白质合成的剌激物/蛋白质分解的抑制物

糖原合成的剌激物

迅速复制细胞(如肠道和免疫细胞)的代谢燃料

肠粘膜细胞本身既不能产生亦无法储存GLN,GLN的来源依靠内源性和外源性两条途径。其中,以内源性途径为主。这一途径主要来自肌肉和肺泡,它们的细胞中含有大量的谷氨酰胺合成酶,可合成大量的GLN,并释放入血,为肠粘膜细胞和淋巴细胞提供大量的内源性GLN。肾脏也可产生一定量GLN,用于为肾小管细胞代谢的能量来源。同时生成的尿氨有利于HCO3-的生成和回收,这对于维持体内酸碱平衡至关重要。

在分解代谢状态下,利用谷氨酰胺的组织细胞 (如肠粘膜和受到剌激的免疫细胞) 对谷氨酰胺的需要量可能增加,骨骼肌加速产生GLN。由肌肉组织释放的GLN可占游离氨基酸池的50%以上,这是肌肉内GLN水平下降的主要原因。由于肌细胞产生GLN的能力有限,在创伤/感染后高代谢状态下不能适应机体需要,血浆中GLN因供大于求而导致浓度下降。Vinnars发现,创伤后24小时,即可出现血浆GLN水平降低。这种丢失的程度与创伤/感染的程度成正相关。创伤/感染后创伤后肠道、肾脏、淋巴细胞和巨噬细胞对GLN的摄入量大为上升,最高可达2倍以上,肌肉蛋白为满足此应激反应,消耗量明显增加。肠道摄入的GLN一方面为粘膜细胞的氧化提供能量,另一方面通过释放丙氨酸,为糖原异生提供原料。全身感染后,肌肉内谷氨酰胺合成酶增加明显,肌肉大量释放GLN,肌肉蛋白质消耗较创伤时更为巨大和持久,特别在已有蛋白质-热量营养不良和GLN消耗的病人,这种情况尤为显著。另一方面,因肠粘膜的血液供应障碍,加之过氧化物和细胞介质的损害,使肠粘膜内谷氨酰胺酶的数量减少,活性降低,造成肠道对GLN的利用能力降低70%。此时,肌肉和肾脏释放的GLN主要流向肝脏和淋巴组织,并为二者所利用。这种内源性GLN的供应不足,使肠粘膜细胞和免疫细胞处于GLN饥饿状态,如不及时由外界补充GLN,则肌肉消耗加速,肠粘膜细胞代谢底物不足,肠粘膜屏障遭到破坏,出现肠道细菌移位,并持续加重,肠粘膜衰竭明显。同时,免疫细胞的增生、细胞介质和免疫球蛋白的生物合成受损。因此,若不能经饮食补充足够的谷氨酰胺,将产生谷氨酰胺的相对缺乏。人体和动物研究的可利用资料强烈支持这种观点,即谷氨酰胺是条件非必需氨基酸,在正常情况下它具有非必需氨基酸的特点,但在分解代谢疾病的过程中,它是一种必需氨基酸。

(二)谷氨酰胺的动物研究

大量的动物研究评价了补充L-谷氨酰胺的肠外或肠内营养与等氮等热卡但不含谷氨酰胺的营养的比较 (表105-5)。

表105-5       动物实验中补充谷氮酰氨的有益作用

维持骨骼肌细胞内的GLN浓度

增加氮潴留,剌激蛋白质合成

增强肠外营养过程中肠粘膜的细胞构成

增强化疗、放疗和脓毒症后粘膜修复

化疗/放疗后降低菌血症和改善生存

减轻肠外营养或肠内要素饮食时的胰腺萎缩和肝脂肪沉积

增强肠外营养过程中肠道免疫功能

维持化疗、脓毒症和中毒性肝损害后的组织谷胱甘肽水平

剌激正常和炎性小肠的水、钠和氯的转运

促进乙酰水杨酸引起的胃粘膜损害后的愈合

与不含谷氨酰胺的营养液比较,补充谷氨酰胺双肽的胃肠外营养液能减轻PN 引起的小肠粘膜萎缩。而补充L-谷氨酰胺和谷氨酰胺双肽的肠外营养对肠细胞构成产生相似的作用。

(二)   人体对谷氨酰胺和谷氨酰胺双肽的利用

在目前可通过胃肠道外给予接受肠外营养病人补充谷氨酰胺双肽制剂(换算成L-谷氨酰胺的剂量为0.3-0.4g/kg/24小时的剂量给予病人)。我们的研究表明,病人在给予谷氨酰胺双肽(dipeptide,剂量为0.4 g/kg/24h),血GLN的浓度平稳上升。输入GLN的期间血谷氨酸和血氨无明显改变。尿中排出的GLN极少。

越来越多的临床研究证明了营养支持中补充谷氮酰胺或谷氨酰胺前体的特殊营养液的优点 (表105-6、表105-7)。

Wilmore的研究评价了GLN加入到肠外营养中的安全性。7位正常人分3期静脉给予3种等氮等热卡的溶液。在处方中加入0、0.3或0.6g/kg/d的GLN。每日监测他们的临床或易发生的副作用,进行精神状态检查或连续性能试验(continueous performance test, CPT) 6次/5d,每日作氮平衡试验。每周抽血3次检查血浆和全血的氨基酸和氨、血清激素、标准临床化验和全血细胞计数。结果是,在5天的输注研究中,不管输入的GLN剂量如何,受试者的生命体征、系列精神状态检查和CPT分数均维持正常。GLN-PN未明显改变血化验值和激素水平。这些健康受试者中血浆GLN升高约30%。循环血中的氨或谷氨酸水平未发现明显改变。

Wilmore和Zeigler 也在骨髓移植(BMT)病人进行了研究。多种药物化疗和全身放疗之后输入同种骨髓。第二天开始输给静脉营养液。能量以葡萄糖 (非蛋白能量的70%)和脂肪乳剂提供。蛋白质摄入按1.5/kg/d。进行研究的PN溶液平均给予30±2d。没有病人出现对含GLN的PN出现临床毒性的主观和客观证据。所有8 例病人进行PN前的血浆GLN水平均在正常范围之内,但BMT后头两周内对照组和低剂量GLN组轻度下降,然后上升至正常。2例给予大剂量GLN病人的血浆GLN水平维持在基础值以上且普遍比其他PN组中的浓度要高。GLN中断以后3-5天测定时,GLN治疗组的血浆GLN水平下降。

其他研究者研究了含谷氨酰胺的双肽在人体内的药动学。GLN 双肽比游离GLN在溶液中更易溶解,半衰期更长。与L-GLN不同,它可进行热消毒。Furst 等研究了丙氨酰-谷氨酰胺 (ALA-GLN)在正常人中静脉注射 (130mg/kg)和作为氨基酸混合液的成分滴注(0.024g/kg/24h时) 4小时的动力学和利用度。发现GLN双肽迅速消失(t1/2=3.8min),伴有血ALA和GLN浓度即刻和等分子增加。游离GLN的半数消除时间为12分钟,与我们在大动物首期消除数据相类似。滴注ALA-GLN 60分钟时血浆GLN上升33%,与游离L-GLN滴注4小时的药动学相类似,在滴注过程中,ALA-GLN浓度为微量水平,尿中未能测到双肽,这些说明ALA-GLN有效水解成了游离氨基酸。

重要脏器功能不全的病人,尤其是肾和/或肝功能不全的病人通常对氨基酸液的耐受性差。肾或肝功能衰竭的病人给予富含GLN或GLN双肽的营养液有可能出现氮质血症,考虑到这一点非常重要。这些脏器的功能不全可能损害病人有效利用GLN的能力并潜伏着导致血液和组织中GLN终末产物浓度增高的可能。尽管仍未证实GLN对这些病人组的毒性,在获得更多的资料之前,不用含GLN的肠外和肠内营养的合理标准包括:血尿素氮325mmol/L(无透析时)和总胆红素3175mmol/L的病人,再就是中枢神经系统功能不全(如肝性脑病)的病人理论上说可能不能耐受血GLN升高。为了补充用于持定病人安全性资料,需要在其他病人组中作有关补充GLN临床耐受性的进一步研究。但迄今为止的研究仍未报告过给予GLN独有的并发症。

表105-6  补充L-GLN、ALA-GLN、AKG或OAK的有益作用

维持/恢复骨骼肌细胞内GLN水平(L-GLN, ALA-GLN)

维持/增加血浆谷氨酰胺浓度 (L-GLN,ALA-GLN,OAK,AKG)

手术、BMT或烧伤后改善氮平衡 (L-GLN,ALA-GLN)

增加术后骨骼肌蛋白质合成 (L-GLN,ALA-GLN,OAK,AKG)

减少BMT后纤维蛋白质分解(L-GLN)

减少BMT后细胞外液扩张 (L-GLN)

促进烧伤后伤口愈合 (肠内OAK)

增加创伤后GH和胰岛素水平 (肠内OAK)

增加短肠综合症患儿的生长速度和IGF-1水平 (OAK)

与GH和纤维素一起促进短肠综合症患者对营养液的吸收 (L-GLN)

增加危重病人对D-木糖的吸收 (ALA-GLN)

降低BMT后临床感染和细菌植入 (L-GLN)

综短BMT后住院时间 (L-GLN)

L-GLN=游离L-谷氨酰胺;ALA-GLN=丙氨酰谷氨酰胺双肽;OAK=鸟氨酸-a-酮戊酸;AKG=a-酮戊酸;BMT=骨髓移植。

在短肠综合症后继发生长迟缓的小孩中进行的一项初步研究中,将OAK (15g/kg)加入到肠外营养液中伴有身高生长速度加快和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平升高。另一项小规模研究表明含ALA-GLN双肽(约20g/L或0.3g/kg/day)的PN能使危重病人小肠吸收D-木糖增加。

迄今对输入含有游离L-GLN、GLN双肽、OAK或AKG肠外营养时氮和氨基酸代谢反应的研究产生了大致相似的代谢结果。各种形式的GLN都有其固有的潜在的优点和缺点。GLN比GLN双肽或类似物便宜得多,但其在溶液中的溶解性更差。由于产生可能有毒的副产物 (如焦谷氨酸)而不能进行热力消毒。另一方面,要产生有益的代谢作用需要给予比较大剂的GLN (占氨基酸氮的25%-40%),因此,如给予GLN双肽时需要大量的与GLN连接的氨基酸。将GLN混合到必需氨基酸中的双肽合成法使得最终能给予营养效力更高的双肽溶液。

国外的研究表明,择期大手术的病人接受 5天的肠外营养支持,二组病人接受的是等氮和等热卡的肠外营养,对照组病人没有丙氨酸-谷氨酰胺双肽, 病人手术后每天的氮平衡都比对照组要好。与病人净氮平衡的改善相关的是,研究组病人的细胞内谷氨酰胺水平得到了维持,而对照组病人的细胞内谷氨酰胺水平比手术前明显下降。其它作者的研究结果也是类似的,胆囊切除术后病人接受丙氨酸-谷氨酰胺双肽或游离的谷氨酰胺补充后,病人细胞内的谷氨酰胺水平也得到了维持 (是手术前的91%),同时,肌肉内核糖体手术后的特征性变化也消失了。对炎性肠道病和肿瘤病人的研究发现,补充谷氨酰胺双肽后病人的肠粘膜通透性和肠绒毛的高度也得到了维持。但国内外关于丙氨酸-谷氨酰胺双肽对外科大手术病人肠粘膜通透性和对临床预后影响的报告很少。

表105-7  补充谷氨酰胺或谷氨酰胺双肽可能有益的病人群

1、分解代谢疾病

-烧伤/外伤/大手术

-急性/慢性感染

2、肠道功能不全

-肠道炎性病变

-感染性肠炎

-短肠综合症

-化疗、放疗或重度粘膜损害

3、免疫缺陷综合症

二、重组生长激素 (rHGH)的应用

(一)生长激素( growth hormone, GH )

生长激素(Growth Hormone,GH) 是脑垂体前叶分泌的一种肽类激素,它是由192个氨基酸组成的多肽,对蛋白质、脂肪和糖代谢均有影响。

在创伤、烧伤、手术后病人的肠外与肠内营养支持中,给予生长激素(GH)被证明可以促使细胞生长,促进蛋白质合成,减少分解代谢期体蛋白和体细胞群的丢失量,改善氮平衡。目前通过重组DNA技术可制得人生长激素。

在中等创伤时,GH加适量营养液能改进分解代谢反应,但在比较严重的应激状态中,GH主要作为动员剂,引起血中氨基酸增加,加速脂肪分解和游离脂肪酸氧化,IGF-1的作用减弱,IGF连接蛋白1的浓度增加而抑制IGF-1的活性。这一切增加了蛋白质分解和尿氮丢失,内源性能量的耗竭,进一步影响组织的恢复和免疫功能。因此在严重创伤中,GH与IGF-1的代谢反应与病人创伤程度及GH的剂量有关。医学专家在研究中发现,给GH后,GLN从肌肉的流出减少,可能表明减少总体GLN的需要。GLN对省氮起了一个关键的作用。因此认为给GH后省氮的机制不同于外源GLN的补充,这方面的作用还有待于进一步阐明。

体内和体外动物模型的研究表明,外源性IGF-1有恢复和扭转这些分解趋势的能力。有些专家认为GH和IGF-1一起应用能以互补的方式,对严重创伤的状况有促进蛋白质合成代谢效应。在危重病人中,这样的治疗对减少发病率和死亡率有重要临床价值。

(二)   重组人生长激素(recombinant humangrowth hormone, rHGH )

过去,生长激素的获得是从人或动物垂体提取,产量很少,还可能携带病原体。基因工程的发展使临床大量获得生长激素成为现实,它可以提供“重组人生长激素”(recombinant Human Growth Hormone,rHGH )。重组过程是这样的:(1)先将人生长激素的基因片段提取,将该基因插入一个“质粒”中(即所谓基因重组)。质粒实际也是一段基因,只是较长而呈环形,将生长激素基因插入其中的目的是因为质粒才能在大肠杆菌中大量繁殖。(2)将质粒放到大肠杆菌中进行大量繁殖(这时,生长激素的基因也一起繁殖)。(3)繁殖后的生长激素基因在大肠杆菌中翻译出大量的蛋白质,这种蛋白质就是生长激素。(4)将大肠杆菌的膜打破,提取生长激素并纯化之,从而得到与人自然生长激素一样的“重组人生长激素”。因此,rHGH是一种通过基因工程人工合成的激素,它消除了携带病原体的可能,保持了与脑垂体分泌的自然rHGH同样的功能。

rHGH在使用时是皮下注射,每天一次即可,使用方便,不能进食的病人也可以接受。近年来,有关rHGH在肠外营养支持中的应用研究是这一领域的热点问题。

rHGH的作用是通过刺激 IGF-I 的增加来实现的。IGF-I是一种多肽激素,它是细胞生长、繁殖和分化的重要介导物质,因此,也叫做生长介素。IGF-I在注射 rHGH 3~4 天后产生,它主要在肝脏合成,占90%以上,在其他的组织如肠道也能够产生IGF-I 。rHGH刺激蛋白质合成的作用主要是通过体内合成的 IGF-I 来实现的。IGF-I具有直接刺激蛋白合成的作用。

北京协和医院外科的临床研究表明,rHGH的应用刺激了不同病人的蛋白质合成, 对维持病人的体重和改善氮平衡有显著的作用。这些人包括低热卡、低氮量饮食的正常志愿者,接受肠外营养的胃肠道疾病患者,患严重肺病的营养不良者,稳定的手术后患者,危重的烧伤和(或)创伤患者。北京协和医院外科和Wilmore等用的剂量是0.2u/(kg·day)。rHGH可以改善外科大手术病人的氮平衡(P

北京协和医院外科的研究还表明,大部小肠切除后残余小肠的适应性增生伴随着肠道IGF-I mRNA表达的明显增加,是对照组的三倍。 Smith 等人最近的研究也显示大部小肠切除后残余小肠和结肠细胞的IGF-I mRNA的表达也是明显增加的。rHGH能明显增加创伤和肠外营养病人 IGF-I的含量,说明在创伤时 rHGH通过刺激小肠 IGF-I的增加来促进肠粘膜的再生,维持肠道粘膜屏障的结构和功能。

北京协和医院外科对大鼠的研究表明,rHGH能够改善肠外营养大鼠的蛋白质代谢。肠道的蛋白合成增加。肠粘膜厚度和绒毛的高度都得到明显改善,此外,还发现肠道绒毛的中 Goblet 细胞数量在 rHGH组和对照组也明显不同,Goblet 细胞是一种退化性细胞,不再具有吸收功能,其数量上的增加说明绒毛的活力较差,我们的研究中rHGH组的 Goblet 细胞明显少于传统肠外营养组(6.1±1.5 vs. 9.1±1.1, P

(三)谷氨酰胺和重组人生长激素的协同作用

重组人生长激素(rHGH)和谷氨酰胺在作用上有一些相同之处,都具有促进蛋白合成、促进细胞,尤其是快速增殖的细胞如肠粘膜细胞和免疫细胞增殖的作用。研究表明,当把rHGH和谷氨酰胺一起使用时可以得到一种协同的作用。关于二者合用效果的、较大的临床研究是由美国哈佛大学医学院的Wilmore等人来完成的,他们研究了合用rHGH和谷氨酰胺对短肠综合征病人的治疗作用。这些病人平均已经接受完全的肠外营养 6年,小肠平均长度只有 50 厘米,平均结肠的长度是 102厘米。在用rHGH、谷氨酰胺和肠内营养后 28天,只需要用谷氨酰胺和肠内营养就可以维持营养状况,从而摆脱了肠外营养。对这些病人物质代谢的研究表明,在接受治疗后,他们对蛋白质的吸收改善了 39%,大便的排除量减少了 33%。对病人进行随访平均 1年,最长的随访了 5年,随访的结果表明,40%的病人脱离了肠外营养,另外40%的病人对肠外营养的用量减少。

(四)肠内营养对肠屏障的保护的研究

由于长期肠外营养的病人会出现并发症,如肠屏障的损害,故近年来,国内外又重新认识到肠内营养的重要性,尤其是肠内营养对肠屏障的保护作用的研究。为此,我们自90年代以来进行了一系列研究。对120例外科手术后病人应用肠内营养与肠外营养进行对照的临床研究表明,手术后应用肠内营养的病人在肠粘膜通透性、氮平衡、免疫指标及预后等指标具有均明显优于应用肠外营养的病人。表明肠内营养对肠屏障具有保护作用。

1.       累积氮平衡方面:一周肠内营养组的累积氮平衡(+62.5~184.8 ±9.2mg/kg)明显优于肠外营养组 (+3.07~105.2mg±33.2mg/kg)。

2.       手术前后肠粘膜通透性的变化差值方面:肠外营养0.021±0.024,肠内营养0.049±0.024,表明肠内营养明显降低了手术后肠粘膜通透性的增高。

3.       血浆谷氨酰胺在手术前后的变化:肠外营养的谷氨酰胺术后下降89.4±26uM/L,肠内营养的谷氨酰胺术后下降30.6±25uM/L,表明肠内营养明显减少了手术后血浆谷氨酰胺的下降。

4.       肠内营养较肠外营养病人术后转氨酶升高程度明显减少(4.2±5.44 v.s 28.1±44.6)。该对照性的临床研究表明,手术后应用肠内营养的病人在肠粘膜通透性、氮平衡、血浆谷氨酰胺及预后等指标均明显优于应用肠外营养手术后。表明肠内营养对手术后病人代谢方面及其对肠屏障的保护作用。

近代概念的临床营养包括肠外营养(Parenteral Nutrition, PN)与肠内营养(EnteralNutrition, EN) 支持。这二种营养支持的内容,包括脂肪、糖类、平衡的多种维生素、平衡的多种微量元素等成分,与一般食物有根本的区别。由于历史上是以外科医师作为先驱,故有人称之为外科营养(Surgical Nutrition)。

肠外与肠内营养都是适应现代治疗学的需要而发展起来的。现已从外科治疗领域扩展到内科、神经科、妇产科、小儿科、重症监护病房等多个领域,其中包括对接受麻醉的患者提供肠外与肠内营养支持。本文着重介绍创伤、感染等危重病人的肠内与肠外营养支持,也可供麻醉科医生参考。

第1节 应激状态下营养素代谢及麻醉对应激反应和代谢的影响

一、碳水化合物的代谢

碳水化合物是膳食的主要成分,为热量的主要来源。碳水化合物经口入胃肠道后,经淀粉酶和双糖酶水解后,以单糖形式(50%以上为葡萄糖, 其余主要是果糖和乳糖)被小肠吸收。葡萄糖吸收后大部分以血糖形式随血循环分布于全身,为身体细胞所摄取和利用;小部分经胰岛素的调节转化为糖原。乳糖, 果糖也转化为糖原贮存在肝脏和肌肉内。

糖原的贮存量相当有限,总量约500g,其中200g是肝糖原,可转化成葡萄糖为身体利用;其余 300g是肌糖原,不能直接变成葡萄糖被身体利用,因此饥饿状态持续24小时就可把肝糖原耗尽。以后如仍无外源性碳水化合物补充,则骨骼肌的蛋白质分解为氨基酸,经糖原异生途径转化成葡萄糖供给能量。

葡萄糖的氧化首先经磷酸化后氧化成丙酮酸,然后丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A,再经三羧酸循环彻底氧化成二氧化碳和水并释放能量。  丙酮酸在缺氧条件下可还原成乳酸,以后仍可氧化再生被彻底氧化利用。葡萄糖过多时,大量丙酮酸可经转氨作用生成丙氨酸,也可生成过量乙酰辅酶A。过多的乙酰辅酶A超过了三羧酸循环可氧化的量时可合成为脂肪酸。胰岛素的作用是使糖原分解停止,促进糖原生成,刺激机体组织利用葡萄糖,并使一些葡萄糖经脂质生成作用转化为脂肪;通过上述作用降低血糖,把血糖调节在正常范内。应激状态下,如感染初期,胰岛素释出增加,但由于糖皮质激素、儿茶酚胺、胰高糖素以及生长激素等亦增加,以及周围组织的胰岛素拮抗作用,降低了血糖的利用。高血糖的结果常使葡萄糖由肾排出。正常时,血中葡萄糖可被脑、肾髓质和一些血细胞直接利用,而肌肉和其他许多组织则可以从脂肪酸代谢中获得能量。

二、脂质代谢

脂肪是人体能量的主要贮存形式。脂肪组织中 90 % 是三酸甘油酯。某些不饱和脂肪酸如亚油酸不能由体内合成, 必须摄入。结肠外输入的长、中链脂肪乳直接进入静脉血流。三酸甘油酯分解成甘油和脂肪酸。部分甘油经糖生成作用转化为葡萄糖; 游离脂肪酸则氧化产生乙酰辅酶A,经三羧酸循环释放出能量。如产生的乙酰辅酶A多于三羧酸循环可能氧化的量时,则可转化为酮体。酮体生成和糖异生作用均在肝细胞内进行。

三、蛋白质代谢

人体体重的15 %是蛋白质,瘦体组织(lean body mass, LBM) 的20 %为蛋白质所组成。蛋白质是生命的存在方式。成人平均每天需要蛋白质每 kg体重1g,用以补充身体蛋白质不可避免的消耗,如脱落细胞,肌肉伸缩时消耗的肌动蛋白和肌凝蛋白,用于身体的生长,组织的修复,维持循环中蛋白质含量及制造酶等。摄入的蛋白质经肠道中的蛋白酶水解成肽, 最终水解为氨基酸, 吸收后经门静脉进入肝脏。在人体处于分解代谢占优势的情况时(如大剂量化疗/放疗、饥饿状态、感染等),能量摄入不足,肌肉蛋白质首先分解为氨基酸,经转氨或脱氨作用进行代谢。脱氨后经乙酰辅酶A转化成酮体,或经草酰乙酸盐途径及糖异生作用变成葡萄糖,转氨后的丙氨酸可形成丙酮酸。

近年来对支链氨基酸(BCAA)的研究证明,亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸主要在肌肉内代谢。改变BCAA输入的百分率(12%、21% 及 42.4%)可影响氮平衡及下肢肌肉的氨基酸流动( Flux )。

1、创伤/感染后细胞外液有钠和水潴留,而钾和磷排出增加在蛋白质分解的同时,脂肪氧化增加,静脉输入脂肪可发现脂肪廓清率加快,机体加速利用脂肪。

2、糖代谢紊乱:感染/大剂量化疗后的糖代谢紊乱与内分泌变化有明显关系,常可观察到血液中一系列激素水平的增高。有报告显示给志愿者注射糖皮质激素、肾上腺素和垂体后叶素,模拟创伤/感染/大剂量化疗/放疗后的代谢反应,发现这些激素均导致类似创伤后血糖增高,即胰岛素抵抗出现。所以在应用肠外营养支持时,要充分考虑到这样的病人对糖的利用比非应激状态病人要差一些。

3、体重下降:创伤/感染后,大剂量化疗/放疗后病人由于肌肉组织和脂肪组织的消耗增加,所以体重下降很明显。

四、麻醉药物对机体代谢的影响

麻醉药物对机体代谢直接影响的材料尚不充分。其资料多来自麻醉药物通过对交感-肾上腺髓质系统作用,而间接影响机体代谢。主要有以下几个类型:

1、    明显增高血浆肾上腺素及去甲肾上腺素含量,如乙醚、氯胺酮等。高血浆肾上腺素和去甲肾上腺素血症可使肌糖原和肝糖原分解,血糖水平增高,血中乳酸和丙酮酸含量升高,甚至导致代谢性酸中毒。机体出现脂肪动员,血中游离脂肪酸即酮体含量增加。

2、使血中儿茶酚胺含量轻度升高,如氟烷、恩氟烷、甲氧氟烷等。

3、    使血中儿茶酚胺的含量无明显变化,如麻醉镇痛剂芬太尼在某剂量范围(如50-75mg/kg),血中儿茶酚胺变化不明显,血糖、血乳酸、丙酮酸和皮质醇等均无明显变化。若剂量增加至100mg/kg,血中儿茶酚胺浓度有所降低。

4、抑制交感-肾上腺系统的作用,如巴比妥类药物等。

五、麻醉药物对肝脏功能的影响

麻醉与肝脏功能关系密切。很多麻醉药物在肝脏转化和降解,麻醉过程中又有很多因素,如缺氧、低血压及二氧化碳蓄积等,均可影响肝脏功能。故术前肝功能正常的患者,术后肝功能可能出现短暂变化,故对术后病人的营养支持时应予以注意。

第2节  肠外营养支持的适应证

一般说,所有肠功能衰竭病人、术前已经有营养不良的病人都需要肠外营养支持。胰腺疾病病人也不例外。适应证大致分为四组:

1、无法从胃肠道正常摄食。

2、代谢旺盛。

3、胃肠道需休息或吸收不良。

4、特殊情况:如手术后或其它原因使病人处于消耗状态(指热量及氨基酸营养不良)已超过10天,而短期内尚无恢复口服营养的可能,原则上也属于适应症。

第3节  肠外营养和肠内营养

一、肠外营养

(一)支持方式:

临床上肠外营养支持方式可分为两种类型,即应用“氨基酸-高浓度葡萄糖” 系统及应用“ 氨基酸-中低浓度葡萄糖-脂肪” 系统。采用高浓度葡萄糖作为主要能源的肠外营养必须经过中心静脉导管输入,且并发症多,近年很少应用。

“氨基酸-中低浓度葡萄糖-脂肪”系统可由中心静脉输入,也可由周围静脉输入,并发症少,近年应用较多。

(二)基质(substances)的需要量:

1、肠外营养:支持中早已不使用水解蛋白作为氨基酸的来源。国内现在广泛使用复合氨基酸注射液,此种氨基酸注射液需含有8种必需氨基酸及6-12 种非必需氨基酸。中国医学科学院卫生研究所建议的中国人必需氨基酸需要量较低,目前的临床应用量已远远超过此基础需要量。关于氨基酸注射液的成份,有大量的研究报道,但仍有许多问题有待进一步研究。

2、 能量的需要:对保持正氮平衡的能量需要的研究表明,热量从0 增加到 40 Kcal/kg,氮的平衡有显著的增加;热量增加到 40 Kcal/kg 以上时,氮平衡的增加不显著。所以,40 Kcal/kg的热量对多数病人是过高的,一般20~30 Kcal/kg 都是有效的。

能量的来源包括糖和脂肪。 Dudrick及Wilmore 在早期开展肠外营养时,主要以葡萄糖为能量来源。80 年以后,人们主张50%的能量可由脂肪乳剂提供。Wretlind 认为长期肠外营养支持中使用脂肪乳剂可预防必需脂肪酸缺乏。Jeejeebhoy研究了肠外营养治疗中补充糖与补充脂肪的不同。如单用葡萄糖作为热量的来源,主要的代谢产物是丙酮酸和乳酸,而且血清胰岛素的水平 4 倍于正常人饭后的水平,游离脂肪酸和酮体则减少;如用脂肪作为热量的主要来源,则丙酮酸和乳酸减少,胰岛素水平下降到接近正常,而与脂肪代谢有关的游离脂肪酸及酮体则增加。近年来有较多报告说明,如单独使用葡萄糖作为非蛋白的热量来源时,可发生脂肪肝,但在使用葡萄糖及脂肪乳剂时不会发生脂肪肝。

脂肪乳剂除了提供热量外,尚能预防必需脂肪酸缺乏症。亚油酸是含有 18 个碳原子和两个不饱和键的脂肪酸,这些脂肪酸只能从食物得到,所以称为必需脂肪酸。亚油酸是细胞膜的重要成份。亚油酸可以延长到 20 个碳原子和 4 个双键,为花生四烯酸,即前列腺素的前体。有人认为每周给 500 ml 脂肪乳剂一次,可以预防必需脂肪酸缺乏,抑制异常脂肪酸的生成。但近年研究说明,长期肠外营养支持的病人每日用10%脂肪乳剂500ml 时,仍不能使红细胞磷脂中的必需脂肪酸完全正常。所以,每日500ml 脂肪乳剂是最低的需要量。

3、维生素:

在肠外营养中维生素是很重要的组成部分。每日维生素的供给量见表105-1。

表105-1   肠外营养支持每日维生素的供给量

种类

供给量

Vit A

25000 IU

Vit B1

15mg

Vit B2

5-10mg

Vit B6

6mg

泛酸

20mg

菸酰胺

150mg

Vit B12

10-15ug

叶酸

2.5 mg

Vit C

500mg

Vit D

100IU

Vit E

5mg

Vit K3

10mg

4、水和电解质:

水的入量每天以 2000 ml 为基础,尿量过多要想到高糖性和尿素性利尿的可能。尿量以每天1000~1500ml 为基础,亦有按每日每 1 Kcal热量给水 1~1.5ml 计算。成人每天主要电解质的需要量如下:钠100~126 mmol,钾60~80 mmol,镁7.5~12.5 mmol,钙5~10 mmol,磷酸盐10 mmol。

5、微量元素:

对于长时间肠外营养支持的病人,维持微量元素的平衡也是个重要的问题。微量元素的每日需要量如下:铜0.3 mg,碘0.12 mg,锌2.9mg,锰0.7 mg, 铬0.02 mg,硒0.118 mg,铁1.0 mg。临床上已研究了肠外营养病人锌的需要量,此种元素是若干酶的必要成份,如果缺乏,可以发生皮炎。如有体液丢失时,需要增加锌的供给量。近年的研究观察到肠外营养支持中发生缺铬时,可引起糖尿病及神经病变,补充后可纠正。缺铬时也易发生感染。肠外营养时铬及硒的代谢研究在国内正在进行。

( 三 ) 营养液的输入技术

肠外营养治疗中,已经有了可以与氨基酸等混合后 (All-in-one) 输入的脂肪乳剂。但有脂肪代谢紊乱的病人,不宜使用脂肪乳剂。故有些病人需作“廓清” 检查,以了解对脂肪的利用情况。脂肪乳剂产品可在 25~30℃室温保存。各种营养素都必须在无菌条件下混合。如果病人特别衰弱,或免疫功能高度抑制,也可应用终端过滤器以减少败血症或菌血症的发生率。

为了防止因病人咳嗽等动作导致中心静脉插管回血堵塞,也为使病人可以下地活动,我们主张使用输液泵。有微电脑控制的泵均有气泡或走空报警器,对泵的流速要定期进行校正,若加用 0.22 u,1.2 u 滤器更增加防止气栓作用。

( 四 ) 肠外营养的供应量

一般成人肠外营养的供应量如表105-2。

表105-2  成人的每天一般基质供应量

(1) 氮入量(Nitrogen)                 0.14~0.16gm/kg

(2) 热卡量                          24~32 Kcal/kg

(3) 脂肪:糖                       1:1~0.4:0.6

(4) 氮(N):钾(K+)                    1gm:5-10mmol

(5) 钠(Na+)                          50~100mmol

二、肠内营养

肠内营养指经鼻胃/鼻肠管或经胃肠造瘘管滴入要素制剂,也有人愿经口摄入。肠内营养可以提供各种必需的营养素以满足病人的代谢需要,导管应放在空肠内。肠内营养在消化道尚有部分功能时可取得与肠外营养相同的效果,且较符合生理状态。此法费用较省,使用较安全,易于监护,并由于膳食的机械刺激与刺激消化道激素的分泌而加速胃肠道功能与形态的恢复。所以基本原则是“只要胃肠功能允许,应尽量采用经胃肠营养”。

(一) 常用肠内营养制剂

由于临床营养研究的进展,渗透压不高、低粘度的要素营养已有多种商品供应,基本上分为以氨基酸为氮源、以水解蛋白为氮源和以酪蛋白为氮源的三大类。

各种商品经肠营养的维生素与矿物质含量, 尤其是电解质的量相差较大, 通常配成热量密度为1Kcal/ml 的溶液。肠内营养常有谷氨酰胺、中链甘油三酯和膳食纤维等成分,以利于维护肠功能。

(二)肠内营养的适应证

肠内营养的可行性主要决定于小肠是否能吸收提供的各种营养素。所以,当病人因原发疾病,或因治疗与诊断的需要而不能或不愿经口摄食,或摄食量不足以满足需要时,如胃肠道功能许可,首先应考虑采用肠内营养。

临床上有以下多种情况适合肠内营养,包括:

1. 经口摄食不足或禁忌

(1)   经口摄食不能:因口腔,咽喉或食道手术,肿瘤,炎症或损害时。

(2)   经口摄食不足:营养素需要量增加而摄食不足,如大面积烧伤、创伤、脓毒病、甲亢、癌症及化疗/放疗时,厌食,蛋白质-能量营养不良 ( protein-energymalnutrition,PEM ),抑郁症,恶心或呕吐时。

(3)   经口摄食禁忌:中枢神经系统紊乱,知觉丧失,脑血管意外以及咽反射丧失而不能吞咽者。

2. 胃肠道疾病

多种原发性胃肠道疾病,采用肠内营养对治疗有利。其原因在于肠内营养时的营养素齐全,要素肠内营养不需消化,非要素肠内营养亦易消化,通过较短的或粘膜面积较小的肠道即可吸收,有能改变肠道菌丛、无渣及无乳糖以及对肠道与胰外分泌刺激较轻等优点。

这些疾病主要有以下几种:

(1) 短肠综合征:由于克隆病,肠系膜动脉或静脉栓塞,肠扭转而需要小肠切除的病人,术后应以 PN 作为营养支持,有的甚至需要长期 PN 。但有的在适当阶段采用或兼用肠内营养,更有利于肠道发生代偿性增生与适应。

(2) 胃肠道瘘:慢性胃肠瘘的死亡率在营养支持 ( 肠外或肠内营养 ) 以前为30-50%,其原因有瘘孔不愈合,电解质丢失,脓毒病及严重营养不良。目前,死亡率已降至 5%~8 %。肠内营养适用于提供的营养素不致从瘘孔流出的病人。要素肠内营养较非要素肠内营养更能降低瘘液的排出量,适用于低位小肠瘘,结肠瘘及远端喂养的胃十二指肠瘘。高位胃,十二指肠瘘应由空肠造口给以要素肠内营养。至少近端有 100cm 功能良好的小肠的小肠瘘,可以由胃内喂养。Randall ( 1984 ) 建议采用 PN 治疗高位胃肠道瘘,而以要素肠内营养用于远端空肠,回肠与结肠瘘。

(3) 炎性肠道疾病:溃疡性结肠炎与克隆病在病情严重时,应采用 TPN 以使肠道得到休息。待病情缓解,小肠功能适当恢复而可耐受要素肠内营养时,通过审慎的连续管饲,亦可提供充分的热量与蛋白质。

(4) 胰脏疾病:虽然肠内营养是否有助于胰腺炎的治疗尚未肯定,但多数人主张在处理胰腺炎的并发症而需开腹时,或病情不严重的胰腺炎病人在麻痹性肠梗阻消退后,采用空肠喂养是恰当的,它可减轻胰液外分泌,并可给予营养支持。

(5) 结肠手术与诊断准备:要素肠内营养无渣,适用于结肠手术或结肠镜检查与放射照相的准备,因其可使肠道干净,菌丛改变及降低感染。

(6) 憩室炎,胆盐腹泻,吸收不良综合征及顽固性腹泻。

3. 其他

(1) 术前或术后营养补充:需要择期手术的营养不良病人,于术前经两周肠内营养,使代谢状况得到改善。在腹部手术后 24 小时,小肠蠕动及吸收功能逐渐恢复正常。所以,在主要手术完毕后放置空肠造口喂养管,术后可及时喂养。

(2) 心血管疾病:心脏病恶病质时,如经口摄入的热量不足 1,000cal/d,则应肠内营养补充。如低于 500cal/d,则应采用全价肠内营养以维持其代谢需要。

(3) 肝功能与肾功能衰竭:分别采用特殊应用肠内营养,如 Hepatic-Aid 与 Amin-Aid 等。

(4) 先天性氨基酸代谢缺陷病。

(三)肠内营养的禁忌证

肠内营养不宜应用、或慎用于下列情况:

1.     年龄小于 3 个月的婴儿,不能耐受高张液体肠内营养的喂养。应采用等张的婴儿肠内营养,使用时要注意可能产生的电解质紊乱,并补充足够的水分。年龄大于 1 周岁的婴儿可应用肠内营养。

2.     小肠广泛切除后宜采用 PN 6~8 周,以后采用逐步增量的肠内营养。

3.     胃部分切除后不能耐受高渗糖的肠内营养,易产生倾倒综合征。有的病人只能耐受缓慢的滴注。

4.     空肠瘘的病人不论在瘘的上端或下端喂养,均有困难。由于缺乏足够的小肠吸收面积,不能贸然进行管饲,以免加重病情。

5.     处于严重应激状态,麻痹性肠梗阻,上消化道出血,顽固性呕吐,腹膜炎或腹泻急性期中,均不宜给予肠内营养。

6.     严重吸收不良综合征及衰弱的病人,在肠内营养以前,应给予一段时间的 PN,以改善其小肠酶的活力及粘膜细胞的状态。

7.     症状明显的糖尿病、接受高剂量类固醇药物的病人都不耐受肠内营养的高糖负荷。

8.     先天性氨基酸代谢缺陷病的儿童不能采用一般的肠内营养肠内营养。

(四)肠内营养投给途径

肠内营养投给途径的选择决定于疾病本身,喂养时间长短,精神状态及胃肠道功能。不同途径的适应证,禁忌证及可能发生的并发症见表105-3。

表105-3  肠内营养时投给途径的选择

(一) 经口或鼻胃途径

适应证:

(1) 胃肠道完整,代谢需要增加,短期应用

(2) 昏迷 ( 短期应用 )

(3) 需要恒速输注时 ( 如腹泻,糖原病 )

(4) 补充热量 ( 厌食,炎性肠道疾病,癌,生长迟缓 )

(5) 早产儿 ( 孕期

禁忌证:

(1) 严重反复呕吐,胃反流

(2) 食管炎,食管狭窄

并发症:

(1) 反流,吸入性肺炎

(2) 鼻腔损伤,鼻孔坏死 ( 鼻胃管引起 )

(二) 鼻十二指肠/鼻空肠或空肠造口途径

适应证:

(1) 胃内喂养有吸入危险时 ( 早产儿,婴儿,老年人 )

(2) 胃蠕动不佳 ( 术后,早产儿 )

禁忌证:

(1) 远端肠道阻塞

(2) 小肠吸收不良或肠道内细菌生长过盛

(3) 小肠运动障碍

并发症:

(1) 肠道穿孔 ( 因采用硬质聚氯乙烯喂养管 )

(2) 倾倒综合征 ( 高渗肠内营养 )

(3) 吸收不良 ( 因与胰液及胆汁混合不全 )

(4) 移位至胃

(三) 食道造口途径

适应证:

(1) 头,颈部癌

(2) 上颌面部创伤或先天性畸形

禁忌证:胸部食管阻塞

并发症:感染,出血

(四) 胃造口途径

适应证:

(1) 昏迷(长期应用)

(2) 吮吸或吞咽不全

(3) 先天性畸形(食道闭锁,气管食道瘘)

(4) 长期高代谢,热量与蛋白质需要增加

禁忌证:

(1) 严重食道或胃反流,胃癌,胃溃疡,恶心或呕吐

(2) 胃郁积

并发症:

(1) 幽门梗阻(包括由于喂养管位移造成的扭结)

(2) 倾倒综合征,反流

(五)从肠外营养过渡到肠内营养:

长期 PN可造成胃肠道功能衰退。所以,从 PN 过渡到肠内营养必须逐渐进行,否则势必加重肠道的负荷而不利于恢复。其过程大致可分为四阶段:(1) 肠外营养与管饲结合;(2) 单纯管饲;(3) 管饲与经口摄食结合;(4) 正常肠内营养。根据病人的临床情况,营养支持方案应因人而异。至于必须遵守上述步骤的病人(如短肠综合征),PN不能骤然停止,宜逐渐经过肠内营养以使残余肠道细胞得到再生及适应。这种病人于 PN 后,当能开始耐受肠内喂养时,先采用低浓度,缓速输注要素肠内营养或非要素肠内营养,监测水,电解质平衡及营养素摄入量,以后逐渐增加肠内量而降低肠外量,直至肠内营养能满足代谢需要时,才完全撤除PN,进而将管饲与经口摄食结合,最后至正常肠内营养。

Moore (1986)称由于 PN 能产生饱感综合征而使胃蠕动抑制,主张先使之轻度的饥饿数日,静脉仅输注保持水、电解质平衡的液体,以便刺激胃肠活动。同时利用条件反射,借助菜肴的色、香、味以引起食欲,或与家人共餐以得到愉快,都是重要的措施,通过管饲与经口摄食的适当配合,有助于从肠外过渡到肠内营养。从长期管饲过渡到经口摄食正常肠内营养,亦应遵循这个原则。

总之,通过几十年的实验研究与临床应用,肠内营养的效果已得到科学的证实。近 20 年来,国外肠内营养的发展很快,无论在肠内营养制剂的研制、器材的改进与应用技术等方面都有日新月异的变化。它为不能或不愿摄食以及摄食不足的病人提供满足代谢需要的基质,从而有助于治疗与康复。但目前我们的差距还较大,仅有一、二种要素肠内营养与非要素肠内营养制剂,喂养管与输注泵更为落后。今后应发展各种便于应用、价廉、有效、疾病特异性的肠内营养制剂及能配制适应个别病人需要的组件肠内营养、生产全部必要的优质器材。医院应成立临床营养支持小组,或有关人员互相配合以执行 PN 或肠内营养。营养师有责任评定病人的营养状况,计算营养素需要量,建议支持方案,观察支持后的效果与提出出院后的肠内营养注意事项,进行家庭肠内营养的随访。并经常与医师联系,交换意见,提供数据以便及时调整方案。此外,还需食品、制药、化学与机械等工业或工程的配合以完善肠内营养的实施与发展。

第4节  外科营养支持的管理与监测

外科营养支持要取得好效果,良好的组织管理是不可缺少的,不论何种管理方式均需遵循共同的原则和要求。完整的平衡表格有助于胃肠外营养支持的安全进行,病人的肠外营养内容取决于科学的调查研究,而不依赖于医院内不同医生的各自意见。肠外营养输液管道必须保持高度无菌,不作其它用途,如采用多腔导管,还可作其他用途。医生在手术室做中心插管以及每天开医嘱。护士则完成从观察病人生命体征到运转输液系统的多方面工作,如检查输液速度,与病人及其家属接触,解除他们对肠外营养支持上的心理顾虑等。药剂师在肠外营养管理中的作用也很重要,可以为各单位的医师提供有关药物配伍禁忌,溶解度情况,混合各种制剂的指导,以便通过胃肠外营养支持纠正各种代谢紊乱,而又可减少不必要的同时周围静脉输液。

一、 临床监测

1、中心静脉插管后监测:

中心静脉插管可通过上、下腔静脉分支的多种进路插入,但原则是一致的,即导管尖端应在上下腔静脉的根部。

2.、体液平衡等监测:

主要是水、电解质、氮平衡的监测。每例应有平衡记录表,平衡表格是了解肠外营养支持时的重要依据。

临床监测的基本项目如下:

(1)  中心静脉插管后检查有无并发症, 应摄X-线片。

(2)  插入导管部位的皮肤应每天更换敷料, 并用碘制剂作局部处理。

(3)  准确的输液速度, 最好用输液泵。

(4)  每 2~7 天测体重一次。

(5)  测上臂中点周径及皮褶厚度, 每二周一次, 作血细胞检查一周一次。

(6)  体温脉搏一日四次, 血压每天一次。

(7)  留24 小时尿、记尿量。记总出入液量,每天分析 K+、Na+、N 的排出量。

(8)  病房主治医师、住院医师及护士至少每天讨论病情一次。

(9)       使用临床观察表格, 逐日填写。

二、实验室监测

一般要有氮平衡、血浆蛋白、血糖及电解质等项目。

第5节 肠外营养支持的并发症及其预防

肠外营养所能引起的并发症一般是可以预防的。

一、中心静脉置管、输液等技术问题所致的并发症

术者熟练掌握技术,严格按照操作规程和解剖标志,绝大多数并发症是可以避免的。即使发生一些小的问题,处理得当也不致引起严重后果。

下述情况应避免作锁骨下/上静脉穿刺:

1.     全身肝素化或凝血机制有严重障碍者;

2.     严重肺气肿病人,肺尖部位过高易发生气胸者;

3.     胸廓畸形致解剖标志不清楚者;

4.     作过颈或胸部手术,改变了解剖关系者。

二、感染

在早年应用肠外营养支持时感染的发生率相当高,如北京协和医院自 1971-1974 年与感染有关的总的并发症率约为 5.0 %,但 1980-1984 年与感染有关的并发症率约为1 %。北京协和医院的经导管的败血症发生率已显著降低 ( 1984 年后为 1 % )。

在治疗过程中出现感染迹象和不明原因的发热, 应时刻想到与导管和输入物有关的可能性, 应检测输液瓶内残液, 作细菌培养和血培养, 拔出导管时管尖作细菌培养。感染往往可以得到及时诊断和控制。细菌移位(Bacterial Translocation,BT)也可导致败血症。

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三、与代谢有关的并发症

1、与输入高渗葡萄糖有关的合并症:应用由脂肪供应30-40-50%热卡后, 此并发症已很罕见。

2、与输氨基酸有关的并发症:

(1)  高氯性代谢性酸中毒和高血氨症:现在已很少发生。

(2)      肝脏毒性反应:临床上常可发现肠外营养疗程中转氨酶,碱性磷酸酶以及血清胆红素升高等,一般认为是由于病人对氨基酸的耐受性不良所致。成人长期应用高糖,小儿较长期应用脂肪乳剂亦可发生,尤其缺乏必需氨基酸时。肝毒性反应是可逆的。

(3)      由于有的氨基酸溶液中用二硫化钠作为色氨酸的稳定剂,其分解产物有毒性,可致肝损害。近来已注意不用/少用稳定剂,这种合并症已较少发生。

(4)  Glutamine 缺乏:已有复方氨基酸静脉制剂含谷氨酰胺双肽。

第6节  肠粘膜屏障损害概论

在创伤、手术、放疗、化疗、严重感染、重症胰腺炎等应激状态或长期进行肠外营养的情况下,肠道粘膜的结构和功能可能受到严重损害,可导致肠功能衰竭(障碍),甚至发生多脏器功能衰竭而危及生命。早期诊断肠屏障损害有重要临床意义。肠粘膜屏障损害病人常需肠外与肠内营养支持。在当前肠外与肠内营养重要的改进趋势中,包括谷氨酰胺和生长激素的应用。

一、细菌移位(bacterial translocation, BT)

Wilmore称肠道是外科应激反应的中心器官。肠道作为人体的消化器官,在维持机体正常营养中起着极其重要的作用。同时,肠道还活跃地参与创伤、烧伤和感染后的各种应激反应。肠粘膜有500万个绒毛,总面积约20平方米,在某些情况下是细菌及毒素侵入人体的危险通道。当机体应激反应过度或失调,可首先使肠道粘膜屏障的完整性遭到破坏,使原先寄生于肠道内的微生物及其毒素越过受损的肠道粘膜屏障,大量侵入无菌状态的肠外组织,如粘膜组织、肠壁、肠系膜淋巴结、门静脉及其它远隔脏器或系统,这一过程被称为细菌移位(bacterial translocation, BT),其结果可触发全身炎性反应和多器官功能衰竭(multiple organ failure, MOF)。反过来MOF又可加重肠粘膜坏死和细菌移位,造成恶性循环。

促进细菌移位的三种主要机制是: (1) 肠粘膜屏障的损伤或萎缩;(2) 机体免疫防御机能下降;(3) 肠道菌群失调引起细菌过度增生。

正常肠屏障功能的维持依赖于由胃肠相关淋巴组织(gut-associated lymphatic tissue, GALT)产生的特异性的分泌型免疫球蛋白A(secretory IgA,S-IgA),以及非特异性因素,包括机械和化学屏障,如:胃酸、蠕动、肠上皮紧密联结、粘液、消化酶和正常菌群等。维持正常的上皮细胞能防止经上皮的细菌移位;保护好紧密连接能防经细胞旁通道的细菌移位。 S-IgA是胃肠道和粘膜表面主要的免疫球蛋白。胆汁中的 S-IgA 可达消化道IgA总量的 90%,对上消化道粘膜防御起着重要作用。细菌粘附被认为是细菌寄生和侵入肠道深层的第一步,S-IgA 可以防止细菌粘附到粘膜细胞。S-IgA还可防止肠抗原的摄取和内毒素、微生物结合到微绒毛。IgA 可溶解细菌,阻碍细菌复制和阻碍细菌结合到上皮细胞受体。尽管一个正常的免疫功能对胃肠屏障功能都很重要,但完整的肠道上皮在免疫抑制情况下仍能维持有效的胃肠屏障。

二、肠粘膜屏障损害的病理生理和临床表现

在创伤、手术、放疗、化疗、严重感染、重症胰腺炎等应激状态或长期进行肠外营养的情况下,肠粘膜的结构和功能可能受到严重的损害,表现为肠粘膜萎缩,肠粘膜通透性增高。在创伤及重度感染的患者,因炎性介质与细胞因子的介导及细菌内毒素的作用,肠粘膜水肿,肠绒毛高度降低,肠系膜血管收缩,血流量减少,并加速细胞调亡,导致肠功能障碍。

发生肠功能障碍后,肠道的消化和吸收功能丧失,肠液大量排出,造成脱水,进一步加重时,常合并肠梗阻,肠液排进第三间隙及腹腔,造成体液丢失,并可出现细菌和毒素移位,引发肠源性感染。这需三个基本条件:(1)肠粘膜屏障受损;(2)肠道细菌过度繁殖及(3)全身免疫及肠道免疫功能降低。肠道细菌及其毒素(脂多糖)移位可激活单核-巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞等系统产生一系列炎性介质和细胞因子,引发全身过度炎症反应及多脏器功能衰竭(MOF)。临床上出现不规则高热,血细菌培养阳性等。

这些病人常需肠外与肠内营养治疗,但长期使用又可加重肠屏障损害;早期诊断肠屏障损害有重要临床意义。

三、肠道粘膜屏障损伤的机理

(一)   肠粘膜通透性增高

肠粘膜通透性是指肠道粘膜上皮容易被某些分子物质以简单扩散的方式通过的特性。临床上肠粘膜通透性主要是指分子量大于150的分子物质对肠道上皮的渗透。严重感染、创伤、大面积烧伤、急性胰腺炎等均可导致肠粘膜屏障受损。早在肠道粘膜形态学出现明显变化之前,肠粘膜通透性增高已经发生。故肠粘膜通透性增高可反映早期肠道粘膜屏障的损害。

临床上造成肠粘膜本身损害的最常见原因是创伤、烧伤、重度感染、出血性休克等原因造成肠粘膜组织结构和通透性的损伤。肠粘膜屏障包括生物、机械、化学和免疫屏障,其结构基础是肠壁结构和功能的完整性。在创伤、烧伤和重度感染等应激状态下,经各种细胞因子和激素的作用,高代谢反应的持续发展,机体组织血流分布改变,谷氨酰胺水平进一步降低。肠粘膜组织处于低灌注和低血氧状态,内毒素休克使肠粘膜耗氧量增加。这些均造成粘膜细胞缺氧和粘膜组织酸中毒。在缺氧状态下,人体肠道粘膜的黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶,ATP降解为次黄嘌呤并大量堆积。再灌注后,在有氧条件下,次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶催化下生成黄嘌呤,O2转变为O2-,并生成具有极强细胞毒性的OH-和H2O2,最终破坏粘膜结构。这种由氧自由基介导的再灌注损伤是肠粘膜损伤的最重要原因。这种损伤的程度可从粘膜血管通透性增加、粘膜上皮水肿、粘膜上皮通透性增加、上皮从绒毛顶开始的脱落、粘膜全层脱落和粘膜下层断裂不等,细菌移位也随上述粘膜损伤程度的加重而加重。

目前认为,毒素和多种细胞因子(cytokines)均可引起肠粘膜通透性增高,其中包括内毒素、肿瘤坏死因子(TNF)、γ-干扰素、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-2(IL-2)、血小板激活因子(PAF)和一氧化氮(NO)等。内毒素可使肠粘膜上皮细胞的超微结构(微绒毛和细胞终末网)发生病理改变,通过损伤细胞内支架系统而破坏细胞间紧密连接,从而导致肠粘膜通透性增高。TNF增加肠上皮通透性亦可通过破坏细胞间紧密连接的机制而实现。但离体研究发现,γ-干扰素可使离体培养的薄层肠上皮对甘露醇的通透性增加,TNF、IL-1和IL-2则未能增加此时肠上皮对甘露醇的通透性。当给小鼠注射PAF后,可导致胃肠粘膜出现明显的病理损害,使肠腔内125I标记的清蛋白和51Cr-EDTA吸收入血增加,可能是通过激活粘附的白细胞释放氧自由基,氧自由基损伤细胞旁路径通道而使肠粘膜通透性发生改变。

在细胞因子复杂的连锁反应中,肿瘤坏死因子(TNF)可能起着核心作用。有研究表明,内毒素通过脂多糖结合蛋白(LBP)/脂多糖受体CD14的增敏系统,打开细胞内信号传导通路,激发肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-1(IL-1)和白细胞介素-6(IL-6)等基因的表达,介导单核-巨噬细胞等的活化,打破促炎因子和抑炎因子的平衡,引发一系列病理生理改变并可最终导致MOF。

(二)   肠粘膜支持能力下降

肠道粘膜支持系统包括正常菌群构成的生物屏障、适宜的营养摄入和健全的免疫系统等。其中任一环节受损,均可导致肠道粘膜支持系统整体受损,并降低粘膜更新和修复能力。

1、广谱抗生素的广泛使用造成在正常情况下专性厌氧菌占主导的肠道菌群失调,并使由正常菌群构成的肠道生物屏障被破坏。

2、长期禁食或长期接受肠外营养,使肠道长期处于无负荷的“休眠”状态,粘膜缺少食物和消化道激素的刺激,可使肠绒毛萎缩,肠粘膜变薄,并使粘膜更新和修复能力降低;同时,胃酸、胆汁、溶菌酶、粘多糖和蛋白分解酶分泌减少,肠液化学杀菌能力减弱,都可促使肠道致病菌繁殖。

3、目前认为,肠道是人体最大的外周免疫器官,肠粘膜间质中的T淋巴细胞、B淋巴细胞和浆细胞在抗原刺激下产生大量的分泌型IgA(S-IgA),这种局部免疫反应构成肠道免疫屏障的第一道防线。若抗原物质穿过肠壁进入门静脉或淋巴管,到达肝脏或肠系膜淋巴结后,肠壁和肠系膜淋巴组织及肝、脾内网状内皮系统可起到吞噬和解毒作用,这构成肠道免疫屏障的第二道防线。在免疫系统受损时,侵入的细菌及其毒素易于进入体循环和其它组织。

第7节  肠屏障损害的诊断

一、肠粘膜通透性改变的检测

(一)乳果糖和甘露醇比值(lactulose mannitol ratio, L/M)

国外临床研究肠屏障功能有近十年的历史 (德国和荷兰的少数单位),他们

采用了解肠粘膜通透性判断病人的肠屏障功能。我们从1992年开始肠粘膜通透性的动物研究,应用乳果糖和甘露醇研究肠粘膜通透性变化。1996年开始的临床研究,发现大手术6天后病人中,60%的肠粘膜通透性升高。

目前临床上常采用乳果糖和甘露醇比值(L/M)和周围静脉内毒素测定来判断肠粘膜通透性的变化。其原理为:乳果糖和甘露醇在肠道内的吸收途径不同。乳果糖的分子量为342(0.92nm),它主要通过小肠粘膜上皮细胞间的紧密连接而吸收;而甘露醇的分子量为182(0.67nm),主要通过小肠上皮细胞的细胞膜上的水溶性微空而吸收。二者在小肠内不代谢,故从肠道吸收入血,然后由尿中排除时,可在尿中进行准确和定量测定,并由此反应出其吸收量。肠道粘膜屏障损伤导致上皮细胞间的结构发生改变而使通透性增加,这可造成乳果糖的吸收量增加;而从细胞膜途径吸收的甘露醇的吸收量并无大的变化。因此,尿中乳果糖和甘露醇比值(L/M)升高。

乳果糖和甘露醇的测定即往多采用薄层层析法和酶标记法测定,但这两种方法因干扰因素较多,故影响其准确性。后多采用气相色谱法,其准确性大为提高,但样品处理过程较为复杂,并不适于临床应用。国外近年来采用电化学高效液相色谱法( HPLC with pulsed electrochemical detection, HPLC-PED),较其它方法有更高的灵敏度和特异性,且标本处理过程简单,测定快速,并可同时测定几种糖类,临床应用较为方便,是目前最先进的糖类测定方法。北京协和医院外科应用HPLC-PED法测定20例健康志愿者的乳果糖和甘露醇比值(L/M)为0.021±0.0016, 乳果糖和甘露醇的变异系数分别为2.3%和5.4%,回收率为94.3-101.9%。

(二)其他检测探针

1、  同位素探针

包括51Cr-EDTA和99mTc-DTPA等。其优点在于容易检测。但其放射性对人体有一定损害,这在很大程度上限制了其使用。另外,由于每次近能采用一种同位素探针进行检测,故其结果的准确性受到影响。

2、聚乙二醇类探针

包括PEG-400,PEG-600,PEG-900,PEG-1000和PEG-4000等。但由于聚乙二醇类兼有水溶性和一定的脂溶性,在肠道吸收时,易受渗透压浓度的影响,静脉注射后,回收率极低,因而临床实际应用意义不大。

3、  循环D-乳酸

D-乳酸是肠道多种细菌发酵的代谢产物。当肠道发生急性缺血时,局部细菌大量繁殖,破坏肠粘膜生物屏障,由于肠缺血导致肠粘膜绒毛顶端上皮脱落,细胞旁路径增加而导致肠粘膜通透性增加。此时肠道中细菌产生的大量D-乳酸透过受损的肠粘膜经循环进入血液,故检测血液中D-乳酸水平即可及时反映肠粘膜损害程度和通透性变化。

二、外周血中细菌DNA片段的检测

近年来人们逐渐认识到内源性感染的重要性。肠道存在大量细菌,并与肠粘膜接触。成为机体最大的可能性内源性感染源。但由于众多因素的干扰,临床高度怀疑感染的患者的血细菌培养结果常为阴性,而且相当费时(至少48小时)。国外文献报告临床诊断为败血症的患者,传统的血细菌培养阳性率仅为14%,而 PCR的阳性检出率达64%。临床及动物实验均发现肠道细菌移位最常见的是大肠杆菌(Escherichia Coli),占50%以上,故北京协和医院外科选择大肠杆菌β半乳糖苷酶基因作为目的基因,以特异性引物BG-1,BG-4进行PCR。由于肠道中含有大量厌氧菌,国外临床实验证明厌氧菌也可发生移位。临床败血症血培养中50%~90%厌氧菌为脆弱类杆菌(Fragilis Bacteroides),故北京协和医院外科选择谷氨酰胺合成酶基因作为靶基因,用特异性引物BFR-1, BFR-2进行PCR,用于菌血症的筛查。

1998至1999年,北京协和医院外科应用聚合酶链反应技术(PCR)检测外周血中的细菌DNA片段,并进行二次特异性检测。结果:111例术前PCR结果阴性的开腹手术病人中,23例血培养中3例结果阳性(13.0%),分别为大肠杆菌,大肠杆菌及鲍曼氏不动杆菌,阴沟肠杆菌。3例PCR结果均为阳性。23例血培养中PCR结果阳性共10例(43.6%),阳性率高于血培养(P〈0.05)。111例腹部手术病人中,术后PCR结果阳性者19例(17.1%),其中16例(84.2%)存在全身感染。该技术具有高度敏感性和特异性,且检测迅速(可在4小时内得出结果)。此方法不受抗菌素应用的影响。证明PCR方法是腹部手术术后检测肠道细菌移位较为敏感的方法;PCR方法对检测血液中细菌的存在与否较血培养更为敏感;对判断临床预后有指导意义。

第8节  肠屏障损害与肠外肠内营养

长期肠外营养支持还存在一些问题,如脂肪和水份的增加偏多,无脂肉质 (lean body mass, LBM) 的增加不够;肠粘膜可能萎缩;肠道内细菌可能移位等。当前重要的改进趋势中,包括谷氨酰胺和生长激素的应用。同时,人们重新认识到肠内营养的重要性,并明确提出在肠道功能允许的条件下,首选肠内营养。

一、谷氨酰胺对肠粘膜屏障功能的改进

(一)谷氨酰胺的生理

谷氨酰胺(glutamine, GLN)是人体内最丰富的游离氨基酸,占血浆游离氨基酸总量的20%。GLN既可为氨基酸、蛋白质和核酸的合成提供氮源,又能氧化释放能量。肠道的主要能量来源是GLN,而非葡萄糖。正常进食时,GLN为肠道供能比例占总量的70%以上,而葡萄糖供能不足20%。故可以说,肠道是GLN最主要的消耗器官。谷氨酰胺还可作为其它迅速增殖细胞(如免疫细胞)的燃料而被利用。大量的研究表明,谷氨酰胺能促进氮平衡,保持肠粘膜完整,防止细菌移位和肠道毒素入血。谷氨酰胺浓度与蛋白合成和分解的速度有相关关系。谷氨酰胺的重要代谢功能参见表105-4。

表105-4  谷氨酰胺的重要代谢功能

肌体蛋白质合成的必需氨基酸

核苷酸合成的必需前体

肾脏氨形成的底物

肝脏尿素生成和糖异生的底物

蛋白质合成的剌激物/蛋白质分解的抑制物

糖原合成的剌激物

迅速复制细胞(如肠道和免疫细胞)的代谢燃料

肠粘膜细胞本身既不能产生亦无法储存GLN,GLN的来源依靠内源性和外源性两条途径。其中,以内源性途径为主。这一途径主要来自肌肉和肺泡,它们的细胞中含有大量的谷氨酰胺合成酶,可合成大量的GLN,并释放入血,为肠粘膜细胞和淋巴细胞提供大量的内源性GLN。肾脏也可产生一定量GLN,用于为肾小管细胞代谢的能量来源。同时生成的尿氨有利于HCO3-的生成和回收,这对于维持体内酸碱平衡至关重要。

在分解代谢状态下,利用谷氨酰胺的组织细胞 (如肠粘膜和受到剌激的免疫细胞) 对谷氨酰胺的需要量可能增加,骨骼肌加速产生GLN。由肌肉组织释放的GLN可占游离氨基酸池的50%以上,这是肌肉内GLN水平下降的主要原因。由于肌细胞产生GLN的能力有限,在创伤/感染后高代谢状态下不能适应机体需要,血浆中GLN因供大于求而导致浓度下降。Vinnars发现,创伤后24小时,即可出现血浆GLN水平降低。这种丢失的程度与创伤/感染的程度成正相关。创伤/感染后创伤后肠道、肾脏、淋巴细胞和巨噬细胞对GLN的摄入量大为上升,最高可达2倍以上,肌肉蛋白为满足此应激反应,消耗量明显增加。肠道摄入的GLN一方面为粘膜细胞的氧化提供能量,另一方面通过释放丙氨酸,为糖原异生提供原料。全身感染后,肌肉内谷氨酰胺合成酶增加明显,肌肉大量释放GLN,肌肉蛋白质消耗较创伤时更为巨大和持久,特别在已有蛋白质-热量营养不良和GLN消耗的病人,这种情况尤为显著。另一方面,因肠粘膜的血液供应障碍,加之过氧化物和细胞介质的损害,使肠粘膜内谷氨酰胺酶的数量减少,活性降低,造成肠道对GLN的利用能力降低70%。此时,肌肉和肾脏释放的GLN主要流向肝脏和淋巴组织,并为二者所利用。这种内源性GLN的供应不足,使肠粘膜细胞和免疫细胞处于GLN饥饿状态,如不及时由外界补充GLN,则肌肉消耗加速,肠粘膜细胞代谢底物不足,肠粘膜屏障遭到破坏,出现肠道细菌移位,并持续加重,肠粘膜衰竭明显。同时,免疫细胞的增生、细胞介质和免疫球蛋白的生物合成受损。因此,若不能经饮食补充足够的谷氨酰胺,将产生谷氨酰胺的相对缺乏。人体和动物研究的可利用资料强烈支持这种观点,即谷氨酰胺是条件非必需氨基酸,在正常情况下它具有非必需氨基酸的特点,但在分解代谢疾病的过程中,它是一种必需氨基酸。

(二)谷氨酰胺的动物研究

大量的动物研究评价了补充L-谷氨酰胺的肠外或肠内营养与等氮等热卡但不含谷氨酰胺的营养的比较 (表105-5)。

表105-5       动物实验中补充谷氮酰氨的有益作用

维持骨骼肌细胞内的GLN浓度

增加氮潴留,剌激蛋白质合成

增强肠外营养过程中肠粘膜的细胞构成

增强化疗、放疗和脓毒症后粘膜修复

化疗/放疗后降低菌血症和改善生存

减轻肠外营养或肠内要素饮食时的胰腺萎缩和肝脂肪沉积

增强肠外营养过程中肠道免疫功能

维持化疗、脓毒症和中毒性肝损害后的组织谷胱甘肽水平

剌激正常和炎性小肠的水、钠和氯的转运

促进乙酰水杨酸引起的胃粘膜损害后的愈合

与不含谷氨酰胺的营养液比较,补充谷氨酰胺双肽的胃肠外营养液能减轻PN 引起的小肠粘膜萎缩。而补充L-谷氨酰胺和谷氨酰胺双肽的肠外营养对肠细胞构成产生相似的作用。

(二)   人体对谷氨酰胺和谷氨酰胺双肽的利用

在目前可通过胃肠道外给予接受肠外营养病人补充谷氨酰胺双肽制剂(换算成L-谷氨酰胺的剂量为0.3-0.4g/kg/24小时的剂量给予病人)。我们的研究表明,病人在给予谷氨酰胺双肽(dipeptide,剂量为0.4 g/kg/24h),血GLN的浓度平稳上升。输入GLN的期间血谷氨酸和血氨无明显改变。尿中排出的GLN极少。

越来越多的临床研究证明了营养支持中补充谷氮酰胺或谷氨酰胺前体的特殊营养液的优点 (表105-6、表105-7)。

Wilmore的研究评价了GLN加入到肠外营养中的安全性。7位正常人分3期静脉给予3种等氮等热卡的溶液。在处方中加入0、0.3或0.6g/kg/d的GLN。每日监测他们的临床或易发生的副作用,进行精神状态检查或连续性能试验(continueous performance test, CPT) 6次/5d,每日作氮平衡试验。每周抽血3次检查血浆和全血的氨基酸和氨、血清激素、标准临床化验和全血细胞计数。结果是,在5天的输注研究中,不管输入的GLN剂量如何,受试者的生命体征、系列精神状态检查和CPT分数均维持正常。GLN-PN未明显改变血化验值和激素水平。这些健康受试者中血浆GLN升高约30%。循环血中的氨或谷氨酸水平未发现明显改变。

Wilmore和Zeigler 也在骨髓移植(BMT)病人进行了研究。多种药物化疗和全身放疗之后输入同种骨髓。第二天开始输给静脉营养液。能量以葡萄糖 (非蛋白能量的70%)和脂肪乳剂提供。蛋白质摄入按1.5/kg/d。进行研究的PN溶液平均给予30±2d。没有病人出现对含GLN的PN出现临床毒性的主观和客观证据。所有8 例病人进行PN前的血浆GLN水平均在正常范围之内,但BMT后头两周内对照组和低剂量GLN组轻度下降,然后上升至正常。2例给予大剂量GLN病人的血浆GLN水平维持在基础值以上且普遍比其他PN组中的浓度要高。GLN中断以后3-5天测定时,GLN治疗组的血浆GLN水平下降。

其他研究者研究了含谷氨酰胺的双肽在人体内的药动学。GLN 双肽比游离GLN在溶液中更易溶解,半衰期更长。与L-GLN不同,它可进行热消毒。Furst 等研究了丙氨酰-谷氨酰胺 (ALA-GLN)在正常人中静脉注射 (130mg/kg)和作为氨基酸混合液的成分滴注(0.024g/kg/24h时) 4小时的动力学和利用度。发现GLN双肽迅速消失(t1/2=3.8min),伴有血ALA和GLN浓度即刻和等分子增加。游离GLN的半数消除时间为12分钟,与我们在大动物首期消除数据相类似。滴注ALA-GLN 60分钟时血浆GLN上升33%,与游离L-GLN滴注4小时的药动学相类似,在滴注过程中,ALA-GLN浓度为微量水平,尿中未能测到双肽,这些说明ALA-GLN有效水解成了游离氨基酸。

重要脏器功能不全的病人,尤其是肾和/或肝功能不全的病人通常对氨基酸液的耐受性差。肾或肝功能衰竭的病人给予富含GLN或GLN双肽的营养液有可能出现氮质血症,考虑到这一点非常重要。这些脏器的功能不全可能损害病人有效利用GLN的能力并潜伏着导致血液和组织中GLN终末产物浓度增高的可能。尽管仍未证实GLN对这些病人组的毒性,在获得更多的资料之前,不用含GLN的肠外和肠内营养的合理标准包括:血尿素氮325mmol/L(无透析时)和总胆红素3175mmol/L的病人,再就是中枢神经系统功能不全(如肝性脑病)的病人理论上说可能不能耐受血GLN升高。为了补充用于持定病人安全性资料,需要在其他病人组中作有关补充GLN临床耐受性的进一步研究。但迄今为止的研究仍未报告过给予GLN独有的并发症。

表105-6  补充L-GLN、ALA-GLN、AKG或OAK的有益作用

维持/恢复骨骼肌细胞内GLN水平(L-GLN, ALA-GLN)

维持/增加血浆谷氨酰胺浓度 (L-GLN,ALA-GLN,OAK,AKG)

手术、BMT或烧伤后改善氮平衡 (L-GLN,ALA-GLN)

增加术后骨骼肌蛋白质合成 (L-GLN,ALA-GLN,OAK,AKG)

减少BMT后纤维蛋白质分解(L-GLN)

减少BMT后细胞外液扩张 (L-GLN)

促进烧伤后伤口愈合 (肠内OAK)

增加创伤后GH和胰岛素水平 (肠内OAK)

增加短肠综合症患儿的生长速度和IGF-1水平 (OAK)

与GH和纤维素一起促进短肠综合症患者对营养液的吸收 (L-GLN)

增加危重病人对D-木糖的吸收 (ALA-GLN)

降低BMT后临床感染和细菌植入 (L-GLN)

综短BMT后住院时间 (L-GLN)

L-GLN=游离L-谷氨酰胺;ALA-GLN=丙氨酰谷氨酰胺双肽;OAK=鸟氨酸-a-酮戊酸;AKG=a-酮戊酸;BMT=骨髓移植。

在短肠综合症后继发生长迟缓的小孩中进行的一项初步研究中,将OAK (15g/kg)加入到肠外营养液中伴有身高生长速度加快和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平升高。另一项小规模研究表明含ALA-GLN双肽(约20g/L或0.3g/kg/day)的PN能使危重病人小肠吸收D-木糖增加。

迄今对输入含有游离L-GLN、GLN双肽、OAK或AKG肠外营养时氮和氨基酸代谢反应的研究产生了大致相似的代谢结果。各种形式的GLN都有其固有的潜在的优点和缺点。GLN比GLN双肽或类似物便宜得多,但其在溶液中的溶解性更差。由于产生可能有毒的副产物 (如焦谷氨酸)而不能进行热力消毒。另一方面,要产生有益的代谢作用需要给予比较大剂的GLN (占氨基酸氮的25%-40%),因此,如给予GLN双肽时需要大量的与GLN连接的氨基酸。将GLN混合到必需氨基酸中的双肽合成法使得最终能给予营养效力更高的双肽溶液。

国外的研究表明,择期大手术的病人接受 5天的肠外营养支持,二组病人接受的是等氮和等热卡的肠外营养,对照组病人没有丙氨酸-谷氨酰胺双肽, 病人手术后每天的氮平衡都比对照组要好。与病人净氮平衡的改善相关的是,研究组病人的细胞内谷氨酰胺水平得到了维持,而对照组病人的细胞内谷氨酰胺水平比手术前明显下降。其它作者的研究结果也是类似的,胆囊切除术后病人接受丙氨酸-谷氨酰胺双肽或游离的谷氨酰胺补充后,病人细胞内的谷氨酰胺水平也得到了维持 (是手术前的91%),同时,肌肉内核糖体手术后的特征性变化也消失了。对炎性肠道病和肿瘤病人的研究发现,补充谷氨酰胺双肽后病人的肠粘膜通透性和肠绒毛的高度也得到了维持。但国内外关于丙氨酸-谷氨酰胺双肽对外科大手术病人肠粘膜通透性和对临床预后影响的报告很少。

表105-7  补充谷氨酰胺或谷氨酰胺双肽可能有益的病人群

1、分解代谢疾病

-烧伤/外伤/大手术

-急性/慢性感染

2、肠道功能不全

-肠道炎性病变

-感染性肠炎

-短肠综合症

-化疗、放疗或重度粘膜损害

3、免疫缺陷综合症

二、重组生长激素 (rHGH)的应用

(一)生长激素( growth hormone, GH )

生长激素(Growth Hormone,GH) 是脑垂体前叶分泌的一种肽类激素,它是由192个氨基酸组成的多肽,对蛋白质、脂肪和糖代谢均有影响。

在创伤、烧伤、手术后病人的肠外与肠内营养支持中,给予生长激素(GH)被证明可以促使细胞生长,促进蛋白质合成,减少分解代谢期体蛋白和体细胞群的丢失量,改善氮平衡。目前通过重组DNA技术可制得人生长激素。

在中等创伤时,GH加适量营养液能改进分解代谢反应,但在比较严重的应激状态中,GH主要作为动员剂,引起血中氨基酸增加,加速脂肪分解和游离脂肪酸氧化,IGF-1的作用减弱,IGF连接蛋白1的浓度增加而抑制IGF-1的活性。这一切增加了蛋白质分解和尿氮丢失,内源性能量的耗竭,进一步影响组织的恢复和免疫功能。因此在严重创伤中,GH与IGF-1的代谢反应与病人创伤程度及GH的剂量有关。医学专家在研究中发现,给GH后,GLN从肌肉的流出减少,可能表明减少总体GLN的需要。GLN对省氮起了一个关键的作用。因此认为给GH后省氮的机制不同于外源GLN的补充,这方面的作用还有待于进一步阐明。

体内和体外动物模型的研究表明,外源性IGF-1有恢复和扭转这些分解趋势的能力。有些专家认为GH和IGF-1一起应用能以互补的方式,对严重创伤的状况有促进蛋白质合成代谢效应。在危重病人中,这样的治疗对减少发病率和死亡率有重要临床价值。

(二)   重组人生长激素(recombinant humangrowth hormone, rHGH )

过去,生长激素的获得是从人或动物垂体提取,产量很少,还可能携带病原体。基因工程的发展使临床大量获得生长激素成为现实,它可以提供“重组人生长激素”(recombinant Human Growth Hormone,rHGH )。重组过程是这样的:(1)先将人生长激素的基因片段提取,将该基因插入一个“质粒”中(即所谓基因重组)。质粒实际也是一段基因,只是较长而呈环形,将生长激素基因插入其中的目的是因为质粒才能在大肠杆菌中大量繁殖。(2)将质粒放到大肠杆菌中进行大量繁殖(这时,生长激素的基因也一起繁殖)。(3)繁殖后的生长激素基因在大肠杆菌中翻译出大量的蛋白质,这种蛋白质就是生长激素。(4)将大肠杆菌的膜打破,提取生长激素并纯化之,从而得到与人自然生长激素一样的“重组人生长激素”。因此,rHGH是一种通过基因工程人工合成的激素,它消除了携带病原体的可能,保持了与脑垂体分泌的自然rHGH同样的功能。

rHGH在使用时是皮下注射,每天一次即可,使用方便,不能进食的病人也可以接受。近年来,有关rHGH在肠外营养支持中的应用研究是这一领域的热点问题。

rHGH的作用是通过刺激 IGF-I 的增加来实现的。IGF-I是一种多肽激素,它是细胞生长、繁殖和分化的重要介导物质,因此,也叫做生长介素。IGF-I在注射 rHGH 3~4 天后产生,它主要在肝脏合成,占90%以上,在其他的组织如肠道也能够产生IGF-I 。rHGH刺激蛋白质合成的作用主要是通过体内合成的 IGF-I 来实现的。IGF-I具有直接刺激蛋白合成的作用。

北京协和医院外科的临床研究表明,rHGH的应用刺激了不同病人的蛋白质合成, 对维持病人的体重和改善氮平衡有显著的作用。这些人包括低热卡、低氮量饮食的正常志愿者,接受肠外营养的胃肠道疾病患者,患严重肺病的营养不良者,稳定的手术后患者,危重的烧伤和(或)创伤患者。北京协和医院外科和Wilmore等用的剂量是0.2u/(kg·day)。rHGH可以改善外科大手术病人的氮平衡(P

北京协和医院外科的研究还表明,大部小肠切除后残余小肠的适应性增生伴随着肠道IGF-I mRNA表达的明显增加,是对照组的三倍。 Smith 等人最近的研究也显示大部小肠切除后残余小肠和结肠细胞的IGF-I mRNA的表达也是明显增加的。rHGH能明显增加创伤和肠外营养病人 IGF-I的含量,说明在创伤时 rHGH通过刺激小肠 IGF-I的增加来促进肠粘膜的再生,维持肠道粘膜屏障的结构和功能。

北京协和医院外科对大鼠的研究表明,rHGH能够改善肠外营养大鼠的蛋白质代谢。肠道的蛋白合成增加。肠粘膜厚度和绒毛的高度都得到明显改善,此外,还发现肠道绒毛的中 Goblet 细胞数量在 rHGH组和对照组也明显不同,Goblet 细胞是一种退化性细胞,不再具有吸收功能,其数量上的增加说明绒毛的活力较差,我们的研究中rHGH组的 Goblet 细胞明显少于传统肠外营养组(6.1±1.5 vs. 9.1±1.1, P

(三)谷氨酰胺和重组人生长激素的协同作用

重组人生长激素(rHGH)和谷氨酰胺在作用上有一些相同之处,都具有促进蛋白合成、促进细胞,尤其是快速增殖的细胞如肠粘膜细胞和免疫细胞增殖的作用。研究表明,当把rHGH和谷氨酰胺一起使用时可以得到一种协同的作用。关于二者合用效果的、较大的临床研究是由美国哈佛大学医学院的Wilmore等人来完成的,他们研究了合用rHGH和谷氨酰胺对短肠综合征病人的治疗作用。这些病人平均已经接受完全的肠外营养 6年,小肠平均长度只有 50 厘米,平均结肠的长度是 102厘米。在用rHGH、谷氨酰胺和肠内营养后 28天,只需要用谷氨酰胺和肠内营养就可以维持营养状况,从而摆脱了肠外营养。对这些病人物质代谢的研究表明,在接受治疗后,他们对蛋白质的吸收改善了 39%,大便的排除量减少了 33%。对病人进行随访平均 1年,最长的随访了 5年,随访的结果表明,40%的病人脱离了肠外营养,另外40%的病人对肠外营养的用量减少。

(四)肠内营养对肠屏障的保护的研究

由于长期肠外营养的病人会出现并发症,如肠屏障的损害,故近年来,国内外又重新认识到肠内营养的重要性,尤其是肠内营养对肠屏障的保护作用的研究。为此,我们自90年代以来进行了一系列研究。对120例外科手术后病人应用肠内营养与肠外营养进行对照的临床研究表明,手术后应用肠内营养的病人在肠粘膜通透性、氮平衡、免疫指标及预后等指标具有均明显优于应用肠外营养的病人。表明肠内营养对肠屏障具有保护作用。

1.       累积氮平衡方面:一周肠内营养组的累积氮平衡(+62.5~184.8 ±9.2mg/kg)明显优于肠外营养组 (+3.07~105.2mg±33.2mg/kg)。

2.       手术前后肠粘膜通透性的变化差值方面:肠外营养0.021±0.024,肠内营养0.049±0.024,表明肠内营养明显降低了手术后肠粘膜通透性的增高。

3.       血浆谷氨酰胺在手术前后的变化:肠外营养的谷氨酰胺术后下降89.4±26uM/L,肠内营养的谷氨酰胺术后下降30.6±25uM/L,表明肠内营养明显减少了手术后血浆谷氨酰胺的下降。

4.       肠内营养较肠外营养病人术后转氨酶升高程度明显减少(4.2±5.44 v.s 28.1±44.6)。该对照性的临床研究表明,手术后应用肠内营养的病人在肠粘膜通透性、氮平衡、血浆谷氨酰胺及预后等指标均明显优于应用肠外营养手术后。表明肠内营养对手术后病人代谢方面及其对肠屏障的保护作用。


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