11.外科病人的营养代谢

第十一章 机体的正常代谢及良好的营养状态，是维护生命活动的重要保证。任何代谢紊乱或营 养不良，都可影响组织、器官功能，进一步恶化可使器官功能衰竭。机体的营养状态与催 病率及死亡率是密切相关的。’外科领域不少危重病症都会存在不同程度的营养不良，如果 不采取积极措施予以纠正，往往很难救治成功。在对机体代谢有足够认识的基础上，有效 产 的输入途径的建立，以及各种符合生理、副反应小的营养制剂的相继生产及应用，使近代 临床营养支持治疗获得了非常突出的效果，挽救了许多危重病人的生命。营养支持治疗是 20世纪临床医学中的重大发展之一，已经成为危重病人治疗中不可缺少的重要内容。为 能合理地实施营养支持治疗，首先应该充分了解机体的正常代谢及饥饿、创伤引起的代谢 变化。使营养支持治疗措施能适应病人的代谢状态，既有效，又较少发生并发症。目前的 营养支持方式，可分为肠内营养及肠外营养两种。 第一节人体的基本营养代谢 机体代谢所涉及的面很广。从营养治疗角度，最重要的是蛋白质代谢及能量代谢两 方面。 (一)蛋白质及氨基酸代谢氨基酸是蛋白质的基本单位，可分为必需氨基酸(essen}- tial amino acids, EAA)和非必需氨基酸(nonessential amino acids, NEAA)两类。 NEAA中的一些氨基酸在体内的合成率很低，当机体需要量增加时则需体外补充，称为条 件必需氨基酸，例如精氨酸、谷氨酞胺、组氨酸、酪氨酸及半胧氨酸等。机体在患病时因 摄人减少，EAA来源不足，体内NEAA的合成会受到影响。因此从临床营养角度，应把 NEAA放在与EAA相同重要的地位。 谷氨酞胺(glutamine, Gln)在组织中含量丰富，它是小肠粘膜、淋巴细胞及胰腺腺 泡细胞的主要能源物质，.为合成代谢提供底物，促进细胞增殖。Gln还参与抗氧化剂谷胧 甘肤的合成。机体缺乏Gln可导致小肠、胰腺萎缩，肠屏障功能减退及细菌移位等。骨骼 肌中缺乏Gln可使蛋白质合成率下降。Gln缺乏还易导致脂肪肝。创伤、应激时很容易发 生Gln缺乏。目前，不仅把Gln视作一种条件必需氨基酸，甚至把它看作为一种具有药理 作用的物质。 精氨酸的特殊作用也受到重视。精氨酸可刺激胰岛素和生长激素的释放，从而促进蛋 白质合成。精氨酸还是淋巴细胞、巨噬细胞以及参与伤口愈合的细胞等很好的能源。 支链氨基酸(branched-chain amino acids, BCAA)属EAA范围，包括亮氨酸、异亮 氨酸及撷氨酸三种。BCAA可以与芳香氨基酸竞争通过血脑屏障，在肝性脑病时有利于对 脑内氨基酸谱失衡的纠正。机体在应激状态下，BCAA成为肌肉的能源物质，补充BCAA 将有利于代谢.。 正常机体的蛋白质(氨基酸)需要量为。.8^1.0 g/(kg " d>，相当于氮量0. 15 g/ (kg " d)。应激、创伤时蛋白质需要量则增加，可达1.2}-1.5 g/(kg·d)(约为氮0.2一外科病人的营养代谢0 .25 g/(kg·d>)。 (二)能量储备及需要机体的能量贮备包括糖原、蛋白质及脂肪。糖原的含量有限， 供能仅约3765. 6 1}1 (900 kcal)，只占一天正常需要量的1/2左右。体内无贮备的蛋白质， 均是各器官、组织的组成成分，若蛋白质作为能源而被消耗(饥饿或应激状态下)，必然 会使器官功能受损。显然，蛋白质不能被作为能源来考虑。体脂则是体内最大的能源仓 库，贮量约15 kg。饥饿时消耗脂肪以供能，对组织器官的功能影响不大。但在消耗脂肪 的同时，也有一定量的蛋白质被氧化供能。 机体的能量需要，.可按Harris-Benedict公式计算出基础能量消耗(basal energy ex- penditure，BEE): 男性BEE (kcal) =66.5+13.?XW+S.OXH-6.8XA 女性BEE (kcal) =655. 1-f-9. 56 X W+1. 85 X H一4. 68XA w—体重(Ckg> H—身高((cm) A—年龄(岁) 应用近代的代谢仪可测得病人的实际静息能量消耗(resting energy expenditure, REE)。代谢仪检测的结果提示，REE值比H-B公式的BEE值低10肠左右。为此，在应 用H-B公式时应作相应校正，即计算所得的BEE值扣去10%，就是病人实际的REE值。 通常正常机体每天所需热量为7531-8368 kJ (1800^2000 kcal)。以公斤体重计，每天基 本需要量为104.6 1} (25. kcal)。机体的热量来源:15%来自氨基酸，85%来自碳水化合 物及脂肪。在营养支持时，所供氨基酸作.为蛋白质合成原料，此时非蛋白质热量(kcal) 与氮量(g)之比为100150，1 (1 kcal=4. 1868叮)。 (三)营养状态的评定对病人营养状态的评定，既可判别其营养不良程度，又是营 养支持治疗效果的客观指标。 1‘人体测量体重变化可反映营养状态，但应排除脱水或水肿等影响因素。体重低 于标准体重的1500，提示存在营养不良。三头肌皮皱厚度是测定体脂贮备的指标，上臂周 径测定可反映全身肌及脂肪的状况。上述测定值若低于标准值的1000，则提示存在营养不 良。 z.内脏蛋白测定包括血清清蛋白(白蛋白)、转铁蛋白及前白蛋白浓度测定。是营 养评定的重要指标。营养不良时该测定值均有不同程度下降。白蛋白的半寿期较长(20 天)，转铁蛋白及前白蛋白的半寿期均较短，分别为8天及2天，后者常能反映短期内的 营养状态变化(表11-1)。3.淋巴细胞计数周围血淋巴细胞计数可反映机体免疫状态。计数<1. 5 X 109 /L常 提示营养不良。 4.氮平衡试验在没有消化道及其他额外的体液丢失(如消化道屡或大面积烧伤等) 的情况下，机体蛋白质分解后基本是以尿素形式从尿中排出。因此测定尿中尿素氮含量 (注意要精确收集24小时尿液并计量)，加常数2^}3 g(表示以非尿素氮形式排出的含氮 物质和经粪便、皮肤排出的氮)即为出氮量。人氮量则是静脉输入氨基酸液的含氮量 (6.25 g氨基酸=1 g氮)。由此，可测得病人是处于正氮或负氮平衡状态，指导营养支持 治疗。 第二节饥饿、创伤后的代谢变化 机体在饥饿或创伤的情况下，受神经一内分泌的调控，可发生一系列病理生理变化， 包括物质代谢及能量代谢的变化。营养支持治疗时，需适应这些变化。 (一)饥饿时的代谢变化机体对饥饿的代谢反应是调节机体的能量需要。减少活动 和降低基础代谢率。减少能量消耗，从而减少机体组成的分解。单纯饥饿引起的代谢改变 与严重创伤或疾病诱发的代谢反应虽有所不同，但其反应的唯一目的均是维持生存。 1.内分泌及代谢变化为使机体更好地适应饥饿状态，许多内分泌物质参与了这一 反应。其中主要有胰岛素、胰高糖素、生长激素、儿茶酚胺、甲状腺素、肾上腺皮质激素 及抗利尿激素等。这些激素的变化直接影响机体的碳水化合物、蛋白质及脂肪等的代谢。 饥饿时，血糖下降。为维持糖代谢恒定，胰岛素分泌立即减少，胰高糖素、生长激 素、儿茶酚胺分泌增加，以加速糖原分解，使糖生成增加。随着饥饿时间延长，上述激素 的变化可促使氨基酸自肌肉动员，肝糖异生增加，糖的生成由此增加，但已同时消耗了机 体蛋白质。饥饿时，受内分泌的支配，体内脂肪水解增加，逐步成为机体的最主要能源。 充分利用脂肪能源，尽量减少糖异生，即减少蛋白质的分解，是饥饿后期机体为生存的自 身保护措施。反映在尿氮排出量的变化，初期约8. 5 g/L，饥饿后期则减少至2-v4 g/do 2.机体组成的改变饥饿可导致机体组成的显著变化，包括水分丢失，大量脂肪分 解。蛋白质不可避免地被分解，使组织、器官重量减轻，功能下降。这种变化涉及所有器 官，例如肾浓缩能力消失，肝蛋白丢失，胃肠排空运动延迟，消化酶分泌减少，肠上皮细 胞萎缩等。长期饥饿可使肺的通气及换气能力减弱，心脏萎缩、功能减退。最终可导致 死亡。 (二)创伤、感染后的代谢变化 1.神经、内分泌反应创伤等外周刺激传导至下丘脑，后者随即通过神经一内分泌发 生一系列反应。此时交感神经系统兴奋，胰岛素分泌减少，.肾上腺素、去甲肾上腺素、胰 高糖素、促肾上腺皮质激素、肾上腺皮质激素及抗利尿激素分泌均增加。 2.机体代谢变化在抗利尿激素及醛固酮的作用下，水钠潞留，以保存血容量。创 伤、感染可致水、电解质及酸碱平衡失调。交感神经所致的高代谢状态，使机体的静息能 量消耗(REE)增加。能量消耗增加幅度比想象低，创伤、感染时视其严重程度REE可 增加2000^3000不等，只有大面积烧伤的REE才会增加500a^}1000a。通常的择期性手 术，REE仅增加约10%左右。适量的能源提供是创伤、感染时合成代谢的必备条件。创 伤时机体对糖的利用率下降，容易发生高血糖、糖尿。蛋白质分解增加，尿氮排出增加， 出现负氮平衡。糖异生过程活跃，脂肪分解明显增加。第三节肠内营养 凡胃肠道功能正常，或存在部分功能者，营养支持时应首选肠内营养(enteral nutri- tion, EN) a肠内营养制剂经肠道吸收入肝，在肝内合成机体所需的各种成分，整个过程 符合生理。肝可发挥解毒作用。食物的直接刺激有利于预防肠粘膜萎缩，保护肠屏障功 能。食物中的某些营养素(谷氨酞胺)可直接被粘膜细胞利用，一有利于其代谢及增生。肠 内营养无严重并发症，.也是明显的优点。 (一)肠内营养制剂为适合机体代谢的需要，EN制剂的成分均很完整，包括碳水化 合物、蛋白质、脂肪或其分解产物，也含有生理需要量的电解质、维生素和微量元素等。 制剂分粉剂及溶液两种，前者需加水后使用。两种溶液的最终浓度为24肠，可供能量 4. 18 kJ (1 kcal)/ml。根据病情需要，EN制剂大致可分成两类: 1.以整蛋白为主的制剂其蛋白质源为酪蛋白或大豆蛋白，碳水化合物源为麦芽糖、 糊精，脂肪源为玉米油或大豆油。不含乳糖。溶液的渗透量(压)较低(约320 mmol/ L)。适用于胃肠道功能正常者。 2.以蛋白水解产物(或氨基酸)为主的制剂其蛋白质源为乳清蛋白水解产物、肤 类或结晶氨基酸，碳水化合物源为低聚糖、糊精，脂肪源为大豆油及中链甘.油三醋。也不 含乳糖。渗透量(压)较高(470-v850 mmol/L)。适用于胃肠道消化、吸收功能不良者。 有些制剂中还含有谷氨酞胺、膳食纤维等。后者是指可溶性果胶等，具有调整肠动 力、刺激肠粘膜增生的作用。纤维素在结肠内被细菌分解为短链脂肪酸(SCFA>，可被吸 收供能。新产品还有适用于严重应激、糖尿病、癌症的制剂，以及增强免疫的制剂。 (二)肠内营养的实施病人常不能或不愿口服，或口服量不能达到治疗剂量，因此 EN的实施基本上均需经导管输人。最常用的是鼻胃管，也有鼻十二指肠管和鼻空肠管， 空肠造口管及内镜辅助的胃造口(PEG>..空肠造口(PEJ)等也是常用的输入途径。 营养液的输入应缓慢、匀速，常需用输液泵控制输注速度。为使肠道适应，初用时可 稀释成12%浓度，以50 ml/h速度输人，每8一12. h后逐次增加浓度及加快速度，约3 ^-4 天后达到全量，即2400100 ml/h，一天总液体量约2000 ml。营养液宜加温至接近体温。 (三)并发症的防治肠内营养的并发症不多，也不严重，主要有: 1.误吸由于病人年老体弱，昏迷或存在胃储留，当通过鼻胃管输入营养液时，可 因呢逆后误吸而导致吸人性肺炎。这是较严重的并发症。预防措施是病人取30。半卧位， 输营养液后停输30分钟，若回抽液量>150 ml，则考虑有胃储留存在，应暂停鼻胃管灌 注，可改用鼻空肠管输入。 2.腹胀、腹泻发生率300^"50}。与输入速度及溶液浓度有关，与溶液的渗透压也 有关。输注太快是引起症状的主要原因，故应强调缓慢输入。因渗透压过高所致的症状， 可酌情给予阿片配等药物以减慢肠蠕动。 (四)肠内营养适应证 1.胃肠功能正常、但营养物质摄入不足或不能摄人者。如昏迷病人(脑外伤等)、大 面积烧伤、复杂大手术后及危重病症(非胃肠道疾病)等。 2.胃肠道功能不良者。例如消化道屡、短肠综合征等。消化道凄者所用的EN制剂以肤类为主，可减轻对消化液分泌的刺激作用。营养液应输至13},口的远端肠道，或采取措施 将肠外w的13}口暂时封住。否则EN溶液输人后会使肠1引流大量增加，反而得不偿失， 应调整措施，或改用PN。急性重症胰腺炎的病程很长 或鼻空肠管输人EN制剂。由于营养液不经过十二指肠 在病情稳定后，可经空肠造口管 因此不会刺激胰液分泌而使病情 加重 作用 。此时应用EN制剂有避免肠外营养并发症、保护肠屏障功能及防止细菌移位的 第四节肠外营养 凡不能或不宜经口摄食超过5--}7天的病人，都是肠外营养(parenteral nutrition, PN)的适应证。从外科角度，营养不良者的术前应用、消化道凄、急性重症胰腺炎、短 肠综合征、严重感染与脓毒症、大面积烧伤，以及肝肾衰竭等，都是应用PN的指征。复 杂手术后应用PN有利于病人康复，特别是腹部大手术之后。肠道炎性疾病，如溃疡性结 肠炎和Crohn病，应用PN可使肠道休息，有利于病情缓解。恶性肿瘤病人在营养支持后 会使肿瘤细胞增殖、发展，因此需在营养支持的同时加用化疗药物。化疗期或放疗期应用 PN可辛卜充摄食之不足。 (一)肠外营养制剂 1.葡萄糖葡萄糖是肠外营养的主要能源物质。机体所有器官、组织都能利用葡萄 糖能量，补充葡萄糖l00 g/24 h就有显著的节省蛋白质的作用。来源丰富、价格低廉也是 其优点。通过血糖、尿糖的监测能了解其利用情况，相当方便。·但葡萄糖的应用也有不少 缺点。首先是用于PN、的葡萄糖溶液往往是高浓度的，25%及500Q葡萄糖液的渗透量 (压)分别高达12fi2及2525 mmol/L，对静脉壁的刺激很大，不可能经周围静脉输注。其 次是机体利用葡萄糖的能力有限，为5 mg/(kg·min)，应激后普遍存在“胰岛素抵抗”， 糖的利用率更差，过量或过快输人可能导致高血糖、糖尿，甚至高渗性非酮性昏迷。外科 病人合并糖尿病者不少，糖代谢紊乱更易发生。另外，多余的糖将转化为脂肪而沉积在器 官内，例如肝脂肪浸润，损害其功能。因此，目前PN时已基本不用单一的葡萄糖能源。 2.脂肪乳剂是PN的另一种重要能源。以大豆油或红花油为原料，磷脂为乳化剂， 制成的乳剂有良好的理化稳定性，微粒直径与天然乳糜微粒相仿。乳剂的能量密度大， 10写溶液含热量4.18 1}T (1 kcal)/ml。还有zo%及30%的产品。应激时其氧化率不变、 甚至加快。脂肪乳剂安全无毒，但需注意使用方法，输注太快可致胸闷、心悸或发热等反 应。脂肪乳剂的最大用量为2 g/(kg " d)。脂肪乳剂可按其脂肪酸碳链长度分为长链甘油 三醋(LCT)及中链甘油三醋( MCT )两种。LC1内包含人体的必需脂肪酸 (EFA)—亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸，临床上应用很普遍。MCT的主要脂肪酸是辛 酸及癸酸。MCT在体内代谢比LC1快，代谢过程不依赖肉毒碱，且极少沉积在器官:组 织内。但MCT内不含EFA，且大量输入后可致毒性反应。临床上对于特殊病人(例如肝 功能不良)常选用兼含LCT及MCT的脂肪乳剂(两者重量比为1，1)。脂肪乳剂的新制 剂还有:以橄榄油为原料的乳剂，其多不饱和脂肪酸(PUFA)较少，可减轻脂质过氧化 所致的免疫抑制。另外，还有以鱼油为原料的乳剂也开始用于临床。 3.复方氨基酸溶液是按合理模式(人乳或鸡蛋白)配制的结晶、左旋氨基酸溶液。其配方符合人体合成代谢的需要，是肠外营养的唯一氮源。复方氨基酸有平衡型及特殊型 两类。平衡氨基酸溶液含EA气8种，NEAA 8^-12种，其组成符合正常机体代谢的需要， 适用于大多数病人。特殊氨基酸溶液专用于不同疾病，例如用于肝病的制剂中含BCAA 较多，而含芳香氨基酸较少。用于肾病的制剂主要是含8种必需氨基酸，仅含少数非必需 氨基酸(精氨酸、组氨酸等)。用于严重创伤或危重病人的制剂含更多的BCAA，或含谷 氨酞胺二肤等。关于谷氨酞胺，由于其水溶性差，目前用于肠外营养的制剂都是用其二肤 物质(如甘氨酞一谷氨酞胺、丙氨酞一谷氨酞胺)。 4.电解质肠外.营养时需补充钾、钠、氯、钙、镁及磷。其中不少是临床常用制剂， 例如1000氯化钾、1000氯化钠、10肠葡萄糖酸钙及25%硫酸镁等。磷在合成代谢及能量 代谢中发挥重要作用，用于肠外营养时的有机磷制剂甘油磷酸钠含磷10 mmol/10 mla 、 5.维生素用于肠外营养的维生素制剂有水溶性及脂溶性两种，均为复方制剂。每 支注射液包含正常人各种维生素的每日基本需要量。 6.微量元素每支复方注射液含锌、铜、锰、铁、铬、碘等微量元素的每天需要量。 【二)全营养混合液(total nutrients administration, TNA)肠外营养所供的营养素 种类较多。从生理角度，将各种营养素在体外先混合在3 L塑料袋内(称全营养混合液) 再输入的方法最合理。同时进人体内的各种营养素，各司其职，对合成代谢有利。全营养 混合液的配制过程要符合规定的程序，由专人负责，以保证混合液中的脂肪乳剂的理化性 质仍保持在正常状态。 在基本溶液中，根据病情及血生化检查，酌情添加各种电解质溶液。由于机体无水溶 性维生素的贮备，因此肠外营养液中均应补充复方水溶性维生素注射液。短期禁食者不会 ， 产生脂溶性维生素或微量元素缺乏，因此只需在禁食时间超过2-}-3周者才予以补充。溶 液中需加正规胰岛素适量(胰岛素，葡萄糖=1 U’8^-10 g) o 最近有将TNA液制成两腔或三腔袋的产品，腔内分装氨基酸、葡萄糖和脂肪乳剂， 有隔膜将各成分分开，以防相互发生反应。临用前用手加压即可撕开隔膜，使各成分立即 混合。这种产品符合TNA原则，做到各营养底物同时输入，而且节省了配制所需的设备， 简化了步骤，有很好的应用价值。 (三)肠外营养的输入途径由于全营养混合液的渗透压不高，故经周围静脉输注并 无困难，适宜于用量小、PN支持不超过2周者。对于需长期PN支持者，则以经中心静 脉导管输入为宜。该导管常经颈内静脉或锁骨下静脉穿刺置入至上腔静脉。 (四)肠外营养的并发症充分认识肠外营养的各种并发症，采取措施予以预防及积 极治疗，是实行肠外营养的重要环节。并发症可分为技术性、代谢性及感染性三类。 1.技术性并发症这类并发症与中心静脉导管的放置或留置有关。包括穿刺致气胸、 血管损伤，神经或胸导管损伤等。空气栓塞是最严重的并发症，一旦发生，后果严重，甚 至导致死亡。 、 2.代谢性并发症代谢性并发症从其发生原因可归纳为三方面:补充不足、糖代谢 异常，以及肠外营养本身所致。 补充不足所致的并发症主要是:①血清电解质紊乱:在没有额外丢失的情况下，肠外 营养时每天约需补充钾50 mmol,钠40 mmol，钙及镁20^30 mmol,磷10 mmol。由于 病情而丢失电解质(如胃肠减压、肠痰)，则应增加电解质的补充量。低钾血症及低磷血症在临床上很常见。②微量元素缺乏:长期肠外营养可能致锌、铜、铬等微量元素缺乏， 应在肠外营养液中常规加人微量元素注射液。③必需脂肪酸缺乏(EFAD):长期肠外营 养时若不补充脂肪乳剂，可发生必需脂肪酸缺乏症。临床表现有皮肤干燥、鳞状脱屑、脱 发及伤口愈合迟缓等。只需每周补充脂肪乳剂一次，就可预防缺乏症的发生。 糖代谢紊乱所致的并发症是:①低血糖及高血糖:低血糖是由于外源性胰岛素用量过 大或突然停止输注高浓度葡萄糖溶液(内含胰岛素)所致。因很少单独输注高浓度葡萄糖 溶液，这种并发症已少见。高血糖则仍很常见，主要是由于葡萄糖溶液输注速度太快或机 体的糖利用率下降所致。后者包括糖尿病人及严重创伤、感染者。一旦发生高糖血症，感 染性并发症的发生率将显著升高，严重的高血糖(血糖浓度超过40 mmol/L)可导致高渗 性非酮性昏迷，有生命危险。.应在肠外营养液中补充胰岛素((1 U，1^}4 g不等)，并随时 监测血糖水平。②肝功能损害:影响因素很多，其中最主要的原因是葡萄糖的超负荷引起 的肝脂肪变性。临床表现为血胆红素浓度升高及转氨酶升高。为减少这种并发症，应采用 双能源，以脂肪乳剂替代部分能源，’减少葡萄糖用量。 肠外营养本身引起的并发症有:①胆囊内胆泥和结石形成:因消化道缺乏食物刺激， 胆囊收缩素等肠激素分泌减少，容易在胆囊中形成胆泥，进而结石形成。实施TPN 3个 月者，胆石发生率可高达23肠。②胆汁淤积及肝酶谱升高:部分病人PN后会出现血清胆 红素、ALT, AKP及r-GT值的升高。引起这种胆汁淤积和酶值升高的原因是多方面的: 葡萄糖超负荷、TPN时肠道缺少食物刺激、体内的谷氨酞胺大量消耗，以及肠屏障功能 受损使细菌及内毒素移位等均可影响肝功能。③肠屏障功能减退，肠道缺少食物刺激和体 内谷氨酞胺缺乏是使肠屏障功能减退的主要原因。其严重后果是肠内细菌、内毒素移位， 损害肝及其他器官功能，引起肠源性感染，最终导致多器官功能衰竭。 3.感染性并发症肠外营养的感染性并发症主要是导管性脓毒症。临床表现为突发 的寒战、高热，重者可致感染性休克。在找不到其他感染灶可解释其寒战、高热时，应考 虑导管性脓毒症已经存在。发生上述症状后，先作输液袋内液体的细菌培养及血培养，丢 弃输液袋及输液管，更换新的输液。观察8小时，若发热仍不退，则需拔除中心静脉导 管，并作导管头培养。若.24小时后发热仍不退，则应选用抗生素。导管性脓毒症的预防 措施有:放置导管应严格遵守无菌技术;避免中心静脉导管的多用途使用，应用全营养混 合液的全封闭输液系统;规范的导管等。 (五)肠外营养的监测 1.全身情况有无脱水、水肿，有无发热、黄疽等。 2.血清电解质、血糖及血气分析每天测定，3天后，视稳定情况每周测1---2次。 3.肝肾功能测定每1一2周1次。 4.营养指标包括体重、淋巴细胞计数、血清白蛋白、转铁蛋白、前白蛋白测定， 每1^-2周一次。有条件时测氮平衡。