第三节 营养代谢与支持治疗
营养科学在临床实践中有补充、支持和治疗三个层面,大多数情况属于营养支持。营养支持被誉为20世纪末的一大重要医学进展,它的重要性最先是为解决外科患者的营养需要而凸显出来的,所以最初阶段称它为“外科营养”。但随着对营养及其作用的进一步认识,发现营养支持不单单是为机体提供营养,更重要的是恢复机体正常的代谢,以维持器官、组织的功能和结构,最终达到修复组织及恢复机体的各种生理功能。
一、外科患者营养代谢的特点
【概述】
正常人体所需的营养物质主要有:碳水化合物、蛋白质、脂肪、水、电解质、维生素和微量元素,它们是机体组织、细胞代谢的物质基础。其中三大营养物质的代谢是维持人体生命及内环境稳定最重要的因素。当机体处于饥饿、感染、创伤和手术应急状态时,患者的营养代谢会发生改变。
【主要知识点】
1.人体基本的营养代谢
(1)人体三大物质代谢
1)碳水化合物代谢:
人体内的碳水化合物主要有三种形式,分别是葡萄糖、糖原和含糖复合物。其中葡萄糖属于单糖;糖原属于多糖,主要储存于肝脏和肌肉组织中。碳水化合物是人体内主要的供能物质,葡萄糖通过氧化酵解为机体提供能量,正常情况下大脑和神经组织则完全依赖于葡萄糖的供能。
2)蛋白质代谢:
蛋白质是生命存在的载体,不仅是构成人体组织器官的主要组成部分,而且在人体生理活动中也起着重要的作用,它参与机体的生长、组织的修复,并作为酶参与机体的各种代谢活动。蛋白质的基本组成单位是氨基酸,分别为必需氨基酸和非必需氨基酸。特殊类型的氨基酸如谷氨酰胺可以作为信号因子在转录水平调节细胞代谢,直接促进机体蛋白质合成。支链氨基酸可以增加肌肉蛋白的合成和促进谷氨酰胺从骨骼肌中释放,从而提高谷氨酰胺的利用率。
3)脂肪代谢:
脂肪是人体内最大的能源库,它的主要生理功能是为机体提供能量,供给必需脂肪酸。除供能以外,有一些不饱和脂肪酸具有降低血脂、抑制血小板聚集、延缓血栓形成、抗癌等特殊的生物效应。
(2)人体基本的能量代谢:
人体三大营养物质在代谢过程中所产生的能量释放和利用称为能量代谢。1g葡萄糖能产生4kcal的热量;1g蛋白质能产生4kcal的热量;1g脂肪能产生9kcal的热量。每天正常人所消耗的能量主要是人体基础代谢所产生的能量消耗,目的是维持人体正常生理功能和内环境稳定等。每天机体所需的热量大约是20~25kcal/kg。一个体重为70kg的男性,每天需要基本营养物质为:葡萄糖225g,脂肪100g,氨基酸70~100g。
2.外科患者的代谢变化
(1)饥饿时患者代谢变化
1)糖代谢变化:
为了维持血糖在正常范围内,储存于肝脏和肌肉组织内的糖原,在禁食情况下开始分解为葡萄糖。24小时机体内的糖原全部消耗殆尽,然后机体依赖糖异生作用产生葡萄糖氧化供能。
2)蛋白质代谢变化:
饥饿24小时后,机体内肝脏和肌肉的蛋白质开始分解为氨基酸,为糖异生提供前体物质,通过糖异生以保证机体血糖水平能维持在正常范围。蛋白质是机体早期饥饿时血糖的主要来源。
3)脂肪代谢变化:
在饥饿的第三天,机体内储存的脂肪开始分解成甘油和脂肪酸。甘油可以作为糖异生的前体物质通过糖异生产生葡萄糖;游离的脂肪酸在肝脏内产生酮体,为周围组织提供能量,随后大脑也使用酮体作为能源。机体对酮体的使用是适应长期饥饿的重要环节,这能减少机体内蛋白质的分解。
(2)外科感染、手术或创伤后患者代谢变化:
外科感染、手术或创伤使机体处于应激状态,这会导致机体代谢紊乱和异常。应激早期,机体处于分解代谢的状态。
1)糖代谢变化:
机体在应激状态下,出现高血糖血症。主要因为机体葡萄糖耐量降低和内源性糖异生作用增强导致。
2)蛋白质代谢变化:
应激状态时,机体蛋白质分解增加,血液中蛋白质含量下降和氨基酸浓度降低。
3)脂肪代谢变化:
脂肪水解加速,血液中甘油三酯升高,游离脂肪酸含量增加,酮体、乳酸和丙酮酸增加。
【处理原则】
患者的营养状况在临床实践中已经不容忽视,应该对患者的营养状况进行准确评估,依据患者的病史特点,及早采用适当的人工营养干预措施。合适的营养支持治疗已经成为临床上主要的治疗措施之一,与手术和药物治疗手段一样具有重要地位,它能改善机体营养状态,减少并发症,促进康复和提高生命质量。营养支持能改变很多疾病的预后,使许多患者受益。因此,所有门诊和住院的新患者,都应该有营养状况的评估和相应的营养支持。
1.评估机体营养状态
(1)病史收集:
收集包括既往史、用药史、生理功能史及进食情况等,分析可能导致营养不良的潜在原因。
(2)体格检查
1)体重:
体重指数(Body Mass Index,BMI)被认为是反映蛋白质热量营养不良的可靠指标。计算公式为:BMI=体重(kg)/身高2(m2)。轻度营养不良:17.0~18.5;中度营养不良:16~17;重度营养不良:<16。患者在3个月内体重减轻超过5%或6个月内体重减轻超过10%,提示存在营养不良。
2)皮皱厚度与臂围:
三头肌皮皱厚度、上臂周径低于标准值10%,则提示存在营养不良。
(3)实验室检查:
1)血浆蛋白:
常见的血浆蛋白有白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白和视黄醇结合蛋白等。其中,白蛋白的半衰期为20~22天,前白蛋白、转铁蛋白和视黄醇结合蛋白比白蛋白的半衰期要短,能更敏感的反映机体营养状况。
2)免疫功能:
周围血淋巴细胞的绝对值能反映机体细胞免疫状态。排除血液系统疾病后,(1.5~1.8)×109/L为轻度营养不良;(0.9~1.5)×109/L为中度营养不良;低于0.9×109/L为重度营养不良。
3)氮平衡:
正氮平衡为机体氮的摄入量大于排出量,意味着合成代谢大于分解代谢;负氮平衡为机体氮的摄入量小于排出量,意味着分解代谢大于合成代谢。氮的摄入量通过计算24小时摄入机体的含氮量;氮的排出量通过计算24小时尿液中尿素氮含量(要加上常数,因为正常情况下,粪便和皮肤也有氮的排出)。
2.营养支持治疗依据其营养状况及病史特点
早期采取相应的营养干预措施,是治疗营养不良患者的重要原则。这能直接或间接降低患者并发症的发生率与病死率,改善患者的预后。目前人工营养干预措施主要有肠内、肠外营养支持治疗两大类。“当患者需要营养时,首选静脉营养”的标准已经过时,当前的标准是“当患者有营养风险时,采用全营养支持,首选肠内营养,其次是肠内与肠外营养联合方案,再则是全肠外营养方案”。
(史良会)
二、肠内营养
营养支持已经成为临床上重要的治疗方法之一。肠内营养(enteral nutrition,EN)具有价廉而有效、简单又合乎生理的优势,因而成为外科临床营养支持的首选方法。
【概述】
肠内营养是指通过胃肠道途径提供给机体代谢所需营养物质的方式。肠内营养符合机体生理状态,可改善肠黏膜屏障功能,为肠黏膜细胞提供特需营养物质谷氨酰胺等。此外,肠内营养还可以促进肠功能恢复、胃肠道激素分泌、门静脉系统的血液循环等。另外,肠内营养治疗并发症少,费用低,容易实施和监护。
【主要知识点】
1.肠内营养适应证 肠内营养实施的前提是患者的肠道必须有消化和吸收营养的功能。有些患者胃肠道功能完全正常但无法正常从口摄入或经口摄入的营养量无法满足机体的需要;另一些患者因为肠道长度不够或有胃肠道疾病而只存有部分消化吸收的功能。这些患者都需要积极实施肠内营养支持治疗。
(1)胃肠道功能正常者:意识障碍者(如脑外伤昏迷患者、大面积烧伤患者);咀嚼或吞咽困难者;慢性消耗性疾病者(非胃肠道疾病);重症急性胰腺炎稳定期。
(2)胃肠道功能部分正常者:短肠综合征者;胃疾病肠道正常者(如胃癌晚期患者);消化道瘘者。
2.肠内营养禁忌证 胃肠道的消化和吸收功能暂时或长期丧失的患者(如急性肠梗阻);消化道活动性出血;肠道严重感染和腹泻;急性胰腺炎急性期等。
3.肠内营养制剂 一些疾病或大的手术常常会导致机体内某些重要营养物质耗竭,因此选择合理的肠内营养素制剂,不仅起到有效补充营养底物的作用,也会达到治疗并预防相应并发症的作用。
(1)非要素膳:是以整蛋白为主的均浆制剂,渗透压较低,口感好,耐受性强,需要经过消化才能吸收。胃肠道功能较好的患者可选择该制剂输注。
(2)要素膳:曾经因为被宇航员的使用而称为太空饮食。是以氨基酸单体或短肽类、单糖、必需脂肪酸、矿物质和维生素为主的制剂,不需要消化就可直接或接近直接吸收。胃肠道功能部分受损的患者可选择该制剂输注。
(3)组件膳:是以某类营养物质为主的制剂,主要有糖类组件、蛋白质组件、脂肪组件和维生素组件等。这类制剂是为那些完全膳食仍不能满足个体需要的患者而制作的,能为这些患者提供特别需要的营养支持。
(4)特殊膳:是为一些专科疾病的患者而设计的专用制剂,如糖尿病、肾病、肝病膳食等,有利于患者的个体化营养支持。
4.肠内营养输入途径
(1)经口途径:这是最理想的营养输入途径,但只适用于那些能口服且愿意分次经口摄入要素饮食的患者。
(2)经鼻胃管或鼻肠管途径:临床上较常用,主要适合较短时间(2周内)肠内营养的患者。其中,经鼻胃管输入营养途径的优势在于胃容量大,对营养液的渗透浓度不太敏感,可以适用于各种肠内营养液的输入,但有反流和误吸的危险,对于易产生这种情况的患者,应采用经鼻肠管输入营养的途径。另外,有胃疾病的患者短期内也适宜使用经鼻肠管途径进行肠内营养。
(3)经造瘘管途径:即通过咽造口、胃造口(术中)、空肠造口(术中)、经皮内镜胃造口、经皮内镜空肠造口进行肠内营养支持。主要适用于较长时间(大于2周)肠内营养的患者。其中空肠造口输入营养途径在临床上使用较多。
5.肠内营养输注方式肠内营养输注方式有注射法、滴注法、泵入法三种,需根据患者的病情选择合适的输注方式。
(1)注射法:使用注射器,将肠内营养液通过喂养管缓慢注入胃肠道内,每日6~8次,每次约200~300ml。该法对需要长期家庭肠内营养支持的患者非常便利,常用于胃造口患者,因为胃的容量大,对营养液的量和渗透浓度不太敏感。一部分肠造口患者也适合此方法。
(2)滴注法:借助重力原理,将营养液通过喂养管缓慢滴入胃肠道内,每日4~6次,每次约250~400ml。此法类似正常饮食的规律,适用于需要肠内营养支持且病情稳定的住院患者。
(3)泵入法:使用输液泵,在12~24小时内将一天量的营养液持续均匀输注体内。此法是临床推荐使用的肠内营养输注方式,胃肠道反应小,营养效果好,尤其适用于需要肠内营养支持且病情严重的住院患者。
6.肠内营养并发症
(1)局部并发症
1)局部损伤:喂养管插入或压迫导致患者鼻咽部和食道的损伤。
2)局部炎症:造口处皮肤化学性皮炎或感染;吸入性肺炎,这与误吸所致肺部感染有关,主要发生于幼儿、年老体弱及意识障碍的患者。
3)消化道并发症:如腹胀、腹泻、肠痉挛等,这主要与所选的制剂,以及输入营养液的温度、速度和浓度有关。
(2)全身并发症
1)代谢紊乱:水、电解质及酸碱平衡紊乱;维生素、微量元素和必需脂肪酸的缺乏。
2)全身感染:严重肺部和肠道感染导致脓毒症时,会出现全身感染表现。
【处理原则】
营养支持的首选方法是肠内营养。对于营养不良的患者,如果有正常的胃肠道功能或有部分的胃肠道功能,就当遵循“当肠道有功能且能安全使用时,应用它”的原则,及早建立肠内营养支持。在实施肠内营养时,要根据患者营养状况进行个体化的肠内营养干预,选择适合患者的制剂、途径、输注方式。
输注营养液时,应避免污染,温度应当与体温保持相当,浓度要由低到高、剂量要由少到多、速度要由慢到快,从而使患者的胃肠道逐渐适应肠内营养液。
(王明海)
三、肠外营养
虽然肠内营养是营养支持的首选方法,但并不能低估肠外营养(parenteral nutrition,PN)在临床中的作用。这两大营养支持途径相得益彰,使得患者无论是否有胃肠道障碍,消化和吸收功能是否存在,营养支持都能实施。尤其是治疗那些肠道功能严重受损的患者,肠外营养支持途径即凸显出绝对的优势。
【概述】
肠外营养是指通过静脉途径为机体输注代谢所需要的营养物质,并提供能量。根据患者对肠外营养支持的依赖程度,分为完全肠外营养和部分肠外营养。完全肠外营养是因为肠内营养无法实施,只能通过静脉途径提供给机体所需要的全部营养物质;部分肠外营养是为了弥补患者通过肠内营养无法达到预期营养目标所不足的营养部分,即对这些患者来说,单纯的肠内营养并不能达到维护细胞代谢、修复组织、调整器官功能、改善生理功能等目标。
【主要知识点】
1.肠外营养适应证
(1)肠内营养不能实施者:
不能通过胃肠道进食者;胃肠道功能障碍者(如肠道炎性疾病、中重度急性胰腺炎急性期等);肠内营养无法耐受者等。
(2)肠内营养不能完全满足需要者:
营养不良者的术前准备;消化道瘘;短肠综合征;应激、高消耗状态;恶性肿瘤放、化疗期间等。
2.肠外营养禁忌证
主要是完全肠外营养的禁忌证。
(1)胃肠道功能正常的患者。
(2)血流动力学不稳定的患者(如心源性休克,感染性休克等)。
(3)预后极差的患者(如临终期,不可逆性昏迷等)。
3.肠外营养制剂
(1)葡萄糖制剂:
葡萄糖是肠外营养主要的能源物质。每日需要为机体提供葡萄糖约3~3.5g/kg,所产生热量约占总热卡的50%。严重应激状态时,需要减少葡萄糖的供应量,每日提供葡萄糖约2~3g/kg。
(2)氨基酸制剂:
氨基酸是合成蛋白质的基本单位。每日需要为机体提供氨基酸1.2~1.5g/kg。严重负氮平衡状态时,每日需提供氨基酸2~2.5g/kg。
(3)脂肪乳制剂:
脂肪乳可供能和提供必需脂肪酸。每日提供0.7~1.3g/kg甘油三酯,所产生热量约占总热卡的30%~40%。严重应激状态时,每日提供甘油三酯约1.5g/kg。高脂血症患者,甘油三酯的摄入量应该减少,甚至停用。
(4)电解质制剂:
根据需要,每日为机体提供足量钾、钠、钙、镁和磷。
(5)维生素制剂:
体内维生素虽然含量很低,但它在调节机体物质代谢和维持机体生理功能方面发挥着重要的作用。维生素的缺乏与许多疾病有着密切的关系。为此,根据机体的需要,每日需要提供足量的水溶性和脂溶性维生素。
(6)微量元素制剂:
每日需提供1~2支含锌、铜、锰、铁、铬、碘等微量元素的复方注射液。
4.肠外营养途径
(1)周围静脉途径:
即通过对周围浅表静脉穿刺,进行肠外营养。该营养途径实施方便,安全有效,适用于短期(2周内)需要肠外营养支持的患者。
(2)中心静脉途径:
即通过对颈内静脉或锁骨下静脉穿刺,或经头静脉、贵要静脉插入中心静脉导管,进行肠外营养。该营养途径实施起来,并发症相对较多,适用于长期(超过2周)需要肠外营养支持的患者。
5.肠外营养输注方式
(1)持续输注法:
是指在24小时内通过输液泵,将一天的营养制剂持续均匀的输入体内。此法适用于病情严重,需要长期卧床的患者。
(2)循环输注法:
是指在24小时内的不同时段里,将一天量的营养液分次输入体内,使患者在24小时内有几段不输液的时间。此法适用于病情稳定,能下床活动的患者。输注营养液的频率要根据患者的病情及实际耐受情况来决定。
6.肠外营养并发症
(1)局部并发症
1)局部损伤:
中心静脉穿刺置管时,可出现气胸、空气栓塞、血管和胸导管损伤、神经损伤等。
2)局部感染:
导管周围皮肤可出现感染;周围静脉感染可导致血栓性静脉炎。
(2)全身并发症:
1)代谢紊乱:
水、电解质及酸碱平衡紊乱;维生素、微量元素和必需脂肪酸的缺乏;高血糖或低血糖;高脂血症;氨基酸代谢紊乱。
2)全身感染:
主要是中心静脉导管感染所致导管性脓毒症;肠源性感染可致全身炎症反应综合征。
3)组织、器官功能障碍:
长期肠外营养可导致代谢性骨病、肝损害、胆囊结石形成、肠屏障功能减退;严重全身感染最终导致多器官功能障碍。
【处理原则】
任何原因导致不能经胃肠道营养或营养支持不足时,均应考虑肠外营养。使用肠外营养支持时,要提供完整充分的营养供给。要根据患者的营养状况,计算出患者所需的糖、脂肪酸、氨基酸、蛋白质、维生素等物质,再按比例将各种营养物质配制成全营养混合液,这将更有利于机体对营养的吸收,也解决了各种肠外营养成分单独使用时的高渗和刺激问题。
肠外营养输注途径可选择中心静脉或外周静脉,危重患者多采用中心静脉输注途径。接受部分肠外营养支持的患者,如果营养液浓度不高、容量不大,则可选择外周静脉途径输入。
经过肠外营养支持治疗一段时间,只要患者的胃肠道功能恢复或部分恢复,如能安全使用,则应积极采用肠内营养支持或联合肠内营养支持。
【要点提示】
1.人体三大物质代谢包括碳水化合物、蛋白质和脂肪代谢。当机体遭遇饥饿、感染、创伤和手术时,就会出现糖、蛋白质和脂肪代谢的改变。
2.临床上主要通过肠内和肠外营养的途径来进行营养支持。肠内营养是临床上首选的营养支持治疗方式。主要适用于胃肠道功能正常或部分正常,且需要营养支持的患者。
3.肠外营养支持主要适用于肠内营养不能实施或肠内营养无法达到机体所需要的营养目标量。
(王明海)