一、不同营养支持途径对胃肠动力的影响
(一)肠外营养(PN)
现已明确PN可通过降低胃张力,增加十二指肠张力,促进幽门括约肌收缩来抑制胃排空,其机制与大脑中5-羟色胺的合成有关。PN时因缩胆囊素缺乏导致胆囊动力降低。在进行4~6周PN的患者,胆囊动力降低的发生率达50%,并导致胆泥淤积和胆囊结石形成的风险增加。PN超过8周的患者胆泥淤积的发生率接近100%。
(二)肠内营养(EN)
动物实验表明,相同能量及相似产热营养素构成的营养物质,分别采用PN、口服液体EN制剂和常规自然膳食三种方式给予营养,结果表明PN组和液体EN组胃排空速度较自然膳食组显著减慢(P<0.05),但PN组和液体EN组之间差异无显著性意义(P>0.05)。后者表明,与EN与PN两种不同营养支持方式相比,营养素构成的不同对胃排空的影响可能更大。
(三)EN的不同方式对胃食管反流的影响
现已明确胃内容物增加导致胃扩张可引起一过性下食管括约肌(transient lower esophageal sphincter relaxation,TLERS)松弛。在胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease,GERD)患者中,约50%有胃排空延迟,因而餐后一段较长时间内胃扩张易诱发TLERS。
经幽门的导管行EN是否可降低胃食管反流和吸入性肺炎的发生率尚有争论。Tayloy等比较了经皮内镜下胃造口(PEG)或经皮内镜胃造口置入空肠导管(PEG-J)行EN患者吸入性肺炎发生率,PEG-J为39%,PEG为25%(P<0.05),这可能与造口空肠部位较远有关。但目前尚无综合比较鼻胃管、鼻十二指肠管、PEG、PEG-J、手术放置胃造口管及手术放置空肠造口管引起胃食管反流的前瞻性报告,是否通过下食管括约肌和幽门的喂养管易引起反流尚需深入研究。
(四)EN的不同方式对胆囊收缩和缩胆囊素(CCK)分泌的影响
Ledeboer等采用整蛋白EN制剂以523kJ/h(125kcal/h)速率持续性十二指肠内喂养,较胃内喂养显著增加血清CCK水平,加强胆囊收缩,但机制不明。同时,显著缩短小肠传输时间,这可能与CCK分泌增加有关。
二、不同营养成分对胃肠动力的影响
(一)蛋白质和氨基酸
氨基酸对胃肠动力的影响因摄入途径及其组分的不同而有所不同。
EN途径摄入蛋白质消化后的多肽和氨基酸是胃肠动力和分泌的有效刺激剂。苯丙氨酸、色氨酸等L-芳香族氨基酸可促进胃相胃酸分泌;另外,氨基酸还可通过刺激缩胆囊素和胰腺外分泌而促进肠相胃酸分泌。
PN途径输注混合型氨基酸对胃排空的影响主要表现为抑制作用。Gielkens等的研究表明,以250mg/(kg·h)速率静脉注射氨基酸较注射等渗盐水可显著延长小肠通过时间[分别为(212±24)min,(91±16)min],P<0.05,消化间期动力模式在氨基酸组Ⅲ期显著增加,并重复出现;与生理盐水组比较,胃肠移行性复合运动周期长度显著减少[分别为(61±7)min,(106±18)min,P<0.05],Ⅱ期活力也显著受到抑制。
PN输注氨基酸对对胆囊动力影响的研究较多。PN输注高剂量氨基酸可明显加快胆囊的收缩,而同时输入的葡萄糖所引起的高血糖可拮抗因氨基酸输入引起的胆囊收缩增强。两者综合作用的结果,常导致接受PN的患者胆囊动力降低。
(二)脂肪
脂肪对胃肠动力的影响也因输入途径和碳链长度的不同而不同。
EN途径输入脂肪可降低下食管括约肌张力,延迟胃排空,导致胃食管反流。
脂肪酸对胃排空的抑制作用与其碳链长度相关。12~14碳的脂肪酸较更长或更短碳链的脂肪酸的胃排空抑制作用更强。EN输入脂肪还可促进缩胆囊素大量释放,加快胆囊收缩。
PN输入长链脂肪乳剂可干扰消化间期动力模式,Ⅲ期延迟并重复出现,胃排空延迟,但胃食管反流未增加。PN输注脂肪乳剂抑制胃肠动力的机制尚待研究。有研究发现,PN输注脂肪乳剂可导致血浆缩胆囊素水平增高,后者对胃肠动力的抑制作用已被研究证实。
(三)葡萄糖
PN输注葡萄糖可显著抑制胃排空,这可能与静脉输注葡萄糖诱发的高血糖有关。对健康志愿者的研究表明,高血糖可降低下食管括约肌张力,降低远端食管蠕动波速率,减少胃窦收缩。在糖尿病患者,高血糖可影响胃电起步点,使胃电节律紊乱,胃窦收缩减弱,频率减少,增加孤立性幽门收缩波,减慢正常人及糖尿病患者的胃排空,并抑制正常人胃肠移行性复合运动Ⅲ期。Barnett等的进一步研究表明,胃动力的抑制作用和血糖高低呈正相关关系,若血糖降至6.66mmol/L(120mg/dl)以下,则对胃排空无抑制作用。
糖尿病状态下,高血糖抑制胃排空的作用机制包括:①自主神经病变;②肠神经系统病变;③胃平滑肌形态学改变;④高血糖的直接作用。此外,继发于高血糖的高胰岛素血症也可降低胃窦部动力,胰高血糖素和生长抑素也可能抑制胃排空。
(四)膳食纤维
膳食纤维(dietary fiber,DF)可分为可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)和不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)两类。目前已有多种添加SDF的商品肠内营养制剂在临床应用。以往的研究认为添加DF的肠内制剂可增加胃食管反流的危险,但Bouin等采用交叉研究对12例健康志愿者经鼻胃管分别匀速(250ml/h)泵入不含DF、含SDF(15g/L)及含SDF50%+IDF 50%混合型(15g/L)肠内制剂各500ml[能量密度4.18kJ/ml(1kcal/ml),糖类50%,蛋白质15%,脂肪35%],观察三种制剂对胃食管反流、胃酸分泌和胃排空的影响。结果表明,与不含膳食纤维组比较,SDF组和混合组的胃食管反流发生数目显著减少(P<0.05),但胃食管反流持续时间显著延长(P<0.05)。在胃酸分泌和超声下胃腔面积上,三组没有差异。
三、不同类型的肠内液体对胃排空的影响
影响胃内营养物质排空的因素包括物理类型(液体或固体)、能量、化学组成、pH和渗透压等。惰性液体如水或等张盐水(0.9%NaCl)的排空遵循单一指数曲线(一级动力学方式),即排出胃的液体量占保留在胃内液体量的一个恒定部分。在人,惰性液体8~18min内可被排空50%。EN制剂的排空遵循曲线直线函数关系。最迟为持续5~30min的快相,继以持续约2h的慢相,这时营养液以恒定速率排出。一般的,制剂的排空速率控制在每小时向十二指肠传送836.8kJ(200kcal)能量。
EN制剂的排空由对快相时程的调节来控制。浓葡萄糖液可缩短快相时程,使慢的线性相得以延缓其自胃排出,而稀葡萄糖液则延长快相,加速向十二指肠传递。含有脂肪的液体和固体物质排空最慢。
不同氮源的EN制剂对胃排空的影响有所不同。Bury等以等体积(300ml和600ml)的匀浆膳(整蛋白氮源)及两种要素型(氨基酸氮源)制剂(Vivonex和Flexical)一次性注入正常成人胃内,以水为对照物,胃排空时间和胃酸分泌量显示于表20-1。但如果使用输液泵以100~125ml/h速率连续泵注,则几种制剂间在胃排空方面并无差异。
表20-1 不同制剂对胃排空与分泌的影响
四、肠内营养与小肠的运动
在输注营养液后,小肠运动时间取决于摄入营养液的能量、性质、摄入速度等。动物实验表明,1882.8kJ(450kcal)营养液可引起餐后型运动并持续3h。18碳脂肪酸与等能量的蔗糖或乳蛋白相比,则可使餐后型运动持续更长时间(大于8h)。Hasler等的人体研究表明,含9%脂肪的1 673.6kJ(400kcal)能量的营养液可使小肠胃肠移行性复合运动中断(294±21)min。当脂肪含量升至50%时,可使餐后型运动延长至(410±42)min。向空肠内饲入营养液,随着饲入速度由2.09kJ/min(0.5kcal/min)增至10.46kJ/min(2.5kcal/min),空肠运动将逐步被抑制。营养液被推入近端结肠后,如果有未被吸收的营养物质进入回肠,胃的排空和小肠的转运将变慢,此机制被称为“回肠制动”,其结果是延长营养液和可吸收肠管的接触时间,此机制受胃肠激素调控。
有人进行了向十二指肠灌注混合性营养液的体内实验,并收集回肠分泌的水分和电解质,结果表明有可能是激素参与控制远端小肠分泌。另一方面的证据是,经静脉输入胃泌素、促胰液素、缩胆囊素及胰高糖素后产生的结果与正常进食后相似。但是最近一些研究证实,EN制剂的渗透压是导致喂养后回肠分泌或吸收出现改变的主要原因,这与上述的实验结果相矛盾。但近期的这些研究存在方法上的缺陷:①所用方法结果的回收率仅为55%,用于评价回肠水分和离子的转运稳定性较差;②离子转运的测定是依赖于肠腔灌注,而灌注液中缺乏葡萄糖和氨基酸,由此忽略了这两种对钠吸收起协同作用的物质的影响;③腔内置充气囊在灌注时将十二指肠和回肠分开,这种膨胀的机械刺激本身即可引起远端回肠的反应。
因上述实验结果难以确定肠内营养对小肠的影响,Raimundo等在健康志愿者观察胃内营养和十二指肠内营养对小肠运动和进入盲肠的液体量的影响。该实验采用与住院患者近似的能量8 368kJ(2 000kcal)和给液速度251.04kJ/h(60kcal/h)。结果表明,在幽门以下行肠内营养后,小肠运动与正常进食相似,而结肠流入液体量较空腹水平增高;在胃内营养支持后,小肠运动或结肠流入液体量仍相当于空腹的水平。
五、早期肠内营养与胃肠动力
(一)早期肠内营养的概念
目前,对“早期”肠内营养的界定标准尚不统一。从现代胃肠动力学角度看,胃肠动力恢复的标准应取决于胃肠移行性复合运动的出现。目前发现腹部中等手术后6h即可测得胃肠移行性复合运动,故目前一般将术后6~24h内给予EN称为“早期肠内营养”。
(二)早期肠内营养对胃肠动力的影响
动物实验表明,对创伤缺血再灌注大鼠模型喂饲肠内营养,并以小肠内标志物平均几何分布中心计数(the mean geometric center of marker distribution,MGC)作为小肠传输时间的测定指标,结果发现创伤大鼠缺血再灌注后肠传输时间在再灌注24h和48h分别为(3.5±0.2)min和(4.5±1.1)min,明显低于其各自的对照组[(5.1±0.3)min和(5.9±0.5)min]。而隔夜接受肠内营养的大鼠再灌注后肠传输时间明显改善,为(0.6±1.1)min,显著高于接受盐水的对照组[(4.8±0.3)min]。
临床研究与动物实验的结论具有一致性。对13例机械通气患儿分别进行早期喂养(6例,在出生后平均2.5d开始喂奶,2ml/kg,每2h1次)和常规喂养(7例,在出生后平均13.6天开始喂奶)。两组均在出生后第3日开始PN。放射性核素胃食管显像测定结果显示,早期喂养组胃排空率显著快于常规喂养组[分别为(32.6±12.2)%,(16.0±5.5)%,P<0.05];达到全量EN时间明显缩短[分别为(17.5±8.0)d,(34.9±17.7)d,P<0.05];到达拔胃管时间也明显缩短[分别为(12.2±8.3)天,(31.0±11.2)天,P<0.05]。故认为早期喂养能促进患儿胃肠动力成熟,缩短达到全量EN的时间。
(于 康 贝 濂 柯美云)
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