《臨床營養(yǎng)學(xué)》 37.2　創(chuàng)傷后內(nèi)分泌變化及其代謝影響

早在1930，Cuthbertson即在外科代謝領(lǐng)域內(nèi)作出貢獻(xiàn)，他觀察到長骨骨折的病人，尿氮、鉀、磷及硫排出增加，并認(rèn)為是由于全身反應(yīng)及局部損傷組織的破壞代謝所致。1942年“可可林”（Coconut Grove）地區(qū)大火，引起Moore對外科病人代謝問題的深入研究。1952年發(fā)表了《外科病人代謝反應(yīng)》一書，它是外科史上的一個里程碑，激起了許多臨床醫(yī)生及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)工作者對創(chuàng)傷后機(jī)體生理與生化變化的重視和廣泛的研究。觀察到創(chuàng)傷雖有多種多樣，如外科手術(shù)、骨折、軟組織損傷、燒傷及意外損傷等，但引起的全身反應(yīng)是相似的。首先是神經(jīng)活動的緊急動員，繼而發(fā)生內(nèi)分泌變化，以致代謝改變。其反應(yīng)的強(qiáng)弱隨創(chuàng)傷的程度而異。

Moore將創(chuàng)傷后的變化過程分為四個階段：①急性損傷階段；②轉(zhuǎn)折點(diǎn)階段；③代謝合成階段；④脂肪積累階段。

現(xiàn)將四個階段的變化結(jié)合新近的認(rèn)識分別討論如下：

（1）急性損傷階段 即垂體-腎上腺功能增進(jìn)期。約在創(chuàng)傷后1～3天。創(chuàng)傷時，一方面來自損傷部位的疼痛刺激和精神因素，使交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮，神經(jīng)末梢及腎上腺髓質(zhì)分別分泌大量的去甲腎上腺素及腎上腺素，通過下丘腦或腺垂體分泌促腎上腺皮質(zhì)激素。另一方面局部刺激通過傳入神經(jīng)，脊髓、腦干的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上傳至下丘腦，在大腦皮層的控制下，下丘腦一方面分泌肽類激素，創(chuàng)傷時，肞類激素中的某些成分增多，如促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素、是甲狀腺釋放激素及生長激素釋放激素，再作用于腺垂體，使促腎上腺皮質(zhì)激素、促甲狀腺素及生長激素分泌增多。作用于靶組織后，血中腎上腺皮質(zhì)激素（包括糖皮質(zhì)激素及鹽皮質(zhì)激素）、甲狀腺素及生長激素的濃度升高；另一方面使神經(jīng)垂體釋放出抗利尿激素。

抗利尿激素及鹽皮質(zhì)激素使機(jī)體保鈉排鉀，水份儲留。

對機(jī)體物質(zhì)代謝具深刻影響的是腎上腺素，去甲腎上腺素及糖皮質(zhì)激素?，F(xiàn)分述于下：

腎上腺素及去甲腎上腺素通過與肝細(xì)胞膜及肌肉細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，使細(xì)胞內(nèi)作為第二信使的環(huán)腺苷酸（cAMP）含量增高，激活蛋白激酶進(jìn)而使糖原磷酶化酶發(fā)揮作用，使肝糖原及肌糖原（體內(nèi)約75%糖原儲于骨胳肌，25%儲于肝臟）分解為葡萄糖進(jìn)入血液，抑制脂肪組織、皮膚、結(jié)締組織、淋巴組織和骨胳肌攝取和利用葡萄糖，使血糖保持于高濃度。有人觀察到，手術(shù)后8～16h體內(nèi)可利用的糖原幾乎全部耗竭。

為了保證機(jī)體的不斷需要，糖皮質(zhì)激素方面對去甲腎上腺素及腎上腺素的作用起“允許作用”（或隨同作用，即去甲腎上腺素及腎上腺素要在糖皮質(zhì)激素的參與下，才有效地發(fā)揮作用）外，還促進(jìn)肝外蛋白質(zhì)（肝臟以外的器官及骨胳肌，由于骨胳肌在全身肌肉中占45～50%，故肝外蛋白質(zhì)主要指骨胳肌的蛋白質(zhì)）分解為氨基酸，經(jīng)血循至肝臟，經(jīng)糖原異生作用生成肝糖原，以保證血糖的供應(yīng)。由肌肉蛋白降解來的丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸及甘氨酸是糖原異生速率最快的原料，特別是丙氨酸，故易于生成丙氨酸的支鏈氨基酸——亮氨酸，異亮氨酸及纈氨酸也是重要原料。糖皮質(zhì)激素也能促進(jìn)由糖原分解而產(chǎn)生乳酸，以及脂肪分解而產(chǎn)生甘油，在肝中進(jìn)行糖原異生作用，但按μmol·h-1·100g-1肝汁,糖原異生的速率比為:氨基酸:乳酸:甘油:丙酮酸=91:51:18:12。

去甲腎上腺素、腎上腺素有抑制胰島β-細(xì)胞分泌胰島素和拮抗胰島素的作用。創(chuàng)傷后，大量的去甲腎上腺素及腎上腺素強(qiáng)烈地抑制胰島素的分泌和作用的發(fā)揮（胰島素的作用是：促進(jìn)血糖進(jìn)入肝臟和骨胳肌的利用或合成糖原，或進(jìn)入脂肪組織轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬷?；促進(jìn)氨基酸進(jìn)入肝臟和骨胳肌等組織細(xì)胞合成蛋白質(zhì)；以及抑制糖元異生作用）。

糖皮質(zhì)激素、腎上腺素以及生長激素可促使胰島α-細(xì)胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素有強(qiáng)烈的促使肝糖原分解為葡萄糖的作用（經(jīng)動物實(shí)驗(yàn)，按每公斤體重給以0.7μg胰高血糖素，數(shù)分鐘內(nèi)血糖升高50%，此時需25倍的胰島素方能使血糖濃度恢復(fù)正常），以致血糖進(jìn)一步升高。

去甲腎上腺素、腎上腺素、糖皮質(zhì)激素及胰高血糖素的協(xié)同可加強(qiáng)脂肪動員，于是血中脂肪酸及甘油濃度升高，甘油可作糖原異生的原料，脂肪酸可氧化供能。

從上述可見，創(chuàng)傷后第一階段內(nèi)分泌變化對機(jī)體物質(zhì)代謝首先的影響是使肝糖原及肌糖原分解，血糖升高，以保證主要以葡萄糖為能源的腦組織和外周神經(jīng)、紅細(xì)胞、白細(xì)胞、某些吞噬細(xì)胞以及腎髓質(zhì)等組織和細(xì)胞在機(jī)體應(yīng)激時的需要。接著蛋白質(zhì)分解和存脂分解，以保證機(jī)體有源源不斷的物質(zhì)利用。

于是，由于肌肉蛋白的動物，出現(xiàn)負(fù)氮平衡，創(chuàng)傷愈重，負(fù)氮平衡愈大。由于每克氮代表6.25g蛋白質(zhì)或相當(dāng)27～30g濕瘦肌肉組織。所以，每日丟失5～15g氮，相當(dāng)消耗肌肉組織約150～500g。燒傷、復(fù)合骨折以及廣范圍手術(shù)，負(fù)氮平衡可達(dá)30g·d-1，約相當(dāng)1kg肌肉。腹膜炎、膿胸、蜂窩織炎所引起的敗血癥，或持久饑餓，氮丟失總量可達(dá)100g或更多。按70kg成人計，相當(dāng)全身肌肉重量減輕15%。

由于肌肉蛋白和體脂的動用（大手術(shù)后1～2天，體脂消耗每天可達(dá)200g以上）表現(xiàn)出明顯的消瘦。

創(chuàng)傷后，生長激素增加，其作用為：①在胰島素存在的情況下，促使氨基酸進(jìn)入細(xì)胞以及DNA與RNA的合成，進(jìn)而促進(jìn)氨基酸合成蛋白質(zhì)。此作用與胰島素的作用相同；②抑制肌肉組織和脂肪組織利用葡萄糖，促進(jìn)糖原異生，血糖濃度升高，此作用與胰島素的作用相反。

現(xiàn)已查明，創(chuàng)傷后，雖然一方面肌肉蛋白分解明顯加強(qiáng)，以提供糖原異生的原料和熱量，出現(xiàn)負(fù)氮平衡，但體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成并未減弱，包括合成機(jī)體代謝所需的各種酶類、抗體、免疫球蛋白、補(bǔ)體、肽類激素、氨基酸衍生物的神經(jīng)介制裁和其他蛋白質(zhì)等。

糖皮質(zhì)激素有促進(jìn)肝內(nèi)RNA及蛋白質(zhì)合成的作用。

創(chuàng)傷后，甲狀腺素的分泌有所增加，其作用是加強(qiáng)去甲腎上腺素及胰島素對糖代謝的作用，促進(jìn)脂肪組織對去甲腎上腺素、腎上腺素和胰高血糖素的敏感性。因此，總的結(jié)果是糖原分解、糖原異生和脂肪動員加強(qiáng)。另外，生長激素發(fā)揮作用時，需有適量的甲狀腺素。

總之，創(chuàng)傷后第一階段，機(jī)體內(nèi)分泌發(fā)生變化后，在多種激素的互相協(xié)同下，促進(jìn)或拮抗之中，代謝產(chǎn)生變化。這些變化總的來說有利于機(jī)體對創(chuàng)傷刺激的應(yīng)答，使機(jī)體能耐受創(chuàng)傷的刺激。這從以下幾方面情況可以說明：①若用藥物過分抑制機(jī)體在創(chuàng)傷后促腎上腺皮摶的激素或腎上腺皮質(zhì)激素或去甲腎上腺素、腎上腺素的分泌，對機(jī)體耐受創(chuàng)傷的刺激都不利，而給以胰島素，葡萄糖及氯化鉀則對機(jī)體有利；②體弱的老年人（內(nèi)分泌應(yīng)答能力低）或營養(yǎng)狀況極度不良的病人（體內(nèi)糖原蛋白質(zhì)及脂肪等營養(yǎng)素儲備不足），再經(jīng)受創(chuàng)傷，則耐受性差，死亡率高；③嚴(yán)重創(chuàng)傷后死亡者的血中糖皮質(zhì)激素含量很低；④嚴(yán)重膿毒癥病人，若生長激素分泌抑制以及胰島素的分泌衰竭時，幾乎必定死亡。

當(dāng)然，機(jī)體最好不經(jīng)受創(chuàng)傷，于不得不經(jīng)受創(chuàng)傷時（如擇期手術(shù)），創(chuàng)傷本身及創(chuàng)傷引起的刺激愈輕愈好，則機(jī)體需要作出的應(yīng)答輕，機(jī)體耗損小。因此，外科醫(yī)生給病人手術(shù)時，術(shù)中應(yīng)控制出血，輸液以保持血容量，操作輕柔熟練，盡量減輕組織的損傷和在漿液腔中留下血塊，消除壞死組織，減輕酸中毒，預(yù)防和治療肺功能不全，引流膿液和止痛都能避免創(chuàng)傷反應(yīng)的加重。而術(shù)前與術(shù)后適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)支持則能增強(qiáng)相體對手術(shù)的耐受，安全渡過創(chuàng)傷后第一階段的反應(yīng)，促使第二與第三階段早日來臨，整個過程早日結(jié)束，迅速恢復(fù)健康。

創(chuàng)傷接第一階段反應(yīng)的強(qiáng)弱可分為三組：①輕度損傷——輕微的組織損傷，伴隨暫時性的饑餓而體液丟失很少。如輕度骨折、扭傷、燙傷、裂傷或涉及少量組織的損傷；②中度損傷——較大量的組織損傷，雖有體液的丟失，卻是暫時性的，饑餓時間約3～5天。如大多數(shù)涉及軟組織無感染的手術(shù)，以及無組織壞死，無大出血的軟組織貫通傷等；③重度損傷：大量組織損傷、組織壞死、敗血癥、肺功能不足、長時間缺氧、長時間低血容量。如大面積燒傷、嚴(yán)重失血、主動脈瘤破裂、腹膜炎、雙側(cè)股骨骨折伴骨盆骨折、戰(zhàn)傷及車禍所致?lián)p傷等。

創(chuàng)傷后第一階段機(jī)體內(nèi)分泌的反應(yīng)，以第①組較輕微，隨著創(chuàng)傷程度加重而加劇；第③組的反應(yīng)最為強(qiáng)烈。

在創(chuàng)傷后反應(yīng)演變過程 ，每個階段的持續(xù)時間，也隨創(chuàng)傷的輕重而有增減。

住院的外科病人，大多數(shù)屬于第②組，以及部分屬于第③組。

（2）轉(zhuǎn)折點(diǎn)階段 即垂體-腎上腺功能減退期。約在創(chuàng)傷后第4～8天。在第一階段機(jī)體的內(nèi)分泌和代謝經(jīng)歷強(qiáng)烈的變化后，若無感染或并發(fā)癥，約從第四天或第五天開始，持續(xù)3～4天，內(nèi)分泌的變化逐漸緩和，去甲腎上腺素及腎上腺素分泌減少，胰島素抑制的情況減輕，胰高血糖素下降，糖皮質(zhì)激素逐漸恢復(fù)正常。此時，組織蛋白質(zhì)分解和負(fù)氮平衡降低，體脂動用減少，出現(xiàn)為代謝的轉(zhuǎn)折期。此時，機(jī)體雖處于負(fù)氮平衡,但傷口處的組織能優(yōu)先獲得修復(fù)所需物質(zhì),以滿足愈合的需要。此時，若進(jìn)食或靜脈給以營養(yǎng)，則能很好吸收。病人渴望食物和營養(yǎng)，象未受創(chuàng)傷的饑餓病人一樣，并且情緒好轉(zhuǎn)，愿與人交往和回到生活中來。若營養(yǎng)供給順利，則迅速進(jìn)入合成代謝階段，肌肉蛋白重新合成迅速出現(xiàn)。

（3）合成代謝階段 約在創(chuàng)傷后8～14天。內(nèi)分泌的變化基本上恢復(fù)到傷前水平。并且生長激素及胰島素等促進(jìn)合成代謝的激素占優(yōu)勢。病人食欲良好，每日可攝入8400～12600kJ（2000～3000kcal）熱量，出現(xiàn)3～5g·d-1的正氮平衡，相當(dāng)100～150g濕瘦肌肉。由于每日增加不多，故體重增加在短時內(nèi)尚不明顯，但尿氮排出明顯下降。由于合成代謝的速率（每日3～5g正氮平衡）遠(yuǎn)較第一階段每日5～15g負(fù)氮平衡為慢，故體重要恢復(fù)到創(chuàng)傷前水平，所需時間遠(yuǎn)較第一階段為長。若每周增重1kg，這種速率已令人滿意。病人開始恢復(fù)肌力和精力。雖然傷口一期愈合時，不一定為正氮平衡。但正氮平衡對病人肌力和精力的恢復(fù)卻是必要的。大部分病人此時出院回家。若此時未能得到營養(yǎng)支持，或不能進(jìn)食，使機(jī)體處于饑餓狀態(tài)，雖然內(nèi)分泌的變化已為進(jìn)入合成代謝階段作好準(zhǔn)備，卻因客觀條件所限而延遲。

饑餓本身對機(jī)體也是一種刺激（詳見下節(jié)）也能使代謝產(chǎn)生變化，不利于康復(fù)。

（4）脂肪積累階段，約創(chuàng)傷后10～14天開始。當(dāng)體蛋白恢復(fù)至正常水平后，在營養(yǎng)支持充裕的情況下，轉(zhuǎn)變?yōu)橹痉e累起來。此時，鈉、鉀、氮都處于平衡，尿量也正常。

從以上所敘可見，病人于創(chuàng)傷后內(nèi)分泌及代謝反應(yīng)的每一階段，是否得到適當(dāng)?shù)闹委熀蜖I養(yǎng)支持，對其預(yù)后及康復(fù)都有極大的影響。