作为对各种致病因子的一种适应性和抵御性反应，危重患者往往处于严重应激状态，并伴有显著的代谢和生理改变。此时，人体对营养物质的消化、吸收均受到影响，对营养的需要不同于生理状态。
一、危重症患者营养代谢特点
危重症患者处于应激状态，基础代谢率可增加50%～150%，营养代谢的主要特点是分解代谢旺盛，胰岛素分泌减少或相对不足，高血糖。
（一）体内激素水平的变化
在创伤、手术、感染等情况下，机体产生应激，中枢神经系统立即产生适应性反应，引起一系列神经内分泌的效应。
1．交感神经高度兴奋，肾上腺髓质儿茶酚胺大量释放，引起心血管系统效应和一系列内分泌改变。
2．下丘脑－脑垂体轴的兴奋，促激素分泌增多，血液循环中糖皮质激素、醛固酮、生长素、甲状腺素出现明显的增高。其中，促分解代谢激素如儿茶酚胺、糖皮质激素、胰高血糖素、甲状腺素等的分泌及其在血液循环中的水平增高，占明显的优势作用，机体呈现高分解代谢状态，引起糖原迅速消耗，葡萄糖利用障碍，脂肪动员，蛋白质合成减慢、分解加速，血糖增高。
3．多种细胞因子如白介素－1（interlukin－l，IL－l）、肿瘤坏死因子等释放，参与激素与代谢的改变。
（二）能量代谢障碍
1．肝细胞有氧代谢障碍，导致葡萄糖的有氧氧化障碍，表现为血乳酸和丙酮酸同步升高，血乙酰乙酸／β－羟丁酸比率降低。
2．高血糖和糖利用障碍。由于胰岛素受体和胰岛β细胞分泌受到抑制，胰高血糖素的释放增多，胰高血糖素／胰岛素的比率明显增高，出现“胰岛素阻抗”（insulin intolerance）现象。
3．机体得不到足够的外源性能量供给，肝糖原迅速分解消耗。
4．糖异生明显增强。在MODS的早期血糖明显升高，高血糖又加重机体的应激反应，形成恶性循环。
（三）脂肪代谢紊乱
1．在创伤感染急性期，脂肪动员加速，机体外周组织可直接摄取游离脂肪酸作为燃料。
2．酮体生成相对受抑，与饥饿时的酮症有明显的区别。关于酮体生成受抑制的机制尚不完全清楚，可能部分与血中胰岛素水平升高、选择性抑制激素敏感性脂肪酶有关。
3．在全身状况恶化的情况下，脂肪分解受抑，而脂肪的净合成增加，表现为呼吸商升高，甚至超过1；三酰甘油的清除率随之降低，自发性的脂质血症或高三酰甘油血症成为一个明显的特征。
（四）蛋白质分解
1．出现明显的负氮平衡 应激和高分解状态下，由于机体出现葡萄糖不耐受现象，使得能量消耗依赖于肌肉蛋白及细胞结构蛋白质的大量分解，机体每日分解蛋白质75～150g，导致300～600g肌肉群消耗，骨骼肌块迅速萎缩。
2．总体净蛋白的合成降低 随着外周和内脏蛋白质的分解增加，虽然肝脏的蛋白质主要是急性期蛋白（acute phase protein，APP）的合成在早期显著增加，但总体净蛋白的合成降低。
3．BCAA／AAA的比值明显下降 在肝脏功能损害严重时，糖异生出现抑制，肝脏合成蛋白质障碍，肌肉释放大量芳香族氨基酸（acromatic amino acid，AAA）和含硫氨基酸，其血浆浓度明显升高；支链氨基酸（branched chain amino acid，BCAA）因肌肉蛋白质分解释放增加，但又不断被外周组织摄取利用而消耗，其血浆水平正常或降低，BCAA／AAA的比值明显下降。当组织释放和利用BCAA都出现抑制时，机体的能量代谢衰竭，患者濒于死亡。
二、危重患者胃肠道功能改变
创伤、感染、休克等危重患者的胃肠功能发生许多改变。
1．胃肠道的直接损伤会严重影响胃肠道的功能。
2．腹部手术后肠麻痹、脊髓损伤或腹膜后血肿引起腹胀。
3．创伤或严重感染情况下，消化腺分泌功能受抑制，患者出现食欲下降、厌食等情况，肠道吸收功能亦降低。
4．败血症或严重感染时，由于细菌毒素及感染组织坏死分解产物的作用，胃肠功能发生障碍，蠕动减慢。
5．危重患者常并发应激性溃疡，多发生在胃。
6．由于禁食和使用广谱抗生素，可致肠道菌群失调。
7．常有肠道屏障功能障碍和肠源性细菌易位。
以上这些危重患者中存在的胃肠道功能的改变，严重限制了营养素在胃肠的消化和吸收，进一步加剧了营养代谢障碍。
三、危重症患者营养支持策略
（一）代谢支持（metabolic support）
1．代谢支持的提出 人们在临床工作中观察到一种情况，即将临床常用的应用于饥饿性营养不良者提供的全肠外营养支持方案用于代谢亢进的危重症患者时，患者全身状况却进一步恶化，表现为：①CO2生成增加，呼吸通气负担加重，呼吸衰竭更加明显；②淤胆，肝功能损害，形成非结石性胆囊炎；③高糖血症引起高渗性非酮症性昏迷；④应激程度升高，增加了能量消耗量，负氮平衡得不到改善。而当减少总热卡和葡萄糖负荷时，临床表现却明显改善。研究发现尤其是MODS患者的代谢变化特征是高分解代谢，此时机体的营养代谢处于紊乱状态，营养支持不能达到降低分解代谢，增加合成代谢的目的，而不适当的营养支持如输入过多营养底物或没有适量的营养底物都将引起更多的代谢紊乱，进一步影响器官的代谢，损害其功能，导致器官衰竭。这种因代谢亢进导致营养状况迅速恶化，不能为一般的外源性营养支持所纠正，被称为“自身相食”（autocannibalism），应激程度越高，代谢亢进越严重。鉴于此，1987年Cerra首先提出代谢支持的概念。
代谢支持是营养支持在代谢亢进患者中的具体应用和发展，通过代谢支持改变代谢底物构成，提高氮量，降低非蛋白质热量和氨的比值，防止因底物不足而影响器官的功能与代谢，甚至发生器官的衰竭。其重点在于保护与支持器官的结构与功能，防止因不适当的营养供给而加重机体器官和功能的损害。营养支持与代谢支持的区别见表7－1。
表7－1 营养支持与代谢支持的区别
2．代谢支持的应用 在代谢支持中，有效的蛋白质补充和提供一定量的热量以维持细胞群体和适量的蛋白质合成对机体抗病能力的提高非常重要。其具体应用原则是：
（1）支持的底物由糖、脂肪和氨基酸混合组成。
（2）增加蛋白质供给和利用，调整氨基酸的成分比例：①中等或严重应激状态时，氨基酸需增加2～3g／（kg·d）才能达到氮平衡，增至3～4g／（kg·d）才能获得正氮平衡。②减少AAA，增加BCAA。
（3）热量供给适中：①危重症患者热能的供给的依据是机体静息能量消耗量。②非蛋白质热卡的供给以35～40kcal／kg为宜，非蛋白热量∶氮不超过100kcal∶1g。③通过监测呼吸商来评价供给量是否合适。呼吸商＞1时，提示热卡或总碳水化合物过量；呼吸商在0．8～0．9之间时，说明热能供给适中；呼吸商≤0．7时，说明热能供给不足。
（4）减少葡萄糖负荷，40%的非蛋白热量由脂肪乳剂供给。
脂肪作为非蛋白热卡应用时，可以使呼吸商减低，CO2生成减少，呼吸负担减轻，防止呼吸衰竭。另外，脂肪乳剂与葡萄糖一样有利于保持氮平衡。脂肪提供非蛋白质热卡的量决定于每日人体必需脂肪酸的需要量和正常饮食中脂肪所占的比例。目前认为由脂肪提供40%～50%的非蛋白质热卡是相对安全的。但是在应用脂肪乳剂时必须观察血中乳糜或监测血中三酰甘油水平，以便及时发现脂肪利用或清除障碍。
（5）及时调整电解质组成。
（二）代谢调理（metabolic Intervention）
虽然应用了代谢支持，但由于患者体内激素水平仍处于紊乱状态，整体代谢紊乱仍难以纠正，因此，许多应激患者仍然得不到适当的营养支持。鉴于此，许多人又从改变体内分解代谢过程的方面进行了研究与探索，这就是代谢调理。
1984年Rennie在总结疾病与蛋白质代谢的关系时首先提出药理学调理（pharmacological intervention）或治疗调理（therapeutic intervention），其基本目标在于调理蛋白质合成和降解的过程。调理药物有：促合成药物、前列腺素调节物、生长素、生长抑素等。1988年Shaw等在外科重症患者用同位素示踪法研究药物对糖、蛋白质、脂肪代谢的影响，结果表明生长抑制素、纳洛酮、雷尼替丁、酚妥拉明能降低蛋白质分解率，从而提出了代谢调理的概念。1989年Douglas进一步将代谢调理分为拮抗分解激素和使用合成激素两大内容。综上可见，代谢调理是营养支持和代谢支持应用于代谢亢进病人的发展。通过代谢支持供给机体所需的能量和氮源，同时使用药物或生物制剂调理体内物质的代谢反应，改变机体对疾病的反应，抑制机体分解激素的作用，降低分解代谢，降低净蛋白质分解率，达到减少机体蛋白质分解，保存蛋白质、保存器官结构和功能的目的。
代谢调理的方法主要有：①使用合成激素如生长素、胰岛素和类固醇激素，促使细胞生长，促进蛋白质合成；②拮抗分解激素如生长抑素、受体阻滞剂如酚妥拉明、雷尼替丁和纳洛酮等；③拮抗细胞因子如抗肿瘤坏死因子抗体等；④拮抗细胞内机制，如环氧化酶抑制剂吲哚美辛、组织蛋白酶抑制剂亮肽素等。
（三）肠外营养液中加入谷氨酰胺
谷氨酰胺可改善肠道功能，增强肠道免疫屏障功能，减少细菌易位。对处于高分解代谢的危重病患者，体内合成的谷氨酰胺在高代谢状态时远远不能满足机体的需要。如果谷氨酰胺缺乏加之无肠内营养的刺激，会引起肠黏膜屏障破坏。因此，对于危重症患者而言，谷氨酰胺是必需的。资料显示，含有2%谷氨酸胺的肠外营养液能维持和促进肠细胞生长，改善肌肉蛋白质合成和氮平衡，维持体重，并提高生存率。
（四）应用精氨酸
精氨酸对免疫反应有多种作用。如促进生长素分泌和伤口愈合，改善T细胞增殖反应，促胸腺作用等。在危重患者营养液中加入精氨酸可缩短住院日，改善抗原诱导的淋巴细胞增殖反应。
（五）防治感染
危重患者往往原发或并发严重的感染，患者因感染而处于高分解代谢状态，不易经营养支持纠正。因此，给予危重患者营养和代谢支持的同时预防及控制感染极为重要，包括预防性应用抗生素及一旦感染及时有效地使用抗生素，正确处理创面等。
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