外科病人的營養(yǎng)代謝研

1、Welcome !,,外科病人的營養(yǎng)代謝,武漢大學中南醫(yī)院何躍明,概要,正常的代謝和良好的營養(yǎng)—生命活動的重要保證營養(yǎng)狀態(tài)與患病率及死亡率密切相關。,,20世紀前，一直令外科醫(yī)生們深感困惑的現象： 一些手術治療很成功的病人最終難逃死亡厄運。1936年H.O.Studley的一項研究發(fā)現： 術前體重下降超過20%的病人，術后死亡率為33%， 術前體重下降少于20%，則術后死亡率僅為3%。,營養(yǎng)支持的發(fā)展,腸外營

2、養(yǎng)(PN)  ２０世紀６０年代，在歐洲和美國較普遍地應用于臨床，１０年后，在我國的應用也逐漸增多。１９６８年，Ｄｕｄｒｉｃｋ與Ｗｉｌｍｏｒｅ提出了熱極一時的“靜脈高營養(yǎng)”療法，實現了對腸道功能障礙患者有效的ＰＮ支持。１０余年后，對各類患者代謝改變有了更深入的理解，認識到過高營養(yǎng)會加重器官負擔而導致代謝紊亂引起嚴重后果，“高營養(yǎng)”一詞也隨之不再使用 。,,1987年，Cerra提出了代謝支持理論，旨在提供機體所需要的最低營養(yǎng)

3、底物。1989年Shaw提出了降低機體分解代謝或增加合成代謝的代謝調理的構想。以上方法和構想雖非盡善盡美，但均在特定的時期指導了ＰＮ的臨床應用，起到了推動其發(fā)展的作用。,,近年ＰＮ從理論到應用形式都發(fā)生了深刻變化。其目的不僅是維持氮平衡，提供營養(yǎng)底物，更重要的是維護細胞代謝，改善機體整體功能，以促進患者康復。在應用方面，臨床上將各種營養(yǎng)物質按比例配制成全營養(yǎng)混合液，混合在三升袋里一同輸入，緩解了各種成分單獨使用時的高滲問題，營養(yǎng)更

4、全面，更利于機體吸收，提高了操作便利性，減少了感染機會。ＰＮ的徑路從經周圍靜脈發(fā)展到經中心靜脈導管輸入。,,1937年Robert Elmen “靜脈營養(yǎng)之父”成功完成經靜脈輸注水解蛋白對人體補充氨基酸，營養(yǎng)治療發(fā)展的重要—里程碑。,,1952年，Robert Aubaniac(法國)采用鎖骨下靜脈插管到上腔靜脈內進行輸液，解決了用高滲糖的胃腸外營養(yǎng)的途徑問題。1959年，Francis Moore首次提出熱量與

5、氮的合適比值為628kJ(150kcal):1g的理論，沿用至今。,,1970-1974年，Scribner(美國)和Solassol(法國)提出“人工胃腸”概念。1970年后由美國向歐洲、日本、大洋州及中國等地區(qū)發(fā)展。我國自70年代應用于臨床，80年代后有較快的發(fā)展 。,,Villota（1980）：214例危重病人血漿白蛋白濃度與病死率成負相關 （小于20g/L,死亡率96%）血漿白蛋白濃度與感染率成負相關

6、Reinharde（1980）： 2060 例住院病人 低蛋白血癥(SAL<35g/L)與死亡率密切相關,低蛋白血癥與病人的預后密切相關,住院病人蛋白能量營養(yǎng)不良的累積死亡率,住院的時間（月）,死亡率,營養(yǎng)不良病人的外科并發(fā)癥明顯增加,42% of patients with severe malnutrition experience major complications9% of patients with mode

7、rate malnutrition experience major complicationsSeverely malnourished patients are four times as likely to have post-operative complications as well-nourished patients,Detsky et al, JPEN 1987. Detsky et al, JAMA 1994.,

8、營養(yǎng)支持治療是20世紀最重大的進展之一,合理的應用支持包括：為什么需要進行營養(yǎng)支持？ Why do we feed patients?那些病人需要營養(yǎng)支持？ Which patients should we feed?如何選擇營養(yǎng)支持途徑？ Which route should we feed by?如何提供合適的營養(yǎng)底物？ How much feed should we give?如何實

9、施？,,能量儲備及需要儲備有糖原（僅900kcal）、蛋白質（均為組織成分）和脂肪基礎能量消耗（basal-energy expenditure,BEE）男BEE（kcal）=66.5+13.7×W+5.0×H-6.8×A女BEE（kcal）=655.1+9.56×W+1.85×H-4.68×AW-體重 H-身高 A-年齡簡單計算：20-30kcal/kg，熱

10、量來源：15%氨基酸，85%碳水化合物和脂肪。熱氮比100～150：1,Energy guidelines for nutrition support,Requirements are based on the following guidelines:postoperative 25-30 kcal/kg/daypolytrauma 30-35 kcal/kg/daysepsi

11、s 25-40 kcal/kg/dayburns 30-45 kcal/kg/day,“25 - 30 kcal/kg/day is suitable for most critically-ill patients” - ASPEN Guidelines, 1993,胰高血糖素,創(chuàng)傷, 手術, 感染...,下丘腦、垂體、腎上腺皮質,交感、腎上腺髓質,糖

12、皮質激素,兒茶酚胺,,,促蛋白分解,促糖異生,胰島素分泌,,,生長激素,,葡萄糖利用,糖原分解,脂肪分解,,,,應激性高血糖應激性糖尿,血漿中脂肪酸及酮體,,機體負氮平衡,能量需求增加10%-20%，組織修復再生緩慢,,,,,促糖異生,,,,,,,,,,,,,,,,,,機體能量消耗、營養(yǎng)物質消耗----------------營養(yǎng)不良或營養(yǎng)風險,,黎介壽院士的一段話：營養(yǎng)支持已經成為當今治療疾病特別是危重疾病的一項重要措施，全國每年接

13、受營養(yǎng)支持并獲得康復的約有160萬人2004年歐洲腸外營養(yǎng)學會主席在歷經實際調查后曾說，病人得不到營養(yǎng)支持的關鍵在于醫(yī)護人員的相關知識不夠,營養(yǎng)不良分類(Types of Malnutrition),Marasmus-能量缺乏Kwashiorkor-蛋白質缺乏Protein Energy Malnutrition(PEM)-蛋白質能量缺乏Micronutrient deficiencies-微量營養(yǎng)素缺乏,,Marasmu

14、s-能量缺乏體重/身高低脂肪儲存減少肌肉組織萎縮血漿蛋白正常,,Kwashiorkor-蛋白質缺乏內臟蛋白丟失脂肪儲存正常低蛋白血癥 水腫,,蛋白質能量缺乏(PEM)體重下降虛弱低蛋白血癥水腫,營養(yǎng)不良的后果(Results of Malnutrition),免疫損害感染危險增加傷口愈合延遲康復時間延長,,重要生命器官功能受損肌肉肺心臟大腦胃腸道免疫功能營養(yǎng)不

15、良將使疾病惡化并使病程延長,臨床營養(yǎng)支持路途的選擇(Nutrition Route Selection Principle),正確的給予營養(yǎng)支持：發(fā)現已經/將出現營養(yǎng)不良的病人計算營養(yǎng)不良病人對營養(yǎng)的需求選擇合適的臨床營養(yǎng)支持路途監(jiān)測每天的攝入量用客觀指標監(jiān)測營養(yǎng)支持的效果觀察副反應及并發(fā)癥如需要調整用量/方法,基本原則,營養(yǎng)支持應在體重下降前開始 Use the simplest and mo

16、st practical method 用最簡單/最實際的方法 If the gut works, use it first! 只要有胃腸道功能，請首選腸內營養(yǎng) Most appropriate route will depend on the presenting indication 最適合的方法由病人的情況決定,第三節(jié) 腸內營養(yǎng)（enteral n

17、utrition EN),經胃腸道用口服或管飼來提供病人每天代謝需要的營養(yǎng)基質及其他各種營養(yǎng)素的營養(yǎng)支持方式。,發(fā)展史,12世紀中葉，Avenzoar插管于食管麻痹病人的食管以輸注液體1790年，Hunter經鼻胃途徑喂養(yǎng)吞咽麻痹病人1901年，Einhorn首次進行十二指腸喂養(yǎng)1942年，Bisgard通過胃造口放置空腸喂養(yǎng)管1952年，Boles空腸造口術空腸喂養(yǎng)管,,1959年，Pareina專著« 用管飼的治療

18、性營養(yǎng)»Greenstein (1957-1965) – 要素膳開發(fā)成功1980‘’s 管飼技術突飛猛進：1980年Ponsky經皮內窺鏡胃造口術1980’s，商業(yè)生產腸內營養(yǎng)制劑,,EN 路經選擇經口經鼻胃經鼻十二指腸 經鼻空腸胃造口空腸造口,,當胃腸道有功能但是僅靠EN還不夠滿足對營養(yǎng)物質的需求，這時應將PN與EN結合起來使用,,過去10?15的年研究發(fā)現EN的作

19、用要優(yōu)于PN,改善腸道功能,完整性 防止饑餓或創(chuàng)傷所致的腸道結構異常 增加內臟血流 刺激腸道免疫功能,維護機體防御水平,腸內營養(yǎng)制劑,分粉劑（能全素等）和溶液（能全力、瑞素、百普素等）1.以整蛋白為主的制劑：適應于胃腸正常者2.以蛋白水解產物（氨基酸）為主的制劑：適應于消化吸收功能不良者,實施,基本通過導管進行。營養(yǎng)液的輸入應緩慢、勻速，常需輸液泵控制。應用的原則：濃度由低到高，速度由慢到快，量有少到多。應用過程中注意保溫

20、。,,并發(fā)癥：誤吸腹脹腹瀉,第四節(jié)腸外營養(yǎng),外科病人的營養(yǎng)支持圍手術期營養(yǎng)支持短腸綜合征炎性腸道疾病腸外瘺重癥胰腺炎危重病人器官移植,腸外營養(yǎng)液的基本成分,Role of carbohydrates,glucose requirement,Glucose metabolism during starvation and critical illness,Disadvantages of sole glucose sy

21、stem,Influence of infusion rate on incidence of hyperglycaemia,Retrospective study in patients not normally predisposed to hyperglycaemiaRosmarin et al. (1996) Nutr Clin Prac 11, 151-156,應激性高血糖與營養(yǎng)支持中的血糖控制,標準：80~110mg/d

22、L（Van den berghe） 140mg/dL措施：補充外源性胰島素，減少葡萄糖及非蛋白質熱卡的補充量，避免過度喂養(yǎng)（+30%）,Strategy for using glucose in PN,Optimize delivery but do not exceed oxidative rate - infuse glucose

23、slowly, at 2 - 4 mg/kg/min ? 5 - (6) g/kg/day) maximum in critically ill patients: 3 - 4 g/kg/dayEnsure normoglycaemia - control serum glucose more aggressively recommended level ? 120 mg/dL

24、Minimize liponeogenesis - use mixed fuel system of glucose + fat,PN regimen without lipid,A 50 kg patient requires ~30 kcal/kg/d total energyTotal energy required = 50×30 = 1500 kcal/dayIf only amino acids and

25、glucose are given, and amino acids is given at 1 g/kg/dayProtein calories= 50×4 kcal/g=200 kcalNon-protein calories=1500－200=1300 kcalAmount of glucose= 1300/4= 325 g,雙能源系統(tǒng)與單用葡萄糖比較,應激狀況下雙能源系統(tǒng)優(yōu)于單用葡萄糖提供必需脂肪酸更好的氮積

26、累，更低的CO2產生危重病人脂肪氧化增加，葡萄糖氧化降低更容易控制血糖,,最先提出把脂肪做成乳劑的人是Murlin和Riche。1920至1960年，美國科學家，尤其是Robert Geyer和Fred Stare對數百種配方的脂肪乳劑代謝進行了基礎研究。動物實驗結果良好，人體輸注后反應較大，不能耐受。包括惡心、嘔吐、背痛、膠原系統(tǒng)反應、發(fā)熱等，最嚴重的反應是肝損害、黃疸、出血傾向等。這使許多人氣餒并最終放棄選擇，人們幾乎認為生產

27、一種安全的靜脈脂肪乳劑是不可能的了。,,1960年，Arvid Wretlind認識到狗的脂肪代謝率約為人體的3倍，因此提供的脂肪量也應為人的3倍，即9克/kg/d，發(fā)明了“9克試驗”法來檢驗待測脂肪乳劑，動物與人體試驗間良好的相關性。,,惠特林教授還采用大豆油替代早先的棉籽油作為油的來源，同時用卵磷脂作為乳化劑，制作成的脂肪乳微粒在結構和大小上近似于天然乳糜微粒。該乳劑首先在動物實驗中取得了良好的效果和安全性，后又應用于人體試驗，取得

28、了驚人效果。1962年，這種脂肪乳投產，被命名為英脫利匹特（Intralipid）——世界上最成功的腸外營養(yǎng)產品，也是世界上第一個成功的脂肪乳劑產品。1965年之后英脫利匹特在全世界廣泛應用，從而開創(chuàng)了現代腸外營養(yǎng)的新紀元。,Fat requirements,Metabolic Roles of Fatty Acids,Energy metabolismFuel for most tissues, e.g. heart, skelet

29、al musclesGeneral metabolismComponents of triacylglycerols and cholesteryl esters (plasma & tissues)Regulatory metabolismPrecursors of prostaglandins and other eicosanoidsCell membranesBuilding blocks for phosp

30、holipidsFA-acylation of membrane proteinsGene regulationLipid metabolism, cell differentiation, …,Lipid emulsions,Intralipid® 10/20/30Lipovenös® 10/20/30Lipofundin® 10/20Ivelip® 10/20,Abbol

31、ipid® 10/20,Lipofundin® MCT 10/20Lipovenös® MCT 10/20,Omegaven®,Soybean oil,Safflower/Soybean,MCT,Structolipid® 20,SyntheticLCT/MCT,,ClinOleic® 20,Olive oil,Fish oil,Lipid emulsions,I

32、ntralipid®,Characteristics of MCT vs LCT,中/長鏈脂肪乳劑的優(yōu)點,大量臨床與實驗結果證實 中/長鏈脂肪乳劑在臨床各 個領域均有其代謝優(yōu)勢！,,,Intralipid®,,,,,,,,Physical MCT/LCT mix,Structured Triglycerides (STG),,,,,,,,+,,,,,,+,,,,,,,,,,,,,+,,,,,,,,+,,,L

33、CFA,MCFA,,,,,50 mol% LCFA +50 mol% MCFA65% LCFA +35% MCFA w/w,,Structured Triglyceride Emulsion,,,普通中長鏈脂肪乳劑產品中，中鏈脂肪酸(MCT)和長鏈脂肪酸(LCT)是物理混合在一起的，MCT只存在于脂肪表面，不能與LCT有機地結合在一起，因而在人體中分解供能時可能發(fā)生供能過快和不穩(wěn)的問題。 而力文則是使MCT和LCT在高

34、溫和催化劑的作用下共同水解后再酯化，然后在同一甘油分子骨架上隨機結構重組而成。MCT在脂肪的表面和內部均勻分布，與LCT很好地結合，有效保持了物理混合的中長鏈脂肪乳劑產品的優(yōu)點并克服了其不足。其血漿清除速度快，不易在體內蓄積，同時供能效果更好,結構脂肪乳劑臨床應用評價,結構脂肪臨床對照研究資料有限結構脂肪具有物理混合中/長鏈脂肪乳劑結構和生化特征并優(yōu)于后者從藥理角度講,應用酶學技術,開創(chuàng)了脂肪乳劑新領域,可根據各特殊代謝過程需要設計

35、新型制劑,含橄欖油脂肪乳劑應用評價,含橄欖油脂肪乳劑具有良好的安全性和有效性,含橄欖油脂肪乳劑在防止脂質過氧化優(yōu)于其他長鏈脂肪乳劑,含橄欖油脂肪乳劑對機體免疫系統(tǒng)影響少,適合于小兒和需長期腸外營養(yǎng)病人,?-3 fatty acid fat emulsion,EPA and DHA,,?-3 fatty acid fat emulsion,含魚油的脂肪乳劑在腸外營養(yǎng)時具有良好的安全性;通過調節(jié)炎性介質的產生,下調炎性反應,增強機體免疫功

36、能,可改善外科危重病人愈后,合文®的成分組成,合文是一種全新的均衡型脂肪乳，同時擁有植物來源和動物來源，這種組合更符合當代人營養(yǎng)攝取的標準，符合雜食的飲食習慣特點。合文中魚油占15%、橄欖油占25% 、中鏈甘油三酯與大豆油各占30%,合文®- 第一個含魚油的均衡型脂肪乳,Hippalgaonkar K, Majumdar S, Kansara V. Injectable lipid emulsions advanc

37、ements, opportunities and challenges. AAPS PharmSciTech. 2010 Dec;11(4):1526-40.Biesalski HK. Vitamin E requirements in parenteral nutrition. Gastroenterology. 2009 Nov;137(5 Suppl):S92-104.,Optimal proportion of lipids

38、 in PN,Recommended daily lipid intake: - adult: 1.0 - 2.0 g/kg； - infant: 1.0 - 3.0 g/kg- unstressed patients: 30 - 40% of total calories- stressed patients: 40 - 55% of total caloriesFactors to consider: glucos

39、e resistance， impaired respiratory capacityMonitoring: Serum triglycerides Ensure patient is not intolerant to any component of the lipid emulsion,Proteins/Amino acids,The only macronutrients containing nitrogen

40、 A variety of different functions: Cell and tissue structure: ? structural proteins Functional roles:

41、 ? transport proteins ? blood clotting factors ? receptors ? enzymes ? hormones ? immune glo

42、bulines ? muscle contractility....,,提供機體合成蛋白質所需的底物，氨基酸利用率和蛋白質合成受其組成影響 目前AA的配比有人乳,全蛋,Rose,FAO, 及 血漿游離氨基酸等模式,各種模式優(yōu)劣難定 臨床上常用的氨基酸制劑是平衡型氨基酸溶液, 近年各種治療型氨基酸輸液問世 復方氨基酸液的研制還在不斷發(fā)展, 最佳組成尚未確定, 現有的配方還不是最完善的

43、,Nitrogen requirements,Amino acid/nitrogen dosage ?,0.5 ~ 1.5 g (max. 2 g) /kg/day nitrogen 0.15 ~ 0.2 g/kg/dayca. 40% essential amino acids – high qualityMax. infusion rate: 0.1 g / kg and hour,Electrolyte requiremen

44、ts in PN,Role of trace elements,Daily trace element requirements,Vitamins,Daily vitamin requirements in PN,全合一(All-in-One)的定義,1988年，ASPEN會議將全合一定名為全營養(yǎng)混合液(Total  Nutrient  Admixture ，TNA),全合一的優(yōu)點,全

45、部營養(yǎng)物質經混合后同時均勻地輸入體內，有利于更好地代謝和利用避免了傳統(tǒng)多瓶輸注時出現在某段時間中，某種營養(yǎng)劑輸入較多，而另一些營養(yǎng)劑輸入較少或甚至未輸入的不均勻輸入現象，減少甚至避免它們單獨輸注時可能發(fā)生副反應和并發(fā)癥的機會,全合一的優(yōu)點,3升塑料輸液袋壁薄質軟，在大氣擠壓下隨著液體的排空逐漸閉合，不需要用進氣針，成為一個全封閉的輸液系統(tǒng)，使用方便，減輕了護士的監(jiān)護工作量，也減少被污染或發(fā)生氣栓的機會各種營養(yǎng)劑在TNA液中互相稀釋，

46、滲透壓降低，一般可經外周靜脈輸注，增加了經外周靜脈行腸外營養(yǎng)支持的機會,全合一在臨床實踐中作用,簡化腸外營養(yǎng)實施，提高臨床應用的安全性和療效，促進腸外營養(yǎng)的普及使長期HTPN成為可能，明顯改善病人生活質量,全合一營養(yǎng)液穩(wěn)定性問題,腸外營養(yǎng)液中各營養(yǎng)成分之間可發(fā)生化學等反應，或由于環(huán)境改變使其穩(wěn)定性發(fā)生改變可出現沉淀、不相溶等現象維生素等制劑生物效價下降,腸外營養(yǎng)液的配伍禁忌,腸外營養(yǎng)液的組成較復雜，其所含的各種營養(yǎng)素之間及營養(yǎng)素與

47、添加進去藥物之間的可配伍性值得關注為確保輸入混合營養(yǎng)液的安全性和有效性，目前主張不在混合營養(yǎng)液中添加其他藥物,腸外營養(yǎng)的并發(fā)癥,1.技術并發(fā)癥2.代謝并發(fā)癥： 不足、糖代謝異常、 其本身的并發(fā)癥包括： 膽汁淤積和腸屏障功能減退3.感染并發(fā)癥,腸外營養(yǎng)的監(jiān)測,1.全身情況2.電解質3.肝腎功能4.營養(yǎng)指標,單瓶輸注現象就是常見的缺陷之一，以為機體是倉庫，營養(yǎng)素輸注后可貯存在體內，需要時可隨時取用。