1、Nutritional Metabolism of Surgical Patient魏常胜魏常胜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，增加手术危险性，削弱病人对手术的耐受力，影响术后的恢复过程。国家英国美国荷兰荷兰丹麦病人类型普外科病人普外科病人癌症病人普外科病人腹部外科病人营养不良的发生率(%)24-4044405028住院病人营养状况评定(Nutritional State Assessment)众多的临床经验告诉我们：大部分的住院病人都处于营养不良的风险之中。数据来源：Hill.1977,ENGLAND;Bristrian,
2、1976,USA;Wesdorp,1986,NETHERLAND;Smit,1991,NETHERLAND;Jensen,1982,DENMARK.前 言 历史上,营养支持最先是基于解决外科手术患者的营养需求而发展起来的,故在最初又称之为外科营养。20世纪70年代以前，因无有效的肠外营养支持措施，当病人的肠道功能发生障碍时,营养支持很难实现。1968年，Dudrick和Wilmore提出“静脉高营养”（intravenous hyperalimentation）的方法并在临床得以实施后，临床营养支持出现了一个转折点。当肠道不能消化吸收营养时，肠外营养可以提供必要的营养物质维持机体的所需，有利于
3、继续治疗。以此为基础，有关临床营养支持的方法与各类病人的代谢改变在20世纪的最后30年又迅速的发展与进步。前 言到20世纪80年代中期，人们认识到肠粘膜具有屏障功能，肠粘膜屏障功能的障碍有可能发生肠道内细菌易位（enteric bacterial translocation）。肠内营养支持的应用、研究的崛起，大有替代全肠外营养之势。目前营养支持的目的已经从维持氮平衡、保持瘦肉体，深入到维护细胞代谢、改善与修复组织、器官的功能，调整生理机能以促进病人的康复。目前,营养支持的概念早已不再局限于外科,当经口服普通食物途径不能达到营养需要时,都会通过肠外营养(PN)及肠内营养(EN)支持来提供维持生命
4、所需的营养物质。意 义蛋白质能量缺乏(PEM)体重下降虚弱低蛋白血症水肿意 义能量缺乏体重/身高低脂肪储存减少肌肉组织萎缩血浆蛋白正常意 义蛋白质缺乏内脏蛋白丢失脂肪储存正常低蛋白血症 水肿历 史1991年,新英格兰医学杂志发表的一项随机对照研究发现,术前无营养不良的手术患者在接受PN后,其临床结局并无改善,而且其发生感染并发症的几率更高。该研究明确地将营养支持适应证与营养评价联系起来,首次向夸大营养支持临床有效性的传统观念提出了挑战。此外,研究还观察到,在有严重营养不良的患者中,接受PN后非感染性并发症比对照组有明显减少,却并无感染性并发症的增加。研究者认为,只应该对那些存在严重营养不良的患
5、者应用PN支持。这一研究结果引起了医学界的广泛重视,从那之后,PN在美国的应用开始迅速减少,到2001年,PN与肠内营养的临床应用比例已下降到110。历 史1952年,法国外科医生Aubaniac首先采用锁骨下静脉插管插入到上腔静脉内进行输液,以解决采用高渗糖进行胃肠外营养的途径问题。1959 年,美国哈佛大学医学院布里根医院的摩尔医生提出热量与氮之比应为628 kJ:1g氮,为PN提供了重要的理论基础。1961年,瑞典卡罗林斯卡学院医学院惠特林教授率先研制出静脉脂肪乳剂,并将其安全地应用于临床。1967年,美国费城医学院的青年医师们通过动物研究证明,PN与经口进食天然食物都能让小狗进行正常的
6、生长发育。1968年,美国学者威尔莫尔等人报告了婴儿临床应用PN的成功经验,证实了其临床有效性,引起全世界的重视。七十年代初,美国外科医师斯克里布纳等正式提出了“人工胃肠”概念。此后,肠外营养由美国向欧洲、大洋洲、日本及中国等国家和地区迅速推广。（左起）黎磊石、黎鳌、黎介寿 蛋白质代谢 能量代谢一、蛋白质及氨基酸代谢 (Metabolism of Protein and Amino Acid)氨基酸是蛋白质的基本单位 氨基酸的分类 20 氨基酸 必需氨基酸（essential amino acids，EAA）赖、苏、色、苯丙、缬、蛋、亮、异亮 非必需氨基酸（nonessential amino
7、 acids，NEAA）条件必需氨基酸 精氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、酪氨酸、半胱氨酸 NEEA和EAA在临床营养中同等重要谷氨酰胺（glutamine，Gln）条件必需氨基酸，有特殊作用。1.是小肠粘膜、淋巴细胞、胰腺腺泡的主要能源物质 2.参与抗氧化剂谷胱甘肽的合成 3.缺乏可使小肠、胰腺委缩，肠屏障功能减退及细菌移位；骨骼肌蛋白质合成率下降；脂肪肝。4.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 1、刺激胰岛素和生长激素的释放，促进蛋白质合成。2、是淋巴细胞、巨噬细胞及参与伤口愈合的细胞很好的能源。支链氨基酸（branched-chain amin
8、o acid，BCAA）属EAA范围 包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸三种。作用：1、与芳香氨基酸竞争通过血脑屏障，在肝性脑病时有利于纠正脑内氨基酸谱的失衡。2、应激状态下，BCAA是肌肉的能源物质，补充BCAA有利于代谢。正常机体蛋白质参数 总 量：70kg男性10-11kg 转换率：为3%/d（250300g/d）;粪排仅1g/d 合成量：约250g/d 肌肉蛋白 50g 血浆蛋白 20g 血红蛋白 8g 白细胞 20g 正常机体的需要量 0.8-1.0g/kg.d，相当于氮量0.15g/kg.d 创伤、应激时的需要量 1.2-1.5g/kg.d，相当于氮量0.2-0.25g/kg.d 影响蛋
9、白质合成因素1.氨基酸的输入2.胰岛素、生长激素作用加强。影响蛋白质分解因素1.胰高血糖素、皮质激素、肾上腺素2.细胞因子：IL-1，IL-6，TNF 正常情况下蛋白质合成的基本条件充足的 热量和氨基酸氮平衡正氮平衡负氮平衡研究表明，当提供足量的非蛋白质热卡（NPC）时，每天1216克的氮能满足大部分患者对氮的需要。1克氮6.25 克蛋白质非蛋白质热卡(non-protein calorie,NPC)-由糖类，脂肪代谢所产生的热量称NPC。氮平衡比较每天摄入的氮量与排出的氮量，是判定营养支持效果的重要指标。摄入与排出氮量基本相等，提示蛋白质合成与分解代谢平衡。排出氮摄入氮为负氮平衡，提示蛋白质
10、分解多于合成。摄入氮量（g/d）=输入氨基酸液总量+肠道摄入氮量24h排出氮量=24h尿素氮（g）+2(g)(粪、汗氮)+2（g）(其他尿氮)，（禁食状态时，粪氮可不计，此系数为1.5）氮平衡（g/d）=摄入氮量（g/d）-尿中尿素氮（g/d）+3.5二、能量储备及需要能量储备包括：糖 原：含量有限，供能900kcal，一天正常需要量的一半。蛋白质：不能作为能源考虑，因为体内的蛋白质均是器官的 组成成分，在饥饿或应激状态下消耗后会使器官功能受损。脂 肪：体脂是最大的能量仓库，储量约为15kg。三大物质生理能量：脂 肪：9.0 kcal/g蛋白质：4.0 kcal/g碳水化和物：4.0 kcal
11、/g能量需要 基础能量消耗（basal energy expenditure BEE）Harris-Benedic公式 男性BEE（kal）=66.5+13.7W+5.0 H-6.8 A 女性BEE（kal）=665.1+9.56W+1.85H-4.68A W-体重（kg）H-身高（cm）A-年龄（年）能量需要 实际静息能量消耗（resting energy expenditure REE）REE=BEE（1-10%）正常机体热量需要：1800-2000kcal/d104.6kJ（25kal）/kg.d 热量来源：氨基酸15%碳水化合物及脂肪85%营养支持时的需要量：氨基酸作为合成蛋白质的原料
12、，此时N(g):NPC(kcal)=1:100-150三、营养状态的评定1.人体测量：体重，三头肌皮皱厚度，上臂周径2.三甲基组氨酸测定：反映机体蛋白质分解量3.内脏蛋白测定：血清清蛋白、转铁蛋白、前清 蛋白4.淋巴细胞记数5.氮平衡实验临床指标（一）身高与体重身高是较恒定的参数，可用以估算营养需要量，体重也是估算因数，还可直接评定营养状态。肝脏胆道肿瘤病人因内稳态失衡而有水、钠潴留或失水，则体重的改变不能准确地反映病人营养状况的变化。（二）机体脂肪储存：脂肪组织是机体储存能量的主要组织，可测量肱三头肌皮肤褶折厚度。方法：测量时，病人站立，右臂自然下垂，或病人卧床，右前臂舒适地横置在胸部。反复
13、测量均应采用同一位置。取尺骨鹰嘴至瘸胛骨喙突的中点，测者以两指紧捏受试者该点后侧的皮肤与皮下脂肪向外拉，使脂肪与肌肉分开，以卡尺测量褶折的厚度(mm)，卡尺的压力为0.098kPa，卡尺应固定接触皮肤3s后再读数，为准确起见，宜取三次测量的平均值。正常参考值：较正常减少3540为重度空虚(depletion)，2534为中度，24以下为轻度。我国尚无群体调查的理想值，可采用病人治疗前后对比的数值。（三）机体肌肉储存可测量上臂肌肉周径来判断。测定部位与上述肱三头肌皮肤褶折厚度相同，以软尺先测定臂围径。臂肌围(cm)=臂围径(cm)一肱三头肌皮肤褶折厚度(mm)3.14。实验室检测（一）内脏蛋白质
14、状况 这是主要的营养监测指标之一，半衰期短的蛋白能在营养支持的短期内发生改变，而半衰期长的蛋白代表着体内较恒定的蛋白质情况。I临床常用的有白蛋白、转铁蛋白、前白蛋白、纤维连接蛋白。白蛋白测定沿用已久，是临床最常应用的指标，但其周转率很慢，半衰期为21天，不能迅速显示总体蛋白质消长的情况。由于其血管外池很大，池的大小以及白蛋白向血管内的转运能力均影响其分解分数，除蛋白质和能量摄入的因素外，其他因素(特别是肝脏功能)也明显影响其合成速度。因此，在肝脏胆道肿瘤病人，白蛋白不是一项能迅速反映机体蛋白质状况的高度特异的指标。转铁蛋白具有半衰期较短(8天)，细胞外储存量仅4mg的特点，被认为是蛋白质量有变
15、化时的一项较敏感的指标，能比白蛋白更好、更快地反映蛋白和能量水平的变化：然而，转铁蛋白的代谢复杂，影响因素较多，缺铁、肝功能损害及蛋白质丧失等均可影响转铁蛋白的值。近来有许多作者研究了比白蛋白、转铁蛋白的半衰期短、生物特异性高的血清蛋白如视黄醇结合蛋白和甲状腺素结合前白蛋白，与自蛋白相同，这两种蛋白都由肝脏制造，严重肝病使其减少，其他慢性病如甲状腺机能亢进和维生素A缺乏，亦可使血清水平降低，这时的血清水平的改变反映相应的疾病，不仅是反映蛋白质一热卡营养不良。维连接蛋白系啦一糖蛋白，对免疫抗体甚为重要，在饥饿、严重创伤及肿瘤均有下降。其半衰期为2天，可作为短期营养支持的监测指标。实验室检测（二）
16、免疫功能测定免疫功能不全是内脏蛋白质不足的另一指标，蛋白质营养不良常伴有机体防御机能障碍，可通过总淋巴细胞计数与延迟型皮肤过敏试验来测定：周围血液总淋巴细胞计数，正常值为1500mm3，营养不良时下降。延迟型皮肤过敏试验，以结核菌素纯制蛋白衍生物、链激酶链菌酶、流行性腮腺炎皮肤抗原或白色念珠菌提取液，植物血球凝集素等作为抗原注入皮内进行试验，观察其反应。五种抗原全无反应或部分反应说明有营养不良所致的免疫功能低下。但是影响这些指标的因素较多，特异性较差。实验室检测（三)氮平衡测定蛋白质是决定机体存活的关键因素，故多数营养评定方法都集中于与蛋白质有关的项目。但是，任何单项生化指标都很难确认或定量判
17、断营养不良，亦很难在补充营养时监测病情变化。衡量蛋白质分解和摄入的氮平衡是监测营养支持效果的有效方法，可动态反映蛋白质和能量平衡，也可用于了解机体代谢的情况，如氮平衡为零，表明机体蛋白的损耗与修复处于动态平衡。在正常口服饮食的情况下，氮排出量=尿中尿素氮+4g，这4g包括经皮肤丢失05g，经粪便丢失11.5g，尿中未测定的蛋白分解终产物为2g。氮平衡可以用凯氏定氮的方法测定，其计算公式为：氮平衡=氮摄入量静脉输入氮量或口服蛋白质(g)6.25-氮排出量(尿中尿素氮+3g)。食物中的蛋白质每6.25g含1g氮。在营养支持的病人，粪便中氮量仅0.5g。实验室检测(四)尿3-甲基组氨酸的测定 肌肉含
18、有各种甲基化氨基酸，因而期望将其作为肌肉分解的指标。肌肉分解的指标应具备下述特点：只在与肌蛋白结合才发生变化；在蛋白质中不进一步代谢；在肌肉中的含量相对恒定，至少与肌蛋白质有关；在其他组织中的含量低；在代谢释放其他氨基酸时，该物质释放的比例与一般肌肉分解的比例相一致；不被再利用；为已知物质；肾阈低；必须接近100排泄。3-甲基组氨酸基本符合上述要求。3-甲基组氨酸由体内组氨酸甲基化生成，主要存在于肌动蛋白和肌球蛋白中，是肌原纤维蛋白的分解产物，不再参与蛋白质的合成而经尿排出。因此，尿中3-甲基组氨酸的排出量增加表示肌肉蛋白质仍处于分解状态，既能表示因能量不足蛋白质仍在分解，又提示病人仍处于应激
19、状态。当应激状况减轻，或机体已进入合成代谢，尿中3-甲基组氨酸的量将减少，故其可作为营养监测的指标，也可作为监测应激程度的指标。营养指标的正常值和营养不良时的数值营养指标的正常值和营养不良时的数值检查项目检查项目正常值正常值营养不良营养不良轻度轻度中度中度重度重度三头肌皮皱厚度三头肌皮皱厚度男男10mm10mm40%40%50%50%30%30%39%39%30%13mm13mm上臂中部肌周长上臂中部肌周长男男20.2cm20.2cm40%40%50%50%30%30%39%39%30%18.6cm18.6cm肌酐肌酐/身高指数身高指数1160%60%80%80%40%40%59%59%40%
20、40%白蛋白白蛋白35g/L35g/L282834g/L34g/L212127g/L27g/L21g/L21g/L转铁蛋白转铁蛋白2.52.52.0g/L2.0g/L1.81.82.0g/L2.0g/L1.61.61.8g/L1.8g/L1.6g/L2,0002,000120012002000200090090012001200900-15g-15g围手术期营养评价营养评价：是根据机体营养组成的改变来预测手术治疗的危险性。虽然目前已经建立了预测大宗的严重营养不良人群的手术危险性的一些方法，但评价某个病人的危险程度却并不容易准确。理论上讲，应包括对肌肉、呼吸、心脏、肝脏、肾脏和免疫防御功能的评价
21、，但常用的中臂肌围和身高体重之比表示的是组织的贮存情况，并非功能状态。三角肌皮皱厚度反映的是脂肪储备，也与功能几乎无关。除了以皮肤超敏反应测定的细胞介导的免疫反应以外，中性粒细胞功能测定是评价免疫功能的一个指标。相关的研究：可靠的研究设计应该符合随机、前瞻和连续性的原则。若以此为标准，几乎没有哪项研究达到要求。已发表的绝大多数文章是回顾性研究，对病例也有选择性，一般常选重病人。有的研究偏重监测肝脏合成急性相蛋白和免疫相关蛋白的能力以及中性粒细胞功能，这些对判断发生感染的危险性更有帮助。宾州大学研究小组提出了预后营养指数(prognostic nutritional index)，但病例不是连续
22、的，同样也是回颐性研究。前瞻性连续病例的观察，还不能判断出高危病人组。有经验的医生经仔细观察，其评判营养不良的准确性和通过大量检查所得结果可完全一致。仔细地询问病史，特别是功能状态的变化，有助于准确地判断出哪些是高危病人。一旦鉴别出高危病人，应注意弥补其已存在的缺陷。围手术期营养评价在美国退伍军人医院进行的多中心研究中，给处于高危状态的严重营养不良患者进行围手术期的TPN治疗，可降低术后并发症。评价了所有的研究结果后，判定高危病人可以参考以下几点：近期体重下降超过10或体重占理想体重的8085；无脱水的病人血浆白蛋白小于3.Og/100 ml；以上两项简单的指标可界定病人处于高危状态；皮肤超敏
23、反应阴性；实测转铁蛋白小于200mg100ml；握力或肌肉对神经刺激的反应明显减退。围手术期营养评价营养支持的适应证应从以下几个方面考虑：病前状态；营养状态；病人年龄；饥饿时间；疾病的严重程度；是否可在短期内恢复饮食；体重下降15；血浆白蛋白小于3.Og1OOml。还有转铁蛋白小于200m/100ml，皮肤超敏反应阴性，也对提示发生感染的可能性有意义。如果病人存在上述情况，感染的发生率可达60。围手术期营养评价医生应该根据每个病人的具体情况，选择评判营养不良的指标。60岁的病人可以耐受饥饿1214天，时间再长则会造成损害。而70岁的病人是78天，80岁则为56天。围手术期营养评价一、营养不良的
24、诊断根据全面营养评定的结果，可以了解病人是否存在营养不良，并判断营养不良的类型。蛋白质营养不良；蛋白质能量营养不良；混合型营养不良。（一）蛋白质营养不良 营养良好的病人患严重疾病时，因应激状态下的分解代谢和营养素的摄取不足，导致血清白蛋白、转铁蛋白降低，细胞免疫与总淋巴细胞计数也降低，但人体测量的数值(体重身高、肱三头肌皮肤褶折厚度、上臂肌围)正常，临床上易忽视，只有通过内脏蛋白与免疫功能的测定才能诊断。肝脏胆道肿瘤病人的营养不良多属此类。（二）蛋白质能量营养不良 病人由于蛋白质能量摄入不足而逐渐消耗肌肉组织与皮下脂肪，是临床上易于诊断的一种营养不良。表现为体重下降，人体测量数值及肌酐身高指数
25、均较低，但血清蛋白可维持在正常范围。（三）混合型营养不良 病人由于长期营养不良而表现有上述两种营养不良的某些特征，是一种非常严重、危及生命的营养不良。骨骼肌与内脏蛋白质均有下降，内源脂肪与蛋白质储备空虚，多种器官功能受损，感染与并发症的发生率均高。营养支持的时机手术前营养支持由于疾病本身、肿瘤消耗、食欲不佳、胃肠道解剖或功能性障碍如肠麻痹、炎症等而不能获得足够的营养，2550病人可能有营养不良。通常表现为6个月内体重下降15，或3个月内下降10，1个月内下降5；血清白蛋白35gL，血清转铁蛋白1.5gL；淋巴细胞1500mm3；血红蛋白150ml，考虑胃潴留存在，应停用鼻胃管，改用鼻空肠管。2
26、、腹胀、腹泻：与输入速度及溶液有关，与溶液的渗透压也有关。肠内营养适应症胃肠道功能正常，但营养物质摄入不足或不能摄入者：如昏迷病人、脑外伤、大面积烧伤、复杂大手术及危重病症，非胃肠道疾病；胃肠道功能不良者：1）消化道瘘；2）急性坏死性胰腺炎。胃肠道功能基本正常但伴有其他脏器功能不良者：原则上仍需用EN。适应症：糖尿人的糖代谢紊乱程度比PN更轻，容易控制；肝、肾衰竭者：因该类病人有不同程度的胃肠功能不良，对EN的耐受性差，以减量使用为宜。禁忌证 真性麻痹肠梗阻肠梗阻严重腹腔内感染。目前共识能经肠道进行营养支持时，肠道营养应 首选。需行肠外营养支持，但要求的营养不高，周围静脉条件良好时应先选择周围静脉支持。应用肠外营养支持的同时，应可能设法恢复肠内营养。肠内与肠外营养可先后或同时进行。
