慢性肾病中与外科营养关系最密切的是肾病综合征和终末期肾病,这两种疾病状态有共同的代谢特点,均对营养产生明显的影响,在合并需要手术治疗的腹部疾病时,也是营养支持的难点之一。
肾病综合征患者肾小球的选择性滤过功能受损,导致分子量中等大小的白蛋白可以滤过,出现蛋白尿和蛋白质代谢异常。肾病综合征的诊断标准:①尿蛋白超过3.5 g/d;②血浆白蛋白低于30 g/L;③水肿;④血脂升高。这4点也是其病理生理特点,其中①②两项为诊断必需。低蛋白血症或者蛋白质代谢是外科医生关注的问题,尤其是围手术期,当肾病综合征合并外科疾病,往往成为外科棘手的营养问题。
由于肾病综合征的特征是白蛋白丢失引起蛋白质代谢的明显改变,但同时可以引起其他方面的代谢改变,因此肾病综合征对营养有较大的影响。
正常情况下,白蛋白的合成和分解量相等,能保持白蛋白池的稳定,在肾病综合征的情况下,通过尿液的蛋白质持续丢失,也引起机体蛋白质代谢的异常,主要表现为白蛋白合成增加、白蛋白分解代谢率降低、血管外的白蛋白进入血管内。
正常情况下,10%~20%的白蛋白分解发生在肾脏,这部分的白蛋白也代表正常肾小球滤过的白蛋白量。当肾小球滤过白蛋白量增加时,肾小管上皮的代谢能力有限,滤过的蛋白质随尿液排出,因此尿蛋白可代表白蛋白的丢失量。
白蛋白主要在肝脏合成,尿蛋白丢失量增加时,体内合成白蛋白的速度也加快,白蛋白增加是其同源基因转录活性增加的结果,并受早期生长反应因子-1(early growth response-1,EGR-1)和肝细胞核因子-4(hepatocyte nuclear factor-4,HNF-4)等转录因子的调节。正常的血浆白蛋白浓度和正常的白蛋白合成速度有赖于食物中蛋白质和食物热卡的相对比例,合适热氮比有利于白蛋白的合成。白蛋白合成量增加时,其他类型的蛋白合成量也增加,如纤维蛋白原等,也可使肾小球选择性通透性增强,持续的高蛋白饮食可能造成肾脏永久性的损害,加速肾病综合征的进展,纤维蛋白原的增加也是动脉粥样硬化的重要因素之一。因此增加蛋白饮食时,白蛋白合成量增加,而白蛋白的排泄及分解量也增加,结果是血浆白蛋白浓度并不增加。在肾病综合征的情况下,增加血浆白蛋白浓度的主要手段在于减少肾小球的白蛋白排泄。
由于肾小球滤过率的提高,除白蛋白被滤出外,分子量与白蛋白类似或更小的非白蛋白也被滤出,而高分子的白蛋白即留在血浆中,导致血清蛋白成分和比例发生改变。被滤出的蛋白主要由肝脏合成,因此肾病综合征的白蛋白代谢也可以看作肝肾在白蛋白代谢上的互动。这些蛋白质的丢失,可引起相应的病理生理改变,例如,转铁蛋白的丢失引起小细胞低色素性贫血,维生素D结合蛋白的丢失导致维生素D缺乏 [1] 和低钙血症。
这些异常的蛋白质消耗如得不到补充,机体将分解肌肉的蛋白质,并将其转运到肝脏,供肝脏合成生命活动需要的蛋白质,导致肌少症的发生。
高脂血症也是肾病综合征的特征之一,主要表现为低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)、极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)和中密度脂蛋白(intermediate density lipoprotein,IDL)的增加,而高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)则无明显改变,因此动脉粥样硬化的风险增加。
肾病综合征造成明显的营养改变,对患者造成慢性的机体损害,当患者需要接受手术时,营养问题和手术风险成为突出而矛盾的问题。
受传统观念等因素的影响,外科医生普遍看重白蛋白的营养价值及其对手术风险的影响,以至于要求手术前人血清白蛋白浓度补充至一定的数值,但目标往往难以达到。
另一方面,补充白蛋白会加重肾功能的损害,加重肾病综合征。同时,补充外源性白蛋白还会引起白蛋白合成的抑制,对增加机体白蛋白池的储备不利。
因此,外科不应将白蛋白作为单纯的营养指标看待,也不应要求在手术前将人血清白蛋白浓度作为一个绝对的指标。围手术期营养支持的意义是增强机体的储备能力,包括蛋白质和能量物质(糖原和脂肪等)的储备,尤其是蛋白质储备,因此肾病综合征患者围手术期营养关注的重点是蛋白质代谢,以维持机体的正氮平衡。
正常情况下,肝脏与骨骼肌之间存在蛋白质的互动,骨骼肌的活动可以产生有利于机体本身蛋白质合成的内分泌改变,包括肝脏和骨骼肌等脏器蛋白质合成的增加,病理情况下,尤其是应激的情况下,骨骼肌分解出蛋白质满足肝脏合成急性期蛋白的需要,因此机体的蛋白质储备主要体现在骨骼肌或骨骼肌蛋白储备的增加。当合并肾病综合征时,一部分蛋白质从尿液中丢失,影响蛋白质的平衡。在肾病综合征的情况下,肌少症普遍存在,围手术期营养支持的白蛋白评估应该从肝脏合成、尿蛋白丢失和骨骼肌蛋白储备情况等方面进行能量储备的评估。
围手术期的营养筛查与评估、营养评定等,除了常规的项目外,还应重点关注以下问题。
(1)机体的蛋白质含量,尤其是肌肉蛋白质的含量,可用人体成分分析仪进行测量。
(2)肾病综合征的营养特点是蛋白质-能量消耗 [2] ,患者需要充足的热量供应,以保证摄入的蛋白质不通过糖的异生途径供应热量,可采用每千克体重每天30~35 kcal计算能量需求,相当于轻体力劳动者的热量需求,可根据患者的活动情况适当调整。确定机体能量的其他计算法或测定法可参考本书第四章。开始可根据(100~120)∶1的热氮比计算蛋白质的供给,并可动态调整。手术后的能量供给也适用允许性低热卡的原则,但是由于病例少,没有权威的参考标准,因此需要进行个体化处理。
(3)测定24 h尿蛋白含量、24 h尿素氮排出量和大便丢失的蛋白量,可以将摄入的蛋白质量减去24 h尿蛋白量、尿氮排出量和大便丢失的蛋白量,以确定机体的氮平衡情况。
(4)当蛋白质丢失时,肌肉蛋白分解并输送到肝脏,供肝脏合成白蛋白等生理需求的蛋白,患者常有一定程度的肌少症,但由于组织水肿和蛋白质丢失,在外观上和人体测量(如上臂肌围等)上,可能表现不明显。
测定24 h尿蛋白量和大便丢失的蛋白量涉及标本的收集,该测定项目也没有广泛开展,而进行人体成分分析也需要必需的仪器,因此临床上可以根据设备条件灵活选择。
由于肾病综合征患者机体的白蛋白合成依赖合适的热氮比,因此精准的热量供应和蛋白质供应是营养支持的关键,蛋白质的供应量根据以下情况来决定。
(1)计算蛋白质的供应量,同时测定24 h尿蛋白量、24 h尿氮排出量和大便丢失的蛋白质量,供应量与丢失量之差增加,说明机体实际吸收蛋白质的增加,说明机体在储备蛋白质,机体为正氮平衡。反之即为负氮平衡。
(2)动态进行人体成分分析,监测机体和肌肉蛋白质含量的变化。
以上方法可以监测机体处于正氮平衡还是负氮平衡,以动态调整蛋白质和热量供应,进而达到最佳的效果。
肾病综合征患者围手术期营养支持治疗,除了精准的热氮比和氮平衡监测手段外,还需注意以下关键问题。
(1)人血清白蛋白浓度不能准确反映氮平衡的情况,不能作为主要的评估指标。同时静脉输注白蛋白对机体白蛋白的合成有负反馈作用,抑制白蛋白的合成。因此静脉输注白蛋白应该适度,但是具体输注多少白蛋白最合适,目前没有可以参考的权威标准,需要临床个体化处理。
(2)减少蛋白质的丢失手段还包括治疗肾病综合征,但治疗肾病综合征的药物,如激素和细胞毒等,可能对手术产生不利的影响,应综合衡量后再使用。
(3)单纯增加蛋白质供给量不足以维持机体的正氮平衡,需要结合骨骼肌的锻炼(如阻抗运动和有氧运动),以更好地促进蛋白质的合成代谢。
(4)适当减少脂肪的供给量,一般要求占总能量的20%以下,增加多不饱和脂肪酸的供给量对改善脂肪代谢有益 [3] 。
肾病综合征对机体的蛋白质代谢影响大,同时会出现人血清白蛋白浓度的改变,围手术期的营养支持治疗不应将主要注意力集中在人血清白蛋白上,而应将机体的正氮平衡作为营养支持的主要目标。过量的饮食蛋白供给会导致肾脏损伤加重,因此白蛋白与热量供给应达到合适的水平,避免营养不足或欠缺。
终末期肾病的特点是无尿,患者需要定期接受血液透析或腹膜透析。由于饮食限制、药物作用、毒素蓄积以及消化道水肿、透析的营养物质损失,终末期肾病患者通常合并营养不良,导致肌少症。
终末期肾病患者体内呈现微炎症状态和特殊的内环境,也存在胰岛素抵抗的问题,这些因素共同作用,影响肌肉的生成,导致肌少症。
终末期肾病患者机体的白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)等增多,导致机体处于微炎症状态,抑制肌肉的分化,增加肌肉的消耗,导致肌少症。
终末期肾病常合并代谢性酸中毒、维生素D缺乏、肌生成抑制素增加、睾酮水平降低等内环境问题,这些因素作用于肌卫星细胞,抑制肌肉的生成,或导致肌肉蛋白的分解,导致肌少症。
无论是血液透析,还是腹膜透析,都会导致一定程度的蛋白质丢失,这也是影响蛋白质代谢的一个因素。
由于终末期肾病患者摄入糖和脂肪等能量物质对机体影响不大,但是特殊的蛋白质代谢会导致肌少症,从而影响患者的营养状态和围手术期的治疗。
终末期肾病患者的核心营养问题也是肌少症,手术前的营养支持治疗应以增加机体的蛋白质储备,特别是肌肉的蛋白质含量为目标。此外,终末期肾病的患者在静脉输液时存在液体量的限制,肠外营养支持的量受到很大的限制。
终末期肾病的营养筛查与评估、营养评定与一般疾病类似,但要注意的是,对肌少症的评估,由于存在组织水肿的问题,人体测量可能欠缺准确性,而以手握力的功能检测和人体成分分析最为理想。营养支持治疗主要针对肌少症制订营养处方。
营养均衡与增加热量和蛋白质的供给是营养支持治疗的基本原则 [4] ,对于终末期肾病患者而言,以上基本原则与肾病综合征类似,但与肾病综合征相比没有严格、精细的蛋白质供给问题。“地中海饮食”更适合终末期肾病患者 [5] ,应注意液体限制及钠和磷的摄入量 [6] 。如热量摄入不足,每千克体重每天摄入热量低于30 kcal和(或)蛋白摄入低于1 g [7] ,应予口服营养支持治疗,以肾病型营养制剂最为理想。
阻抗运动和有氧运动有利于肌肉蛋白质的合成,并产生有利于全身蛋白质合成的内分泌改变。
当肠内或口服营养制剂无法满足机体的需求时,可以进行肠外营养支持。在透析的情况下,进行肠外营养支持也是可行的,可以将多余的液体滤出。
与肾病综合征的手术后相同,终末期肾病患者手术后的能量供给也适用允许性低热卡的原则,但是由于病例少,没有权威的参考标准,需要个体化处理。
围手术期的术前营养支持可以采用口服的形式,但在腹部手术中,部分手术需要禁食,肠外营养支持此时无法提供足够的营养底物,与营养支持治疗矛盾。如考虑术后需要长期禁食,特别是上消化道的手术,建议留置经腹壁或经鼻的空肠营养管进行肠内营养支持;若不具备实施肠内营养支持的条件而又需长期禁食,可考虑肠外营养支持结合透析排出多余的水分 [7] 。
终末期肾病患者主要的营养问题是蛋白质代谢异常引起的肌少症,围手术期营养支持治疗主要针对肌少症制订计划,同时需要注意营养均衡,合理补充微量元素和维生素。
[1]NIELSEN C A,JENSEN J E B,CORTES D.Vitamin D status is insufficient in the majority of children at diagnosis of nephrotic syndrome[J].Dan Med J,2015,62(2):A5017.
[2]MATYJEK A,LITERACKI S,NIEMCZYK S,et al.Protein energy-wasting associated with nephrotic syndrome-the comparison of metabolic pattern in severe nephrosis to different stages of chronic kidney disease[J].BMC Nephrol,2020,21(1):346.
[3]TUROLO S,EDEFONTI A,SYREN M L,et al.Fatty acids in nephrotic syndrome and chronic kidney disease[J].J Ren Nutr,2018,28(3):145-155.
[4]DUKKIPATI R,KOPPLE JD.Causes and prevention of protein-energy wasting in chronic kidney failure[J].Semin Nephrol,2009,29(1):39-49.
[5]LOSAPPIO V,INFANTE B,LEO S,et al.Nutrition-based management of inflammaging in CKD and renal replacement therapies[J].Nutrients,2021,13(1):267.
[6]MARŠÁKOVÁ A,KRÁTKÁ K,BACHROŇOVÁ P,et al.Current status of dietary measures in patients with advanced-stage chronic renal failure[J].Vnitr Lek,2020,66 (6):10-13.
[7]刘聪慧,李忠心.肌肉衰减综合征与维持性透析[J].中国血液净化,2019,18(11):760-762.
(丁宇 谢肖俊 邹湘才 李亮)