營養(yǎng)學(xué)/創(chuàng)傷后內(nèi)分泌變化及其代謝影響
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早在1930，Cuthbertson即在外科代謝領(lǐng)域內(nèi)作出貢獻，他觀察到長骨骨折的病人，尿氮、鉀、磷及硫排出增加，并認(rèn)為是由于全身反應(yīng)及局部損傷組織的破壞代謝所致。1942年“可可林”（Coconut Grove）地區(qū)大火，引起Moore對外科病人代謝問題的深入研究。1952年發(fā)表了《外科病人代謝反應(yīng)》一書，它是外科史上的一個里程碑，激起了許多臨床醫(yī)生及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)工作者對創(chuàng)傷后機體生理與生化變化的重視和廣泛的研究。觀察到創(chuàng)傷雖有多種多樣，如外科手術(shù)、骨折、軟組織損傷、燒傷及意外損傷等，但引起的全身反應(yīng)是相似的。首先是神經(jīng)活動的緊急動員，繼而發(fā)生內(nèi)分泌變化，以致代謝改變。其反應(yīng)的強弱隨創(chuàng)傷的程度而異。
Moore將創(chuàng)傷后的變化過程分為四個階段：①急性損傷階段；②轉(zhuǎn)折點階段；③代謝合成階段；④脂肪積累階段。
現(xiàn)將四個階段的變化結(jié)合新近的認(rèn)識分別討論如下：
（1）急性損傷階段 即垂體-腎上腺功能增進期。約在創(chuàng)傷后1～3天。創(chuàng)傷時，一方面來自損傷部位的疼痛刺激和精神因素，使交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮，神經(jīng)末梢及腎上腺髓質(zhì)分別分泌大量的去甲腎上腺素及腎上腺素，通過下丘腦或腺垂體分泌促腎上腺皮質(zhì)激素。另一方面局部刺激通過傳入神經(jīng)，脊髓、腦干的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上傳至下丘腦，在大腦皮層的控制下，下丘腦一方面分泌肽類激素，創(chuàng)傷時，肞類激素中的某些成分增多，如促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素、是甲狀腺釋放激素及生長激素釋放激素，再作用于腺垂體，使促腎上腺皮質(zhì)激素、促甲狀腺素及生長激素分泌增多。作用于靶組織后，血中腎上腺皮質(zhì)激素（包括糖皮質(zhì)激素及鹽皮質(zhì)激素）、甲狀腺素及生長激素的濃度升高；另一方面使神經(jīng)垂體釋放出抗利尿激素。
抗利尿激素及鹽皮質(zhì)激素使機體保鈉排鉀，水份儲留。
對機體物質(zhì)代謝具深刻影響的是腎上腺素，去甲腎上腺素及糖皮質(zhì)激素?，F(xiàn)分述于下：
腎上腺素及去甲腎上腺素通過與肝細(xì)胞膜及肌肉細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，使細(xì)胞內(nèi)作為第二信使的環(huán)腺苷酸（cAMP）含量增高，激活蛋白激酶進而使糖原磷酶化酶發(fā)揮作用，使肝糖原及肌糖原（體內(nèi)約75%糖原儲于骨胳肌，25%儲于肝臟）分解為葡萄糖進入血液，抑制脂肪組織、皮膚、結(jié)締組織、淋巴組織和骨胳肌攝取和利用葡萄糖，使血糖保持于高濃度。有人觀察到，手術(shù)后8～16h體內(nèi)可利用的糖原幾乎全部耗竭。
為了保證機體的不斷需要，糖皮質(zhì)激素方面對去甲腎上腺素及腎上腺素的作用起“允許作用”（或隨同作用，即去甲腎上腺素及腎上腺素要在糖皮質(zhì)激素的參與下，才有效地發(fā)揮作用）外，還促進肝外蛋白質(zhì)（肝臟以外的器官及骨胳肌，由于骨胳肌在全身肌肉中占45～50%，故肝外蛋白質(zhì)主要指骨胳肌的蛋白質(zhì)）分解為氨基酸，經(jīng)血循至肝臟，經(jīng)糖原異生作用生成肝糖原，以保證血糖的供應(yīng)。由肌肉蛋白降解來的丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸及甘氨酸是糖原異生速率最快的原料，特別是丙氨酸，故易于生成丙氨酸的支鏈氨基酸——亮氨酸，異亮氨酸及纈氨酸也是重要原料。糖皮質(zhì)激素也能促進由糖原分解而產(chǎn)生乳酸，以及脂肪分解而產(chǎn)生甘油，在肝中進行糖原異生作用，但按μmol.h-1.100g-1肝汁,糖原異生的速率比為:氨基酸:乳酸:甘油:丙酮酸=91:51:18:12。
去甲腎上腺素、腎上腺素有抑制胰島β-細(xì)胞分泌胰島素和拮抗胰島素的作用。創(chuàng)傷后，大量的去甲腎上腺素及腎上腺素強烈地抑制胰島素的分泌和作用的發(fā)揮（胰島素的作用是：促進血糖進入肝臟和骨胳肌的利用或合成糖原，或進入脂肪組織轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬷?；促進氨基酸進入肝臟和骨胳肌等組織細(xì)胞合成蛋白質(zhì)；以及抑制糖元異生作用）。
糖皮質(zhì)激素、腎上腺素以及生長激素可促使胰島α-細(xì)胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素有強烈的促使肝糖原分解為葡萄糖的作用（經(jīng)動物實驗，按每公斤體重給以0.7μg胰高血糖素，數(shù)分鐘內(nèi)血糖升高50%，此時需25倍的胰島素方能使血糖濃度恢復(fù)正常），以致血糖進一步升高。
去甲腎上腺素、腎上腺素、糖皮質(zhì)激素及胰高血糖素的協(xié)同可加強脂肪動員，于是血中脂肪酸及甘油濃度升高，甘油可作糖原異生的原料，脂肪酸可氧化供能。
從上述可見，創(chuàng)傷后第一階段內(nèi)分泌變化對機體物質(zhì)代謝首先的影響是使肝糖原及肌糖原分解，血糖升高，以保證主要以葡萄糖為能源的腦組織和外周神經(jīng)、紅細(xì)胞、白細(xì)胞、某些吞噬細(xì)胞以及腎髓質(zhì)等組織和細(xì)胞在機體應(yīng)激時的需要。接著蛋白質(zhì)分解和存脂分解，以保證機體有源源不斷的物質(zhì)利用。
于是，由于肌肉蛋白的動物，出現(xiàn)負(fù)氮平衡，創(chuàng)傷愈重，負(fù)氮平衡愈大。由于每克氮代表6.25g蛋白質(zhì)或相當(dāng)27～30g濕瘦肌肉組織。所以，每日丟失5～15g氮，相當(dāng)消耗肌肉組織約150～500g。燒傷、復(fù)合骨折以及廣范圍手術(shù)，負(fù)氮平衡可達30g.d-1，約相當(dāng)1kg肌肉。腹膜炎、膿胸、蜂窩織炎所引起的敗血癥，或持久饑餓，氮丟失總量可達100g或更多。按70kg成人計，相當(dāng)全身肌肉重量減輕15%。
由于肌肉蛋白和體脂的動用（大手術(shù)后1～2天，體脂消耗每天可達200g以上）表現(xiàn)出明顯的消瘦。
創(chuàng)傷后，生長激素增加，其作用為：①在胰島素存在的情況下，促使氨基酸進入細(xì)胞以及DNA與RNA的合成，進而促進氨基酸合成蛋白質(zhì)。此作用與胰島素的作用相同；②抑制肌肉組織和脂肪組織利用葡萄糖，促進糖原異生，血糖濃度升高，此作用與胰島素的作用相反。
現(xiàn)已查明，創(chuàng)傷后，雖然一方面肌肉蛋白分解明顯加強，以提供糖原異生的原料和熱量，出現(xiàn)負(fù)氮平衡，但體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成并未減弱，包括合成機體代謝所需的各種酶類、抗體、免疫球蛋白、補體、肽類激素、氨基酸衍生物的神經(jīng)介制裁和其他蛋白質(zhì)等。
糖皮質(zhì)激素有促進肝內(nèi)RNA及蛋白質(zhì)合成的作用。
創(chuàng)傷后，甲狀腺素的分泌有所增加，其作用是加強去甲腎上腺素及胰島素對糖代謝的作用，促進脂肪組織對去甲腎上腺素、腎上腺素和胰高血糖素的敏感性。因此，總的結(jié)果是糖原分解、糖原異生和脂肪動員加強。另外，生長激素發(fā)揮作用時，需有適量的甲狀腺素。
總之，創(chuàng)傷后第一階段，機體內(nèi)分泌發(fā)生變化后，在多種激素的互相協(xié)同下，促進或拮抗之中，代謝產(chǎn)生變化。這些變化總的來說有利于機體對創(chuàng)傷刺激的應(yīng)答，使機體能耐受創(chuàng)傷的刺激。這從以下幾方面情況可以說明：①若用藥物過分抑制機體在創(chuàng)傷后促腎上腺皮摶的激素或腎上腺皮質(zhì)激素或去甲腎上腺素、腎上腺素的分泌，對機體耐受創(chuàng)傷的刺激都不利，而給以胰島素，葡萄糖及氯化鉀則對機體有利；②體弱的老年人（內(nèi)分泌應(yīng)答能力低）或營養(yǎng)狀況極度不良的病人（體內(nèi)糖原蛋白質(zhì)及脂肪等營養(yǎng)素儲備不足），再經(jīng)受創(chuàng)傷，則耐受性差，死亡率高；③嚴(yán)重創(chuàng)傷后死亡者的血中糖皮質(zhì)激素含量很低；④嚴(yán)重膿毒癥病人，若生長激素分泌抑制以及胰島素的分泌衰竭時，幾乎必定死亡。
當(dāng)然，機體最好不經(jīng)受創(chuàng)傷，于不得不經(jīng)受創(chuàng)傷時（如擇期手術(shù)），創(chuàng)傷本身及創(chuàng)傷引起的刺激愈輕愈好，則機體需要作出的應(yīng)答輕，機體耗損小。因此，外科醫(yī)生給病人手術(shù)時，術(shù)中應(yīng)控制出血，輸液以保持血容量，操作輕柔熟練，盡量減輕組織的損傷和在漿液腔中留下血塊，消除壞死組織，減輕酸中毒，預(yù)防和治療肺功能不全，引流膿液和止痛都能避免創(chuàng)傷反應(yīng)的加重。而術(shù)前與術(shù)后適當(dāng)?shù)?a href="/w/%E8%90%A5%E5%85%BB%E6%94%AF%E6%8C%81" title="營養(yǎng)支持">營養(yǎng)支持則能增強相體對手術(shù)的耐受，安全渡過創(chuàng)傷后第一階段的反應(yīng)，促使第二與第三階段早日來臨，整個過程早日結(jié)束，迅速恢復(fù)健康。
創(chuàng)傷接第一階段反應(yīng)的強弱可分為三組：①輕度損傷——輕微的組織損傷，伴隨暫時性的饑餓而體液丟失很少。如輕度骨折、扭傷、燙傷、裂傷或涉及少量組織的損傷；②中度損傷——較大量的組織損傷，雖有體液的丟失，卻是暫時性的，饑餓時間約3～5天。如大多數(shù)涉及軟組織無感染的手術(shù)，以及無組織壞死，無大出血的軟組織貫通傷等；③重度損傷：大量組織損傷、組織壞死、敗血癥、肺功能不足、長時間缺氧、長時間低血容量。如大面積燒傷、嚴(yán)重失血、主動脈瘤破裂、腹膜炎、雙側(cè)股骨骨折伴骨盆骨折、戰(zhàn)傷及車禍所致?lián)p傷等。
創(chuàng)傷后第一階段機體內(nèi)分泌的反應(yīng)，以第①組較輕微，隨著創(chuàng)傷程度加重而加??；第③組的反應(yīng)最為強烈。
在創(chuàng)傷后反應(yīng)演變過程 ，每個階段的持續(xù)時間，也隨創(chuàng)傷的輕重而有增減。
住院的外科病人，大多數(shù)屬于第②組，以及部分屬于第③組。
（2）轉(zhuǎn)折點階段 即垂體-腎上腺功能減退期。約在創(chuàng)傷后第4～8天。在第一階段機體的內(nèi)分泌和代謝經(jīng)歷強烈的變化后，若無感染或并發(fā)癥，約從第四天或第五天開始，持續(xù)3～4天，內(nèi)分泌的變化逐漸緩和，去甲腎上腺素及腎上腺素分泌減少，胰島素抑制的情況減輕，胰高血糖素下降，糖皮質(zhì)激素逐漸恢復(fù)正常。此時，組織蛋白質(zhì)分解和負(fù)氮平衡降低，體脂動用減少，出現(xiàn)為代謝的轉(zhuǎn)折期。此時，機體雖處于負(fù)氮平衡,但傷口處的組織能優(yōu)先獲得修復(fù)所需物質(zhì),以滿足愈合的需要。此時，若進食或靜脈給以營養(yǎng)，則能很好吸收。病人渴望食物和營養(yǎng)，象未受創(chuàng)傷的饑餓病人一樣，并且情緒好轉(zhuǎn)，愿與人交往和回到生活中來。若營養(yǎng)供給順利，則迅速進入合成代謝階段，肌肉蛋白重新合成迅速出現(xiàn)。
（3）合成代謝階段 約在創(chuàng)傷后8～14天。內(nèi)分泌的變化基本上恢復(fù)到傷前水平。并且生長激素及胰島素等促進合成代謝的激素占優(yōu)勢。病人食欲良好，每日可攝入8400～12600kJ（2000～3000kcal）熱量，出現(xiàn)3～5g.d-1的正氮平衡，相當(dāng)100～150g濕瘦肌肉。由于每日增加不多，故體重增加在短時內(nèi)尚不明顯，但尿氮排出明顯下降。由于合成代謝的速率（每日～5g正氮平衡）遠較第一階段每日～15g負(fù)氮平衡為慢，故體重要恢復(fù)到創(chuàng)傷前水平，所需時間遠較第一階段為長。若每周增重1kg，這種速率已令人滿意。病人開始恢復(fù)肌力和精力。雖然傷口一期愈合時，不一定為正氮平衡。但正氮平衡對病人肌力和精力的恢復(fù)卻是必要的。大部分病人此時出院回家。若此時未能得到營養(yǎng)支持，或不能進食，使機體處于饑餓狀態(tài)，雖然內(nèi)分泌的變化已為進入合成代謝階段作好準(zhǔn)備，卻因客觀條件所限而延遲。
饑餓本身對機體也是一種刺激（詳見下節(jié)）也能使代謝產(chǎn)生變化，不利于康復(fù)。
（4）脂肪積累階段，約創(chuàng)傷后10～14天開始。當(dāng)體蛋白恢復(fù)至正常水平后，在營養(yǎng)支持充裕的情況下，轉(zhuǎn)變?yōu)橹痉e累起來。此時，鈉、鉀、氮都處于平衡，尿量也正常。
從以上所敘可見，病人于創(chuàng)傷后內(nèi)分泌及代謝反應(yīng)的每一階段，是否得到適當(dāng)?shù)闹委熀蜖I養(yǎng)支持，對其預(yù)后及康復(fù)都有極大的影響。
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