11第十一章 外科病人的营养代谢(外科学第七版)

第十一章外科病人的营养代谢

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，进一步恶化可使器官功能衰竭。机体的营养状态与催病率及死亡率是密切相关的。外科领域不少危重病症都会存在不同程度的营养不良，如果不采取积极措施予以纠正，往往很难救治成功。在对机体代谢有足够认识的基础上，有效的输入途径的建立，以及各种符合生理、副反应小的营养制剂的相继生产及应用，使近代临床营养支持治疗获得了非常突出的效果，挽救了许多危重病人的生命。营养支持治疗是20世纪临床医学中的重大发展之一，已经成为危重病人治疗中不可缺少的重要内容。为能合理地实施营养支持治疗，首先应该充分了解机体的正常代谢及饥饿、创伤引起的代谢变化。使营养支持治疗措施能适应病人的代谢状态，既有效，又较少发生并发症。目前的营养支持方式，可分为肠内营养及肠外营养两种。

第一节人体的基本营养代谢

机体代谢所涉及的面很广。从营养治疗角度，最重要的是蛋白质代谢及能量代谢两方面。

(一)蛋白质及氨基酸代谢氨基酸是蛋白质的基本单位，可分为必需氨基酸(essential amino acids, EAA)和非必需氨基酸(nonessential amino acids, NEAA)两类。NEAA中的一些氨基酸在体内的合成率很低，当机体需要量增加时则需体外补充，称为条件必需氨基酸，例如精氨酸、谷氨酞胺、组氨酸、酪氨酸及半胱氨酸等。机体在患病时因摄入减少，EAA来源不足，体内NEAA的合成会受到影响。因此从临床营养角度，应把NEAA放在与EAA相同重要的地位。

谷氨酞胺(glutamine, Gln)在组织中含量丰富，它是小肠粘膜、淋巴细胞及胰腺腺泡细胞的主要能源物质，为合成代谢提供底物，促进细胞增殖。Gln还参与抗氧化剂谷胱甘肽的合成。机体缺乏Gln可导致小肠、胰腺萎缩，肠屏障功能减退及细菌移位等。骨骼肌中缺乏Gln可使蛋白质合成率下降。Gln缺乏还易导致脂肪肝。创伤、应激时很容易发生Gln缺乏。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。

精氨酸的特殊作用也受到重视。精氨酸可刺激胰岛素和生长激素的释放，从而促进蛋白质合成。精氨酸还是淋巴细胞、巨噬细胞以及参与伤口愈合的细胞等很好的能源。

支链氨基酸(branched-chain amino acids, BCAA)属 EAA范围，包括亮氨酸、异亮氨酸及撷氨酸三种。BCAA 可以与芳香氨基酸竞争通过血脑屏障，在肝性脑病时有利于对脑内氨基酸谱失衡的纠正。机体在应激状态下，BCAA 成为肌肉的能源物质，补充BCAA将有利于代谢。

正常机体的蛋白质(氨基酸)需要量为0.8-1.0 g/(kg " d)，相当于氮量0. 15 g/(kg " d)。应激、创伤时蛋白质需要量则增加，可达1.2-1.5 g/ (kg·d)(约为氮0.2-0.25 g/(kg·d))。

(二)能量储备及需要机体的能量贮备包括糖原、蛋白质及脂肪。糖原的含量有限，供能仅约3765.6 kJ (900 kcal)，只占一天正常需要量的1/2左右。体内无贮备的蛋白质，均是各器官、组织的组成成分，若蛋白质作为能源而被消耗(饥饿或应激状态下)，必然会使器官功能受损。显然，蛋白质不能被作为能源来考虑。体脂则是体内最大的能源仓库，贮量约15 kg。饥饿时消耗脂肪以供能，对组织器官的功能影响不大。但在消耗脂肪的同时，也有一定量的蛋白质被氧化供能。

机体的能量需要，可按Harris-Benedict公式计算出基础能量消耗(basal energy expenditure, BEE): 男性BEE (kcal) =66.5+13.7XW+5.OXH-6.8XA

女性BEE (kcal) =655.1+9.56XW十1: 85 X H一4.68XA

W—体重(kg) H—身高(cm) A—年龄(岁)

应用近代的代谢仪可测得病人的实际静息能量消耗(resting energy expenditure,REE)。代谢仪检测的结果提示，REE值比H-B公式的BEE值低10%左右。为此，在应用H-B公式时应作相应校正，即计算所得的BEE值扣去1000，就是病人实际的REE值。通常正常机体每天所需热量为7531^-8368 kJ (1800-2000 kcal)。以公斤体重计，每天基本需要量为104. 6 kJ (25 kcal)。机体的热量来源:15%来自氨基酸，85%来自碳水化合物及脂肪。在营养支持时，所供氨基酸作为蛋白质合成原料，此时非蛋白质热量(kcal)与氮量(g)之比为100^-150，1 0 kcal=4.1868U)。(三)营养状态的评定对病人营养状态的评定，既可判别其营养不良程度，又是营养支持治疗效果的客观指标。

1．人体测量体重变化可反映营养状态，但应排除脱水或水肿等影响因素。体重低

于标准体重的巧%，提示存在营养不良。三头肌皮皱厚度是测定体脂贮备的指标，上臂周径测定可反映全身肌及脂肪的状况。上述测定值若低于标准值的1000，则提示存在营养不良。

2．内脏蛋白测定包括血清清蛋白(白蛋白)、转铁蛋白及前白蛋白浓度测定。是营养评定的重要指标。营养不良时该测定值均有不同程度下降。白蛋白的半寿期较长(20天)，转铁蛋白及前白蛋白的半寿期均较短，分别为8天及2天，后者常能反映短期内的营养状态变化(表11-1)。

表11-1内脏蛋白正常值及营养不良指标

3．淋巴细胞计数提示营养不良。

4．氮平衡试验周围血淋巴细胞计数可反映机体免疫状态。计数<1. 5 X 109 /L常在没有消化道及其他额外的体液丢失(如消化道瘘或大面积烧伤等)的情况下，机体蛋白质分解后基本是以尿素形式从尿中排出。因此测定尿中尿素氮含量(注意要精确收集24小时尿液并计量)，加常数2-3 g(表示以非尿素氮形式排出的含氮物质和经粪便、皮肽排出的氮)即为出氮量。入氮量则是静脉输入氨基酸液的含氮量(6. 25 g氨基酸=1 g氮)。由此，可测得病人是处于正氮或负氮平衡状态，指导营养支持治疗。

第二节饥饿、创伤后的代谢变化

机体在饥饿或创伤的情况下，受神经-内分泌的调控，可发生一系列病理生理变化，包括物质代谢及能量代谢的变化。营养支持治疗时，需适应这些变化。

(一)饥饿时的代谢变化机体对饥饿的代谢反应是调节机体的能量需要。减少活动和降低基础代谢率。减少能量消耗，从而减少机体组成的分解。单纯饥饿引起的代谢改变与严重创伤或疾病诱发的代谢反应虽有所不同，但其反应的唯一目的均是维持生存。

1．内分泌及代谢变化为使机体更好地适应饥饿状态，许多内分泌物质参与了这一反应。其中主要有胰岛素、胰高糖素、生长激素、儿茶酚胺、甲状腺素、肾上腺皮质激素及抗利尿激素等。这些激素的变化直接影响机体的碳水化合物、蛋白质及脂肪等的代谢。

饥饿时，血糖下降。为维持糖代谢恒定，胰岛素分泌立即减少，胰高糖素、生长激素、儿茶酚胺分泌增加，以加速糖原分解，使糖生成增加。随着饥饿时间延长，上述激素的变化可促使氨基酸自肌肉动员，肝糖异生增加，糖的生成由此增加，但已同时消耗了机体蛋白质。饥饿时，受内分泌的支配，体内脂肪水解增加，逐步成为机体的最主要能源。充分利用脂肪能源，尽量减少糖异生，即减少蛋白质的分解，是饥饿后期机体为生存的自身保护措施。反映在尿氮排出量的变化，初期约8. 5 g/L，饥饿后期则减少至2-4 g/d。

2．机体组成的改变饥饿可导致机体组成的显著变化，包括水分丢失，大量脂肪分解。蛋白质不可避免地被分解，使组织、器官重量减轻，功能下降。这种变化涉及所有器官，例如肾浓缩能力消失，肝蛋白丢失，胃肠排空运动延迟，消化酶分泌减少，肠上皮细胞萎缩等。长期饥饿可使肺的通气及换气能力减弱，心脏萎缩、功能减退。最终可导致死亡。

(二)创伤、感染后的代谢变化

1．神经、内分泌反应创伤等外周刺激传导至下丘脑，后者随即通过神经一内分泌发生一系列反应。此时交感神经系统兴奋，胰岛素分泌减少，肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高糖素、促肾上腺皮质激素、肾上腺皮质激素及抗利尿激素分泌均增加。

2．机体代谢变化在抗利尿激素及醛固酮的作用下，水钠醋留，以保存血容量。创伤、感染可致水、电解质及酸碱平衡失调。交感神经所致的高代谢状态，使机体的静息能量消耗(REE)增加。能量消耗增加幅度比想象低，创伤、感染时视其严重程度REE可增加20%-30%不等，只有大面积烧伤的REE才会增加50-100%。通常的择期性手术，REE仅增加约10%左右。适量的能源提供是创伤、感染时合成代谢的必备条件。创伤时机体对糖的利用率下降，容易发生高血糖、糖尿。蛋白质分解增加，尿氮排出增加，出现负氮平衡。糖异生过程活跃，脂肪分解明显增加。

第三节肠内营养

凡胃肠道功能正常，或存在部分功能者，营养支持时应首选肠内营养(enteral nutrition, EN) a肠内营养制剂经肠道吸收入肝，在肝内合成机体所需的各种成分，整个过程符合生理。肝可发挥解毒作用。食物的直接刺激有利于预防肠粘膜萎缩，保护肠屏障功能。食物中的某些营养素(谷氨酞胺)可直接被粘膜细胞利用，有利于其代谢及增生。肠内营养无严重并发症，也是明显的优点。

(一)肠内营养制剂为适合机体代谢的需要， EN制剂的成分均很完整，包括碳水化合物、蛋白质、脂肪或其分解产物，也含有生理需要量的电解质、维生素和微量元素等。

制剂分粉剂及溶液两种，前者需加水后使用。两种溶液的最终浓度为24%，可供能量4. 18 kJ (1 kcal) /ml。根据病情需要，EN制剂大致可分成两类:

1．以整蛋白为主的制剂其蛋白质源为酪蛋白或大豆蛋白，碳水化合物源为麦芽糖、糊精，脂肪源为玉米油或大豆油。不含乳糖。溶液的渗透量(压)较低(约320 mmol/L)。适用于胃肠道功能正常者。

2．以蛋白水解产物(或氨基酸)为主的制剂其蛋白质源为乳清蛋白水解产物、肽类或结晶氨基酸，碳水化合物

源为低聚糖、糊精，脂肪源为大豆油及中链甘油三醋。也不含乳糖。渗透量(压)较高(470-850 mmol/L)。适用于胃肠道消化、吸收功能不良者。

有些制剂中还含有谷氨酞胺、膳食纤维等。后者是指可溶性果胶等，具有调整肠动力、刺激肠粘膜增生的作用。纤维素在结肠内被细菌分解为短链脂肪酸(SCFA)，可被吸收供能。新产品还有适用于严重应激、糖尿病、癌症的制剂，以及增强免疫的制剂。

(二)肠内营养的实施病人常不能或不愿口服，或口服量不能达到治疗剂量，因此EN的实施基本上均需经导管输入。最常用的是鼻胃管，也有鼻十二指肠管和鼻空肠管，空肠造口管及内镜辅助的胃造口(PEG)、空肠造口(PEJ)等也是常用的输入途径。

营养液的输入应缓慢、匀速，常需用输液泵控制输注速度。为使肠道适应，初用时可稀释成12%浓度，以50 ml/h 速度输入，每8-12 h后逐次增加浓度及加快速度，约3-4天后达到全量，即24%100 ml/h，一天总液体量约2000 ml。营养液宜加温至接近体温。

(三)并发症的防治肠内营养的并发症不多，也不严重，主要有:

1．误吸由于病人年老体弱，昏迷或存在胃储留，当通过鼻胃管输入营养液时，可因呢逆后误吸而导致吸入性肺炎。这是较严重的并发症。预防措施是病人取300半卧位，输营养液后停输30分钟，若回抽液量>150 ml，则考虑有胃储留存在，应暂停鼻胃管灌注，可改用鼻空肠管输入。

2．腹胀、腹泻发生率3-5%。与输入速度及溶液浓度有关，与溶液的渗透压也有关。输注太快是引起症状的主要原因，故应强调缓慢输入。因渗透压过高所致的症状，可酌情给予阿片配等药物以减慢肠蠕动。

(四)肠内营养适应证

1．胃肠功能正常、但营养物质摄入不足或不能摄入者。如昏迷病人(脑外伤等)、大面积烧伤、复杂大手术后及危重病症(非胃肠道疾病)等。

2．胃肠道功能不良者。例如消化道屡、短肠综合征等。消化道屡者所用的EN制剂以肽类为主，可减轻对消化液分泌的刺激作用。营养液应输至屡口的远端肠道，或采取措施将肠外瘘的瘘口暂时封住。否则EN溶液输入后会使肠痰引流大量增加，反而得不偿失，应调整措施，或改用PN。急性重症胰腺炎的病程很长，在病情稳定后，可经空肠造口管或鼻空肠管输入EN制剂。由于营养液不经过十二指肠，因此不会刺激胰液分泌而使病情加重。此时应用EN制剂有避免肠外营养并发症、保护肠屏障功能及防止细菌移位的作用。

第四节肠外营养

凡不能或不宜经口摄食超过5-7天的病人，都是肠外营养(parenteral nutrition,PN)的适应证。从外科角度，营养不良者的术前应用、消化道瘩、急性重症胰腺炎、短肠综合征、严重感染与脓毒症、大面积烧伤，以及肝肾衰竭等，都是应用PN的指征。复杂手术后应用PN有利于病人康复，特别是腹部大手术之后。肠道炎性疾病，如溃疡性结肠炎和Crohn病，应用PN可使肠道休息，有利于病情缓解。恶性肿瘤病人在营养支持后会使肿瘤细胞增殖、发展，因此需在营养支持的同时加用化疗药物。化疗期或放疗期应用PN可补充摄食之不足。

(一)肠外营养制剂

1．葡萄糖葡萄糖是肠外营养的主要能源物质。机体所有器官、组织都能利用葡萄糖能量，补充葡萄糖100 g/24 h就有显著的节省蛋白质的作用。来源丰富、价格低廉也是其优点。通过血糖、尿糖的监测能了解其利用情况，相当方便。但葡萄糖的应用也有不少缺点。首先是用于PN的葡萄糖溶液往往是高浓度的，25%及5000葡萄糖液的渗透量(压)分别高达1262及2525 mmol/L，对静脉壁的刺激很大，不可能经周围静脉输注。其次是机体利用葡萄糖的能力有限，为5 mg/ (kg·min)，应激后普遍存在“胰岛素抵抗”，糖的利用率更差，过量或过快输入可能导致高血糖、糖尿，甚至高渗性非酮性昏迷。外科病人合并糖尿病者不少，糖代谢紊乱更易发生。另外，多余的糖将转化为脂肪而沉积在器官内，例如肝脂肪浸润，损害其功能。因此，目前PN时已基本不用单一的葡萄糖能源。

2．脂肪乳剂是PN的另一种重要能源。以大豆油或红花油为原料，磷脂为乳化剂，制成的乳剂有良好的理化稳定性，微粒直径与天然乳糜微粒相仿。乳剂的能量密度大，10%溶液含热量4.18U(1 kcal)/ml。还有20%及30%的产品。应激时其氧化率不变、甚至加快。脂肪乳剂安全无毒，但需注意使用方法，输注太快可致胸闷、心悸或发热等反应。脂肪乳剂的最大用量为2 g/(kg " d)。脂肪乳剂可按其脂肪酸碳链长度分为长链甘油三醋(LCT)及中链甘油三醋(MCT)两种。LCT内包含人体的必需脂肪酸(EFA)—亚油酸、亚麻酸及花生四烯酸，临床上应用很普遍。MCT的主要脂肪酸是辛酸及癸酸。MCT在体内代谢比LCT快，代谢过程不依赖肉毒碱，且极少沉积在器官:组织内。但MCT 内不含EFA，且大量输入后可致毒性反应。临床上对于特殊病人(例如肝功能不良)常选用兼含LCT及MCT的脂肪乳剂(两者重量比为1，1)。脂肪乳剂的新制剂还有:以橄榄油为原料的乳剂，其多不饱和脂肪酸(PUFA)较少，可减轻脂质过氧化所致的免疫抑制。另外，还有以鱼油为原料的乳剂也开始用于临床。

3．复方氨基酸溶液是按合理模式(人乳或鸡蛋白)配制的结晶、左旋氨基酸溶液。其配方符合人体合成代谢的需要，是肠外营养的唯一氮源。复方氨基酸有平衡型及特殊型两类。平衡氨基酸溶液含EA入8种，NEAA 8-12种，其组成符合正常机体代谢的需要，适用于大多数病人。特殊氨基酸溶液专用于不同疾病，例如用于肝病的制剂中含BCAA较多，而含芳香氨基酸较少。用于肾病的制剂主要是含8种必需氨基酸，仅含少数非必需氨基酸(精氨酸、组氨酸等)。用于严重创伤或危重病人的制剂含更多的BCAA，或含谷氨酞胺二肽等。关于谷氨酞胺，由于其水溶性差，目前用于肠外营养的制剂都是用其二肽物质(如甘氨酞一谷氨酞胺、丙氨酞一谷氨酞胺)。

4．电解质肠外营养时需补充钾、钠、氯、钙、镁及磷。其中不少是临床常用制剂，例如10%氯化钾、10%氯化钠、10%葡萄糖酸钙及25%硫酸镁等。磷在合成代谢及能量代谢中发挥重要作用，用于肠外营养时的有机磷制剂甘油磷酸钠含磷10 mmol/10ml。

5．维生素用于肠外营养的维生素制剂有水溶性及脂溶性两种，均为复方制剂。每支注射液包含正常人各种维生素的每日基本需要量。

6．微量元素每支复方注射液含锌、铜、锰、铁、铬、碘等微量元素的每天需要量。

(二)全营养混合液(total nutrients administration, TNA) 肠外营养所供的营养素种类较多。从生理角度，将各种营养素在体外先混合在3L塑料袋内(称全营养混合液)再输入的方法最合理。同时进入体内的各种营养素，各司其职，对合成代谢有利。全营养混合液的配制过程要符合规定的程序，由专人负责，以保证混合液中的脂肪乳剂的理化性质仍保持在正常状态。

在基本溶液中，根据病情及血生化检查，酌情添加各种电解质溶液。由于机体无水溶性维生素的贮备，因此肠外营养液中均应补充复方水溶性维生素注射液。短期禁食者不会产生脂溶性维生素或微量元素缺乏，因此只需在禁食时间超过2-3周者才予以补充。溶液中需加正规胰岛素适量(胰岛素，葡萄糖=l u，8^-10 g).

最近有将TNA液制成两腔或三腔袋的产品，腔内分装氨基酸、葡萄糖和脂肪乳剂，有隔膜将各成分分开，以防相互发生反应。临用前用手加压即可撕开隔膜，使各成分立即混合。这种产品符合TNA原则，做到各营养底物同时输入，而且节省了配制所需的设备，简化了步骤，有很好的应用价值。

(三)肠外营养的输入途径由于全营养混合液的渗透压不高，故经周围静脉输注并无困难，适宜于用量小、PN支持不超过2周者。对于需长期PN支持者，则以经中心静脉导管输入为宜。该导管常经颈内静脉或锁骨下静脉穿刺置入至上腔静脉。

(四)肠外营养的并发症充分认识肠外营养的各种并发症，采取措施予以预防及积极治疗，是实行肠外营养的重要环节。并发症可分为技术性、代谢性及感染性三类。

1．技术性并发症这类并发症与中心静脉导管的放置或留置有关。包括穿刺致气胸、血管损伤，神经或胸导管损伤等。空气栓塞是最严重的并发症，一旦发生，后果严重，甚至导致死亡。

2．代谢性并发症代谢性并发症从其发生原因可归纳为三方面:补充不足、糖代谢异常，以及肠外营养本身所致。

⑴补充不足所致的并发症主要是:①血清电解质紊乱:在没有额外丢失的情况下，肠外营养时每天约需补充钾50 mmol，钠40 mmol，钙及镁20-30 mmol，磷10 mmol。由于病情而丢失电解质(如胃肠减压、肠屡)，则应增加电解质的补充量。低钾血症及低磷血症在临床上很常见。②微量元素缺乏:长期肠外营养可能致锌、铜、铬等微量元素缺乏，应在肠外营养液中常规加入微量元素注射液。③必需脂肪酸缺乏(EFAD):长期肠外营养时若不补充脂肪乳剂，可发生必需脂肪酸缺乏症。临床表现有皮肽干燥、鳞状脱屑、脱发及伤口愈合迟缓等。只需每周补充脂肪乳剂一次，就可预防缺乏症的发生。

⑵糖代谢紊乱所致的并发症是:①低血糖及高血糖:低血糖是由于外源性胰岛素用量过大或突然停止输注高浓度葡萄糖溶液(内含胰岛素)所致。因很少单独输注高浓度葡萄糖溶液，这种并发症已少见。高血糖则仍很常见，主要是由于葡萄糖溶液输注速度太快或机体的糖利用率下降所致。后者包括糖尿病人及严重创伤、感染者。一旦发生高糖血症，感染性并发症的发生率将显著升高，严重的高血糖(血糖浓度超过40 mmol/L)可导致高渗性非酮性昏迷，有生命危险。应在肠外营养液中补充胰岛素((1 U，1-4 g不等)，并随时监测血糖水平。②肝功能损害:影响因素很多，其中最主要的原因是葡萄糖的超负荷引起的肝脂肪变性。临床表现为血胆红素浓度升高及转氨酶升高。为减少这种并发症，应采用双能源，以脂肪乳剂替代部分能源，减少葡萄糖用量。

⑶肠外营养本身引起的并发症有:①胆囊内胆泥和结石形成:因消化道缺乏食物刺激，胆囊收缩素等肠激素分泌减少，容易在胆囊中形成胆泥，进而结石形成。实施TPN 3个月者，胆石发生率可高达23000②胆汁淤积及肝酶谱升高:部分病人PN后会出现血清胆红素、ALT, AKP及γ-GT值的升高。引起这种胆汁淤积和酶值升高的原因是多方面的:葡萄糖超负荷、TPN时肠道缺少食物刺激、体内的谷氨酞胺大量消耗，以及肠屏障功能受损使细菌及内毒素移位等均可影响肝功能。③肠屏障功能减退:肠道缺少食物刺激和体内谷氨酞胺缺乏是使肠屏障功能减退的主要原因。其严重后果是肠内细菌、内毒素移位，损害肝及其他器官功能，引起肠源性感染，最终导致多器官功能衰竭。

3．感染性并发症肠外营养的感染性并发症主要是导管性脓毒症。临床表现为突发的寒战、高热，重者可致感染性休克。在找不到其他感染灶可解释其寒战、高热时，应考虑导管性脓毒症已经存在。发生上述症状后，先作输液袋内液体的细菌培养及血培养，丢弃输液袋及输液管，更换新的输液。观察8小时，若发热仍不退，则需拔除中心静脉导管，并作导管头培养。若24小时后发热仍不退，则应选用抗生素。导管性脓毒症的预防措施有:放置导管应严格遵守无菌技术;避免中心静脉导管的多用途使用，应用全营养混合液的全封闭输液系统;规范的导管护理等。

(五)肠外营养的监测

1．全身情况有无脱水、水肿，有无发热、黄疽等。

2．血清电解质、血糖及血气分析每天测定，3天后，视稳定情况每周测1-2次。

3．肝肾功能测定每1-2周1次。

4．营养指标包括体重、淋巴细胞计数、血清白蛋白、转铁蛋白、前白蛋白测定，每1-2周一次。有条件时测氮平衡。