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营养支持的现状及展望 伍晓汀四川大学华西医院 20世纪后半叶医学科学的里程碑 肠外营养医学影像学微创外科重症监护器官移植 肠外营养的发展与现状 结晶氨基酸作为氮源取代水解蛋白优化非蛋白质热量和氮的比值大豆油脂肪乳剂问世 双能源肠外营养支持成为现实静脉内高营养取代经口进食维持生命 全合一 营养混合液取代单瓶输注特种氨基酸的应用 平衡AA Arg Gln 治疗型AA 中 长链脂肪乳 结构脂肪乳和 3脂肪酸的应用个体化治疗 限制总非蛋白质能量摄入 强化氮的补充 肠内营养的发展与现状 肠内配方饮食 太空食物 的产生 formuladefineddiet 鼻饲或鼻空肠造口强制输液配方营养按体外预消化程度和功能分类的肠内营养制剂部分预消化多聚体性饮食预消化的化学成分限定的要素饮食 主要为单体营养素 特殊疾病饮食 心肺功能衰竭 肝功能衰竭 肾功能衰竭 特殊饮食 Gln Arg 3FA 核苷酸 MCT 膳食纤维 个体化治疗 根据应激程度选用相应的肠内营养配方 肠外与肠内营养的再认识 全肠外营养 TPN 肠粘膜废用 萎缩 肠粘膜屏障功能障碍营养不全面 营养因子不经过肝脏导管与代谢引起的并发症较多肠内营养 TEN TUBEFEEDING 促进肠粘膜细胞增生 修复 维护肠粘膜屏障功能 减少肠道细菌移位营养全面 增进门静脉系统血流 营养因子经过肝脏 促进胃肠激素释放效益价格比较优 营养要素选择余地大 导管与代谢的并发症少 肠外营养的历史 1967年 StanleyDudrick证实经腔静脉输注高热量与氮源获得使动物生长发育的结果 并在小儿外科应用获得成功 提出 静脉高营养 的概念 外科危重病人的营养支持 营养支持开始的时间 在循环 呼吸稳定后便应进行营养支持在严重应激状态下 体内各组织处于分解消耗状态 非外源性营养所能纠正提供过多的能量 反会引起更多的代谢紊乱 这种现象在应激早期 1 3天 尤其容易发生 危重病人实施营养支持首要的问题到底提供多少热量才能满足机体需要仍存在争议危重病人热量供给应注意避免营养补充过剩 提供充足而合适的热量 营养需要量 长久以来 高营养 被认为是一种先进的观点根据现在的认识 高营养 会导致过度喂养研究表明几乎没有病人需要超过2000千卡的热量 即使在ICU情况下 120千卡 公斤 天 婴儿照片 能量的需要 14千卡 公斤 天 大象照片 能量的需要 170千卡 公斤 天 小鼠照片 能量的需要 25 35千卡 公斤 天 HFPicture 能量的需要 120千卡 公斤 天 LAPicture 能量的需要 0 15 30 35kcal kg day ICUPicture 能量的需要 营养支持途径的选择 只要肠道有功能且能安全应用 就选择肠内营养 反之就选择肠外营养肠外营养和肠内营养不是相互竞争 而是互为补充 无 肠道是否有功能 有 肠外营养 肠内营养 肠外营养的历史 1961年 ArvidWritlind研制了大豆油脂肪乳剂 解决了脂肪乳剂稳定性 首次经静脉安全输入脂肪乳剂 肠外营养的历史 1967年 StanleyDudrick证实经腔静脉输注高热量与氮源获得使动物生长发育的结果 并在小儿外科应用获得成功 提出 静脉高营养 的概念 全合一 的概念 全合一 ALL IN ONE AIO 提供各种营养物质科学混合配制装入同一容器 玻璃瓶或塑料袋 同时输注给病人 1970 1971年 AIO临床前动物实验1972年 法国人Solassol和Joyeux首次报道全合一 AIO 安全应用于临床1988年 ASPEN将AIO定名为全营养混合液 TotalNutrientAdmixture TNA 1994年 90 的欧洲及美国TPN是AIO 此后逐渐在亚洲及非洲普及 全合一的历史 From3to1 AminoAcids Lipids Glucose 危重病人营养支持中的重要能源物质 葡萄糖和脂肪乳剂 葡萄糖 危重病人每日葡萄糖供给量少于300 350g为宜输注速度应低于5 6mg kg min 由于应激状态下机体存在高血糖 糖氧化利用障碍和胰岛素抵抗等现象 避免因葡萄糖摄入过量所致的糖代谢紊乱 SugarPicture 葡萄糖燃烧利用能力0 25克 公斤 小时 但是葡萄糖并不是一种无害的物质 血糖水平与医院内感染Pomposellietal JPEN22 2 77 81 1998 100名经历手术的未发生感染的糖尿病病人在术后第一天 伴有高血糖症的病人 220mg dl 的感染率与那些血糖水平 220mg dl的病人的感染率31 3 vs11 5 结论 糖尿病病人术后感染的危险性增加 术后感染危险性的加剧是由于术后早期高血糖症而导致的 高血糖症本身是一种感染发展的独立危险因子 血糖水平与医院内感染Pomposellietal JPEN22 2 77 81 1998 Sepsisscore0102030 Sepsis评分0102030 葡萄糖氧化g m2 h脂肪氧化g m2 h 8 30 脓毒症对于碳水化合物和脂肪氧化的影响Stoneretal BrJSurg70 32 5 1983 危重病人的加强胰岛素治疗vandenBergheetal NEJM2001 345 19 1359 一项持续时间1年对于所有ICU并且需要机械通气的病人进行的研究 n 1548 随机分成传统治疗组 n 783 和加强胰岛素治疗组 n 765 胰岛素加强组 血糖215mg dl 根据需要给予营养 EN PN或联合营养 脂肪乳剂 临床上广泛使用两类脂肪乳剂 含12 18个碳原子的长链甘油三酯 LCT 含8 10个碳原子的中链甘油三酯 MCT 脂肪酸 作用 基本能量来源维生素载体细胞膜结构 对器官及组织功能意义重大延伸为二十二碳六烯酸及花生四烯酸 对免疫功能及炎症反应调节意义重大 脂肪燃烧利用能力0 15克 公斤 小时在健康的个体 肥胖人的照片 脂肪酸 为何要使用 基本的能量来源维生素运送者构成细胞膜结构 对于器官和组织的功能非常重要延长EPA和AA 对于免疫功能和炎症调节非常重要 细胞膜 Phospholipids 每个在生长阶段的新生细胞均需要多不饱和脂肪酸和其他脂肪酸 脂肪酸 为何要使用 基本的能量来源维生素运送者构成细胞膜结构 对于器官和组织的功能非常重要延长EPA和AA 对于免疫功能和炎症调节非常重要 LCT 优点含必需脂肪酸不足需要肉毒碱的参与才能进入线粒体内氧化供能 创伤 感染等高代谢状态时 肉毒碱合成减少或从尿中排泄增加 可能引起血浆和组织中的肉毒碱水平下降 从而影响LCT的氧化 MCT 优点水解氧化快而彻底较少沉积在肝脏和脂肪组织中进入线粒体不依赖肉毒碱转运易被上皮细胞结合的脂蛋白脂酶与肝内脂酶水解对免疫系统影响小不足不含必需脂肪酸 MCT LCT 组成常按相同重量比 1 1 物理混合使用优点兼有MCT LCT优点氧化供能较LCT快注意事项因两种成分的代谢有相互干扰的作用 应用时应减慢输注速度 以避免MCT优先氧化阻碍LCT的利用 增加机体的代谢负担 结论与LCT及MCT LCT相比节氮效率更高对甘油三酯更好的控制对游离脂肪酸更好的控制含有足量的必需脂肪乳 结构甘油三酯 STG 中 长链脂肪乳 LCTMCT 结构脂肪乳 LCTMCT 结构脂肪乳改善氮平衡 与中 长链混合脂肪乳相比Kruimeletal JPEN25 5 237 2001 试验设计 随机 双盲 平行结构脂肪乳vs中 长链脂肪乳 10 20 30 012345days 于第5天统计学有显著性差异 STG MCT LCT 8 2g 21 4g 0 关于橄榄油的研究 很多研究已经证明其理论上的有益效果 但也有一些疑虑血清脂肪酸作为危险因子对中风病人的影响很大程度上尚不明确对1984 1992年7450名受试者的血浆标本进行检验 截至1998年 197例发生中风Threecontrolspercasewerematched 关于橄榄油的研究 总结 体外试验表明橄榄油不会对体内由细胞介导的免疫功能造成影响 CalderPC ESPEN1998 Omega 3脂肪酸 鱼油 3多不饱和脂肪酸 3PUFA 鱼油 含量取决于鱼的不同种类富含二十碳五烯酸 EPA C20 5n 3及二十二碳六烯酸 DHA C22 6n 3 鱼油在胰腺癌中的应用Mosesetal Abstr ESPEN2002 ClinNutr2002 21 Suppl1 49 O 39 对42名癌症恶液质患者的白介素 6水平进行评估并与具有可比性的对照组进行比较 59ng mlvs24 p 0 001 60天内死亡的患者白介素 6水平较其他患者高 113vs45 p 0 004 鱼油在胰腺癌中的应用Mosesetal Abstr ESPEN2002 ClinNutr2002 21 Suppl1 49 O 39 8周内用鱼油进行积极的治疗8周后癌症患者白介素 6水平与健康对照组相同 10 鱼油脂肪乳剂治疗必需脂肪酸缺乏 EFAD GuraK ParsonsS LendersC HendersonT BechardLandDugganCChildrensHospital Boston MA USA 异体干细胞txMars2002 无法康复状态鱼油Jul2002 回家Sept2002 必需脂肪酸缺乏大豆变态反应 目前病人状况良好 未来的脂肪乳剂SMOF 大豆油30 MCT30 橄榄油25 鱼油15 维生素E 鸡蛋照片 蛋白质代谢0 1克氮 公斤 小时 1 2g蛋白质每公斤 天 外科危重病人对氮的需要量 传统观念 摄入较高的氮量可减轻应激时机体的负氮平衡 氮摄入量应增至0 3 0 4g kg d 当氮的摄入量超过0 15 0 2g kg d 时 并不能改善节氮作用过多氮基酸的摄入显著增加了机体的代谢负荷增加机体产热目前尚无足够依据证明氮摄入量超过0 15 0 2g kg d 对机体有益 不宜过多补充含氮物质 肠外营养 PN TPN 长期应用TPN可导致肠粘膜屏障功能障碍或损害 发生细菌移位 继而可进一步引起多器官功能障碍综合征 MODS 与高代谢状况危重状态下代谢受损 TPN易使代谢偏离生理过程 代谢并发症增加 肠内营养 EN TEN 有助于维持肠粘膜细胞结构与功能的完整性 明显减少肠源性感染的发生不仅给予了营养 而且是危重病人预防MODS的一项重要措施消化功能正常或具有部分消化道功能时 应尽量利用消化道进行营养支持 Ambulatorypumps 营养支持观念的改变 静脉高营养 intravenoushyperalimentation 3500kCal d 胃肠外营养营养支持1800kCal d 营养供给质与量变更减少了代谢并发症发生 营养支持观念的改变 维持氮平衡保存瘦肉体 维护细胞代谢改善与修复组织器官功能促进病人康复 营养支持的目的 膳食纤维 Dietaryfiber 定义 1 来自食物 2 碳水化合物 3 不能直接被消化酶分解吸收 4 部份被结肠内细菌发酵膳食纤维膳食纤维正常需要量15 20g d 可溶性纤维不溶性纤维 果胶 树胶粘胶 藻胶 部分半纤维素 半纤维素纤维素木质素 纤维与肠道屏障功能关系 丁酸盐提供结肠细胞所需能量的70 80 丁酸盐和乙酸盐共同扩张粘膜毛细血管增加肠血流量 刺激陷窝细胞更新 增加RNA DNA 蛋白含量及粘膜重量纤维刺激粘蛋白产生 增强粘膜对细菌酶的抵御能力纤维直接清除氧自由基 防止肠道内氧化损伤 刺激启动抗原反应 产生大量SIgA 盲肠 结肠 厌氧菌发酵 SCFA 乙酸盐 丙酸盐 丁酸盐 非淀粉类多糖 寡糖和不溶性淀粉 纤维的防病作用 纤维的持水性和细菌发酵纤维产生气体 预防或缓解便秘及并发症SCFA阻碍肝内胆固醇合成 预防胆石症和冠心病未经精制的纤维增大容量或体积 热量低 有利于肥胖及糖尿病患者高纤维摄入结合并促使肠内胆固醇 胆汁酸和诱变原排出体外 减少肠粘膜上皮与诱癌因素接触时间丁酸具有强烈抵御各种体内 外肿瘤的抗癌特性 纤维与肠内营养 肠内营养剂中添加膳食纤维 有助于降低腹泻与便秘的发生率SCFA调节肠腔内PH 平衡微生物群 增加肠道血流 刺激水钠吸收 提供肠粘膜代谢燃料 改善肠粘膜结构和屏障功能较高纤维摄入 减少能量摄取 增加粪便中能量丢失 影响巨营养素吸收 损害微营养素生物获得性 细菌过度增生 胀气 阻塞喂养管 营养支持的作用与范围 营养支持 供给营养 治疗疾病 能量氮源营养素 细胞代谢与调控 炎症介质细胞因子营养素 营养支持的治疗作用 肠功能障碍肠外营养 生长抑素 生长激素 肠外瘘 60年代末死亡率50 60 2000年治愈率93 1 短肠综合征联合应用生长激素 谷氨酰胺及膳食纤维 80 SBS病人停用TPN或减少PN用量危重病肠外营养 肠内营养 生长激素 重症胰腺炎 TPN 减少胰腺分泌 逆转营养不良 预防并发症TEN 维护肠粘膜屏障 改善门V血流 胰腺保持静息状态GH 促进蛋白质合成 营养支持的治疗作用 烧伤早期肠内营养 生长激素降低高代谢 提高免疫功能 改善内脏循环 改善肠粘膜屏障呼吸功能障碍肠外与肠内营养 生长激素 改善呼吸肌力量 改善整体情况与免疫功能 提前脱机肿瘤肠外与肠内营养 围手术期与抗癌治疗的有效辅助治疗器官移植肠外与肠内营养 3脂肪酸 生长激素促进受者康复 改善移植器官功能 外科危重病人的代谢调理 代谢支持 1987年 Minnesota大学Cerra首先提出 代谢支持 metabolicsupport 的概念主张在为机体提供必需营养底物的同时 必须充分考虑到尽量不增加机体各器官的负担目的是维护细胞代谢 保护和支持器官的结构和功能 不因不当的营养供给加重对人体器官和功能的损害 代谢支持应用原则 代谢支持底物由碳水化合物 脂肪和氨基酸混合组成减少葡萄糖负荷 40 的非蛋白质热量 NPC 由脂肪乳剂提供 以减少因摄入大量葡萄糖所致的代谢副作用每日蛋白质的供给增至2 3g kg或氮的摄入量应提高至0 3 0 35g kg d 每日提供的NPC为125 60 146 54KJ 35kcal 热量与氮的比率 NPC N 为100 1 代谢调理 Metabolicintervention 外科危重病人存在严重的分解代谢紊乱 即使通过常规的营养和代谢支持方法 仍有部分病人达不到满意的临床效果1988年 Shaw提出代谢调理的概念 用药物 生物制剂等方法抑制分解激素分泌或细胞因子产生 以降低分解代谢或增加蛋白质合成 促进合成代谢 生长激素 GH 是垂体前叶分泌的一种蛋白质激素具有促进生长与合成代谢的作用 生长激素 GH 近年来的研究发现 药理剂量0 05 0 2mg kg d 的人类重组生长激素 rGH 可改善术后病人 营养不良的COPD病人 肾衰 短肠综合征 SBS 和炎性肠病 IBD 的蛋白质合成率 降低骨骼肌蛋白的分解及尿氮排泄 增加钠 钾 钙 镁 磷等的潴留在严重创伤 烧伤和严重感染等危重病人 rGH的推荐剂量为0 1 0 2mg kg d rGH的合成代谢作用是通过升高胰岛素样生长因子 1 IGF 1 水平 刺激胰岛素释放 促进脂肪分解等机制而起作用 免疫营养 immunonutrition 在高代谢病理过程中或器官功能不全时 往往伴有免疫功能的低下或障碍某些营养物质不仅能防治营养缺乏 而且能以特定方式刺激免疫细胞 增强免疫应答功能 维持正常适度的免疫反应 调控细胞因子的产生和释放 减轻有害的或过度的炎症反应 维持肠屏障功能等 将这一新概念称之为免疫营养 immunonutrition 目前已应用到临床的营养素 谷氨酰胺 Glutamine 精氨酸 Arginine 3多不饱和脂肪酸 3PUFA 核苷和核苷酸膳食纤维等 谷氨酰胺 Glutamine 体内含量最丰富的非必需氨基酸是合成氨基酸 蛋白质 核酸和许多其他生物分子的前体在肝 肾 小肠和骨骼肌中起重要的调节作用是生长迅速细胞的主要能源物质 谷氨酰胺 Glutamine 应激状态时 是条件必需氨基酸具有重要的免疫调节作用外源性Gln可明显增加危重病人的淋巴细胞总数 提高CD4 CD8比率 增强机体的免疫功能肠外途径提供L Gln和Gln 双肽 12 40g d 可促进危重病人的蛋白质合成 明显改善氮平衡 精氨酸 Arginine 具有营养及免疫调节双重作用营养作用精氨酸