慢性阻塞性肺病的营养支持

一、概 述

慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）1962年为美国胸科协会首次采用，描述以慢性弥漫性的不可逆的气道阻塞为特征的一组疾病，包括慢性支气管炎、肺气肿及外周气道阻塞三个独立疾病。该疾病好发于中老年人，男女比例约为2∶1。

COPD患者可因长期慢性的呼吸困难、反复发生的肺部感染及营养不良而严重影响患者的日常生活，甚至危及生命。在1984年的美国死亡原因排序中位居第5位。

COPD的主要特征为呼气时的气流受限。常因支气管平滑肌结构紊乱，气管黏膜炎性改变及水肿，黏膜腺体增生肥大和黏液栓塞，气道弹性回缩力的减弱，胸廓疾病引起的气流动力减弱所致。以咳、痰、喘为主要临床症状。

严重的慢性阻塞性肺疾病患者常伴有体重进行性下降，临床上称为“肺恶病质综合征”（pulmonary cachexia syndrome），这类病人往往有相对较高的病死率。研究表明，大多数病人中的营养状态与其COPD的基本病情密切相关。目前认为，对有“肺恶病质综合征”的COPD病人进行合理的营养支持是COPD综合治疗中的重要组成部分。对稳定或重症COPD病人，也是必不可少的治疗措施。

二、营养不良对COPD病人的影响

1．营养不良对肺气肿发病的影响 肺气肿的发生是由于肺组织损伤和修复之间的失衡所致。机体在高度应激和营养不良的共同作用下，可能会影响抗胰蛋白酶的产生。氧化剂可直接损伤肺结缔组织，加剧弹性蛋白酶引起的组织损伤。体内主要的抗氧化剂是超氧歧化酶和过氧化氢酶系统。铜是超氧歧化酶的辅助因子，铜严重缺乏可能会影响该酶的功能。铁的缺乏多伴有过氧化氢酶的功能障碍。另外一个重要的抗氧化剂是谷胱甘肽过氧化物酶。当硒缺乏时组织中谷胱甘肽过氧化物酶活性降低，使对氧化剂损伤的敏感性增加。各种自由基的清除剂在体内也起到抗氧化剂的作用。维生素C和维生素E对自由基有高度抑制作用，从而增强肺内抗氧化剂防御系统。

2．营养不良对呼吸肌结构和功能的影响 营养不良时，膈肌重量减轻。在由弹性蛋白酶和饥饿所致的肺气肿动物模型中，膈肌重量的下降与体重有关，并且下降的比例一致，提示膈肌重量的减轻并不单纯是由于肺气肿本身，也与蛋白质能量营养不良有关。肺气肿病人膈肌的重量与体重的相关系数在男女性分别为0．76和0．77。呼吸肌群具有足够的收缩力和耐力是保证正常通气所不可缺少的条件。营养不良时通过减少对能量底物的利用率来改变肌纤维的结构，从而损害了肌肉的功能。呼吸肌的收缩不断消耗营养底物，因此呼吸肌肌力明显受营养状态的影响。影响呼吸肌耐力的主要因素是呼吸肌纤维类型的分布和呼吸肌能量的供需平衡。当呼吸肌的能量消耗超过能量供应时，其耐力将随之下降。

3．营养不良对通气功能的影响 营养不良对呼吸系最显著的影响是减少维持正常通气的动力，主要影响呼吸中枢和呼吸肌。营养不良使呼吸肌群的储备能力下降。COPD伴营养不良者其最大吸气压（MIP）、最大呼气压（MEP）、最大通气量（MVV）和肺活量（VC）更加明显降低。肺一氧化碳弥散功能（DLCO）也明显受损，与体重下降程度明显相关。COPD病人的理想体重（%PIBW）与FEV1、DLCO和MIP高度相关，与PaCO2、VO2呈负相关。COPD病人营养良好组FEV1的下降为每年104ml，而营养不良组下降率为每年145ml。营养不良还影响通气驱动力，降低呼吸中枢对缺氧的反应。对于依靠缺氧刺激而维持通气的COPD病人，营养不良可使机体对缺氧的反应能力下降。COPD病人呼吸肌肌力和耐力减低，加之中枢对通气的驱动能力下降，造成通气功能严重受损。当MIP＜4．9kPa（1kPa＝7．5mmHg）时，动脉血二氧化碳分压（PaCO2）开始升高；当呼吸肌肌力较正常减低30%时，可发生高碳酸血症性呼吸衰竭。

4．营养不良对肺防御和免疫功能的影响 营养不良可严重损害肺的防御和免疫功能，如COPD合并呼吸衰竭的病人皮肤PPD试验的阳性率低于正常人。营养不良的COPD病人在发生呼吸衰竭时，进行机械通气治疗后，发生通气机相关肺炎的概率大大增加。其原因有：①COPD合并营养不良者，体内抗氧化保护机制受到损害，尤其在缺乏含硫氨基酸、铜、硒和维生素者更加明显。②肺泡表面活性物质分泌减少，并常与具有保护功能的抗氧化酶水平的减低相平行。③影响肺泡和支气管上皮细胞的再生和修复，从而增加感染的机会。④支气管纤毛运动功能减弱，细菌对支气管上皮细胞的附着性增强。⑤损害细胞免疫功能，尤其损害T淋巴细胞的功能。⑥影响体液免疫功能。使血清免疫球蛋白水平减低，同时还使免疫球蛋白的更新能力受损。由于影响呼吸道上皮细胞再生，致使分泌型IgA减少。⑦补体系统活性降低和吞噬功能减低。

5．营养不良对COPD病人临床结局的影响 COPD病人中，喘息型病人的营养不良是临床上一个重要问题。研究表明，1／4以上的稳定期COPD患者，体重低于其理想体重。如果营养不良状况加重，可伴有气道阻塞症状的恶化。COPD病人营养不良也是死亡的重要原因之一。而且这种营养不良所致的高病死率，与COPD病人的气道阻塞程度无关。呼吸肌肌群功能和力量的下降，以及对感染的易感性，常为营养不良的后果。

目前对COPD营养状态的评价，首先做常规系列体重监测。如出现体重进行性下降，应视为高度危险人群，应做进一步研究和处理。体重下降常有最大运动能力的降低。此时应用电阻抗或类似的方法去测定肌肉组织的状态，可以发现患者肌肉组织的缺乏。生物电阻抗或人体测量指标，可与肌力或免疫功能的检查相结合，来评价康复治疗或营养支持的效果。

三、COPD病人营养支持的方法

（一）营养支持实施

1．营养支持途径 对缓解期的COPD病人可采用以口服营养物质为主的方案，对某些口服困难的呼吸衰竭病人可采用肠内营养，少数病人需应用短期肠外营养。

2．营养支持的理论和临床应用 COPD病人因慢性或急性呼吸衰竭可导致高碳酸血症，其治疗目标之一为降低PaCO2水平。理论上，通过增加CO2的排出或减少CO2的生成即可达到这一目的，但对已有肺功能受损的COPD病人则难以用增加通气的方式来实现，因而可以应用降低CO2生成的方式来实现。营养物质的结构成分能影响CO2生成和呼吸驱动力。所以，对COPD病人的营养支持时需考虑到营养物质的组成和对气体交换的影响。

（1）糖类与脂肪：COPD病人因呼吸衰竭可发生CO2潴留和血氧分压降低，治疗的目的之一是降低血液中CO2水平。进食时如适当增加脂肪并降低糖类的含量，则能减少CO2生成和RQ，从而使降低通气的需求。这一机制对COPD病人，尤其对因高碳酸血症而发生呼吸衰竭病人，以及对需要脱离通气机的病人特别实用。

气道疾病的病人中，如给予大量糖类食物可增加CO2生成和气道量。正常人如果消耗大量的糖类，也能使潮气量、肺部通气、肺泡通气、CO2生成、氧耗量和呼吸交换率发生显著的增加。此外，稳定期的肺部疾病病人，给予负荷量的糖类，观察到每分通气量、RQ、CO2生成和氧耗量有显著的增加。如果COPD病人已有CO2潴留，那么给予糖类食物后则可以使PaCO2明显上升。

（2）蛋白质：给予足量的蛋白对于合成代谢相当重要，但应避免过度摄入蛋白质。虽然进食蛋白质对CO2生成无明显影响，但摄入蛋白质可使通气驱动机制负荷增加。正常人中高质量的蛋白饮食能刺激呼吸驱动力和增加每分通气量。呼吸驱动力的增加，表明病人能对刺激物起反应，这种反应可能是有益的。然而，如果病人不能对刺激起反应，而使每分通气量增加，那这种刺激只能增加呼吸功并使病人产生呼吸困难。

（二）COPD病人营养支持疗法的局限性

对伴有“肺恶病质综合征”的COPD病人，进行营养支持疗法，受到多种因素的限制。COPD病人常伴有胃肠道症状，因而可限制能量吸收。常见主诉有腹胀、饱满和餐后呼吸困难。这些症状的病因为多种因素，包括消化性溃疡，药物的不良反应（如茶碱类制剂），或因肺气肿而导致膈肌和胃的位置异常。饮食相关的氧合血红蛋去饱和，也能限制热量摄入。饮食后血红蛋白去饱和，主要与某些在静息状态也有低氧血症的COPD病人有关。

加强营养治疗，增加能量摄入，有时也不能保证COPD病人的肌肉组织复原。这与能量失衡只是COPD病人的肌肉组织消耗的一个因素有关。动物实验表明：体重下降25%的动物，虽经营养支持，但膈肌的肌组织萎缩并无明显改善，只有在加用合成代谢激素（如生长激素）后，膈肌肌肉组织可以得到恢复。但生长激素的应用仍仅局限于临床研究。

（三）COPD营养支持疗法的建议

1．注意营养物质的能量 对COPD病人加强营养支持必然伴有基础代谢的增加，这与能量摄入后的产热效应有关。能量摄入的组成形式可影响CO2生成量（Vco2），进而影响通气需求。如上所述，摄入较多的以脂类为基础的非蛋白类能量，COPD病人能减少CO2生成和降低通气需求。

糖类用量在显著超过患者能量需要（＞1．5倍REE）时，Vco2会明显增多。研究表明：在呼吸衰竭的病人中，糖类的摄入热量为1×REE时，Vco2平均增加15%；如达到1．5×REE，则Vco2增加33%，当达到2×REE时，Vco2可增加54%。如果将摄入能量控制在1．3×REE，此时改变脂肪与糖类的比例（40%、60%、75%的糖类），Vco2则改变不大。

2．注意营养物质的组成和效应COPD 病人在摄入3 849．28kJ（920kcal）的糖类后，餐后运动功能可出现明显下降。如果摄入脂肪比例较高的膳食，其餐后运动功能降低的程度较小。

蛋白质的摄入可通过改变呼吸的化学感受器（通气驱动力），而影响COPD病人的通气功能，临床上有增加病人对低氧血症和高碳酸血症的通气反映。研究表明支链脂肪酸在蛋白质调节通气驱动力方面起了重要作用。通过竞争性运输血脑屏障中的底物，氨基酸的摄入可以影响中枢神经系统的神经传递物质。但是，临床上试用支链氨基酸来增加病人的呼吸驱动力并没有取得明显的疗效。

营养缺乏的病人，常给予静脉注入脂肪乳，可提供必需脂肪酸及能量。在某些情况下，静脉滴注脂肪乳也可以对肺部气体交换产生一定的影响。正常人中，静脉应用脂肪乳后，在静息状态和较大运动量的情况下，常伴有肺弥散容量的下降。这种效应可能影响COPD病人的氧合作用并加重病情，故在使用中需注意静脉滴注的速度。静脉滴注脂肪乳加重低氧血症的机制，最初认为与高三酰甘油血症有关，现在认识到与输注脂肪乳之后肺内前列腺素调节水平有关。脂肪乳静脉输注对气体交换的影响相当轻微，一般无明显临床意义，如果以缓慢的速度注入（4～8h）则可消除这种影响。口服或经胃肠道应用脂肪溶剂对气体交换无影响。

3．注意营养支持与其他治疗相配合 COPD病人体重下降是疾病进展的一个重要标志。由于“肺恶病质综合征”的原因很多，首先必须针对其病因进行治疗。如果缺乏其他有效的治疗，那营养支持的疗效相不显著。纠正低氧血症和高碳酸血症，改善通气，治疗肺部感染，有限地使用皮质激素，参加康复训练等有助于增强肌肉组织。研究表明，老年COPD病人适当的运动锻炼加上营养支持康复疗法能明显增加肌肉组织，其效果优于单用营养支持。

4．注意肠内营养的益处 大部分COPD病人的胃肠道功能可耐受肠内营养。对部分COPD病人，可辅助以自然饮食。应注意的是，过高的能量摄入（1．7× REE）对COPD病人不利，因为这可使病人的通气负荷加重。