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编号:10224295
脂肪乳剂对呼吸功能的影响
http://www.100md.com 《肠外与肠内营养》 1999年第3期
     作者:胡建昆 李春梅

    单位:胡建昆 陈佳平(华西医科大学附属第一医院外科,成都 610041);李春梅 王佑娟(华西医科大学附属第一医院内科)

    关键词:脂肪乳剂;营养支持;呼吸功能

    肠外与肠内营养990318 胡建昆 李春梅综述 陈佳平 王佑娟审校

    中图分类号:R459.3 文献标识码:A 文章编号:1007-810X(1 999)03-0176-04

    自Schuberth和Wretlind(1961年)成功制成脂肪乳剂以来,脂肪乳(fat emulsion,EF)作为肠外营养中非蛋白热量的来源已在临床广泛应用。FE为机体提供了能量和必需脂肪酸(EFA),避免了EFA的缺乏,促进脂溶性维生素的吸收,并有效维持氮平衡。由于溶液的等渗性, FE也适合周围静脉应用。由葡萄糖及脂肪乳组成的双重能量系统近来受到重视,它提供人体的非蛋白能源,其中脂肪乳提供人体非蛋白热量的30%~50%。单纯用葡萄糖供能可导致高血糖症、CO2产生过多、水潴留、必需脂肪酸缺乏等并发症,而双重能量系统可明显减少这些并发症,并可提高蛋白质合成速度。FE中的不饱和脂肪酸是合成效应多样性的前列腺素 的前体,而且又有利于肺泡表面活性物质的生成及其活性的改变。鉴于脂肪乳的上述优点,人们对它的研究也十分活跃,但在危重病人中应用脂肪乳剂对呼吸功能的影响,临床上曾有一定分歧。为更好地认识这一问题,本文就脂肪乳对呼吸功能的影响作一综述。
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    1 脂肪乳组成及代谢

    脂肪乳剂为无热原的灭菌制品,主要成分为纯化的卵磷脂所乳化的精制大豆油。大豆油是以 多不饱和脂肪酸为主的长链甘油三酯(LCT)混合物。多不饱和脂肪酸(PUFA)指含有一个以上双键的脂肪酸。其中n-6组的亚油酸和n-3组的α-亚麻酸不能在体内合成,必须由体外供给 ,故称必需脂肪酸(EFA)。以常用的10%Intralipid(华瑞制药有限公司生产)为例,每1 000 ml中含大豆油100 g,卵磷脂12 g,甘油22.5 g,注射用水加至1 000 ml,pH值约8,渗透压 300 mmol/L,供能约4 600 kJ/L。脂肪乳滴粒径平均为0.13~0.16 μm,在循环中的消除与 乳 糜微粒(CM)的代谢途径相同。脂肪乳中的甘油三酯(TG)被激活的骨骼肌、心肌及脂肪等组织 的毛细血管内皮细胞表面的脂蛋白脂酶(LPL)逐步水解,产生甘油及游离脂肪酸(FFA),释出 的脂肪酸为心肌、骨骼肌、脂肪及肝组织摄取。FFA储存于脂肪组织中,既可作为合成前列 腺素(PG)原料,又可进入肌组织氧化供能,另一部分FFA则与血浆白蛋白结合。
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    2 脂肪乳影响呼吸功能的机制

    临床上常以双重 能源提供机体 热量,因而先简要介绍葡萄糖对呼吸功能的影响。高糖在分解代谢中产生了大量的CO2, 导致CO2蓄积和呼吸商增加,使PaCO2(动脉血二氧化碳分压)、A-aDO2(肺泡气-动脉氧分压差)升高。CO2蓄积致使细胞外液酸中毒,氧离曲线右移,使氧与血红蛋白的解离增加,需吸入在较高的O2浓度才能维持PaO2(动脉血氧分压),从而使PaO2/FiO2(动脉 血氧分压/吸氧浓度分数)比值进一步下降,加重原有肺部疾病的损害。与葡萄糖供能相比, 脂肪乳代谢产生的CO2较少,对呼吸功能的影响可能通过以下途径:

    2.1 脂肪粒沉积于肺 Greene等研究了静脉输注脂肪乳剂与肺弥 散的关系,发 现高血脂降低了肺的弥散能力〔1〕。Sundstrom等也发现输注脂肪乳使肺CO弥散能力 (DLCO)及A-aDO2下降〔2〕。Kuo和Whereat报告输注脂肪乳降低了动脉血氧饱和度〔3〕。Venus等认为输入脂肪乳改变了肺毛细血管膜结构,从而使氧合能力降低, 肺内分流增加〔4〕。提示输入脂肪乳不久,将出现高脂血症,脂肪颗粒在肺巨噬系统 沉积以及红细胞膜的变化,改变了肺毛细血管膜结构,从而使氧合能力下降,致使肺内分流 (shunt)增加,肺弥散能力降低,加重了肺功能不全病人的通气/灌流比例失调。但Branemar k等显微镜下观察静脉输注Intralipid后的毛细血管内血流,没有发现脂质覆盖在红细胞表 面或有血小板聚集。Schroder的尸解资料提示,静脉输注脂肪乳剂并没有出现脂质沉积。因此,认为通气/灌流比例失调是因前列腺素增加所致,而不是肺毛细血管脂类沉积的结果。
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    2.2 前列腺素的影响 脂肪乳中大量的多不饱和脂肪酸(包括亚 油酸和亚麻酸) 是合成前列腺素的前体。这些前体在不同酶的作用下迅速产生具有扩血管活性、抗炎性前列 腺素(PGE2和PGI2);或具有缩血管活性、促炎性物质(PGF和TXA2)。合成前 列腺素的数量和种类决定于脂肪乳输入的浓度、速度、时间长短以及脂肪酸的化学结构特点 〔5〕。快速静脉输注脂肪乳剂使缩血管物质(TXA2)产生占优势;而慢速静脉输注 脂肪乳主要产生具扩血管作用的前列腺素(PGE2和PGI)〔6〕,并抑制TXA 2和 白三烯的产生。一方面,扩血管性PGE2及PGI2对许多免疫和炎症反应起抑制作用,包括 抑制血小板聚集,抑制白细胞趋化、粘附、聚集和吞噬功能,抑制反应性氧化物产生。汪建 新等认为PGE1对成人呼吸窘迫综合征(ARDS)有良好的治疗作用〔7〕。秦环龙等发 现给兔急性肺损伤时输注脂肪乳,PGI2及PGI2/TXA2比值明显升高,抑制中性粒细胞 在肺内聚集及炎症反应,减轻了对肺的损伤〔8〕。同时脂肪乳使肺泡表面活性物质 的合成和活性增强,使呼吸功能得到改善。因此,有人主张Intralipid可作为一种改善呼吸 功能的治疗剂。另一方面,缩血管性前列腺素可诱发支气管平滑肌痉挛,使肺血管收缩而导 致肺动脉高压,肺毛细血管压力增加,并引起肺炎症反应,血管通透性增加,又影响呼吸功 能。Mathru等发现缓慢静脉输注脂肪乳可引起肺血管扩张反应,肺内分流增加;而快速输注 时则引起肺血管收缩,使平均肺动脉压(MPAP)增加,因而肺内分流无变化〔6〕。有 研究表明,吲哚美辛(Indomethacin)和阿司匹林(ASA)可以提高PaO2,减少肺内分流 〔9,10〕。Bandouin等研究却认为吲哚美辛不能调节由脂肪乳引起的肺血管张力变化 〔11〕。Schafer等发现内源性PGE2可抑制TXA2的产生,减轻肺炎症反应〔12 〕。应用TXA2拮抗剂可防止肺血管张力变化〔13〕。因此,认为对呼吸功能影响 主要是因缩血管性前列腺素及TXA2所致。
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    2.3 肝网状内皮系统细菌清除力下降 输注脂肪乳将导致肝网状内皮系统(RES)清除细菌的能力下降〔14〕。特别是新生儿 及感染病人,脂蛋白脂酶(LPL)活性降低〔15〕,脂肪廓清能力下降,发生脂肪超载 时对RES的抑制更加明显。RES清除细菌能力降低,肺巨噬细胞系统捕获细菌能力将可能增强 ,肺内细菌增加,可导致肺局部炎症反应,甚至诱发全身败血症〔16〕,因而影响呼 吸功能。

    3 脂肪乳对呼吸功能的影响

    Sundstrom等对6例健康者输注脂肪乳发现,DLCO和A-aDO2在输注时均下降(其中DLCO下降约15%),停止输注45 min后二者恢复正常,推测DLCO的轻度下降对健康人并无临床意义〔2〕。Kuo和Whereat报告输注脂肪乳降低了动脉血氧饱和度〔3〕。Rubin等认为在无原发肺损伤的条件下,短期使用脂肪乳不会引起呼吸功能的损害〔17〕。Sosenko等发现输注脂肪乳,肺不饱和脂肪酸增加,可避免氧自由基对新生鼠肺的损害〔18〕。Hwang等将48例不同呼吸衰竭类型病人分为四组,即不伴有原有肺部疾患组、肺部感染伴呼吸衰竭组、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)伴呼吸衰竭组、ARDS组。4 h输入10%脂肪乳500 ml,结果表明输注脂肪乳对不伴原有肺部疾患组呼吸功能有益,PaO2/FiO2增加,A-aDO2降低,肺内分流(shunt)减少;对肺部感染或COPD组有轻度影响;对ARDS组则引 起PaO2/FiO2显著降低及肺内分流的显著增加,且肺内分流在并发有败血症的病人增加更为显著。这些改变虽在脂肪乳输注结束后很快恢复正常,但他们认为对ARDS特别是并发败血症的病人,脂肪乳的输注仍应谨慎〔19〕。Venus等也发现ARDS病人输注脂肪乳,PaO2/FiO2降低,MPAP和肺血管阻力(PVR)增加,肺内分流显著增加,特别是并发败血症时肺内分流增加更加显著。这些变化在停止输注后同样很快恢复正常〔4〕。Mathru等研究表明,给ARDS病人快速输注脂肪乳(20%Intralipid 500 ml,5 h)后MPAP增加,肺内分流却无变化;缓慢输注脂肪乳(20%Intralipid 500 ml,10 h)则肺内分流增加〔6〕。而 Zakinthinos对6例ARDS病人输注脂肪乳,未发现呼吸功能有显著变化,并推测快速输注脂肪乳可避免对危重病人气体交换的影响〔20〕
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    4 中、长链甘油三酯的应用

    近年来,中链甘油三酯(MCT)的应用受到重视。MCT与LCT的理化特性及代谢均不同〔21 〕。来源于椰子油的MCT主要是饱和脂肪酸,分子量低(116~172),水溶性强,碳链长度为 C6~C12。MCT进入体内经脂蛋白酯酶和肝脂酶的作用,水解为游离中链脂肪酸(MCFA )及甘油。一部分MCFA进入细胞与α-磷酸甘油再酯化为甘油三酯而贮存;大部分MCFA将随 血液循环进入肝和肌细胞进行β-氧化,产生三磷酸腺苷(ATP)。MCT被迅速氧化清除,较LC T产生较多的乙酰辅酶A,酮体生成增加,其代谢产物不会再合成脂肪酸而在体内贮存,而且 MCT不会沉积于RES,可避免对其影响〔22〕。临床上,由于人体必需脂肪酸均为LCT,为防止必需脂肪酸的缺乏,常采用MCT/LCT混合制剂(MCT∶LCT=1∶1,重量比)〔23〕,以MCT进行迅速氧化供能,以LCT提供必需脂肪酸,成为重要生物活性分子组成原料及细 胞膜结构的组成成分。
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    理论上,MCT为饱和脂肪酸,产生较少的前列腺素,水溶性强,氧化代谢快,较少沉积于肺 ,而且对RES影响小,故对呼吸功能影响较少。但MCT可产生大量FFA和酮体,体内会因高酮 血症和高乳酸血症而产生酸中毒,故有代谢性酸中毒的病人应慎用。Fiaccadori等对12例行 二尖瓣置换术后病人以3.3 mg/(kg.min)持续输注MCT/LCT 2 h,肺内分流无变化,体内仍 维持酸碱平衡,对心、肺功能无不良影响〔22〕。有研究表明,静脉输注MCT/LCT对 肺血流动力学及气体交换、动脉血气分析基本无影响〔24〕。但Chassard等发现机械 通气的病人如快速输注MCT可引起代谢增加,考虑可能与MCT氧化迅速、代谢彻底有关〔 25〕。故术后危重病人及肺功能低下病人应延长MCT输注时间。

    总之,脂肪乳中的不饱和脂肪酸是合成前列腺素的前体。输注脂肪乳可能通过前列腺素的合 成和肺泡表面活性物质的生成而有益于呼吸功能的改善。当然,也可能通过脂肪乳粒沉积于 肺、血管活性前列腺素改变肺的血管张力、RES清除细菌能力下降等途径,进而影响肺氧合能力,使肺血管压力及阻力增加,通气/灌流比例失调等。脂肪乳剂对正常人呼吸功能基本无影响已成共识,而对原有肺部疾患病人,特别是ARDS病人的呼吸功能是否有影响目前仍存在分歧,尚需进一步研究。给ARDS病人输注脂肪乳宜谨慎。必须指出,MCT/LCT脂肪乳是一 种高能量静脉制剂,能被机体迅速氧化利用,对呼吸功能的影响较小,使用亦较安全,适合于临床应用。
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    收稿日期:1998-05-25;修订日期:1999-02-14, 百拇医药