營養學/影響營養的代謝因素

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在本世紀20年代末，Cuthbertson首次發現一些長骨骨折病人，體重明顯下降，尿中氮、硫和磷排泄增加，而體重下降與尿氮排泄呈正比。此外，病人的氧耗增加，體溫上升，並與尿氮排泄相平行。當時無法解釋這些現象。

後來，許多學者證實他的發現。自40年代末以來，一些實驗方法和手段獲得不斷的完善。這時，才有可能深入地剖析這些現象，探索它們的本質。目前，一致認為由於尿中氮和硫及氮和鉀的比值與肌肉蛋白質分解後的有關比值相仿，且尿氮主要是尿素氮，自尿中丟失的氮很可能來自肌肉。但大家對這些現象的意義尚持有不同的見解。

為了更好地理解這些變化，首先需了解應激時機體的神經內分泌變化，其變異對物質代謝有決定性的作用。應激反應的具體表現為一種綜合性神經內分泌反應。早期即有大量兒茶酚胺釋放，促使高血糖素和促腎上腺皮質激素的生成及釋放增加。同時，胰島素的釋放受到抑制，釋放的腎上腺皮質激素還阻止了胰島素在外周組織的作用。這些變化導致糖的氧化與轉換增加/脂肪的氧化也顯著增加，游離脂肪酸增多，但不伴有明顯的酮血症。肌肉蛋白質分解致使糖異生增加，相應地保存了內臟蛋白質。稍後，胰島素分泌雖有增加，但其作用仍受到抵抗。此外，胰島素、醛固酮和抗利尿激素的變化還影響水鹽代謝。

蛋白質在體內具有極為重要的作用，它不是一種作為能源貯備的物質。所有的體蛋白都具有不同的特定功能，過多的耗損必將導致某些功能喪失，最終導致生命中止。既然體細胞群的縮減不利於機體的生存，為什麼應激時會有體蛋白的分解亢進？誠然，分解激素增多是直接原因，但其目的又是什麼？應激時能量消耗有所增加，但幅度一般不顯著（表38-1）。即使供給足夠的外源糖和脂肪熱量，也不能完全阻止糖原異生，即蛋白質的耗損。Clowes等認為在應激的特定內分泌環境中，儘管存在胰島素抵抗，使糖代謝發生障礙，但胰島素對脂肪的作用十倍於它對糖的作用。因此，它足以抑制脂肪分解，使游離脂肪酸和酮體減少，甚至停止脂肪的淨利用，造成一種局部能源物質缺乏的狀態。所以，肌肉轉而利用支鏈胺基酸供能，同時釋出的丙氨酸則隨同代謝過剩的乳酸、甘油等經糖原異生這一途徑自血中清除，加快了糖的轉換。這些物質只能經糖原異生予以代謝。因此，蛋白質大量分解是肌肉代謝受到內分泌改變影響的結果，而不是由於應激引起全身能量需求的激增，以致蛋白質過度耗損。為此，外源能量的供給不能阻止糖原異生。此外，支鏈胺基酸被有選擇地代謝供能，剩餘的胺基酸不能構成一種平衡的混合胺基酸以滿足特定蛋白質合成的需要，蛋白質無法合成。蛋白質若長期不能再合成，其後果可能極為嚴重。

表38-1 應激與能量需要的變化

應激狀態	RME遞增（%）
一般手術	10
多發性骨折	10～25
感染	50
灼傷	40～100

然而，上述假說未能被一致公認。近年的研究指出，在嚴重感染時，由於糖耐量下降，糖的利用減少。脂肪的利用不是減少，而是增加。機體利用更多的脂肪，也即以脂肪為主要能源。

修復中的組織雖以代謝糖為主，但近年的研究還提示，蛋白質分解亢進很可能是為了提供蛋白質合成和組織修復所需的胺基酸，而不是單純為了供能。給予應激病人含氮的營養素能夠減少或阻止自體蛋白質的耗損。這樣，所謂蛋白質分解供能只是一種「副產品」。換言之，即蛋白質合成後剩餘的胺基酸才用於氧化，供給能量並非主要目的。

綜上所述，疾病、損傷和感染都能對人體的正常代謝調節造成額外的負擔。這種改變具有一定的規律性。因此，它常被稱為應激反應。它的表現可為局部的和全身的、立即的和延遲的神經內分泌以及生物化學方面的改變。它的主要目的似乎是為了維持生存。以後，使機體恢復正常。所以，應激反應的強度及持續時間與誘因的嚴重性及是否伴有併發症是呈正相關的。這些改變的臨床意義也就不言而喻（表38-2）。

表38-2 應激反應與飢餓代謝的區別

	應激反應	飢餓代謝
蛋白質代謝	尿氮增加、肌蛋白糖原異生增加、內臟蛋白相對保存	尿氮減少，肌蛋白糖原異生減少，內臟蛋白耗損
脂肪代謝	脂肪氧化明顯增加，FFA增加	脂肪氧化增加，酮血症顯著
糖代謝	糖氧化增加，轉換加速	糖利用減少
餵養效應	節氮效應不明顯	節氮效應顯著
內分泌環境	CA，GC，G增多，I減少或拮抗	CA、GC，G增多不明顯，I減少
能量消耗	EME增加	RME下降
水鹽代謝	水鹽滯留	ECF擴大，組織水腫

FFA=游離脂肪酸，DA=兒茶酚胺，GC=糖皮質醇，G=胰高血糖素，I=胰島素，RME=靜息代謝能耗，ECF=細胞外液。

即然應激反應以代謝亢進、分解代謝大於合成代謝為主，所以，持續時間延長對機體的復原只是利少弊多。因此，有一些學者提出了消除或減輕應激反應的建議。目前，對應激反應的意義存在著不同的見解。Moore認為它是一種不可避免，也是不可抗拒的反應，主張無所作為。Giddings等認為如同炎症是機體對感染作出的有益反應一樣，在應激的情況下應激反應是不可缺少的。因此，不擬予以干擾。Blackburn等則指出，儘管應激反應的神經內分泌變化難予糾正，在目前醫學科學技術較為發達的條件下，採取一些措施消除或減輕它的不良後果仍是可行的。因此，極力主張應有所作為，而不是無所作為。當然，這樣做需付出一定的代價，造成財力和物力方面的消耗，不可能作為常規全面推廣。但在病情需要時應用，將產生舉足輕重的效果。

根據以上認識，在應激的情況下，應該供給外源能量物質和含氮物質，並按比例地增加，以滿足機體的需要，保存機體的功能和結構。