临床营养学营养系课程

营养与呼吸系统疾病 Nutrition and Respiration System Disease,徐卫国   教授,上海交通大学医学院附属新华医院二00八年六月五日,授课提纲,概述：营养与呼吸系统疾病 内容：COPD、ARDS、机械通气病例讨论：临床实践课程总结：营养不良、营养评价、营养支持学习重点：掌握、熟悉、了解,营养与呼吸系统疾病,营养为机体维持正常的生理活动和提供能量营养不良会引起呼吸功能和结构的异常并与    呼吸系统疾病常易相互影响 营养支持是呼吸系统疾病综合治疗的重要组成部分,概述,营养不良对呼吸系统的影响,概述,糖             脂肪             蛋白质,IBW%<80%,饥饿,平时,呼吸肌    膈肌   肋间肌,互为影响,营养治疗可促进疾病的好转或痊愈,概述,慢性阻塞性肺病（COPD）,COPD定义与流行病学COPD合并营养不良的评价方法COPD营养不良的发生机制COPD的营养支持治疗,COPD定义,由气道反复接触有害气体或有害颗粒所引发的气道异常炎症性疾病气流受限不完全可逆，呈进行性发展起初累及肺，但最终会产生全身症状,营养不良,COPD相关的营养支持,. Celii BR, et al . ATS/ERS Standards for the diagnosis and treatment of patients with COPD. 2004,COPD具有高发病率、高住院率、高死亡率特点1COPD已成为人类第四大死亡病因2营养不良是COPD重要而常见的并发症，其与COPD患  者生活质量、死亡率密切相关3中国40岁以上人群的COPD的发病率为8.2%4因呼吸衰竭死亡的患者绝大多数是COPD5,Landbo C ,et al. Am J Respir Crit Care Med ,1999 ,160:1856-1861. The world health report 2004 - changing history. 124-5  3. Celii BR, et al . Eur Respir J, 2004,23(2):932-946  4 施焕中，主编。慢性阻塞性肺病。2006   5 Celii BR, et al . ATS/ERS Standards for the diagnosis and treatment of patients with COPD. 2004,研究背景,COPD流行病学 (Epidemiology ),研究现状（1）,二十世纪80年代 主要对COPD的人体测量及营养状况对COPD预后的影响1二十世纪90年代      集中于对COPD能量代谢的测定和研究2,1。徐卫国，邓伟吾。 COPD的营养评价. 1993              2。罗勇，徐卫国。COPD能量代谢与营养支持。1998,研究背景,二十一世纪（近年来）      着重于对COPD营养支持效果的研究 有学者发现常规的营养支持对COPD的疗效并不肯定即“无反应”（non-response)1我国在该领域研究的起步较欧美发达国家           相对晚5-10年2,研究现状（2）,1.Ferreire IV,et al.Nutritional support for individuals with COPD. Chest. 2000          2.  徐卫国，罗勇等。COPD能量代谢研究进展。2006,研究背景,1. 何权瀛 共抗COPD报告 Data on file.2006,4,200,7,120,412,0,3,000,6,000,9,000,12,000,15,000,Cost of out-patientsservices & urgent care,Cost of hospitalization,Pharmaceuticalcost,COPD Introduction,4,200,7,120,412,0,3,000,6,000,9,000,12,000,15,000,Total directmedical cost,中国城镇COPD患者年人均直接医疗费用约11,700元1 RMB 11, 700 per capita estimates of direct medical cost for COPD patients in urban areas of China,11,700,COPD与营养不良  (COPD with malnutrition),COPD患者的营养状况与其活动能力、生命质量、死亡率和预后都密切相关1 欧美：BMI<21kg/m2;亚洲：BMI<18.5 kg/m2           The Exercise capacity,quality of life,mortality and prognosis is significantly related to nutritional status in COPD patients.,COPD with malnutrition,1. Celii BR ,et al. Eur Respir J, 2004;23:932-46,COPD营养不良的高发生率（Malnutrition）气流阻塞程度 轻 Vs 重1Airflow limitation: Mild or Severe门诊患者 Vs 住院患者 2Patients : Outpatient or Hospitalization 慢性支气管炎 Vs 阻塞性肺气肿3Disease: Chronic bronchitis or obstructive emphysema,COPD with malnutrition,1. Mohsenin V, et al. Eur Respir J Suppl. 1989;7: 663s-5s.2. Hunter AM, et al. Am Rev Respir Dis. 1981;124:376-81.3.Openbrier DR, et al.Chest. 1983 Jan;83(1):17-22.,COPD合并营养不良发生率,25%的COPD门诊病人存在营养不良50%的COPD住院病人明显营养不良60%的COPD危重病人伴有营养不良,COPD相关的营养支持,膳食调查Dietary investigation人体测量Anthropometric measures生化检查Biochemistry examinations肌代谢Muscle metabolism,免疫学检查Immunological examinations多参数联合评价Assessment with multiple parameters身体构成评估Body composition evaluation,Methods of Evaluation,COPD合并营养不良评价方法,膳食调查 Dietary investigation分别计算习惯饮食与发病时的营养素摄入量人体测量 Anthropometric measures体重、身高和BMI  Body weight，height and BMIBMI：反映蛋白质-热量营养不良及肥胖症的一项指标IBW%<90%营养不良,Methods of Evaluation,肱三头肌皮褶厚度（TSF）上臂围（AC）上臂肌围（AMC）上臂肌面积（AMA）,Methods of Evaluation, 2005 Charles H. Halsted,生化检查 Biochemistry examinations内脏蛋白：白蛋白（Alb）、前白蛋白（Palb）、转铁蛋白（TRF）等氮平衡：直接或间接测定尿素氮 （BUN）血浆游离氨基酸谱：必需氨基酸（EAA），非必需氨基酸（NEAA）血浆游离脂肪酸谱：饱和脂肪酸（SFA），不饱和脂肪酸（NSFA）,Methods of Evaluation,肌代谢  Muscle metabolism24h尿肌酐测定(24h-Urine Cr)：评估肌肉群和无脂群血清肌酐(Serum Cr):反映骨骼肌群的指标尿3-甲基组氨酸（3-MH）：评价肌肉分解与合成代谢率免疫学检查 Immunological examinations细胞免疫 cell-mediated immunity总淋巴细胞计数 (TLC),  T 细胞亚群测定（CD3+,CD4+, CD4 /CD8, Th1,Th2）皮肤迟发性超敏反应（SDH）体液免疫 humoral immunity IgG, IgA, IgE, IgM, IgD,Methods of Evaluation,多参数联合评价 Assessment with multiple parameters预后营养指数：Alb, TSF, TRF, SDH主观全面营养评价 (SGA)多参数营养指数：人体测量指标内脏蛋白身体构成评估 Body composition evaluation放射核素稀释法、总体钾法、中子活化分析、双光子吸收法、CT/MRI  等,Methods of Evaluation,COPD营养不良的发生机制,机体能量消耗增加胃肠道消化吸收功能障碍营养物质摄入减少机体分解代谢增加合成与消耗 分解与代谢,COPD相关的营养支持,机体能量消耗增加 Energy expenditure increased,气道阻力增加 Higher airway resistance 肺有效顺应性降低 Declined effective lung compliance 肺过度充气，膈肌收缩效率降低    Over-aerated, poor efficacy of diaphragmatic muscle contraction 呼吸耗能增加： 甚至10倍于正常人kcal/d Energy expenditure increasing during respiratory activities,Pathogenesis,胃肠道消化吸收功能障碍 Absorptive dysfunction,长期缺氧、高碳酸血症  Hypoxia & Hypercapnia心功能不全 Cardiac insufficiency胃肠道淤血 Gastro-intestinal congestion广谱抗生素的使用，导致菌群失调broad-spectrum antibiotics lead to dysbacteria,Pathogenesis,营养物质摄入减少 Less dietary intake,心肺功能衰竭Cardiopulmonary failure进食活动受限 diet taking limitation抗生素、茶碱等药物对胃粘膜的刺激Antibiotics and theophylline irritate gastric mucosa,Pathogenesis,机体分解代谢增加 Catabolism accelerated,感染Infection细菌毒素Bacteriotoxin炎性介质Inflammatory mediators缺氧Hypoxia焦虑、恐惧Anxiety & Phobia大量排痰 氮丢失Sputum production Nitrogen loss,Pathogenesis,营养不良对COPD的影响,对呼吸肌和通气功能的损害 对肺防御和免疫功能的损害 对疾病预后的影响,COPD相关的营养支持,营养不良 (malnutrition)气流阻塞程度加重肺功能下降Exacerbated airflow limitation leads to lung function decline呼吸肌肌力和耐力降低呼吸衰竭Reduction in respiratory muscle strength and endurance cause respiratory failure伴有免疫功能低下    易致感染Impaired immune function induces pulmonary infection,Adverse Effects,COPD能量代谢的特点静息能量消耗（Resting energy expenditure, REE)COPD 患者的REE较正常人高15-20 1 COPD加重期热能摄入，REE；稳定期热量摄入    ，REE2   COPD患者的REE/Wt显著上升2,Energy metabolism,1.Schols AM, Soeters PB, Mostert R, et al. Am Rev Respir Dis. 1991;143:1248-522.罗勇，徐卫国，杨玲，等。中国临床康复.2003;7:2186-8,REE is 15% to 20% above normal in patients with COPD. Calorie intake decreased but the level of REE elevated in AECOPD patients. REE/Wt in COPD patients increases.,食物特殊动力作用 (Diet-induced thermogenesis, DIT)DIT使COPD患者产生更多的CO2，增加了呼吸肌负荷1DIT使COPD患者能量消耗增多，加重了营养不良,Owing to more CO2 production, DIT is a burden for respiratory muscles.DIT leads to more energy expenditure, and the malnutrition of COPD patients is exacerbated.,Energy metabolism,1.Hugli O, Frascarolo P, Schutz Y, et al.Am Rev Respir Dis.1993; 148: 1479-832. 罗勇，杨玲，徐卫国，等。中国医师杂志。2003;5: 1026-73. Dore MF, Laaban JP, Orvoen-Frija E,et al. Am Respir Crit Care Med. 1997; 155: 1535-40,体力活动的能量消耗 （The thermic effect of exercise, TEE）COPD患者的TEE明显增高1以活动时能量消耗增加为主2可能与外周肌肉工作效率下降，做功增加，消耗更多能量有关2,The level of TEE in COPD patients is much higher than normal.Energy expenditure increases with the majority of activity consumption.Possibly it is related to breakdown of exercise capacity of pherphery muscles.,Energy metabolism,1. Baarends EM, Schols AM, Pannemans DM,et al. Am Respir Crit Care Med. 1997;155: 549-5542. Baarends EM, Schols AM, Akkermans MA.Thorax.1997;52:981-6,COPD能量代谢的机制肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor , TNF ）营养不良组的TNF- 较高1Higher level of TNF in malnutrition subjects  增加脂肪和蛋白质的分解代谢2Lipid  and protein metabolism increased 与REE高度相关3Highly correlated to resting energy expenditure(REE),Energy metabolism,1.徐卫国，罗勇，姚迪，等。 中国实用内科杂志，1999, 22: 654-552.Schols A, Buurman WA, Staal  AJ, et al.Thora, 19963.徐卫国，罗勇,  董欢霁，等。上海第二医科大学学报，2005, 25: 1054-56,解痉平喘药物（Bronchodilators）用药后气道阻力明显降低，但却增加了氧耗1    Bronchus is dilated while oxygen consumption increases.2-受体激动剂和茶碱药物的联合应用，增加了能量消耗    2-receptor agonist and theophylline boost greater energy expenditure.,Energy metabolism,1.罗勇，徐卫国。国外医学呼吸系统分册，1999；19：165-7 2. Karakas S, et al. International Journal of Clinical Practice. 2005;59:1167-70,瘦素  (Leptin)由脂肪细胞分泌，对控制摄食和能量消耗起着重要作用Leptin is a protein mainly secreted by adipocytes，and its major function is its regulating role in diet intake and energy expenditure.   近年研究发现，Leptin与BMI高度相关1Recent studies have provided evidence for a link between leptin and BMI. COPD患者的Leptin水平与sTNF-R55相关，REE与sTNF-R55显著正相关2,3The level of leptin in emphysematous COPD patients is proved to be related to that of sTNF-R55, which is closely positive correlated to REE.,Energy metabolism,Karakas S, et al. International Journal of Clinical Practice. 2005;59:1167-70 Schols A, Buurman WA,et al. Thorax. 1996; 51:81924Schols, A, Creutzberg, E,et al. Am J Respir Crit Care Med.1999.160,1220-6,营养支持的原则营养支持的临床应用营养治疗的注意事项COPD的营养支持适用于其他肺部疾病,COPD的营养支持治疗,COPD相关的营养支持,急性加重期 ：重视能量和蛋白质的需求目的减轻呼吸肌负荷缓解期 ：平衡膳食的良好饮食习惯目的改善远期的生活质量,营养支持的原则,COPD相关的营养支持,急性加重期： 二高一低高热量高脂肪低碳水化合物缓解期： 食物种类的选择补充优质蛋白多选新鲜蔬果控制淀粉，糖的摄入了解润肺、益肺的食物,营养支持的临床应用,COPD相关的营养支持,选择合理的营养支持途径 肠内营养首选监测和防治并发症副反应的监测及时对症支持配合其他治疗改善通气，家庭氧疗控制感染，合理用药康复训练,营养治疗的注意事项,COPD相关的营养支持,小 结,营养不良是COPD独立的预后因子 COPD合并营养不良的原因是能量摄入和消耗的负平衡所致 COPD急性加重期和缓解期的营养支持各有特点在营养支持中应注意监测并发症的发生,COPD相关的营养支持,COPD营养代谢的系列研究,饮食中营养素摄入量调查营养不良评价指标与方法测定能量消耗代谢研究营养支持的临床观察营养状态与呼吸功能,免疫功能,炎性介质,蛋白质.糖.脂     类代谢,内分泌激素等相关性研究人体组成的分子生物学研究,Progress in recent years,研究方法与内容,营养素摄入的调查,19951997年，对COPD患者营养摄入情况做了系统的研究。通过膳食调查和营养素的测定，发现患者的热量摄入虽超过标准供应量，却仍然普遍存在营养不良。,营养素摄入的调查,COPD患者每日膳食中营养素占RDA%（1997年56例）,1.徐卫国，邓韦吾。COPD饮食营养的研究，1998,*Compare with the controls:  P<0.05 or  P<0.01；#Between in and out patients: P<0.05,患者的热量摄入超过标准供应量，但蛋白质、锌元素等严重匮乏,营养素摄入的调查,COPD患者每日膳食中营养素占RDA的百分值Comparison of Daily dietary intake with RDA in COPD patients,1.徐卫国，姚迪，罗勇, 等。 中国老年学杂志，2000, 20: 9-11,*Compare with the controls:  P<0.05 or  P<0.01；#Between in and out patients: P<0.05 or  P<0.01；,Progress in recent years,营养状况的评价,营养不良可进一步分为中度和重度营养不良。评价营养状况的常用方法包括身体组成评价法（BCA）和主观全面评价法(SGA)。通过比较，发现后者可作为筛选和评价营养不良的简易方法。,营养状况的评价,主观全面评价法(SGA)体重变化膳食变化胃肠道症状应激反应活动能力肌肉消耗肱三头肌皮褶厚度踝水肿,身体组成评价法（BCA）体重变化肱三头肌皮褶厚度上臂肌围尿肌酐身高指数血清白蛋白血清前白蛋白淋巴细胞总数,两种评价方法的比较,罗勇，徐卫国，陈迎春，等。SGA对COPD患者营养状况的评价，1999,营养状况的评价,罗勇，徐卫国，陈迎春，等。SGA对COPD患者营养状况的评价，1999,SGA相关性好，操作简易，可作为COPD的初筛评价方法,运用SGA对COPD患者营养状况的评价（1997年，53例）,营养状况的评价,营养状态相关性研究,COPD合并营养不良的机制尚不清晰。通过研究患者的膳食情况、蛋白质、脂类代谢、呼吸功能、免疫功能、炎性介质及内分泌激素等相关指标，发现患者的营养状态与诸多因素有关。,营养状状态相关性研究,COPD血清氨基酸谱分析（1995年17例）,某些氨基酸(Leu, Val, Arg, Gln, His)在感染期时,徐卫国，邓韦吾，黄绍光，等。COPD并发感染时氨基酸代谢。1995,营养状状态相关性研究,徐卫国，姚迪，罗勇, 等。 老年COPD营养与脂类代谢的变化。2000,Compare with the controls:  P<0.05 or  P<0.01；,COPD患者游离脂肪酸谱分析（1997年53例）,总游离脂肪酸明显下降，高度不饱和脂肪酸下降更为显著,营养状状态相关性研究,COPD患者游离脂肪酸谱分析Analysis of Blood Free Fatty Acids in COPD patients,1.徐卫国，姚迪，罗勇, 等。 中国老年学杂志，2000, 20: 9-11,Compare with the controls:  P<0.05 or  P<0.01；,Progress in recent years,COPD血脂测定值的比较（1997年53例）,与正常对照组相比，血脂指标随COPD营养状况的恶化显著下降,徐卫国，姚迪，罗勇, 等。 老年COPD营养与脂类代谢的变化。2000,营养状状态相关性研究,COPD营养状态对呼吸肌力的影响（1997年31例）,徐卫国，罗勇，王铁军，等。COPD营养状态与呼吸肌力相关性研究。1999,营养不良可致呼吸肌力量下降，与呼吸衰竭的发生密切相关,营养状状态相关性研究,不同营养状况COPD患者TNF-的测定（1997年35例）,徐卫国，罗勇，吴靖川等。不同营养状况COPD患者TNF-测定及临床意义，1999,Stable stage AE stage,TNF-(ng/L),Stable stage, 71.3,营养状态与TNF-有关， TNF-可致病情加重及营养状态恶化,营养状状态相关性研究,徐卫国，罗勇，姚迪，等。AECOPD营养状态对免疫功能的影响.1999,AECOPD营养状态对免疫功能的影响（1997年53例）,营养状状态相关性研究,*P<0.05，*P<0.01 vs B and C； a P<0.05，b P<0.01 vs B； a P<0.05，b P<0.01 vs C；,营养状况影响到AECOPD的细胞免疫功能，随营养不良的加重而恶化,徐卫国，罗勇，姚迪，等。AECOPD营养状态对免疫功能的影响.1999,AECOPD营养状态对免疫功能的影响（1997年53例）,营养状状态相关性研究,营养状况影响到AECOPD的细胞免疫功能，随营养不良的加重而恶化,餐时血氧饱和度下降对热量摄入的影响（2004年51例）,餐后SpO2下降幅度直接影响到能量摄入的效率,董欢霁，徐卫国, 等。COPD患者营养与餐后低氧的关系。2006,营养状状态相关性研究,能量代谢的研究,营养不良的根本原因是热能消耗和摄入失衡所致。通过对静息能量消耗（REE）、基础能量消耗（BEE）和食物生热效应的测定，旨在进一步探讨COPD患者能量消耗异常的机制，并为营养代谢和支持提供更有效的临床依据。,能量代谢的研究,食物生热效应的研究 （2000年23例）,罗勇，杨玲，徐卫国，等。 COPD患者食物生热效应的研究，2003,28%,COPD患者进食2小时后的能量消耗明显增加,提示食物生热效应的显著增加,能量代谢的研究,不同营养状况COPD患者与对照组REE的比较（2002年33例）,韩锋锋，夏韶民，罗勇，等。COPD静息能量消耗与体重指数的关系.2002,COPD患者合并营养不良时静息能量消耗（REE）绝对值不增加,能量代谢的研究,不同营养状况COPD与对照组REE/Wt的比较 （2002年33例）,营养不良的COPD患者REE相对值增加,韩锋锋，夏韶民，罗勇，等。COPD静息能量消耗与体重指数的关系.2002,能量代谢的研究,徐卫国，罗勇，董欢霁，等。COPD患者静息能量消耗与TNF-的相关性研究，2005,COPD患者REE/Wt与TNF-的相关性研究（2005年38例）,COPD患者营养不良时TNF-异常增高，且与REE/Wt相关,能量代谢的研究,营养支持的临床观察,有效的营养干预可逆转COPD预后。但是部分患者对常规的营养支持“无反应”。对患者进行选择性的营养支持（如Gln、Arg、BCAA）被认为具有免疫增强和调理作用，为制定难制性营养不良有一定的借鉴。,营养支持的临床观察,精氨酸（Arg）营养支持前后营养参数比较（2002年30例）,徐卫国，等。精氨酸对COPD合并营养不良的免疫调理作用。2003,Within the groups: Before Vs after a P<0.05，b P<0.01；Between the groups: after nutritional support c P<0.05；,COPD患者得到Arg营养支持治疗后各项营养指标得到显著改善,营养支持的临床观察,Gln营养支持前后COPD患者的人体测量,Items                   Gln group（n=14）          Controls（n=18）                                     Before      After                  Before        AfterWt(Kg)           497       507              539       5310IBW（%）    827       827              8412       8411TSF(mm)       6.31.8     8.71.6ac        6.21.2     7.31.3Alb (g/L)       354        352               355       363PAlb(g/L)      0.150.04     0.230.05bc    0.170.06     0.220.08aTRF(g/L)       2.380.69   2.580.75a     1.950.80      2.440.74aCHI（%）    6411       737a             7022       786aFM(Kg)         8.12.8        11.83.6ac       9.86.0         10.95.4FFM(Kg)      437         405               427         419REE(Kcal)   1477240      1383142a      1411253      1448187REE/Wt(Kcal/d)31 527 6a        27 7  29 6   Within the groups: Before Vs after a P<0.05，b P<0.01；Between the groups: after nutritional support c P<0.05；,1.徐卫国，罗勇，杨玲，等。中国临床营养杂志，2003；11（4）：274-7,Progress in recent years,营养支持对稳定期COPD患者有效性的Meta分析An meta-analysis of the efficacy of nutritional support in stable COPD patients,Progress in recent years,营养支持对稳定期COPD患者有效性的Meta分析An meta-analysis of the efficacy of nutritional support in stable COPD patients,Progress in recent years,COPD大鼠骨骼肌泛素系统基因表达和蛋白表达显著增强提示骨骼肌蛋白降解明显增加,研究进展,韩锋锋，罗勇，徐卫国 .COPD大鼠骨骼肌组织泛素系统基因及蛋白表达变化的研究. 2008.3,体格检查问卷调查,社区人口调查,新华医院、第一人民医院,技术指导、培训,社区卫生服务中心,入选人群,肺功能检测确定COPD,宣传教育普及知识,COPD分级制定社区处方,数据处理统计分析,结论,推广应用,3个月随访一次,技 术 路 线,Summary (1),COPD是常见的慢性呼吸系统疾病，合并营养不良的发病率很高；COPD is a common disease with a high morbidity of malnutrition.营养不良使COPD患者呼吸肌力下降，免疫功能受损；Malnutrition leads to respiratory muscle weakness and impairs immune function.,Summary,Summary (2),COPD患者的能量消耗高于正常人，可能与炎症介质的释放有关；Elevated energy expenditure might be related to the release of  inflammatory mediators.能量代谢的异常显著影响了COPD营养支持的效果；Nutritional support is significantly hindered by abnormal energy metabolism in patients with COPD.,Summary,急性呼吸窘迫综合征(ARDS),ARDS定义ARDS的高代谢特点ARDS的能量需要ARDS的营养治疗措施,ARDS相关的营养支持,ARDS定义,概念：指肺内外各种严重疾病引起的失控的全身炎症反应，导致急性、进行性呼吸衰竭病理生理特点：肺顺应性降低、肺内分流增加、通气/血流比例失调临床表现：呼吸窘迫，顽固性低氧血症,ARDS相关的营养支持,ARDS的高代谢特点,1.能量的总消耗大于预计值,2.蛋白分解代谢显著增