目前,急癥外科病人營養(yǎng)支持的方法主要是完全胃腸外營養(yǎng)支持(total parenteral nu-trition support, TPN),實際上起到“人工腸道”(artificial gut)的作用,即不使用已有嚴重病變的胃腸道,用完全的營養(yǎng)要素由胃腸外途徑直接輸入到病人的血液。現(xiàn)僅就創(chuàng)傷或感染等急癥病人的代謝反應及脂肪-糖雙能源TPN支持技術簡述如下。
一、創(chuàng)傷或感染病人的基本代謝反應
。ㄒ)能量代謝的增高 與創(chuàng)傷的程度有關。Wilmore的研究表明,在腹腔感染時,能量需要可增加50%左右。
(二)蛋白質分解代謝加速 也與創(chuàng)傷的程度有關,病人在創(chuàng)傷后均有肌肉組織分解,并有糖元異生,部分氨基酸分解后轉變糖。尿中氨排出量增加,血糖也升高,血漿組氨酸、精氨酸減少,支鏈氨基酸升高。早在40年前Cuthbertson的工作就已證明人在創(chuàng)傷后存在“分解代謝反應”。在手術或創(chuàng)傷后,可持續(xù)產生蛋白質的分解代謝,伴隨著尿中鉀及氮排出明顯增多,在創(chuàng)傷后早期,即使蛋白質攝入較多,仍可出現(xiàn)負氮平衡。此種反應一般持續(xù)2~3天,其程度及時限需根據(jù)創(chuàng)傷的類型和范圍而定,在復雜的大手術后可延續(xù)幾周。(表76-1)例舉各種外科手術后的氮丟失量,同樣程度的損傷后,營養(yǎng)不良病人喪失的氮較營養(yǎng)正常病人喪失的氮為少。創(chuàng)傷后從蛋白質貯備所能動用的氮量的程度與內源性蛋白質總量也有關。
表76-1 各種手術后的氮丟失
手術 | 平均氮丟失量(g) | 時間 |
乳腺癌手術 腹股溝疝修補術 闌尾炎腹腔感染 胃次全切除術 粗隆下截骨術 迷走神經切斷及幽門成形術 膽囊切除術(復雜) 潰瘍病穿孔修補術(感染) 全胃切除術 |
15 18 49 54 65 75 114 136 175 |
10天
10天 10天 5周 2天 10天 10天 10天 |
(引自Dudrick SJ.1986)
蛋白質分解過程中,細胞內外氨基酸濃度的變化更加迅速,而且這方面近年來有較大的進展。例如創(chuàng)傷均伴有細胞內或血漿中谷氨酰胺的丟失,而其丟失的程度與創(chuàng)傷及(或)感染的程度一致。
同時也可以看到尿中3-甲基組氨酸(3-MHIS)的排出量增加與血漿的谷氨酰(GLN)水平降低相關(表76-2)。
表76-2 手術后GLN及3-MHIS在血漿中的濃度變化及尿中排出的改變情況
AA | -1 | 0 | +1 | +2 | +3 | +4 | +5 | +6 | +7 |
(尿液) |
|||||||||
CLN(μmol/kg·24h) |
11.1 | 17.0 | 16.4 | 23.9 | 22.1 | 21.0 | 23.5 | 22.4 | |
3-MHIS(μmol/kg·24h) | 3.72 | 3.21 | 4.79 | 5.40 | 4.64 | 4.22 | 4.34 | 3.86 | |
(血漿) |
|||||||||
GLN(μmol/L) |
691 |
374 |
131 |
699 | |||||
3-MHIS(μmol/L) | 2.55 | 4.25 | 3.95 |
由于支鏈氨基酸(BCAA)的中間代謝與谷氨酰胺有內在關系,所以為減少手術后的肌
肉分解,各種特殊BCAA比例氨基酸注射液已臨床應用和正在進行深入研究。我們的研究表明,當氨基酸氮的入量在0.6g/kg的條件下,改變BCAA輸入的百分率(12%、21%及42.4%)可影響氮平衡及下肢肌肉的氨基酸流動(表76-3),其中21%BCAA的氮損失較少。
表76-3 改變BCAA百分率對氮平衡及氮“流動”的影響
BCAA濃度 | 例數(shù) | 氮入量 g/kg BW/24h | 氮平衡 | 氮流動 μmol/kg·min |
0(Saline) | 5 | 0 | -0.192±0.2 | -19.05±4.06 |
12% |
6 | 0.635±0.004 | -0.142±0.2 | -6.62±1.81 |
21% |
4 | 0.633±0.001 | -0.074±0.5 | -3.04±5.45 |
42.4% |
2 | 0.621±0.003 | -0.143±11 | +1.15±2.90 |
對于分解代謝的生理意義仍有爭論。創(chuàng)傷分解代謝反應,包括手術后早期的負氮平衡,可能因特殊的氨基酸需要量增加而產生的一種動用肌肉組織蛋白質的生理反應。有些材料說明,若在動物皮下注射蓖麻油酸鈉造成炎癥及分解代謝狀態(tài)后,可減輕中毒劑量氯仿對實驗動物肝的損害。在此實驗中,原來存在的蛋白質分解代謝狀態(tài)似乎對受損害的肝臟有利。
在手術后或創(chuàng)傷后,當嚴重分解代謝結束后,對外科病人應采取積極措施改善氮平衡的理論已得到普遍公認,沒有理由讓病人長期處于負氮平衡狀態(tài)。在手術損傷后,用TPN支技能有效地改善負氮平衡,創(chuàng)傷后所用的營養(yǎng)液中BCAA比例增高后的代謝效應正在國外及國內研究中,少數(shù)作者認為可能有助于減少肌肉的分解。
腸系膜靜脈或動脈阻塞、腸扭轉、腸粘連或IBD病變多次手術后導致小腸廣泛切除,發(fā)生短腸綜合征,常構成特別困難的營養(yǎng)障礙,因為此類手術不但是一種嚴重的代謝創(chuàng)傷,而且還減少了吸收食物的重要部位。為了提供給病人足夠的營養(yǎng)物,使其能抵御此種廣泛損傷,并協(xié)助其殘存的腸管得到代償,常需細致、耐心的長時間TPN支持治療。
創(chuàng)傷后細胞外液鈉和水潴留,而鉀與磷排出增加,在蛋白質分解的同時,脂肪氧化增加,如靜脈注射脂肪則發(fā)現(xiàn)創(chuàng)傷后的脂肪擴清率加快,機體加速利用脂肪。
。ㄈ)糖元代謝紊亂 創(chuàng)傷及(或)感染后的糖代謝紊亂與內分泌變化有明關系,創(chuàng)傷后的病人常可觀察到體液中一系列激素的增高(圖76-1)。
圖76-1 內分泌-代謝性改變的關系
如果給志愿者注射皮質激素、腎上腺素和垂體后葉素,可以模擬創(chuàng)傷及(或)感染后的代謝反應。這些激素均導致創(chuàng)傷后血糖增高,胰島素抵抗,所以在應用TPN支持時,要充分考慮到這樣的病人對糖的利用比一般非創(chuàng)傷及(或)感染病人要差得多。
(四)體重下降 創(chuàng)傷后病人由于肌肉組織和脂肪組織的消耗增加,而過去往往不能得到TPN支持,所以體重下降是明顯的。以中等創(chuàng)傷的胃大部切除術為例,手術后1~2周體重下降可達3~5kg甚至更多。
如果創(chuàng)傷及(或)感染后病情趨向平穩(wěn),感染得到控制,營養(yǎng)基質得到合適的補充,則上述各項變化可以逆轉,表現(xiàn)在尿氮排量減少,血糖趨向正常,蛋白質合成大于分解(N-甘氨酸稀釋法測定結果),體重增加,氮代謝維持平衡,為儲存脂肪的需要、熱量的供給必須足夠。