颅脑损伤后代谢紊乱和营养

颅脑损伤特别是重型颅脑损伤在受伤以后，全身代谢立即发生明显改变。总的来说，机体处于高分解状态，机体的分解代谢明显高于合成代谢，这种代谢改变是神经内分泌反应的结果，与细胞因子如TNF、IL等的产生密切相关，是机体自身的改变，非外源性营养所能纠正。具体表现为：①高能量代谢；②高分解代谢；③糖耐受力降低；④呈负氮平衡状态。因此，对于颅脑创伤患者，特别是重型颅脑创伤，营养支持治疗显得尤其重要，是一种不可缺少的治疗措施。

（一）糖代谢

重型颅脑损伤病人糖代谢表现为：血糖上升，糖耐受力下降，对糖负荷的反应性降低。伤后儿茶酚胺、肾上腺皮质激素、胰高血糖素等分解激素增多，血糖含量迅速上升，可较正常时增加150%～200%。研究表明，脑损伤后高血糖症能明显加重脑组织病理损害程度，增加脑缺血梗死灶的范围。血糖含量越高，脑缺血梗死灶范围越广泛。动物实验发现，血糖升高会加重脑缺血后血脑屏障的损害。高血糖加重脑损害的机制，目前认为主要与脑组织能量代谢障碍、乳酸堆积和酸中毒有关。脑损害后，产生的离子紊乱需要大量的能量来增加细胞膜的离子泵功能，以保证细胞膜内外离子平衡。但在糖代谢增加而缺少等量有氧代谢时，能量ATP的获得只能通过糖酵解。糖酵解将葡萄糖转化为丙酮酸，在脑损伤后脑组织缺血缺氧使线粒体内膜受损，导致氧化还原作用减弱，使丙酮酸进入三羧酸循环的结合率降低，不能彻底氧化而直接还原为乳酸，致使乳酸堆积，产生细胞内酸中毒，出现脑局灶性功能缺失和意识障碍。

血糖在颅脑损伤后瞬间升高，24h内达到峰值，持续一定时向后逐渐降至正常范围。颅脑损伤后24h内血糖峰值与颅脑损伤的伤情和预后密切关联，伤情越重，血糖越高，预后也越差。Lam测定GCS≤8分和GCS12～15分两组颅脑损伤病人的血糖水平分别为（10．7±0．4）mmol／L和（7．2±0．4）mmol／L，前者显著高于后者（P＜0．001），证实颅脑损伤伤情越重，GCS评分越低，病人的血糖水平也越高。一组59例成年人颅脑损伤病人血糖测定结果表明，入院血糖＞11．1mmol／L的病人伤后18dGCS评分只比入院时提高了2分。而＜11．1mmol／L者则提高了4分。在小儿颅脑损伤的研究中亦发现预后良好组的血糖水平显著低于死亡和植物生存组。Lam指出，严重颅脑损伤病人若入院血糖≥8．3mmol／L或急诊开颅术后血糖≥11．1mmol／L则预后极差，并强调颅脑损伤病人入院时血糖含量≥11．1mmol／L是预后不良的一个客观指标。张赛等在研究中发现GOS＝3．59－0．36（GCS）＋0．054（血糖）（P＜0．001），入院时血糖水平对预后的影响程度为GCS对预后影响程度80%左右。因此，将入院GCS评分与测定血糖含量相结合，可以更加准确客观地判断病情和估计预后。

对于颅脑损伤后高血糖症的治疗仍有待解决。目前倾向于伤后早期禁用高渗含糖液体，有人认为可用乳酸林格液替代。对于脑脊液乳酸浓度的增高，可尽早应用氨丁三醇。然而，乳酸林格液并非是最理想的液体，静脉输入的乳酸经氧化后与葡萄糖竞争进入三羧酸循环，影响血糖代谢。此外，早期适量应用胰岛素对于促进合成代谢，抵抗分解代谢，降低血糖水平也是十分有意义的。

（二）蛋白质代谢

重型颅脑损伤病人蛋白质代谢的表现为：蛋白质分解代谢加快，组织成分丢失，绝对负氮平衡，氮排出量增加。Cerra等称之为自身相食（autocanni—balism）。蛋白质受分解激素的作用，分解代谢较正常增加40%～50%，尤其是骨骼肌的分解可以增加70%～110%，分解出的氨基酸部分经糖异生作用后供给能量，部分供肝脏合成急性相蛋白（C反应蛋白、α－抗胰蛋白酶等）。每日约需要70g蛋白质。由于蛋白质分解增加，机体内的肌酐、尿素与氨生成量增多，平均氮丢失（20．2±6．4）g／d，同时氨基酸的异生增加。脑创伤后的负氮平衡维持2～3周，尿素氮排出峰值在伤后10～14d。在正常人，氮丢失与RME密切相关，但是在颅脑损伤病人有所不同。G．L．Clifton在对14例脑外伤病人的营养支持研究中发现，RME较低，特别是在镇静或麻醉状态中的病人中出现了大量的氮丢失，提示可能有其他因素在影响RME和氮丢失。另外，氮丢失还和氮摄入、机体的肌肉量、类固醇应用以及肌肉活动延迟（例如瘫痪和巴比妥昏迷）有关。负氮平衡产生的迟（例如瘫痪和巴比妥昏迷）有关。负氮平衡产生的低蛋白血症具有如下潜在危险：①加重脑水肿；②延迟伤口愈合，阻碍脑组织结构和功能的恢复；③抗体的产生受到影响，免疫力降低；④全身各个脏器的功能降低，机体内环境紊乱。不但有蛋白质的严重分解代谢，脑外伤后10d内血清中19种氨基酸也有明显变化，有研究发现：总氨基酸浓度显著下降，但苯丙氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸浓度反而上升。血浆支链氨基酸与芳香族氨基酸之比为1．92±0．39，低于正常的3．42。

颅脑损伤病人发生低蛋白血症时会加重继发性脑损害，影响病情恢复。其潜在危险包括：①加重脑水肿；②延迟伤口愈合，阻碍脑组织结构和功能的恢复；③抗体产生受到影响，免疫功能降低，对感染抵抗力下降，感染发生率增加，感染是严重创伤常见的并发症之一，它加重机体损伤后代谢功能的变化，使病人对损伤的耐受力和康复能力明显降低；④影响呼吸功能，长期蛋白质缺乏，将严重影响肺功能和通气量，肺间质水肿，支气管分泌增多，呼吸肌功能因蛋白质分解代谢的影响出现呼吸功能不全，通气量减少，排出分泌物的力量降低，最终导致致死性肺炎形成；⑤外源性营养供给不足时，除肌肉蛋白外，体内其他蛋白质也同时被消耗，包括起重要代谢作用的蛋白质，如血浆清蛋白，各种酶类等均被利用供日常分解代谢需要，以致影响全身各脏器的功能，影响机体内环境的稳定。血红蛋白的减少，使循环系统携氧能力下降，加重脑组织缺氧，从而加重继发性脑损害。因此，对于颅脑损伤病人，特别是重型颅脑损伤，营养治疗是一种不可或缺的治疗措施。

（三）脂肪代谢和微量元素变化

在创伤病人中，高分解代谢和高尿氮排出持续存在使得一些学者认为蛋白质是损伤后的基本燃料。实际上，多数研究资料表明，脂肪是创伤病人的主要能量来源。儿茶酚胺增加和胰岛素的下降致使脂肪分解增加，脂肪酸增加。最后，由于作为运输载体的血浆清蛋白减少，肝脏摄取和利用率增加，以及储存三酰甘油的释放减少，血浆游离脂肪酸减少。

A Bryron Young等对急性期脑损伤病人的血清锌、铜进行了研究。发现血清锌在入院低于正常值，随后在3周内缓慢上升之正常。血清铜在入院时正常或偏高，在第11天，研究组内所有病人均高于正常。

（四）营养支持疗法

重型颅脑损伤病人营养支持疗法的原则是：高热量、高蛋白而不升高血糖。营养补充的途径包括胃肠外营养（TPN）和胃肠道内营养（TEN）。对于重型颅脑损伤病人损伤后早期应采用TPN，而不采用TEN，以免发生胃管反流误吸、窒息和呼吸道感染等严重并发症。但由于TPN必须具备一定的技术和设备条件，需有专门人员实施和监测，所以国内大部分医院尚不具备条件开展，而鼻饲胃肠道营养价格便宜，操作简单，如操作及监护中细心正确，可避免并发症的发生。因此，在国内通过胃管鼻饲补充营养仍是治疗重型颅脑损伤的常用方法。

1．全胃肠外营养

（1）输注途径：TPN可通过中心静脉和周围静脉2种途径给予。无论营养支持时间长短，还是TPN需特殊配方，应首选中心静脉营养。但对于某些病人，周围静脉营养支持也是适宜的，因其操作简单，且危险性亦较采用中心静脉导管小。采用周围静脉营养的适应证为①静脉营养支持时间不超过2周；②中心静脉插管有困难或缺乏专业人员及器械。不宜采用周围静脉营养的情况有①长期静脉营养支持治疗者；②病人热量和蛋白质需求大于周围静脉营养支持的安全极限者；③对液体摄入有限制者。

中心静脉插管包括经颈外静脉、头静脉、颈内静脉和锁骨下静脉插管。以颈内静脉和锁骨下静脉插管为常用，而采用周围静脉插管尽可能采用手臂静脉。

（2）营养需求与营养液配置：重型颅脑损伤病人处于高分解代谢状态，必须根据病人创伤或感染的不同情况精确计算营养素的需要量，尤其重要的是不可补充超过病人平衡所需的能量和氮。

①能量需求：可用间接测量法估算所需能量。20世纪80年代有人提出判断重型颅脑损伤病人基础代谢的简单计算方法。伤后第1周，GCS评分≥7分，心率约100／min，基础代谢为正常值的100%～150%；伤后第1周，GCS≤6分，心率≥120／min，基础代谢为正常值的150%～175%；伤后第2周，GCS≥7分，心率约100／min，基础代谢为正常值的175%～200%；伤后第2周，GCS6≤6分，心率≥120／min，基础代谢为正常值的200%～250%。临床可通过简单的估算判断病人的基础代谢和能量消耗值。一般每天应补充热量8 372～12 558kJ或167．4～188．4kJ／kg。

②氮需要量：可根据氮平衡计算氮需要量，一般每天应补充氮0．2～0．3g／kg。肠外营养最佳氮源是L－氨基酸溶液，应包括必需氨基酸和非必需氨基酸，其比例约为1∶2，应激状态下可选用支链氨基酸溶液，有人认为，它能减少蛋白分解，增加氮潴留，促进蛋白质合成，同时支链氨基酸可抑制兴奋性氨基酸对神经细胞的损害。

③脂肪和糖类：肠外营养中最佳的非蛋白质能量来源应是糖和脂肪所组成的双能源。重型颅脑损伤后呼吸熵较低，说明机体对脂肪的利用量多于对葡萄糖的利用量。因此，非蛋白热量中脂肪提供的应占50%以上，而葡萄糖的比例应适当减小，并适当应用胰岛素，以避免产生高血糖症。但应保证至少2g／（kg·d）的葡萄糖的供应以满足机体的需求，减少机体蛋白质的消耗。一般非蛋白热量与氮之比为（150～200）∶1。

④电解质、微量元素和维生素：应根据病情变化的需要给予足量补充。维生素需要量不便估算，每天约需正常人需要量的2倍。病程初期不需补充锌，1～2周后每天补充1mmol。适当补充磷酸盐以满足较高的能量需求，通常每天补充25～50mmol即可。水及电解质的用量须精确计算并随时调整，以避免加重脑水肿。

（3）临床监测：TPN中及时有效地监测对于调整治疗方案，观察治疗效果，预防并发症的发生，是十分必要的。

①治疗效果的观察：包括氮平衡、血浆蛋白的测定、免疫功能检查、体重变化等。

②不良反应监测：应每天记录病人的一般情况，生命体征及液体出入量，定期检查心、肺、肝和肾功能，初期每1～2d检测血、电解质、血糖，3d后可每周2次。接受脂肪乳剂进行肠外营养超过1周的病人应定期检查血脂。

（4）并发症及防治

①置管并发症：在采用深静脉穿刺过程中可发生气胸、血脑、臂丛神经损伤、空气栓塞、出血、心律失常等并发症。因此，需由熟悉解剖并经过专业训练的医务人员进行操作。

②导管感染：是TPN过程中一种严重并发症，发生率为3%～7%。主要由于TPN过程中无菌操作不严引起，应及时拔除静脉导管并对症处理，一般不会引起严重后果。

③代谢并发症：常见有渗透性利尿、高糖高渗性非酮症性昏迷、高血糖症、高脂血症、某些营养物质缺乏、代谢性酸中毒、水、电解质紊乱、代谢性骨病及淤积性胆囊炎等。及时有效地监测是减少或防止并发症的最有效措施。

④肠外营养到肠内营养的过渡：长期TPN使胃肠道功能衰退，因此，从TPN过渡到肠内营养须逐渐进行，大致可分为4个阶段。肠外营养与管饲结合；单纯管饲；管饲与经口摄食结合；正常膳食。

2．全胃肠道营养 对于重型颅脑损伤病人采用TEN应严格掌握其适应证：①肠鸣音正常；②无应激性溃疡，消化道出血；③无腹泻或腹腔感染；④无肠梗阻。

（1）供给途径：取决于病情、喂养时间及胃肠道功能。它包括有鼻胃管饲、鼻－十二指肠或鼻－空肠管饲、胃或空肠造口术（PEG）及空肠导管穿刺术等。如胃肠道功能完好，且短期使用，以鼻饲法最合适。如需长期营养支持（4周以上）的病人以胃或空肠造口法为首选，在无腹腔炎、肠壁健康情况下空肠穿刺造口亦可。当病人有胃排空不良、反复呕吐或胃－食管反流时，则以空肠造口最为适宜。

（2）供给方法：推注给液更接近正常进食状态，即在15min至1h中将200～400ml营养液输注到胃内。但其不良反应较多，如腹胀、腹泻等，因而连续输入是首选的方法。最好采用温控输液泵24h均匀输入，如以重力法滴注应严格控制滴注速度，最初以40～50ml／h速度滴入，以后逐渐增加，一般每小时进入不超过100～120ml，滴注量应逐渐增加，在2～3d总达到2 000～3 000ml。开始即以全容量和全浓度膳开始肠内营养。胃肠道不良反应发生率在肠道功能正常的病人和肠道有炎症的病人中无明显差异。

（3）肠内营养的选择：目前，国外已采用专门配置的标准胃肠道营养液供重型颅脑损伤病人使用。每升标准液中含42g蛋白、10．8g脂肪、185g糖类，并富含维生素和无机盐。国内目前也有此类肠内膳商品，但由于条件所限，尚未普及。胃肠道功能完全的病人可用聚合物膳，一般由牛奶、豆浆、鸡蛋等配置，还可加入食盐和水。如肠的同化作用不全，则采用要素饮食，含单分子的水解蛋白产物或氨基酸，大分子糖类，完整的脂肪或中链三酰甘油，各种维生素、无机盐和微量元素。在上消化道中能完全吸收，无残渣。每日可供给热量10 450～12 540kJ，且很少发生并发症。

重型颅脑损伤后机体处于高分解代谢状态，肠内膳应选择高热量密度膳，即其膳食的热量密度＞4．2kJ／ml，如有其他并发症（如肝衰竭、肾衰竭等）应根据病情对营养液成分进行调整。

（林江凯　储卫华）