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第九节 急重症患者围术期营养支持
危重病是人体器官急慢性功能障碍、严重感染、严重创伤等原因所致的严重病变。营养不良是危重症患者普遍存在的问题,其严重程度又直接关系到综合治疗的效果,影响到疾病的转归。外科危重症患者代谢变化尤为明显,营养不良对手围术期患者的不良影响主要表现在以下几个方面:①创伤愈合缓慢:创伤愈合是一个重要的过程,酸性成纤维细胞利用氨基酸为原料,合成胶原蛋白,营养不良患者因氨基酸原料供给不足,必然会造成愈合延迟;②低蛋白血症常导致胶体渗透浓度下降,使有效血容量相对不足,患者在术中或术后对失血的耐受力明显下降;③蛋白质分解代谢增加,影响肠道屏障功能,加重细菌及毒素移位;④免疫应答能力受损,感染性并发症与器官功能障碍的发生率升高;⑤由于呼吸肌的萎缩,心功能下降,在严重创伤、感染和大手术等重大应激时,机体不能有效代偿增加的氧耗,致使组织缺氧,容易导致多器官功能障碍的发生。
危重症患者营养支持的难点在于因患者存在程度不一的高分解代谢、免疫反应失衡以及多器官功能障碍,单纯的营养支持并不能改善危重症患者的营养状态,此时给予过多的营养热量既无用又有害。但术前短时间缺乏营养支持,在恢复期将需要更长的时间来纠正营养不良。目前,危重症患者的临床营养支持,其目的从单纯的“供给细胞代谢所需要的能量与营养底物,维持组织器官结构与功能”,拓展到“调控应激状态下的高分解代谢,改善机体的免疫状态和保护器官功能”,即由“营养支持”向“营养治疗”发展。营养治疗已成为危重症患者综合治疗策略中不可缺少的一个重要组成部分。
一、外科危重症患者的代谢特点
(一)应激后的生理与代谢反应
机体在遭受包括大手术在内的创伤、烧伤、感染等打击后,体内出现了一系列的生理反应和代谢改变,表现为体温升高、呼吸心率增快,心排出量增加,血管通透性增加、外周白细胞升高等。与这些生理反应相伴的是机体的代谢状态乃至组成亦迅速发生变化,多数危重患者呈现高代谢改变,只有那些高度营养不良或脏器功能障碍的患者,由于体内储存的脂肪、蛋白质已高度消耗,致其代谢率降低,尽管如此,其体内的分解代谢仍高于合成代谢。总之,这种代谢的改变使机体对能量及营养素的需求增加。如果不能满足将导致分解代谢期延长、体内蛋白质消耗和营养不良、免疫功能受损、细胞代谢障碍,并进一步影响器官功能,影响着疾病的转归。
(二)碳水化合物(糖)代谢改变
神经内分泌改变致机体糖代谢异常:儿茶酚胺直接作用于肝脏,致糖原分解、葡萄糖释放,作用于肌肉致肌糖原分解产生乳酸,乳酸在肝脏通过葡萄糖乳酸盐循环合成新的葡萄糖;儿茶酚胺使胰岛素与胰高血糖素的比值降低,加速糖原分解和糖异生,使血糖升高;同时,脂肪和蛋白质分解也为糖异生提供了大量底物。另外,由于儿茶酚胺直接抑制胰岛素受体和胰岛P细胞的分泌,体内出现胰岛素抵抗(包括胰岛素受体数量减少、不敏感以及受体后下调机制)现象,使葡萄糖耐量下降,血糖进一步升高。应激时生成的多种细胞因子如IL-1可引起胰高血糖素分泌增加,导致高血糖。
(三)脂肪代谢改变
儿茶酚胺分泌增加和胰岛素抵抗可致脂肪组织动员,血游离脂肪酸升高。糖皮质激素也能促进脂肪动员,血中蛋白质、磷脂和脂蛋白升高,其中部分酯化生成甘油三酯和磷脂,另一部分通过形成脂肪酸-肉毒碱复合体进入线粒体进行氧化,产生能量和乙酰辅酶A,后者进一步代谢成酮体。酮体的产生可抑制肌肉分解,节省蛋白质。感染、创伤后血中肉毒碱水平不同程度下降,尿及伤口肉毒碱排出增加,肉毒碱缺乏影响脂肪酸氧化,导致甘油三酯在体内积聚。肿瘤坏死因子的产生可增加脂肪分解.抑制脂肪廓清及脂肪酸合成。
(四)蛋白质代谢改变
蛋白质合成和分解代谢均增加,但分解大于合成,结果表现为净蛋白丢失。在分解激素和细胞因子作用下,机体内脏和骨骼肌蛋白质分解,氨基酸释放,这些氨基酸可在肝脏和肾脏中发生糖异生,为机体提供能量。也可经肝脏合成急性相反应蛋白,另一些可用于组织修复,为维持重要脏器功能提供代谢原料。但氨基酸释放增加或消耗过多将会导致体内的血氨基酸谱改变,早期血浆总游离氨基酸明显下降,总量减少20%~30%,以生糖氨基酸下降为主,其后以非必需氨基酸下降为主,可能由于氨基酸消耗增加,肝功能低下,非必需氨基酸合成受抑。病情越重,血清氨基酸谱的改变也越明显,说明机体分解代谢增加,此时外源性补充氨基酸不能很好地被利用。其中,血谷氨酰胺浓度的下降与患者病情严重度、器官功能和临床预后密切相关。
上述高代谢改变是机体对创伤、感染等严重应激的反应,是在内分泌激素、细胞因子与脂质介质参与调节下实现的,其反应的强度、持续的时间与致伤因素、机体免疫应答反应程度和原发病控制等密切相关。应激后的一系列代谢改变进一步导致体内细胞群的丢失、骨骼肌萎缩、黏膜变薄、脏器功能受损、免疫功能与组织愈合能力下降。了解严重创伤、烧伤、感染后的代谢改变及其调控机制,有助于更合理的纠正细胞代谢紊乱,改进营养支持的策略和目标,避免由于不恰当的营养底物供给而加重上述紊乱与进一步的脏器损害。并通过合理干预代谢变化,提供需要营养物质,来达到更理想的营养支持效果。
二、危重症患者营养状态的评估
外科患者多数存在程度不同的营养不良,但有关营养不良的患病率,各家报道差异甚大。欧洲和北美报道,30%~50%的住院患者存在营养不良,外科肿瘤患者营养不良的患病率高达40%~80%。这其中既有疾病类型不同的原因,也有因评估营养状况方法不同所致。选择正确的营养状况评估的方法,不仅能确定患者是否存在营养不良,而且能够评价营养支持的效果。
最近,国内对营养风险筛查( nutritional risk screening,NRS 2002)正在热烈讨论中,都对营养风险筛查给予充分的肯定,且认为应用前景极为广泛,包括应用于急危重症患者。但NRS 2002是众多营养筛查工具中的一种,是简单的筛查工具,不是万能的。最近国外一项对705例住院患者的研究显示: NRS 2002低估住院患者的营养风险,认为应联合主观全面评估( Subjective Global Assessment,SGA)共同对住院患者进行营养风险筛查较为客观。SGA已广泛应用于外科患者、移植患者和肾功能不全患者营养状况的评估。
对急危重症患者进行合理的营养支持基于正确的传统的营养评价,应由营养医师或受过严格临床营养技能训练的医生完成。传统的营养评价内容包括:人体测量(包括NRS 2002中的BMI和体重减少)、生化检查及综合评定、营养摄入量的调查(包含NRS 2002中的饮食摄入量的情况)等。在进行营养支持时,同时要考虑疾病的严重程度及年龄因素( NRS 2002也考虑这些指标)等。可见,传统的营养评价不仅涵盖NRS 2002的全部内容,而且解决了急危重症患者存在何种营养不良、需要何种营养支持途径、营养供给量是多少及如何进行疗效评估等问题。
传统的营养评价涵盖了营养评价的3个层次。
1.人体构成方面的营养评价
发现营养状况改变的时间较晚(一般数周以后) :常见的指标有身高、体重、人体质量指数( BMI)、腰围、腰臀比、皮褶厚度、上臂围、肱三头肌皮皱厚度、上臂肌围( AMC)等。
2.代谢方面的营养评价
可早期发现机体营养状况的改变。主要评价指标有:①能量代谢的变化:主要测量仪器是间接能量测定仪。最近国外一项研究表明:按照间接能量测定仪测定的能量对危重患者进行营养支持较按照体重供应能量可显著改善临床结局(降低危重患者的病死率)。②蛋白质代谢变化:主要测定指标为氮平衡。危重患者早期均存在负氮平衡,早期营养支持的目的是循序渐进地改善患者存在的负氮平衡,力求7~10天达到标准供给量。③体温、血乳酸及血尿素氮等指标亦可反应机体的代谢变化,这些指标越高(患者肾功能无显著差异时),分解代谢越亢进,早期营养支持时应坚持“低能量”原则,谨防出现“过度喂养”。
3.功能改变方面的营养评价
可较早期(病后几日至数周)发现机体营养状况的改变。主要评价指标有:①生化指标:蛋白质类指标(白蛋白、前白蛋白、纤维连结蛋白、视黄醇结合蛋白、血红蛋白、免疫球蛋白、补体等)、细胞因子(肿瘤坏死因子及白介素类等)、无机盐类指标(常量元素与微量元素)等。当这些指标异常时,机体胶体渗透压维持、运氧能力、免疫功能等都可能会受影响;②生物电阻抗分析法( BIA) :可作为较早期营养评价方法,尤其是外科患者;③主观全面评定( SGA) ;将患者营养状况分为良好( A级)、营养不良( B级)及营养不良( C级)。应用SGA方法一旦发现营养不良即表明机体出现多方面功能改变,如胃肠道功能变化及运动系统功能改变等。
营养支持的时间取决于对患者营养状态的估价,对于摄入不足的患者,如情况允许最理想的是在他们潜在的营养不良期就给予营养支持。一般讲,营养状态低下的患者[体重丢失大于15%~20%,中臂肌肉周径( MAMC,无脂肉质的指标)小于标准值5%],如果他们不能进食,应该在他们入院的早期即给予营养支持。如果一个明显营养不良的患者遭受严重的外伤,患者动用全身性炎症反应的能力会受到很大的限制。虽然这种患者可能比营养状态良好的患者显示出低的分解代谢水平,但这种低下的代谢反应常伴随着合成能力的障碍,使他们面临着脏器衰竭的危险。因此,对营养不良的外伤患者亦应尽早给予营养支持。
对于一个中等程度营养不良的患者,在他们合并全身性炎症反应时,应该在未进食阶段不超过5~7天内开始给予营养补充。但对于危重患者,无论发病前的营养状态如何,此规则均不能适用。在这些患者中,尤其是长期进食不足者,早期的营养补充应该在抢救复苏术成功或基本代谢指数(如血糖)测定明确后就开始,典型的反映全身性炎症反应的指征包括低白蛋白血症。白细胞增高或减少、高热及血流动力学不稳定。
对于一个营养状态良好的患者,因为轻度到中度的全身性炎症反应,如常规外科手术或部分小肠梗阻而造成的不能进食,营养支持可以在发病后第5天开始。如能进食,在10天后可以开始进食营养物质( Nullen Per Ora,NPO),在这种情况下,患者完全可以承受短时间内的营养摄取不足,而不发生器官功能的衰退。但是,遭受中等创伤打击的患者,在无口服摄入10~14天后,即使是营养状态良好的,也可能出现机体对抗感染和创伤能力的下降。
三、危重症患者营养支持的策略
随着临床营养应用的推广,特别是在严重创伤、烧伤、感染等高代谢患者的应用中,较高能量与营养底物的供给不但未达到预期效果,反而增加了一些,甚至是致命并发症的发生,如高血糖、高渗性非酮症昏迷、酸中毒、淤胆与肝脏功能损害、呼吸功能损害、中心静脉导管感染与肠源性感染等代谢紊乱和脏器功能损害。基于这些,使人们重新重视并深入探讨了重症患者代谢紊乱的特点,以及影响、调节因素,认识到这时体内发生的高分解代谢改变是神经内分泌激素、细胞因子与脂质介质共同作用的结果,其代谢紊乱的程度与导致应激因素和程度,以及个体的反应等密切相关,并不能简单地被补充外源性营养底物所逆转。而器官功能的维护与组织的修复有赖于细胞得到适当的营养底物,并进行正常的代谢以维持其结构与功能。不论是营养摄入不足( under feeding)或是过度营养( over feeding)均属于营养不良( malnutrition),都同样会给组织器官造成损害。所以,对于这类患者,应激后早期,营养支持治疗旨在减轻营养底物不足,防止细胞代谢紊乱,支持器官、组织的结构与功能,参与机体调控免疫与生理功能,减少器官功能障碍的产生。后期,营养支持可进一步加速组织的修复,促进患者的康复。营养支持是危重患者的一项重要治疗措施,但在应用中,应重视营养支持的时间、量与方法。否则,将产生并发症,加重患者的代谢紊乱与感染,使病情更加危重、复杂。在危重患者应用营养支持时,一般应注意以下几点:
(一)营养支持的时机选择
关于营养支持时机的临床研究显示:及时、合理的营养支持有助于降低危重症营养不良的发生,维持组织器官的结构与功能,维护肠屏障与免疫功能,并支持骨骼肌与呼吸肌功能,从而更好地改善重症患者的预后。危重症患者在经过早期的有效复苏<特别是容量复苏)、生命体征与内稳态失衡得到一定的控制后,应及早开始任意形式的营养支持,这一原则已基本达到国际上的共识。
但有关危重患者营养支持时机的掌握仍然不尽相同,多数认为营养支持应在患者充分复苏、获得稳定的血流动力学状态、纠正严重代谢紊乱的前提下及早开始。在组织低灌注状态下,往往伴有细胞缺血、缺氧并导致线粒体功能障碍。此时,任何形式的营养供给只会加重机体代谢紊乱,对预后造成不利影响。在胃肠功能障碍及组织低灌注状态下,给予肠内营养,易出现腹胀、反流、误吸等不耐受表现,甚至发生非梗阻性肠坏死等严重并发症。早期有效复苏、纠正内脏缺血缺氧和维持细胞正常代谢,是实现安全、有效营养支持的前提和保障。
多于初期治疗24~48小时后可考虑开始营养的供给,并应用营养支持前需进行代谢与营养状态的评估,还应了解这次病前有关营养状态的病史,如有无肝病、心力衰竭、肾衰竭、肿瘤以及糖尿病、高脂血症等。延迟的营养补充将造成持续的营养与能量负平衡,并与感染性并发症及ICU住院时间增加相关,并增加了后期纠正营养不良的难度。
(二)能量与营养物质的供给
合理的热量供给是实现重症患者有效营养支持的保障。有关应激后能量消耗测定的临床研究表明:合并全身感染患者,能量消耗( REE/MEE)第一周为104. 5kJ ( 25kcal) / ( kg·d),第二周可增加至167. 2kJ ( 40kcal) /( kg·d)。创伤患者第一周为125. 4kJ ( 30kcal) /( kg·d),某些患者第二周可高达229. 9kJ( 55kcal) /( kg·d)。大手术后能量消耗为基础能量需要( BMR)的1. 25~1. 46倍。但这并非是急性应激状态的重症患者的能量供给目标。不同疾病状态、时期以及不同个体,其能量需求亦是不同的。应激早期,合并有全身炎症反应的急性重症患者,能量供给在83. 6~104. 5kJ( 20~25kcal) /( kg·d),被认为是大多数重症患者能够接受并可实现的能量供给目标。即所谓“允许性”低热卡喂养。其目的在于:避免营养支持相关的并发症,如高血糖、高碳酸血症、淤胆与脂肪沉积等。值得注意的是,对ICU患者来说,营养供给时应考虑到危重机体的器官功能、代谢状态及其对补充营养底物的代谢、利用能力。在肝肾功能受损情况下,营养底物的代谢与排泄均受到限制,供给量超过机体代谢负荷,将加重代谢紊乱与脏器功能损害。肥胖的重症患者应根据其理想体重计算所需能量。根据应激时的代谢特点及代谢支持的原则,多数学者认为,危重患者的能量供给常规以104. 5~125. 4kJ( 25~30kcal) /( kg·d)为宜,亦可按实际测定的静息能量消耗( REE)×1. 1-1. 2计算。非蛋白热量( Nonprotein-calorie,NPC)中糖脂比为1∶1,葡萄糖供给量以<4mg/( kg·min)为度,通常为2. 5~3. 0g/( kg·d)或150~200g/day。但血糖应<12. 3mmol/L,8~10mmol/L较为理想。氮的供给在0. 2~0. 25g/( kg·d),高者可达0. 35g/ ( kg·d),但需注意肝功能的监测。
对于病程较长、合并感染和创伤的重症患者,病情稳定后的能量补充需要适当的增加,目标喂养可达30~35kcal/( kg·d),否则将难以纠正患者的低蛋白血症。由于重症患者肠内营养不耐受的发生率增高,常影响EN的有效实施而导致喂养不足,并使获得性血源性感染的发生率增高。
(三)营养支持的方法与选择
当前营养支持有肠外营养与肠内营养两大类方法,各有其适应证。30多年的研究与临床实践,使肠外营养得到了长足发展,并不断完善,成为许多危重患者尤其是肠功能障碍患者主要的或唯一的营养支持方式,达到保持机体组织、器官的结构与功能,维护细胞代谢,改善氮平衡与蛋白质合成等作用。近年来,肠内营养受到极大重视,除具有简单、并发症少、有助于促进肠道功能与释放胃肠激素、增加门脉血流等优点外,对于更全面的提供营养素,维护肠黏膜屏障功能,提高营养的价效比等方面的特殊作用也是肠外营养所望尘莫及的。临床医生应具有“当肠功能存在且能安全使用时,使用它”的认识。临床研究和荟萃分析表明,接受肠内营养的危重患者发生感染的风险明显低于接受肠外营养者。多中心大样本研究及荟萃分析结果显示,危重患者早期,肠内营养组病死率明显低于肠外营养组。故只要胃肠道解剖与功能允许,并能安全使用,应积极采用肠内营养支持。
对于营养支持方式的选择,主要依赖于具体的病情和疾病状态,特别是肠功能状态。在肠功能障碍,特别是在严重创伤的早期或是腹部创伤、腹腔存在较严重感染时,肠外营养便成为主要的营养供给途径,为机体提供必需的营养物质。可见,肠外与肠内两大途径起着互补作用,需合理选择。许多重症患者难以接受完全肠内营养,对此按不同比例的二者互补,也许是临床更切实的选择,但应尽量争取肠内营养所占比例达到25%以上。但危重患者的代谢紊乱情况常因人、因病而异,且有器官功能障碍。因此,应用营养支持时应仔细监测,及时调整输入营养物的质与量,避免发生更多的代谢紊乱及器官功能障碍。
四、危重症患者的肠内营养
随着对危重症患者生理及代谢改变研究的深入,人们越来越多的认识到肠道作为全身器官的中心,其结构与功能的维护具有至关重要的意义。直接向胃肠道提供营养物质,一方面可满足机体对于能量与营养的需求,更重要的是与肠外营养相比,它具有更好的营养支持效果,更有助于改善肠黏膜组织的结构与功能,维护肠道完整性,降低感染性并发症及MODS与MOF的发生,降低能量消耗与高代谢水平,无论是在支持效果、花费、安全性还是可行性上都要明显优于肠外营养。
(一)危重患者肠内营养的适应证与禁忌证
1.适应证
近年来的研究证实在烧伤、创伤等应激后早期肠道营养的可行性与益处。对危重患者来说只要胃肠道功能存在(或部分存在),特别是小肠运动、吸收、消化功能允许,但不能经口正常摄食的重症患者,应优先考虑给予肠内营养。
2.禁忌证
( 1)严重应激状态,血流动力学尚不稳定,水电酸碱失衡未予纠正者,应先处理全身情况,待内环境稳定后在酌情考虑肠道喂养的时机。
( 2)胃肠功能障碍者:腹腔感染未予控制导致肠管运动障碍,出现明显腹胀,腹鸣音消失或腹腔大量炎性积液时,不能耐受肠道喂养。
( 3)肠管机械性完全性梗阻和其他原因的麻痹性肠梗阻者。
( 4)肠瘘早期,腹腔感染较重且未局限者不宜行肠道喂养。
( 5)急性肠道炎症伴有持续的腹泻、腹胀者,吸收等功能较差,不宜给予肠内营养。对于已开始肠内营养的患者,出现持续的腹泻,如考虑是肠内营养不耐受时应予停止,如认为是其他因素所致应给予相应的对症处理,如广谱抗生素引起者应考虑停用抗生素,必要时加用抗真菌药物,其他原因亦可对症处理(如磷酸可待因等)。
( 6)较严重消化道出血及呕吐的患者。
( 7)糖尿病合伴感染或其他严重应激,使血糖难以控制者,对标准的肠内营养制剂不宜耐受而出现高血糖反应,应在感染及其他应激状态控制后,再考虑应用糖尿病配方的肠内营养制品。
(二)危重患者肠内营养支持的时机
对于危重患者,决定何时开始有效的肠道喂养并非轻而易举,更不能一概而论,因为不同的疾病状态,其胃肠道对于营养液的灌注耐受也是不同的。在确定肠道喂养的时机前,首先要考虑每个重症患者具体的病情及相关因素(如年龄)。具体可参考几方面因素:
1.危重患者早期肠道喂养建议在患病的24~48小时内开始。但前提应是患者的血流动力学基本稳定,腹腔感染灶清除或得到控制等。大手术创伤后的重症患者的临床研究资料显示,早期肠内营养实施从手术后12~48小时不等,但较理想的时期是24小时内。通过术后早期( 48小时内)和延迟( 72小时后)开始肠内营养支持的比较显示早期支持在营养状态维持(体重、血浆蛋白等)、手术并发症、伤口愈合及总费用等方面优于延迟喂养者。
2.对于合并脓毒症和MODS的重症患者,有关早期肠道喂养的临床资料尚不多,这类患者病情往往较重,受累的脏器多,相当一部分患者存在有不同程度的肠功能障碍,使肠道运动、消化、吸收功能受限,从而使肠内营养特别是早期肠内营养难以理想实现,相关的并发症也较多,如腹胀、腹泻、胃液贮留以及反流、误吸等。对于这类患者应重视肠内营养的药理作用大于其营养作用,要根据具体病情选择营养支持方式,争取在适宜的时期开始肠道喂养,以PN+EN形式实现危重患者的营养支持,并使肠内营养比例超过20%。此外,还应注意肠道特需营养素的应用,如谷氨酰胺、短链脂肪酸( SCFA)等。
(三)肠内营养支持途径选择及建立
绝大多数危重患者是需要通过管饲来获取营养的。置管类型包括鼻胃管、鼻肠管、胃造口或空肠造口置管。前二者可通过非手术方法获得,而后二者则是通过手术或内镜协助下完成。由于反流、误吸等并发症,鼻胃管方法不宜首先选择,除非患者的胃肠功能良好,神志清醒。而且,在疾病的危重时期,经常需要放置胃管进行胃肠减压。因此,在危重患者选择肠道喂养途径时,非手术方式应首先选择放置鼻空肠导管,其导管的尖端应达到幽门以下,达Treitz韧带以下更为理想。急性胰腺炎患者导管顶端位置应更低,以减少对胰腺分泌的影响。
鼻肠导管与胃或空肠造口置管是危重症患者常常选择的肠内营养通道。但由于许多危重症患者常合并有吞咽困难或放置气管插管,使经鼻置管不易成功,或难以通过幽门,这种情况可采用经导丝置管或内镜协助下将营养管送入食管以及通过幽门。近年来有报道应用超细经鼻内镜,协助ICU重症患者将营养管置入胃内并使其尖端达幽门以下和十二指肠内。此法成功率高,对患者打击更小,绝大多数患者置管过程中不需镇静,导管留置时间亦可延长。
空肠造口置管常于开腹手术同时进行,操作简单,置管确实、可靠。而空肠穿刺置管( Needle-catheter jejunostomy,NCJ)使这一方法更加简化,损伤更小,简单易行,但因管腔较细,要求肠内营养液的溶解性更好。
NCJ较普遍的用于接受较大胃肠道手术的患者建立术后施行肠道喂养的通路,这一技术并发症低,相关的较严重并发症发生率1%,而且价格低廉。并发症表现为肠壁穿刺部以及小肠与前腹壁缝扎处渗漏和肠梗阻。其主要适应证为:①手术时存在有营养不良的患者;②较大上消化道手术的患者;③手术后可能接受放、化疗治疗的患者;④严重创伤行开放手术的患者。
经皮内镜引导下胃造口术( percutaneous endoscopic gastrostomy,PEG)是在内镜协助下,腹壁、胃壁造口置管的方法,床旁即可实行。此方法于1980年由美国小儿外科Michael和Ponsky医生较早报道。以后随着临床中的应用,不论是置管技术还是导管材料,都较初期有了很大改进与提高,从而提高了PEG的成功率,降低了并发症的发生及延长了留置导管时间。空肠造口术( percutaneous endoscopic jejunostomy,PEJ)是经内镜引导下十二指肠或空肠造口术( PED和PEJ)的操作难度大,以及安全性方面均不如PEG,主要的并发症是导管异位和穿刺部外漏。目前更多采用的方法是PEGJ,即通过PEG放置一较细的空肠营养管,由此施行肠道喂养,PEG导管可同时行胃肠减压。
(四)肠内营养液的输注方式
肠内营养液输注方式常分为定时灌注、连续输注和间歇输注三种形式。
1.定时灌注
常根据正常饮食时间定时自营养管注入一定量的肠内营养液。临床资料表明,一些相关的并发症与这种肠内营养液输注方式有关,常常有反流、腹泻及腹部痉挛性疼痛。此输注方法适用于胃肠运动良好、贲门功能正常、神志清醒的非机械通气支持的患者,以及由肠内营养向口服饮食过渡的患者。其营养管顶端于胃内(鼻胃管),对于大多数危重期患者不宜采用此方法。
2.连续输注法
营养液经导管24小时匀速输入而无间歇,常需要肠内营养泵控制速度。此方式应用较为普遍,其优点在于腹胀、腹泻、腹痛的并发症减少。但有资料显示,持续输注法发生肺炎的几率较高,而且胃液pH呈碱性,有助于肠道内细菌的定居并进一步从胃移至气管和咽部,而停止一段时间输注,可使胃液pH可降至3. 5。
3.间歇输注法
营养液维持6~8小时输注,这样有助于保持胃液pH于正常范围,而胃酸有助于抑制上消化道细菌的生长。有报道ICU患者采用连续输注方式给予肠内营养3天以上,半数患者即可发生肺炎,而且多数致病菌为革兰阴性菌。亦有报道,采用间歇持续输注方式可使机械通气患者肺炎的发生率由54%降至12%,但这方面临床资料较少,有待进一步观察考证。
(五)要素饮食的类型与选择
肠内营养制剂根据其组成分为几种类型,如要素饮食、整蛋白配方饮食、匀浆膳和管饲混合饮食等。危重患者较常应用的为前二者。
要素饮食( elemental diet)亦可称为配方饮食( formulated diet)是指由氨基酸或水解蛋白(短肽)、葡萄糖、脂肪、电解质、微量元素、维生素按一定比例配制的混合物,提供人体所需的营养素与热量,不需胃液、胰液、胆液等参与消化,可直接吸收或稍加消化即可吸收,不含残渣或极少残渣,粪便形成少。是临床中常选择的肠内营养制剂,特别是早期肠内营养和危重患者施行肠道喂养时选择的膳食。根据其氮源的不同,又分为:以水解蛋白为氮源的要素饮食和以氨基酸为氮源的要素饮食。随着营养支持的发展,在此基础上,根据疾病不同及其不同疾病状态下机体对某些营养素的特殊需要而制成的特殊配方要素饮食,如适应应激状态的要素饮食,适应肿瘤患者、糖尿病患者、老年患者、婴幼儿患者、某些疾病状态(如肝功能障碍、肾衰竭等)以及适用于危重患者的免疫增强配方的要素饮食等,从而使肠内营养支持的效果得到提高。
随着对早期肠内营养重要意义的认识,肠内营养制剂也有了很大发展,除上述配方要素饮食外,还增加了疾病状态下对组织细胞有特殊作用的营养素,如谷氨酰胺、精氨酸、中链脂肪酸、ω-3脂肪酸(鱼油)、核苷酸、支链氨基酸、酪氨酸、牛磺酸等的免疫营养制剂,还有含有乳酸杆菌、双歧杆菌的生态免疫营养。
近年来,来自于美国、欧洲一些临床研究以及北美的多中心的前瞻性、随机、双盲临床研究中,将精氨酸、核酸和鱼油三种免疫营养素作为肠内营养制剂的添加剂,用于创伤、大手术、感染等应激后及住于ICU重症患者早期肠内营养支持,临床观察指标包括营养支持的并发症,氮平衡与蛋白质代谢,呼吸机使用时间,全身炎症反应综合征持续时间,住ICU和住院时间等。结果显示,与标准配方肠内营养制剂相比,二组在肠内营养支持相关并发症方面无显著性差异,二组氮平衡、血浆前白蛋白、转铁蛋白水平无显著性差异。免疫营养组血浆精氨酸与鸟氨酸水平明显增加,ω-3PUFA浓度亦出现明显增加,PGE2产物显著降低。德国的一组类似的研究还显示患者的T淋巴细胞功能得到改善及免疫球蛋白浓度( IgA、IgG、IgM)升高,ICU停留与住院时间明显减少,获得性医院感染的发生率也显著降低,呼吸机应用时间与诊断SIRS天数均显著降低。
这方面的实验与临床研究结果均表明,在疾病状态下特别是严重应激状态下,在标准营养配方基础上添加特殊营养底物获得了独特的代谢与免疫效果,这对于提高危重患者的营养支持效果,维护处于免疫抑制状态患者的免疫功能,降低获得性感染与MODS的发生等是重要的。但是需要进一步的临床研究,以便能客观、恰当、量化的评价患者群体特别是重症感染患者的临床治疗效果与益处。同时,进一步研究较重要的免疫营养因子的作用与相关因素,了解这些营养素对机体产生的有益与不良的影响及准确的药理剂量,从而达到最理想的肠道营养支持效果,降低与各种疾病状态相关的并发症发生率与死亡率。
(六)危重患者肠内营养支持管理要点
随着临床营养支持的发展与对胃肠道重要地位的认识,在危重患者营养支持的选择中越来越多的注重肠内营养的特殊作用与应用。但由于严重应激对胃肠结构与功能的影响,使其对肠道喂养的耐受性与相关并发症的发生率均不同于一般患者,不恰当的使用将加重肠功能紊乱,并发症增加以至带来不良后果。因此,在使用中应注意以下几点:
1.患者符合肠内营养的基本条件,即具有一有功能的、可以安全使用的肠道。
2.开始肠道喂养前确定营养管位置正确。在肠内营养开始前确定导管顶端位置及导管通畅与否十分重要。营养管应达幽门以下,最好达Treitz韧带以下。其位置确定可通过X-ray、及抽出液pH等方法定位。有认为,pH>5. 6者,导管顶端达幽门以下的准确率为97%。亦有报道,向营养管注入10ml气体,抽出量<2ml者认为营养管已达小肠。
3.患者肠内营养时体位 重症患者往往合并胃肠动力障碍,头高位可以减少误吸,及其相关肺部感染的可能性。研究发现ICU患者半卧位较平卧位时,呼吸机相关性肺炎的发生率明显下降。推荐重症患者在接受肠内营养(特别经胃)时应采取半卧位,最好达到30°~45°。
4.营养液输注速度与浓度 要素饮食的渗透压较高,需要有一适应过程,应掌握由低至高的原则,即由低浓度、低速度开始逐渐增加。速度掌握可由20~30ml/hr开始,逐渐增加至60→80ml/hr,浓度可由8%→12%→20%→25%。一般需要适应的过程,具体掌握应根据不同个体的耐受状况而定,如出现不良反应则应减量甚至停药。某些肠功能状态较差或脆弱的患者,开始浓度可更低,甚至从温水盐水开始。
5.营养膳食的选择 依据患者的肠功能状态与所患疾病而定。肠功能状态好的,可选择整蛋白模式饮食,肠功能尚好者以肽类肠内营养膳食为适宜,功能差者可选择结晶氨基酸为氮源的要素饮食。蛋白质含量较高者腹泻的发生率增高,应激较重的重症患者,能量消耗增加,可适当增加配方中脂肪的比例,以及添加支链氨基酸、谷氨酰胺等特需营养成分。重症胰腺炎及炎性肠道疾病者,可选择短肽或氨基酸为氮源的要素饮食以减少对胰腺分泌的刺激和肠道消化负担。小儿及肝、肾功能障碍者,需选择特殊配方的要素饮食。
6.胃排空状态评定 胃残留量被广泛用于评价胃的排空状况,但对于残留量多少来判断排空状态的标准尚不一致。有学者认为,在危重患者肠内营养支持时,残留量>400ml,也并非一定表示胃肠道对肠内营养的不耐受。但多数报道认为,如胃残留量>100ml,小肠残留量>200ml时应密切观察胃肠运动状态与排空功能。我们的临床实践中亦显示,停止肠内输注4小时后,胃残留量100~150ml,应密切注意,如>150~200ml,表示排空不良,应予减量,加用促进胃排空药物,如普瑞博思(西沙必利)、甲氧氯普胺,如仍不改善则应停输。空肠喂养同时留置胃引流管者,每日胃液引流应<400ml为宜。否则,应注意胃肠运动状态,胃引流液性状与pH。
一些研究显示,普瑞博思(西沙必利)与甲氧氯普胺均可改善胃肠蠕动,促进胃的排空,前者作用更为广泛,可促进肠道蠕动;特别是给予镇静与机械通气治疗的患者。
7.加强肠内营养相关并发症监测 鉴于危重患者胃肠功能减退及易出现不耐受情况,在肠内营养期间应加强护理与反复定时的监测,如胃液pH、残留量、肠鸣音、腹胀情况、排便次数等。
五、危重症患者的肠外营养
对于无法耐受EN或存在EN禁忌的重症患者,应选择肠外营养( parenteral nutrition,PN)。肠外营养是指营养底物从肠外,如静脉、肌肉、皮下、腹腔内等途径供给。其中以静脉为主要的途径,故肠外营养亦可狭义地称为静脉营养( intravenous nutrition),如患者所需的营养物质全经肠外供给,则称全肠外营养( total parenteral nutrition,TPN)。
临床试验表明在那些手术或创伤前存在的蛋白热量性营养不良,营养物质摄入不足,或有明显的全身性炎症反应的患者中,如体重丢失大于15%或血清白蛋白低于2. 7g/dl的患者中,及时的在围术期应用肠外营养支持,对患者的预后能起到积极的作用。
(一)肠外营养适应证及禁忌证
1.适应证
胃肠道功能障碍;由于手术或解剖问题,胃肠道禁止使用的重症患者;存在尚未控制的腹部情况,如腹腔感染、肠梗阻、肠瘘等。
2.禁忌证
早期复苏阶段,血流动力学尚未稳定或存在严重水、电解质与酸碱失衡;严重肝功能衰竭,肝性脑病;急性肾衰竭时存在严重氮质血症;严重高血糖尚未控制等。
(二)营养途径选择
肠外营养支持途径可选择经中心静脉和经外周静脉营养支持,如提供完整充分营养供给,ICU患者多选择经中心静脉途径。营养液容量、浓度不高,和接受部分肠外营养支持的患者,可采取经外周静脉途径。
经中心静脉途径包括经锁骨下静脉、经颈内静脉、经股静脉和经外周中心静脉导管( peripherally inserted central venous catheter,PICC)途径。锁骨下静脉感染及血栓性并发症均低于股静脉和颈内静脉途径,随着穿刺技术和管材的提高,机械性损伤的发生并不比经股静脉高。故推荐经中心静脉实施肠外营养首选锁骨下静脉置管途径。而PICC并不能减少中心静脉导管相关性感染( catheter related blood infection,CRBI)的发生。
荟萃分析表明,与多腔导管相比,单腔导管施行肠外营养,CRBI和导管细菌定植的发生率明显降低。多项临床研究均提示:导管连接部位和穿刺部位局部细菌定植是CRBI最大的感染源,因此中心静脉插管需要比外周静脉穿刺更高无菌要求。敷料出现潮湿、松动或者沾污时应予更换。穿刺局部有渗血时,建议使用普通纱布。
(三)静脉营养混合液成分及需要量
肠外营养液的成分包括:碳水化合物、脂肪、氨基酸、电解质、维生素和微量元素。
1.碳水化合物类
糖是当前非蛋白质热量的的主要部分,葡萄糖又是脑神经系统、红细胞等所必需的能量物质,其他如果糖、山梨醇、乙醇等亦可作为能量的来源。果糖、木糖醇及山梨醇等在代谢过程中不需要胰岛素参与。因此,常被认为适用于那些不能耐受葡萄糖的应激患者。但果糖代谢后可产生乳酸,使血液中的乳酸浓度提高,甚至发生乳酸酸中毒;山梨醇在肝脏转化为果糖,同样也可产生乳酸,输入量大于0. 5g/( kg·h)将发生乳酸酸中毒。果糖、山梨醇及木糖醇还可产生尿酸,输入量大于1. 22~1. 33g/( kg·h)将发生尿酸血症。
葡萄糖的优点是明显的,它能在所有组织中代谢,并且是蛋白质合成代谢所必需的物质,一般每分钟每公斤体重能代谢3~5mg葡萄糖,而不需要增加外源性胰岛素,但在应激状况下,尽管胰岛素分泌并未减少,甚至增加,胰岛素的反应伴随血糖的升高而增强,但对葡萄糖的处理能力却受到抑制,使葡萄糖耐量下降。近年来有研究认为,创伤、感染应激时与葡萄糖受体或葡萄糖载体( GLUT4)的作用受到抑制,使葡萄糖的氧化代谢发生障碍,糖的利用将受限制。糖补充过多将加重其代谢紊乱,并增加CO 2的产生,增加呼吸作功及肝脏代谢负担等。应激患者葡萄糖的供给应参考机体糖代谢状态与肝、肺等脏器功能,以<4mg/( kg· min)为度,通常为2. 5~3. 0g/( kg·d)或150~200g/day,血糖升高者增加外源性胰岛素补充。推荐葡萄糖占肠外营养中占非蛋白质热卡的50%~60%,并应根据糖代谢状态进行调整。
2.脂肪乳剂
是以大豆油或红花油等植物油、卵磷脂、甘油等制成的脂肪乳剂,可供给较高的热量,并提供必需脂肪酸。10%、20%、30%的脂肪乳剂,每500ml将分别提供2090kJ ( 500kcal)、4180kJ( 1000kcal)和6270kJ( 1500kcal),且pH值在6. 5左右。脂肪乳剂本身并不产生渗透压,其渗透压系由等张剂甘油产生。10%、20%及30%脂肪乳剂的渗透摩尔浓度分别为280mOsm/kg·H 2O、330mOsm/kg·H 2O及300mOsm/kg·H 2O,99. 8%的脂肪乳滴直径小于lμm,可经周围静脉输入,其代谢不依赖胰岛素,因而渐被作为能量底物替代部分葡萄糖,特别是适用于那些不能耐受葡萄糖的应激患者,可减少因输入葡萄糖而引起的代谢紊乱。
脂肪乳剂的用量一般可占非蛋白质能量( NPC)的40%~50%,亦即成年人每日以1~3g/ kg为宜。脂肪乳剂必须与葡萄糖同用,才有进一步的节氮作用。在无外源性氮源时,脂肪无节氮作用。常用的大豆脂肪乳剂为含18碳链的长链甘油三酯( long chain triglyceride,LCT),需借肉毒碱( carnitine)才能进入细胞线粒体氧化、产能。但在创伤、感染等应激代谢状态下,肉毒碱的合成减少及尿中排泄增加,可导致血浆与组织中肉毒碱水平下降,从而不利于长链甘油三酯的代谢。中链( 6~12碳链)甘油三酯( medium chain triglyceride,MCT)可不借助于肉毒碱进入线粒体,进而被迅速水解、氧化、产能,从血浆中清除,且不在肝脏及外周组织中浸润及形成脂肪组织,又能产生较多的酮体成为一良好的能源,并对免疫系统影响较少。但由于不含有必需脂肪酸,需与长链甘油三酯混合输入,目前临床上常与LCT按相等重量比( 1∶1)物理混合使用( MCT/LCT)。临床应用结果显示:与长链脂肪乳剂相比,中长链混合脂肪乳剂在创伤、感染等重症患者及肝功能不全患者氧化较迅速、完全,供能较快。但对其在节氮方面的效应,多数报道二者无显著性差异。
结构甘油三酯( structured triglycerides,STG)是近年来研制的一种新型脂肪乳剂,其混合方式是将LCT及MCT在高温和催化剂的作用下共同水解再酯化,在同一甘油分子的3个碳链上随机结合不同的中链脂肪酸( MCFA)和长链脂肪酸( LCFA),形成结构甘油三酯。这种脂肪乳剂被认为比物理混合MCT/LCT具有更小的毒性,更有效的节氮效应以及不影响单核-吞噬细胞系统功能等优点,但由于目前临床资料尚少,其确切效果与优势需要更广泛、深入的研究后再作评价。
3.氨基酸
一般以氨基酸液作为肠外营养蛋白质补充的来源,静脉输注的氨基酸液,含有各种必需氨基酸( EAA)及非必需氨基酸( NEAA)。EAA与NEAA的比例为1∶1~1∶3。鉴于疾病的特点,氨基酸的需要(量与种类)也有差异。临床常用剂型有:为一般营养目的应用的配方为平衡型氨基酸溶液,它不但含有各种必需氨基酸,也含有各种非必需氨基酸,且各种氨基酸间的比例适当,具有较好的蛋白质合成效应。
存在全身严重感染患者的研究显示:尽管给予充分的营养支持,仍然不能阻止大量的、持续性的蛋白质丢失。在前10天,2/3丢失的蛋白来自于骨骼肌,以后则更多的来自于内脏蛋白。瘦体组织(无脂组织群lean body mass,LBM)的丢失速度从每天0. 5%~1. 0%。不同组织器官蛋白质合成与降解的反应是不同的,并在疾病时发生变化。稳定持续的蛋白质补充是营养支持的重要策略。ICU患者人体测量结果提示蛋白质(氨基酸)的需要量供给至少应达到1. 2~1. 5g/( kg·d)。高龄及肾功能异常者可参照血清BUN及BCr变化。重症患者营养支持时的热氮比可降至100~150kcal: 1gN。
临床研究表明,BCAA强化的复方氨基酸液有助于肝功能障碍患者调整血浆氨基酸谱和防治肝性脑病。有关手术创伤患者的研究显示,应用强化支链氨基酸( 36%BCAA)的复方氨基酸液的TPN支持,在节氮和促进蛋白质合成方面,均未显示出特殊优势。
4.电解质、维生素、微量元素
钾和磷是细胞内的主要离子,在合成组织时,钾和磷的需要量增加。每4180kJ( 1000kcal)营养液中应加入钾50mmol、磷8. 33~13. 9mmol。体内半量的镁存在于细胞外液中,半量在骨中,细胞的生长有赖于足量的镁。在合成代谢时,每日需输入镁7. 5~10mmol。钙与原生质及细胞外液的生成无明显的关系,但骨骼的构成需要钙。因此,每日仍应输入钙2~5mmol。钠是细胞外液主要的阳离子,每日需125~150mmol,以保证细胞外液及细胞内液扩充的需要。在危重患者,电解质的给予量除按每日的需要量外,还应考虑有无额外丧失,如利尿剂应用、肠瘘等,以及心、肾功能和疾病状态,对有关的电解质量进行增减,如严重分解代谢的患者磷的需要量常常增加,可达到0. 5mmol/( kg·d)。
至于维生素的补给,目前已有分别供成人和小儿应用的、含有多种维生素的静脉注射剂,一般情况下可以满足机体的日需要。在某些情况,如严重创伤后,应适当增加维生素C、B 1及B 2的用量。维生素C与组织修复有关,B 1的需要量与摄入的能量成比例的增加,维生素B 2的排出量与氮的排出量呈正相关。近年来,维生素C、E、A的抗氧化特性日益受到重视,一些实验研究显示其有助于氧自由基的清除及防治组织细胞的过氧化损伤等。重症患者血清抗氧化剂含量降低,肠外和肠内营养时可添加VitC、VitE和β-胡萝卜素等抗氧化物质。只有少数几个有关于重症患者维生素与微量元素需要的研究报道,腹主动脉瘤术前连续8天口服VitE 600IU( 400mg) /d,骨骼肌活检显示可降低缺血再灌注损伤。连续9天硒的补充,使合并SIRS和感染的重症患者肾衰发生率较对照组明显降低,死亡率亦有下降趋势。ARDS患者血清维生素E、C和硒的含量低于正常对照组,脂质过氧化物浓度升高。由此提示应增加ARDS患者抗氧化物的补充量,以满足恢复其机体抗氧化能力的需要。一项涉及595例创伤患者的RCT研究显示:补充维生素E、C,使肺部并发症有下降趋势,MODS发生率降低。但临床上对于创伤、感染重症患者的应用剂量、时机、监测等,还有待于进一步研究明确。
微量元素在体内的含量虽少(<0. 01%的体重),在一般情况下只需要若干μg即可维持体内的平衡,但应注意手术患者是否原已伴有微量元素的代谢紊乱,如肝硬化、肾病时,锌随尿排出致血锌值降低;老年糖尿病患者的低铬血症;肠道炎症及吸收不良患者缺乏铜和铁。微量元素的日需量有多种推荐量,如市售的微量元素注射液( addamel,10ml)中含铁50μmol、锰40μmol、氟50μmol、锌20μmol、铜5μmol、碘1μmol,可供成人一日所需量。维生素、微量元素等体内含量低、需要量少,故又称为微量营养素,但同样有着重要的生理作用,如影响机体的免疫功能等。应注意的是:非生理状态下的全肠外营养对于微量元素的补充有着特殊的要求,因为消化道对不同微量元素的吸收率差异很大,低者1%(如铬),高者可达75%以上(如氟、碘、硒),肠外营养如同消化道短路,使消化道对一些依赖其吸收或排泄的微量元素的生理调节作用丧失,而完全受静脉补充的限制,不恰当补充亦会造成不良影响。必要时可根据其浓度测定结果进行调整。
(四)静脉营养液的输注方法
1.持续输注法
将一日内预定输入的液体量均匀地在24小时内输入。由于氮和能量同时输入,输入的速度在±15%的范围内变动时,不致出现低血糖或高血糖。如速度的变动大,可能出现低血糖休克或高血糖非酮性昏迷。为使液体均匀地输入,可应用输液泵。
2.循环输入法
持续输入高糖TPN营养液,有可能刺激胰岛素持续分泌,使血清胰岛素保持在一较高水平,阻止了脂肪的分解,促进脂肪合成,其结果是部分输入的能量未能进入主要的代谢机制内而以脂肪或糖原的形式储存在体内。这一现象在肝脏特别明显,可招致脂肪肝或肝大。即使在输入的氮量超过排出的氮量呈正氮平衡时也是如此。有学者认为,在24小时的输注过程中,可停输葡萄糖8~12小时,其间仅输入3%氨基酸或3%氨基酸加脂肪乳剂,以产生于胃肠道进食相似的吸收后期,将以脂肪形式储存的过多热量加以利用,使其更接近生理上的要求。
六、免疫营养在危重症患者中的应用
在应激状态下,机体代谢的变化是内分泌改变和炎性细胞因子的共同作用所致。一些营养素在作为生命所需要的物质同时,在某些疾病状态下,表现出特殊的依赖性和药理作用,从而更有助于调整代谢失衡、改善脏器功能(如肠黏膜屏障功能等)、增强免疫力,因而在危重患者的营养支持中实现了更大的优势,也是近年来在临床营养领域内研究的重点。目前较肯定的具有特殊药理作用的营养因子主要有谷氨酰胺、精氨酸、ω-3聚不饱和脂肪酸、短链脂肪酸以及生长因子等,学者们将这种新的营养方式称为免疫营养。
1.谷氨酰胺( Gln)
Gln是一种条件必需氨基酸,它对于肠黏膜和免疫细胞的特殊作用,使其在危重疾病状态下具有特别重要的意义。危重患者血浆氨基酸检测显示其谷氨酰胺和精氨酸含量降低,表明Gln与精氨酸的利用增加和(或)合成下降,细胞内游离Gln降低至少50%,血浆Gln和精氨酸水平亦会降低,从而影响机体免疫防御系统功能,肠屏障功能,蛋白质合成下降,抗氧化系统功能下降,补充Gln可增加血浆、肝脏和肠道谷胱甘肽的贮存。疾病危重时期每天瘦体组织( LBM)丢失可高达其总量的1%,相当于2%的骨骼肌群,如此下去仅21天时间将导致骨骼肌的耗尽,使生存机会大大降低。
肠外及肠内途径提供需要量的Gln可阻止肌肉蛋白分解,促进蛋白质合成率,降低肠黏膜通透性,维护肠屏障结构与功能,增强免疫功能,提高营养支持的效果等,从而有助于促进危重症的恢复,缩短住ICU与住院时间。
肠内途径补充Gln是近年提出的,其作用优势或许更多的在于肠上皮结构与功能,但对于不能耐受肠道喂养的重症患者,肠外途径补充Gln的效果已通过不少的临床事实得到了肯定。临床研究的结果表明:腹部大手术后,围术期添加谷氨酰胺的PN能明显改善氮平衡,减少住院天数,降低危重患者的死亡率和住院费用,但需要使用10天或2周以上,普通患者或短期使用意义不大。国际上一些指南推荐:接受TPN的重症患者,应添加药理剂量的谷氨酰胺0. 5g/( kg·d),可获得降低感染性并发症的效果,早年的单中心研究亦得到提高存活率的结果。
2.精氨酸( Arginine)
精氨酸是一种条件必需氨基酸,在严重创伤、感染等分解代谢应激时,成为体内重要的营养物质,能够促进蛋白质合成,减少氮的排出,改善氮平衡。精氨酸的作用主要表现在营养支持与免疫调节两个方面。精氨酸的促合成作用主要是通过刺激某些代谢激素的分泌来实现的。研究表明,补充药理剂量的精氨酸,可刺激胰岛素、胰高血糖素分泌,刺激垂体释放生长激素和泌乳素,并可促进肝脏释放胰岛素样生长因子( IGF-1),通过对这些激素的作用影响应激后的蛋白质合成,改善氮平衡。此外,它还可通过增加胶原合成来促进伤口愈合。
精氨酸的另一重要作用在于增强机体免疫功能。通过刺激T细胞增殖及ConA和PHA的反应性,增加CD4/CD8比值,增加NK细胞数目与活性,增加IL-2分泌来实现。其他免疫增加作用可能与促进IGF-1产生有关。
精氨酸对细胞与体内免疫的增强作用已在临床应用中得到肯定,在应激状态下,精氨酸是体内不可或缺的氨基酸,通过促进蛋白质合成,改善氮平衡来调整危重患者的营养状态。同时通过上调机体的免疫功能来提高其对感染的抵抗能力。在复方氨基酸液中增加L-精氨酸达2%或20~30g/d,可获得上述药理作用。近年来,强化精氨酸配方的肠内营养支持在ICU的多中心研究中,亦显示出增加患者的免疫功能、降低感染性并发症的发生率,以及缩短住院日等效果。在烧伤患者的研究显示,强化精氨酸的早期肠内营养,可促进肠黏膜修复,并认为是通过增加鸟氨酸的多胺途径来实现的。因为多胺具有促进细胞生长、分解的作用,是生长活跃细胞所需要的。
3.ω-3聚不饱和脂肪酸
多聚不饱和脂肪酸( polyunsaturated fatty acid,PUFA)有两类,亚油酸属于ω-6 PUFA,代谢产物为花生四烯酸。后者在环氧化酶作用下转化为前列烷类,在脂氧化酶作用下转化为白三烯、血小板活化因子。前列腺素、白三烯和PAF作为脂质介质参与某些疾病状态下(如休克、感染、肿瘤、免疫抑制等)的炎症反应等病理过程。
α-亚麻酸属于ω-3 PUFA(鱼油富含),是一具有免疫调节作用的重要营养素,对于心血管、肝脏、肾脏以及肠道均有保护作用,近年来对其研究较活跃。其代谢产物为二十烷五烯酸( EPA)和二十二烷六烯酸( DHA),是循环血浆脂类的重要成分,有助于血脂、血糖代谢及蛋白质的合成,具有代谢与免疫调理作用。研究表明,膳食与静脉营养中添加ω-3 PUFA可调整创伤、感染等应激状态下机体的炎症反应与免疫状态,并进一步影响糖、脂肪代谢及蛋白质合成,其作用机制主要与改变细胞膜磷脂结构及以竞争方式影响花生四烯酸代谢有关。
近年来有关肠外与肠内途径补充ω-3 PUFA的临床研究,均显示出其在调控危重患者免疫炎症反应、降低病死率等改善危重症预后方面的正性效果,但这一作用与疾病的严重程度有关,炎症反应轻和无器官功能障碍的围术期重症患者似乎并未显示出特殊的优势。2006年欧洲的前瞻性、多中心调查显示,661例因腹部大手术、腹腔感染以及包括颅脑外伤在内的多发创伤等接受TPN治疗的外科危重症患者,添加药理剂量的鱼油脂肪乳剂3天以上,患者死亡率下降、抗生素使用与感染的发生率降低、住院时间缩短等。
4.膳食纤维( dietary fiber,DF)与短链脂肪酸( short chain fatty acid,SCFA)
膳食纤维是指来源于植物的、不被小肠中消化酶水解而直接进入大肠的非淀粉多糖和少量木质素的总和。其分为两类,一类为不能被结肠内细菌酵解的不可溶性纤维( insoluble dietary fiber,IDF),包括纤维素、木质素和半纤维素,如麦麸,它以较完整的形式由消化道排出。由于不可溶性纤维易吸收水分,故可起到稀释粪便,通过刺激肠蠕动促进排便。另一类,也是近年来研究中认为营养价值较大的一类为富含糖醛酸的可溶性膳食纤维( soluble dietary fiber,SDF),其包括包括果酸、树胶和植物多糖等。其主要分解代谢的部位是结肠。这类纤维在结肠内迅速被结肠内的厌氧菌酵解,代谢终产物中具有重要生理意义的是短链脂肪酸。临床一些研究资料亦显示,摄入同等热量的肠内营养制剂,含膳食纤维组较不含膳食纤维组腹泻发生率降低,但其他方面的临床资料尚不充分,尤其是在危重患者EN支持中的作用需要进一步的研究方能较全面的评价其作用效果。
SCFA是肠道内细菌生存的能源,并可被结肠上皮细胞吸收。研究表明酵解后的SCFA(醋酸盐、丙酸盐、丁酸盐)大部分经结肠刷状缘吸收,小部分入血。是结肠黏膜重要的能源物质,尤其是丁酸盐。研究表明,结肠黏膜需要能量的70%由短链脂肪酸提供,可刺激结肠上皮增殖,防止肠黏膜萎缩,并增加小肠黏膜重量与蛋白质、核酸含量。增加结肠血流与组织灌注,肠腔内给予SCFA可使结肠血流增加24%,并可刺激胃肠激素的产生。从而改善肠道黏膜屏障功能,维护结肠微生态生物群,减少细菌易位。有认为,SCFA的促进黏膜增生作用是通过增加肠道血流和胃肠激素分泌来介导的。SCFA对于结肠黏膜细胞增殖的作用效力呈浓度依赖,而且其作用效力由大到小依次为丁酸盐>丙酸盐>醋酸盐。丁酸盐是结肠细胞的主要能源物质并在结肠黏膜的增殖和生长中起重要的作用。SCFA是不能内源合成的,如膳食纤维摄入减少或结肠内生态菌减少时,则可出现SCFA缺乏并导致ATP缺乏而影响结肠黏膜的结构与功能。此外,SCFA还通过促进结肠黏膜细胞对钠的吸收而增加水的吸收,使肠腔内液体量减少而降低稀便的产生。
5.生长因子
作用较肯定的促生长作用物质有:生长激素( GH)、胰岛素样生长因子( IGF-1),表皮生长因子、促红细胞生成素( EPO)。
生长激素是体内主要的合成激素,具有较强的合成代谢效应,它是由腺垂体分泌的一种蛋白质激素,由191个氨基酸组成。由基因工程生产的重组人生长激素( rhGH)获得成功并逐渐应用于临床,特别是用于分解代谢应激患者的代谢调理中,取得了一定的促进蛋白合成与组织生长的效果,随着应用对它的认识也越来越全面。关于围术期生长激素使用的文献报道结果不一致。
近年来,一些基础与临床研究表明:应用rhGH,可促进包括大手术在内的创伤、感染等患者的蛋白质合成,减少骨骼肌分解及氮的排出,改善氮平衡。对大面积烧伤患者的研究还显示,rhGH可加快供皮创面愈合,减少蛋白质的补充,并提高了烧伤患者的生存率。在感染患者的研究表明,rhGH通过改善肝细胞mRNA的表达,促进了肝细胞白蛋白的合成。对于手术后呼吸衰竭及COPD患者的研究显示,rhGH还能够增加呼吸肌趋动力,使自主潮气量增加,最大吸气力增加,快浅呼吸指数下降,从而缩短了机械通气支持的时间,但对于合并有肺部恶性肿瘤的呼衰患者应禁止使用。由于生长激素可能加重肺实质病变,故对于存在严重肺实质疾病患者应用时应慎重考虑。生长激素可促进胃肠黏膜细胞增长与分化,改善由于肠道缺血缺氧及抗肿瘤药物等对肠黏膜的损害及肠黏膜屏障的破坏。进一步研究发现,rhGH可促进肠黏膜细胞对谷氨酰胺的摄取,改善肠黏膜通透性,从而减少肠道细菌易位。通过核素及电镜的研究表明,rhGH可提高肠吻合口胶原含量和抗张强度,促进肠吻合口吻合。生长激素( 12U/d)与生长抑素( 6mg/d)联合应用于瘘患者,可减少肠液分泌与外溢,有助于控制感染及促进管状瘘形成。同时,改善了蛋白质的合成和组织增殖,促进瘘管缩小与愈合,其结果提高了肠外瘘自愈率,缩短了自愈时间,也可使某些肠外瘘患者早期决定性手术的成功成为可能。
也有学者报道未能获得上述rhGH促合成代谢方面的相同的效果。近年Takala报告欧洲多中心在ICU患者应用生长激素的结果,认为rhGH将增加死亡率,在芬兰6所医院治疗组与对照组的死亡率为39%∶20%,其他欧洲国家12所医院为44%∶18%,作者未能解释其原因。而Demling在评论这一文章时提出,可能是GH应用的目的、时间与剂量不同于其他报告。当然,应激时,机体对生长激素可能有拮抗性,靶细胞受体总数下降或是生长激素细胞内信号传递受到阻碍,如何解决这一拮抗现象,有待更深层次的研究,这一拮抗现象说明,在不同的疾病状态下,机体的一些主要器官在特定的时间内对多种特定的激素产生拮抗,这可能是使外源性激素产生了不同程度的临床结果。因此,围术期生长激素的使用对感染率、并发症、死亡率、肿瘤复发以及临床结局的影响,需要尽一步研究来评价。
总之,更多的临床报告和我们自己实践的结果认为,rhGH确有明显促进蛋白质合成和创面愈合的作用。结果差异的原因在于患者的选择和应用的时机、剂量不同。多数作者用于治疗中等度应激或严重应激情况有所稳定的患者,同时,成年人剂量多为<0. 1mg/( kg· d)。正由于临床应用有不同的结果,故rhGH仍不失为一有效的代谢调理制剂。只是在应用时,应考虑如何避免可能出现的不良后果。此外,应用rhGH时,还应注意rhGH引起的代谢紊乱,特别是糖代谢紊乱,容易出现难以控制的高血糖症。这些都有待于进一步探讨验证。
七、危重症患者的血糖调控
危重症患者在手术、创伤、感染、烧伤等应激因素的诱发下,常出现血糖升高,多是由应激性因素引起的,既可以发生在糖尿病患者也可以发生于非糖尿病的患者。危重症患者的血糖升高常可引起酮症酸中毒、高渗性昏迷、严重感染、急性多器官功能衰竭,甚至死亡。积极控制血糖对于减少危重症患者高血糖的死亡率和并发症发病率具有重要意义,危重症患者的血糖控制目标不同于糖尿病患者,其死亡的首要因素是急性并发症,而不是慢性并发症。
2002年,Berghe在新英格兰医学杂志发表了一篇震惊业界的临床研究,其结果表明,如将以外科疾病为主的ICU患者的血糖控制在4. 5~6. 0mmol/L( 81~108mg/dl)。患者的感染率远远低于血糖超过上述水平的患者。四年以后,该作者和他的同事们又在新英格兰杂志上发表了一篇以内科疾病为主的患者控制血糖的临床报告,其结果同上一篇相似。这些研究提出了一个更加严厉的控制血糖的方案。但是,在遭受严重创伤和重大手术的外科患者中,将血糖严格控制在5. 5mmol/L( 100mg/dl)左右时极其困难的,日常操作中存在多种因素的干扰,有明显的不可行性。这两篇文章以及后续的相关临床报告发表后,在业界引起了不少讨论,因为如若在控制血糖过程中,血糖滑落至60mg/dl以下,就会明确增加ICU患者的死亡率。不管如何,这些研究所释出的信息是非常一致的,那就是在可能的情况下,尽量使术后患者的血糖,尤其是术后前几天的血糖维持在一个尽量接近正常的水平上,对患者是相当有益的。本文作者曾在此后邀请Bistrian教授就有关术后控制血糖水平专门写了一篇述评,大家比较容易接受的概念是,如果血糖能安全控制在5. 5~11. 1mmol/L( 100~200mg/dl)中位数值上,那将是一个令人满意的术后血糖管理。
危重症患者判断血糖控制优劣的指标是血糖水平本身及其变化,而不是糖化血红蛋白,血糖监测是危重症患者血糖控制的关键环节。临床中常采用静脉血来反映某一时间点的血糖水平或以指血作为标本,应用简易血糖监测系统测定血糖,从而为胰岛素治疗方案提供依据。Dellinger等指出在最初入住重症监护室时,可以1~2小时监测1次血糖并调整胰岛素剂量,至血糖稳定时改为4~8小时监测1次。但这些方法容易遗漏高血糖和无症状的低血糖,可以尝试使用动态血糖监测。有研究发现,动态血糖监测即每12小时下载1次血糖图谱变化,根据血糖情况调整各时段胰岛素剂量,联合胰岛素泵治疗ICU危重患者的糖代谢异常,明显优于指血临测。
血糖的控制多采用持续静脉输注胰岛素,直至血糖控制在特定的合理的范围内,而不采用药物或间断胰岛素降糖。静脉输注胰岛素联合皮下注射与单一给药的比较由于术后患者组织水肿、低体温、低血压导致皮下和肌肉血管收缩,吸收不良,因而皮下注射胰岛素不能很好的控制血糖,故主张术后静脉输注胰岛素。Schmehz等研究发现,对心胸外科术后患者采用静脉输注胰岛素( ICU内)联合皮下注射(普通病房),降低危重症高血糖患者的死亡率和多器官功能衰竭的发病率,与连续3天静脉胰岛素方案相比,具有住院费用少和护理时间短的优势,可作为控制术后患者血糖的方案之一。
总之,要提高对危重症患者高血糖的认识,采用安全、有效、经济的降糖方式将血糖控制在合理范围,改善患者的预后,降低死亡率和并发症的发病率。
八、白蛋白在危重症患者的应用
白蛋白在危重患者液体治疗中的应用已有50多年历史,其治疗作用包括扩容、提高血清白蛋白浓度和胶体渗透压、血液稀释等,还具有清除氧自由基的作用,限制了脂质的过氧化和组织损伤。在美国,白蛋白批准应用的领域涉及低血容量或休克、烧伤、低白蛋白血症、创伤、心肺分流、急性呼吸窘迫综合征、血透、急性肾炎、急性肝功能衰竭、腹水、胰腺炎等。
有研究提示,术前的低白蛋白血症可以成为单一的风险因子,同重症患者的预后有明确相关。Quinalan等研究显示对于肝硬化自发性细菌性腹膜炎患者,白蛋白明显降低了病死率和肾功能损害。香港大学总结的1222例手术患者中也表明了术前的低白蛋白血症和凝血功能异常同术后死亡率有明确相关。
但近年来在腹部外科手术后的患者中,白蛋白的应用有了一些新的趋势。多数文献认为白蛋白并不直接参与机体创伤愈合过程中的合成,同时也不能即时促进免疫相关蛋白的生成而提高机体的免疫功能。补充白蛋白后,可有30%的量留存在血液内,故它主要起到的是维持胶体渗透压、增加容量的作用。然而在血流动力学的研究方面,目前还没有任何数据显示白蛋白优于人工胶体液。
严重创伤和重大手术后白蛋白的下降表明了机体所承受重度创伤的程度。白蛋白几乎完全在肝脏内合成,对于肝脏部分切除手术,尤其是对肝功能业已受损的患者来说,可能是一个严重的打击,使肝脏制造白蛋白的功能有进一步的下降,是一种创伤程度的反映,这种白蛋白的下降可能同白蛋白在肝脏内合成暂时受阻、丢失增加、分解明显有关;在组织创伤时,血管通透性增加,白蛋白渗漏而造成重新分布,也是手术创伤后血清白蛋白下降的重要原因之一。黎介寿研究组更是从分子机制上阐述手术和创伤引起的内毒素可能在转录水平抑制肝细胞白蛋白mRNA的表达,从而抑制白蛋白的合成。但一般情况下,这种短时的循环中白蛋白缺失现象可以通过加强支持、修复创伤等手段进行恢复,此时外源性补充白蛋白并不能从根本上起到提升血清白蛋白水平的作用。在患者有效容量并不成为一个严重问题的时候,这种补充可能是没有益处的。2004年3月在24届国际危重病和急诊会议上报告了澳大利亚和新西兰完成的生理盐水和白蛋白容量复苏的评价研究( SAFE study),该研究包括6997例患者(随机分为白蛋白组3497例,盐水组3500例),观察了病死率、器官衰竭、机械通气时间、肾脏替代治疗时间、ICU停留时间及住院时间,发现两组结果相近,证实了白蛋白的复苏并不明显优于生理盐水。同时,多项随机对照试验对比了使用和不适用白蛋白的外科危重症患者的预后,发现两组在病残率和并发症发生率上均无明显差异。
尽管既往的实验室研究提示,白蛋白有许多重要生理特性,广泛用于各种内外科危重患者抢救,但迄今还没有令人信服的临床证据表明,在扩充血容量方面白蛋白比人工制剂更好,没有清楚的证据显示应将血清白蛋白维持在何等水平。近期发表的系统评价提示它的使用增加了危重患者的死亡率,尽管这一证据还需要盲法设计、更严格执行的大型RCT进一步证实,然而这足以提醒临床医生,需要重新评价白蛋白在危重患者中的应用价值,并结合患者的实际情况严格限制其的使用范围。
九、总结
危重症患者围术期营养支持越来越受到重视,认识危重症患者代谢与营养状态的改变,掌握营养支持治疗的方法与时机,明确应用这一治疗可能得到的效果与风险的监测及其防范措施,是实现危重症有效营养支持的保障。不适当的营养支持对于患者在住院天数、围术期并发症和病死率等重要临床治疗结果方面亦将产生不利影响。临床医生在具体营养支持实施过程中亦需慎重,权衡治疗措施可能给患者带来的利与弊,明确临床实践过程中出现的实际情况,避免对患者造成不利影响。
(毛一雷 孙永亮)