外科病人的营养代谢研

Welcome !,外科病人的营养代谢,武汉大学中南医院何跃明,概要,正常的代谢和良好的营养生命活动的重要保证营养状态与患病率及死亡率密切相关。,20世纪前，一直令外科医生们深感困惑的现象： 一些手术治疗很成功的病人最终难逃死亡厄运。1936年H.O.Studley的一项研究发现： 术前体重下降超过20%的病人，术后死亡率为33%， 术前体重下降少于20%，则术后死亡率仅为3%。,营养支持的发展,肠外营养(PN) 世纪年代，在欧洲和美国较普遍地应用于临床，年后，在我国的应用也逐渐增多。年，与提出了热极一时的“静脉高营养”疗法，实现了对肠道功能障碍患者有效的支持。余年后，对各类患者代谢改变有了更深入的理解，认识到过高营养会加重器官负担而导致代谢紊乱引起严重后果，“高营养”一词也随之不再使用 。,1987年，Cerra提出了代谢支持理论，旨在提供机体所需要的最低营养底物。1989年Shaw提出了降低机体分解代谢或增加合成代谢的代谢调理的构想。以上方法和构想虽非尽善尽美，但均在特定的时期指导了的临床应用，起到了推动其发展的作用。,近年从理论到应用形式都发生了深刻变化。其目的不仅是维持氮平衡，提供营养底物，更重要的是维护细胞代谢，改善机体整体功能，以促进患者康复。在应用方面，临床上将各种营养物质按比例配制成全营养混合液，混合在三升袋里一同输入，缓解了各种成分单独使用时的高渗问题，营养更全面，更利于机体吸收，提高了操作便利性，减少了感染机会。的径路从经周围静脉发展到经中心静脉导管输入。,1937年Robert Elmen “静脉营养之父”成功完成经静脉输注水解蛋白对人体补充氨基酸，营养治疗发展的重要里程碑。,1952年，RobertAubaniac(法国)采用锁骨下静脉插管到上腔静脉内进行输液，解决了用高渗糖的胃肠外营养的途径问题。1959年，FrancisMoore首次提出热量与氮的合适比值为628kJ(150kcal):1g的理论，沿用至今。,1970-1974年，Scribner(美国)和Solassol(法国)提出“人工胃肠”概念。1970年后由美国向欧洲、日本、大洋州及中国等地区发展。我国自70年代应用于临床，80年代后有较快的发展 。,Villota（1980）：214例危重病人血浆白蛋白浓度与病死率成负相关 （小于20g/L,死亡率96%）血浆白蛋白浓度与感染率成负相关Reinharde（1980）： 2060 例住院病人 低蛋白血症(SAL35g/L)与死亡率密切相关,低蛋白血症与病人的预后密切相关,住院病人蛋白能量营养不良的累积死亡率,住院的时间（月）,死亡率,营养不良病人的外科并发症明显增加,42% of patients with severe malnutrition experience major complications9% of patients with moderate 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.,营养支持治疗是20世纪最重大的进展之一,合理的应用支持包括：为什么需要进行营养支持？ Why do we feed patients?那些病人需要营养支持？ Which patients should we feed?如何选择营养支持途径？ Which route should we feed by?如何提供合适的营养底物？ How much feed should we give?如何实施？,能量储备及需要储备有糖原（仅900kcal）、蛋白质（均为组织成分）和脂肪基础能量消耗（basal-energy expenditure,BEE）男BEE（kcal）=66.5+13.7W+5.0H-6.8A女BEE（kcal）=655.1+9.56W+1.85H-4.68AW-体重 H-身高 A-年龄简单计算：20-30kcal/kg，热量来源：15%氨基酸，85%碳水化合物和脂肪。热氮比100150：1,Energy guidelines for nutrition support,Requirements are based on the following guidelines:postoperative 25-30 kcal/kg/daypolytrauma 30-35 kcal/kg/daysepsis 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,创伤, 手术, 感染.,下丘脑、垂体、肾上腺皮质,交感、肾上腺髓质,糖皮质激素,儿茶酚胺,促蛋白分解,促糖异生,胰岛素分泌,生长激素,葡萄糖利用,糖原分解,脂肪分解,应激性高血糖应激性糖尿,血浆中脂肪酸及酮体,机体负氮平衡,能量需求增加10%-20%，组织修复再生缓慢,促糖异生,机体能量消耗、营养物质消耗-营养不良或营养风险,黎介寿院士的一段话：营养支持已经成为当今治疗疾病特别是危重疾病的一项重要措施，全国每年接受营养支持并获得康复的约有160万人2004年欧洲肠外营养学会主席在历经实际调查后曾说，病人得不到营养支持的关键在于医护人员的相关知识不够,营养不良分类(Types of Malnutrition),Marasmus-能量缺乏Kwashiorkor-蛋白质缺乏Protein Energy Malnutrition(PEM)-蛋白质能量缺乏Micronutrient deficiencies-微量营养素缺乏,Marasmus-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,Kwashiorkor-蛋白质缺乏内脏蛋白丢失脂肪储存正常低蛋白血症 水肿,蛋白质能量缺乏(PEM)体重下降虚弱低蛋白血症水肿,营养不良的后果(Results of Malnutrition),免疫损害感染危险增加伤口愈合延迟康复时间延长,重要生命器官功能受损肌肉肺心脏大脑胃肠道免疫功能营养不良将使疾病恶化并使病程延长,临床营养支持路途的选择(Nutrition Route Selection Principle),正确的给予营养支持：发现已经/将出现营养不良的病人计算营养不良病人对营养的需求选择合适的临床营养支持路途监测每天的摄入量用客观指标监测营养支持的效果观察副反应及并发症如需要调整用量/方法,基本原则,营养支持应在体重下降前开始 Use the simplest and most practical method 用最简单/最实际的方法 If the gut works, use it first! 只要有胃肠道功能，请首选肠内营养 Most appropriate route will depend on the presenting indication 最适合的方法由病人的情况决定,第三节 肠内营养（enteral nutrition EN),经胃肠道用口服或管饲来提供病人每天代谢需要的营养基质及其他各种营养素的营养支持方式。,发展史,12世纪中叶，Avenzoar插管于食管麻痹病人的食管以输注液体1790年，Hunter经鼻胃途径喂养吞咽麻痹病人1901年，Einhorn首次进行十二指肠喂养1942年，Bisgard通过胃造口放置空肠喂养管1952年，Boles空肠造口术空肠喂养管,1959年，Pareina专著 用管饲的治疗性营养Greenstein (1957-1965) 要素膳开发成功1980s 管饲技术突飞猛进：1980年Ponsky经皮内窥镜胃造口术1980s，商业生产肠内营养制剂,EN 路经选择经口经鼻胃经鼻十二指肠 经鼻空肠胃造口空肠造口,当胃肠道有功能但是仅靠EN还不够满足对营养物质的需求，这时应将PN与EN结合起来使用,过去1015的年研究发现EN的作用要优于PN,改善肠道功能,完整性 防止饥饿或创伤所致的肠道结构异常 增加内脏血流 刺激肠道免疫功能,维护机体防御水平,肠内营养制剂,分粉剂（能全素等）和溶液（能全力、瑞素、百普素等）1.以整蛋白为主的制剂：适应于胃肠正常者2.以蛋白水解产物（氨基酸）为主的制剂：适应于消化吸收功能不良者,实施,基本通过导管进行。营养液的输入应缓慢、匀速，常需输液泵控制。应用的原则：浓度由低到高，速度由慢到快，量有少到多。应用过程中注意保温。,并发症：误吸腹胀腹泻,第四节肠外营养,外科病人的营养支持围手术期营养支持短肠综合征炎性肠道疾病肠外瘘重症胰腺炎危重病人器官移植,肠外营养液的基本成分,Role of carbohydrates,glucose requirement,Glucose metabolism during starvation and critical illness,Disadvantages of sole glucose system,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,应激性高血糖与营养支持中的血糖控制,标准：80110mg/dL（Van den berghe） 140mg/dL措施：补充外源性胰岛素，减少葡萄糖及非蛋白质热卡的补充量，避免过度喂养（+30%）,Strategy for using glucose in PN,Optimize delivery but do not exceed oxidative rate - infuse glucose 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/dLMinimize 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 = 5030 = 1500 kcal/dayIf only amino acids and glucose are given, and amino acids is given at 1 g/kg/dayProtein calories= 504 kcal/g=200 kcalNon-protein calories=1500200=1300 kcalAmount of glucose= 1300/4= 325 g,双能源系统与单用葡萄糖比较,应激状况下双能源系统优于单用葡萄糖提供必需脂肪酸更好的氮积累，更低的CO2产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剂的人是Murlin和Riche。1920至1960年，美国科学家，尤其是Robert Geyer和Fred Stare对数百种配方的脂肪乳剂代谢进行了基础研究。动物实验结果良好，人体输注后反应较大，不能耐受。包括恶心、呕吐、背痛、胶原系统反应、发热等，最严重的反应是肝损害、黄疸、出血倾向等。这使许多人气馁并最终放弃选择，人们几乎认为生产一种安全的静脉脂肪乳剂是不可能的了。,1960年，Arvid Wretlind认识到狗的脂肪代谢率约为人体的3倍，因此提供的脂肪量也应为人的3倍，即9克/kg/d，发明了“9克试验”法来检验待测脂肪乳剂，动物与人体试验间良好的相关性。,惠特林教授还采用大豆油替代早先的棉籽油作为油的来源，同时用卵磷脂作为乳化剂，制作成的脂肪乳微粒在结构和大小上近似于天然乳糜微粒。该乳剂首先在动物实验中取得了良好的效果和安全性，后又应用于人体试验，取得了惊人效果。1962年，这种脂肪乳投产，被命名为英脱利匹特（Intralipid）世界上最成功的肠外营养产品，也是世界上第一个成功的脂肪乳剂产品。1965年之后英脱利匹特在全世界广泛应用，从而开创了现代肠外营养的新纪元。,Fat requirements,Metabolic Roles of Fatty Acids,Energy metabolismFuel for most tissues, e.g. heart, skeletal musclesGeneral metabolismComponents of triacylglycerols and cholesteryl esters (plasma & tissues)Regulatory metabolismPrecursors of prostaglandins and other eicosanoidsCell membranesBuilding blocks for phospholipidsFA-acylation of membrane proteinsGene regulationLipid metabolism, cell differentiation, ,Lipid emulsions,Intralipid 10/20/30Lipovens 10/20/30Lipofundin 10/20Ivelip 10/20,Abbolipid 10/20,Lipofundin MCT 10/20Lipovens MCT 10/20,Omegaven,Soybean oil,Safflower/Soybean,MCT,Structolipid 20,SyntheticLCT/MCT,ClinOleic 20,Olive oil,Fish oil,Lipid emulsions,Intralipid,Characteristics of MCT vs LCT,中/长链脂肪乳剂的优点,大量临床与实验结果证实 中/长链脂肪乳剂在临床各 个领域均有其代谢优势！,Intralipid,Physical MCT/LCT mix,Structured Triglycerides (STG),+,+,+,+,LCFA,MCFA,50 mol% LCFA +50 mol% MCFA65% LCFA +35% MCFA w/w,Structured Triglyceride Emulsion,普通中长链脂肪乳剂产品中，中链脂肪酸(MCT)和长链脂肪酸(LCT)是物理混合在一起的，MCT只存在于脂肪表面，不能与LCT有机地结合在一起，因而在人体中分解供能时可能发生供能过快和不稳的问题。而力文则是使MCT和LCT在高温和催化剂的作用下共同水解后再酯化，然后在同一甘油分子骨架上随机结构重组而成。MCT在脂肪的表面和内部均匀分布，与LCT很好地结合，有效保持了物理混合的中长链脂肪乳剂产品的优点并克服了其不足。其血浆清除速度快，不易在体内蓄积，同时供能效果更好,结构脂肪乳剂临床应用评价,结构脂肪临床对照研究资料有限结构脂肪具有物理混合中/长链脂肪乳剂结构和生化特征并优于后者从药理角度讲,应用酶学技术,开创了脂肪乳剂新领域,可根据各特殊代谢过程需要设计新型制剂,含橄榄油脂肪乳剂应用评价,含橄榄油脂肪乳剂具有良好的安全性和有效性,含橄榄油脂肪乳剂在防止脂质过氧化优于其他长链脂肪乳剂,含橄榄油脂肪乳剂对机体免疫系统影响少,适合于小儿和需长期肠外营养病人,-3 fatty acid fat emulsion,EPA and DHA,-3 fatty acid fat emulsion,含鱼油的脂肪乳剂在肠外营养时具有良好的安全性;通过调节炎性介质的产生,下调炎性反应,增强机体免疫功能,可改善外科危重病人愈后,合文的成分组成,合文是一种全新的均衡型脂肪乳，同时拥有植物来源和动物来源，这种组合更符合当代人营养摄取的标准，符合杂食的饮食习惯特点。合文中鱼油占15%、橄榄油占25% 、中链甘油三酯与大豆油各占30%,合文- 第一个含鱼油的均衡型脂肪乳,Hippalgaonkar K, Majumdar S, Kansara V. Injectable lipid emulsions advancements, 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 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: glucose 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 A variety of different functions: Cell and tissue structure: structural proteins Functional roles: transport proteins blood clotting factors receptors enzymes hormones immune globulines muscle contractility.,提供机体合成蛋白质所需的底物，氨基酸利用率和蛋白质合成受其组成影响 目前AA的配比有人乳,全蛋,Rose,FAO, 及 血浆游离氨基酸等模式,各种模式优劣难定 临床上常用的氨基酸制剂是平衡型氨基酸溶液, 近年各种治疗型氨基酸输液问世 复方氨基酸液的研制还在不断发展, 最佳组成尚未确定, 现有的配方还不是最完善的,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 requir