第五章 肠外营养治疗
第一节 肠外营养治疗的目的
PN是经静脉途径供应患者所需要的营养素,作为手术前后及危重患者的营养治疗,包括碳水化合物、脂肪乳剂、必需和非必需氨基酸、维生素、电解质及微量元素。目的是使患者在无法正常进食的状况下仍可以维持营养状况、体重增加和创伤愈合,幼儿可以继续生长、发育。
全营养混合液(TNA)或全合一(all-in-one):全营养液无菌混合技术是将所有肠外营养所需成分(葡萄糖、脂肪乳剂、氨基酸、电解质、维生素及微量元素)先混合在一个袋内,然后输注。此法使肠外营养液输入更方便,而且各种营养素的同时输入对合成代谢更有利。为保证TNA液内各成分的稳定性,配制时应按规定的顺序进行。
TNA配方包括水、葡萄糖、氨基酸、脂肪乳、电解质、多种微量元素和维生素。为了维持血浆中有效药物浓度,降低输液总量,减少污染和器材费用,某些药理营养素(如谷氨酰胺、ω-3脂肪酸等)或药物(如胰岛素、H2受体阻滞剂等)也可加入混合液中。所有这些添加物和添加顺序以及添加方式均可能影响TNA的稳定性和相容性。
1.脂肪乳
静脉用脂肪乳的主要成分是甘油三酯,其理化性质和代谢特性取决于各脂肪酸成分。根据碳链长度,脂肪酸可分为短链脂肪酸(<8个碳原子)、中链脂肪酸(8~10个碳原子)和长链脂肪酸(>10个碳原子)。根据双键数量,脂肪酸又可分为饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA,无双键)、单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA,有1个双键)和多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA,至少有2个双键)。
目前临床常用的脂肪乳有:
(1)豆油长链脂肪乳(long chain triglyceride,LCT):
C14~C24,由100%大豆油组成,含少量甘油及卵磷脂。
(2)中/长链脂肪乳(medium and long chain triglyceride,MCT/LCT):
C6~C24或C8~C24,由50%中链甘油三酯和50%大豆油组成,含少量甘油及卵磷脂,部分制剂含抗氧化剂维生素E。
(3)结构脂肪乳(structured triglyceride,STG):
C6~C24,由75%混合链甘油三酯和少量LCT、MCT组成,含少量甘油及卵磷脂。
(4)橄榄油长链脂肪乳:
C14~C24,由80%橄榄油和20%大豆油组成,含少量甘油及卵磷脂。
(5)鱼油长链脂肪乳:
C12~C24,100%鱼油组成,含少量甘油、卵磷脂及抗氧化剂维生素E。
(6)多种油脂肪乳:
由30%大豆油、30%中链甘油三酯、25%橄榄油和15%鱼油组成,含少量甘油及卵磷脂。
2.氨基酸
组成人体蛋白质的氨基酸有20种,其中8种为成人必需氨基酸(essential amino acid,EAA),即异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。而在一些特定情况下某些氨基酸也是必需的,即条件必需氨基酸(conditionally essentialamino acid,CEAA),如处于生长发育的婴儿,组氨酸是必需的;酪氨酸对于早产儿、半胱氨酸对于早产儿及足月儿都是必需的;在肾病患者,酪氨酸是条件必需的;在肝病患者,半胱氨酸是条件必需的。
3.葡萄糖
葡萄糖是机体最主要的能量底物,是TNA中唯一的碳水化合物。高温或久置条件下,葡萄糖分子中的羧基(—COOH)与氨基酸分子中的氨基(—NH2)可能发生美拉德(Maillard)反应,使混合液变成褐色。此外,高渗的葡萄糖溶液可能使油滴间空隙消失,发生融合,影响TNA的稳定性。
4.水和电解质
水和电解质是体液的主要成分,体液平衡为机体细胞正常代谢提供所必需的内环境,也是维持机体生命及各脏器生理功能的必备条件。钠离子的主要功能是参与维持和调节渗透压,同时可加强神经肌肉和心肌的兴奋性,是细胞外液中主要的阳离子。钾离子的主要功能是参与糖、蛋白质和能量代谢,维持细胞内外液的渗透压和酸碱平衡,维持神经肌肉的兴奋性和心肌功能,是细胞内液中主要的阳离子。镁离子的主要作用是激活ATP酶和其他多种酶的金属辅酶,尤其在糖原分解过程中起重要作用。钙离子在维持神经肌肉兴奋性、血液凝固、细胞膜功能、多种酶活性、一些多肽激素的分泌和活性方面都起重要作用。磷除了与钙形成骨骼外,还以有机磷的形式广泛分布于体内,它是磷脂、磷蛋白、葡萄糖中间代谢产物和核酸的组成部分,并参与氧化磷酸化过程及形成ATP等。目前TNA中常用的电解质制剂一般为单一制剂,主要是各种浓度的氯化钠、氯化钾、葡萄糖酸钙、硫酸镁和甘油磷酸钠等。
5.维生素和微量元素
维生素和微量元素是机体有效利用能量底物和氨基酸的基础,是重要的微量营养素。它们的需要量相对较少,但不能在体内合成或合成量不足,必须以外源性补充。维生素是必需有机微量营养素,可分为脂溶性维生素(维生素A、D、E、K)和水溶性维生素(维生素B、C)两大类。微量元素是无机微量营养素,维持机体生理功能所必需的主要有9种,即锌、铜、硒、铁、钼、铬、锰、碘和氟。
6.其他药物
需要PN治疗的患者主要是由于胃肠道功能衰竭或解剖结构破坏,肠道吸收能力下降同时影响口服药物的吸收,常需静脉给药。为降低药物治疗的复杂性,临床上可能利用TNA作为药物输注载体,以降低患者的容量负荷。然而,肠外营养液是含有多种营养物质的活性载体,不同药物(包括辅料)与TNA间的相互作用不能简单进行理论推测,其可能存在的不相容性限制了药物的添加。除了少数经研究证实的药物如西咪替丁、雷尼替丁、胰岛素等外,原则上为保证乳剂稳定应尽可能避免自行加入其他药物。
7.特殊药理营养素
某些营养底物不仅为提供或补充营养,而是作为疾病治疗的药物来调理代谢紊乱,调节免疫功能,增强机体抗病能力从而影响疾病的转归,称之为药理营养素。
谷氨酰胺:
谷氨酰胺是人体血浆和组织中含量最丰富的游离氨基酸,约占总游离氨基酸的50%,大部分(75%)存在骨骼肌中,其余储存在肝脏中;谷氨酰胺是小肠黏膜、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,还参与抗氧化及谷胱甘肽的合成;谷氨酰胺的补充可明显促进患者肌肉蛋白的合成,减少骨骼肌的分解,改善氮平衡;谷氨酰胺的缺乏导致小肠、胰腺萎缩,肠屏障功能减退及细菌移位,还可导致脂肪肝,在创伤、应激是很容易发生谷氨酰胺缺乏,应积极补充,尽早补充药理剂量的谷氨酰胺改善预后;谷氨酰胺在小肠吸收较好,可促进肠黏膜细胞的生长、维护肠屏障完整,防止细菌移位,并通过调节增加小肠对葡萄糖的吸收和肝细胞对葡萄糖的摄取来调节血糖水平;谷氨酰胺单剂≥0.3g/(kg•d)或二肽≥0.5g/(kg•d)被认为有效药理剂量;肾功能障碍,氮质血症患者应慎用,老年患者应用注意加强尿排泄能力监测。
精氨酸:
精氨酸是半必需氨基酸,是人体合成蛋白质和激素促泌素的必须成分,也是肌酐和氮运输、储存的必须物质,能促进尿素形成,降低血氨浓度;精氨酸的作用除营养治疗外,还具有调节免疫作用,可刺激淋巴细胞增殖,提高外周淋巴细胞的反应性,提高低感染的抵抗能力;精氨酸还支持一氧化氮的生成,调节血管平滑肌松弛和调节血液流动;应激状态下,可促进蛋白质合成,改善氮平衡来调整重症患者营养状态;精氨酸可刺激胰岛素和生长激素的释放,从而促进蛋白质的合成,还是淋巴细胞、吞噬细胞以及参与伤口愈合细胞等良好的能源,也是一氧化氮的唯一底物,可参与免疫与血管张力的调节;但目前的研究显示添加精氨酸并不能减低患者感染发生率和死亡率,不推荐常规应用。
支链氨基酸:
支链氨基酸属必需氨基酸,包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸3种,支链氨基酸是唯一不被肝脏吸收的氨基酸,而在外周组织(主要为骨骼肌)中氧化代谢;支链氨基酸是肝外代谢的氨基酸,应用于肝功能严重障碍的重症患者有助于减轻肝脏代谢负担,调整血浆氨基酸谱;支链氨基酸可以与芳香氨基酸竞争通过血-脑脊液屏障,在肝性脑病时有利于脑内氨基酸平衡的纠正,用于防治肝性脑病;应激状态下,支链氨基酸成为肌肉的能源物质,补充支链氨基酸将有利于代谢。
隔膜袋是近年来的新技术、新型材质(聚乙烯/聚丙烯聚合物)已用于肠外营养液成品袋生产。新型全营养液产品(两腔袋、三腔袋)可在常温下保存24个月,避免了医院内配制营养液的污染问题。能够更安全便捷用于不同营养需求患者经中心静脉或经周围静脉的肠外营养液输注。缺点是无法做到配方的个体化。