一、糖类制剂

一、糖类制剂

糖类包括可溶性单糖和由多个单糖组成的大分子可溶性多聚体,其主要生理功能是提供能量。肠外营养支持中糖类可占总能量的50%~60%。此外,糖类还参与构成人体代谢过程中的一些重要物质,如DNA、RNA、ATP和辅酶等。

葡萄糖是临床上肠外营养中最主要的糖类,也是目前肠外营养混合液中唯一的糖类来源。葡萄糖制剂来源丰富,价廉,无配伍禁忌,最符合人体生理要求,能被所有器官利用,其省氮效应早已肯定,是临床上应用最多的能源物质。机体大部分细胞都能利用葡萄糖,包括中枢和周围神经系统、红细胞以及修复组织的基质。静息状态下,大脑对葡萄糖的消耗是总能量消耗的一个重要组成部分,约占机体每日总能量消耗的20%。人体某些器官、组织(如大脑、神经组织、肾髓质、红细胞、快速增殖的细胞等)只能以其作为能源物质。葡萄糖进入血液后,在酶及内分泌激素的作用下很快被代谢成CO2和H2O并释放能量,剩余的以糖原的形式储存在肝脏和肌肉组织中。正常情况下,通过肝脏糖异生作用产生的葡萄糖为2.5~3.0 mg/(kg·min),相当于3.6~4.3 g/(kg·h)。这意味着一个70 kg体重成人每日产生250~300 g葡萄糖,在应激状况下,葡萄糖的生成速率加快。因此,为维持正常血糖浓度和/或有效抑制肝脏糖异生作用,每日外源性葡萄糖的最低摄入量应在2~3 g/(kg·d)以上。

正常情况下,机体血浆葡萄糖浓度维持在一定水平。在静脉输注葡萄糖时,血浆葡萄糖浓度调节是肠外营养时整个代谢反应调节的基础。在输注葡萄糖时,有两个过程可使血浆葡萄糖浓度保持最小变化:一是降低内源性葡萄糖产生,二是增强葡萄糖的清除。在葡萄糖输注开始的几小时内,最早的有效机制是抑制葡萄糖产生。实验证明,这一反应不依赖体内胰岛素水平,而此时葡萄糖的清除无影响。但是,在输注葡萄糖数小时后,胰岛素分泌增加并开始促进葡萄糖清除。因而,早期的高血糖经过一段时间后下降。一旦外周组织适应了葡萄糖输注后,葡萄糖输注速率可以增加而血糖水平却无明显变化。

临床上输注葡萄糖抑制内源性葡萄糖产生作用的意义是明显的,葡萄糖输注后主要的省氮效应是因为抑制了机体内源性葡萄糖产生,减少机体蛋白质的分解,抑制从氨基酸来的糖异生作用。从大量有关葡萄糖氧化的研究资料中发现,最大的省氮效应发生在葡萄糖输注速率在l mg/(kg·min),因为这一输注速率其抑制葡萄糖产生最明显。尽管高的输注速率其省氮更大,但其超过值是很有限的,因为内源性葡萄糖产生抑制已经到了极限,而过量的葡萄糖不能很快地被氧化供能。

葡萄糖作为重要的糖类,能为机体所有细胞代谢。然而葡萄糖的氧化利用是有限的,并且与机体能量消耗相关。婴儿和儿童的葡萄糖氧化速率高于成年人,体力活动和锻炼时氧化利用率也较高。在静坐或卧床的成年人,葡萄糖的氧化利用率依赖于机体的能量消耗,其最大值为5 mg/(kg·min)。因此,静息状态下或住院的成年患者,葡萄糖摄入量应小于7 g/(kg·d)。超量后易引起高血糖和糖尿,长期过量输入会转化成脂肪沉积在肝脏等内脏和组织。

肠外营养时葡萄糖供能约占每日非蛋白热量的60%,一般按照3~3.5 g/(kg·d)供给较合适,其上限为4.0 g/(kg·d)。连续滴注过程中,葡萄糖输注不应超过最大氧化率5 mg/(kg·min),相当于0.3 g/(kg·h)。间隙滴注过程中,葡萄糖剂量不应高于10 mg/(kg·min)[或0.6(g/(kg·h)]。如超过此剂量输注,就超过了机体对葡萄糖最大的氧化速率。此时,来不及氧化的葡萄糖以糖原的形式储存在肝脏及肌肉中,在没有外源性葡萄糖摄入时被机体氧化利用。

应激状态时葡萄糖转换率显著增加(2~3倍),大部分葡萄糖有氧酵解生成乳酸,作为肝脏糖异生的底物。此时,由于儿茶酚胺、胰高血糖素、皮质醇等激素的作用,葡萄糖的摄取和氧化率却下降。临床上,严重应激状态下患者,由于葡萄糖氧化障碍和胰岛素阻抗存在,葡萄糖氧化利用率下降为2~3 g/(kg·d),大量高渗葡萄糖摄入会导致高血糖、糖尿或高渗性昏迷,产生某些有害的结果,包括:①机体静息能量消耗增高。②高血糖及高渗性并发症,影响患者临床结局。③二氧化碳产生过多,加重呼吸肌负荷。④肝功能损害或脂肪肝。⑤体内有限的糖异生受抑制。因此,对于严重应激危重患者,目前多推荐每日葡萄糖供给量应严格限制在2~3 g/(kg·d)范围,葡萄糖的最大输注速率应少于3 mg/(kg·min)。超过这个剂量,氧耗量增加,二氧化碳的生成也增加,容易发生呼吸功能不全。因此,以避免因葡萄糖摄入过量所致的代谢副作用。同时,应输注胰岛素控制血糖在4.5~6.1 mmol/L,至少要控制在8.0 mmol/L以下,以避免高血糖对患者预后造成的不利影响。

目前临床上常用的葡萄糖制剂的浓度为5%、10%、25%及50%。

当前,葡萄糖是肠外营养混合液中唯一的糖类来源。在过去,其他糖类制剂如果糖、麦芽糖、山梨醇或木糖醇注射液等曾被运用于肠外营养中,其理由有两个:首先,果糖、山梨醇和木糖醇等被认为对糖尿病患者有益,这些物质经静脉输入体内后经水解成葡萄糖后进入糖代谢途径而被机体利用,其在体内的利用率与葡萄糖相似,但对血糖浓度的影响较葡萄糖小;其次,果糖和多元醇不会与氨基酸中的氨基发生反应,可增加营养液的稳定性。目前,临床上肠外营养时不再使用果糖和多元醇了。最新的研究发现,果糖、多元醇与葡萄糖相比较,在糖尿病患者的肠外营养支持中并无更多的优势,且这些糖类的利用率个体差异较大。对于部分患者而言,输注这些糖类可能引起一些副作用,如乳酸性酸中毒,尿酸生成增加,二磷酸果糖缺乏者会发生肝脏损害,渗透性利尿和继发性脱水等。因此,国际上大多数营养学会及机构均不推荐肠外营养时应用这些制剂。