营养学/要素膳的生理

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要素膳与正常膳的组成(糖类、脂肪与蛋白质)及能量供应均相近,仅前者含单体的物质而后者则为多聚体的物质,二者对胃、胰分泌及小肠吸收等生理作用是否相同?此外,不同组成的要素膳的生理作用又是否相同?回答这些问题目前还缺乏更多的资料,有的见解还未取得一致。现仅就部分实验结果列述如下:

(1)对胃分泌的影响到目前为止,几乎没有一个实验能确切地比较要素膳与正常膳对胃分泌的影响。早年,Rivilis等(1973)用正常膳及与正常膳相近的要素膳喂饲具有巴氏小胃的狗。在食后3小时内,正常膳的胃液分泌量约为要素膳的5倍。酸分泌量约为9倍。造成这种差异是由于正常膳较要素膳适口,因心理刺激而引起的。Bury等(1974)为排除心理因素的干扰,将捣碎膳与热量分配相近的要素膳经鼻胃管饲注入正常人胃中,以pH计测定游离氢离子的浓度,而不以滴定法测定总酸量。结果发现捣碎膳能引起更多的酸分泌,而要素膳并不增加(表39-14)。不过,这种结果也有不妥之处,因并未考虑到要素膳的氨基酸较捣碎膳的蛋白质有较大的酸结合力。以后,Malagelada等(1979)比较经口摄食多聚体膳与胃内管饲匀浆化的多聚体膳,结果发现前者较后者在开始的70min内,可滴定酸度及胃蛋白酶分泌均高。70min后,二者的胃内pH及酸分泌量均相同。作者认为心理因素及食团对粘膜的机械刺激与胃分泌很有关系。要素膳于胃内管饲时,既无心理因素又无机械刺激,对胃分泌的影响推知应该很低。

(2)对胃排空的影响小肠有调节食糜在胃内排空的机制。这种机制是由对高渗性、氢离子、长链脂肪酸及氨基酸有反应的各种受体所组成,使每分钟有一定量产热的物质进入小肠,并不因膳食的性质(多聚体的或单体的)而改变,如等热量的葡萄糖淀粉溶液均以相同的时间排空。Gupta等(1958)以含玉米油蔗糖及可溶性蛋白质组成的膳食喂饲大鼠,其排空时间与以等热量的氨基酸代替蛋白质的膳食一样。不过,Bury等(1974)以等体积(300及600ml)的水、捣碎膳(多聚体的)及二种要素膳(Vivonex与Flexical)经管饲入正常人胃内。结果发现水的排空时间最短,其次为捣碎膳。由于要素膳的高渗性(表39-13),其排空时间最长。鉴于要素膳可以延缓胃内排空时间,所以胃内投给时宜少量多次摄入或连续滴注。

表39-14 不同膳食对胃排空与胃酸分泌的影响

排空时间(min) 酸分泌量(mEq/0.5h)
300ml 48 0
600ml 35 0
捣碎膳
300ml 118 6.86
600ml 205 10.44
Vivonex
300ml 168 4.56
600ml 288 8.84
Flexical
300ml 139 5.55
600ml 260 2.32

(3)对胰外分泌的影响要素膳对胰外分泌的影响,由于不同作者的研究方法(投给途径与时间长短、收集十二指肠液或纯胰液)的不同,结果并不一致。如Neviackas等(1976)称要素膳与正常膳或多聚体液体膳比较,仅有较小的胰分泌刺激作用。Ragins等(1973)称要素膳注入十二指肠时,不增加胰液的分泌。而Wolfe等(1976)则称于十二指肠内注入要素膳可以引起胰液量及酶的增加。各作者的结果总结如表39-15。

从表可见,口服或胃内灌入要素膳都较十二指肠或空肠灌入可引起更高的胰分泌。如Kelly等(1976)于90min内以1ml.min-1的速率注入要素膳于具有慢性胰瘘的犬十二指肠中,与注入等渗盐水及与口服90ml要素膳比较。发现在口服后的30min内,胰液的分泌量及碳酸氢盐的输出,较十二指肠注入时的为高。此外,口服或十二指肠注入要素膳引起的胰蛋白分泌较盐水为高。此外,口服或十二指肠注入要素膳引起的胰蛋白分泌较盐水为高。他们认为口服与十二指肠注入的差别,在口服时混有胃酸,能引起十二指肠分泌肠促胰液肽(secretin)而刺激胰液的分泌。所以,胰液的分泌量及碳酸氢盐的输出随流入十二指肠的胃酸有关。胰酶的输出则不问十二指肠是否酸化,或胰脏是否分泌碳酸氢盐,食后始终保持高水平。以后Vidon等(1978)证实胰酶的输出随肠腔内含氮物质的减少(示已吸收)而立即有比例地降低,即无蛋白质需要水解时,酶的分泌亦无必要。由于要素膳易于在近端小肠吸收,如迂加胃的作用而注入十二指肠或空肠,对减低胰液的分泌当为有利。胰脏疾病的患者采用要素膳时,应在小肠投给。

表39-15 要素膳对胰外分泌影响

作者 途径 时间 胰液 动物(人)
体积 HCO31
Ragins等(1973)
十二指肠 - - -
McArdle等(1974) 经口 3d -
Cassim等(1974) 空肠 1h
Wolfe等(1976) 十二指肠 -
Kelly等(1976) 经口 ↑↑* ↑↑*
十二指肠
Vidon等(1978) 空肠 3h ↓**
Traverso等(1981) 经口 3d -
3d -
空肠 3d -

近年,Traverso等(1981)鉴于过去要素膳对胰液分泌的影响意见不一,并观察TPN与要素膳对胰分泌的差异。特将犬分为12组(每组4犬),其中有4组观察经口、胃造口与空肠造口摄入要素膳(Vivonex HN)与经口摄入正常膳对胰蛋白酶活力及胰超微结构的差别。结果发现三种途径摄入要素膳与经口摄入正常膳对胰匀浆可溶部分与亚细胞部位的胰蛋白质酶活力以及胰的超微结构均无显著差异。此外,与TPN组比较亦无差异(表39-16)。

表39-16 不同膳食对胰蛋白酶活力的影响

组别(编号) 实验时间(d) 蛋白酶活力(μmolBAEE.mg-1蛋白质)**
正常膳(Ⅰ) 3 53.2±5.1*
TPN(Ⅱ) 1 46.4±5.0
(Ⅲ) 2 53.1±2.8
(Ⅳ) 3 41.0±7.8
要素膳(Ⅷ)经口 3 45.2±2.1
(Ⅸ)胃内 3 42.6±5.1
(Ⅹ)空肠 3 41.9±2.1

*平均值±SEM(标准平均误)

**BAEE(benzoyl arginine ethyl ester,苯甲酰[[精氨酸]]乙酯)

早年,Brown等(1970)证实口饲要素膳3日后,胰匀浆的糜蛋白酶活力仅为对照值的30%。Kerstein等(1976)证实犬经口饲以Vivonex STD6个月,未发现胰超微结构的改变。其他作者证实临床应用TPN与要素膳后,可降低胰液分泌量及使胰瘘得到闭合。结合上述Traverso等(1981)的结果,短期接受TPN与要素膳可以维持胰外分泌细胞内蛋白酶的正常含量,说明TPN或要素膳实际上可降低蛋白酶的合成与释放。所以,采用TPN或要素膳于胰腺炎或胰瘘,由于可降低胰液分泌与胰蛋白酶的合成,将有利于治疗。

(4)对小肠的影响 要素膳对小肠形态与功能的影响,Nelson等(1978)证实正常大鼠饲以Vivonex后,较正常膳组可以增加空肠的绒毛高(villus height,VH)、降低肠腺高(crypt height,CH)与VH的比值(CH/VH)以及增加碱性磷酸酶的活力,说明vivonex对成熟肠细胞的存活有改善。但对小肠水吸收功能无影响。作者等称造成上述结果的原因主要在Vivonex的无渣性,以致直接减低对绒毛的物理刺激,或者间接由于肠内菌丛的改变(见后),也可能由于肠腔营养改为要素膳后,产生不同的体注或神经血管介质而能调节小肠功能与结构。

以后,Nelson等(1981)观察组成不同的二种要素膳(Vivonex与Flexical)对小肠功能与结构的影响。Vivonex为低脂肪要素膳,氮源为纯氨基酸混合物。Flexical为高脂肪要素膳,氮源为蛋白质水解物。经过一个月喂养后,二者均与正常膳组一样能增加大鼠的体重,都能增加空肠与回肠的VH及降低CH/VH值。不过,对小肠的水吸收功能则有差别。Vivonex与正常膳一样,不改变空肠与回肠的水吸收。而Flexical则降低水吸收。产生这种差别与VH及CH/VH值无关。根据Hegarty等(1979)的意见:不同组成的氨基酸混合物及含氨基酸与低聚肽的水解物能影响水的吸收。二种要素膳的氮源不同,所以对吸收功能的影响也有差异。

肠腔内营养素的存在对小肠上皮细胞的更新与粘膜生长都有刺激作用,而要素膳对维持小肠重量、蛋白质与DNA的含量亦较肠外营养时为佳,但不及含纤维素的正常膳。如Young等(1980)观察大鼠接受等热量胃内灌注组成不同的要素膳(Vivonex与Flexical)及经口摄食含纤维素的正常酪蛋白膳对小肠粘膜生长的影响,结果二种要素膳与正常膳比较均可降低小肠粘膜重量、蛋白质与DNA的含量。以后,Young等(1981)又观察组成不同的要素膳(Vivonex、Vivonex HN、Flexical与Vital)与正常不含纤维素的液体膳对小肠粘膜的影响,以等热量经口喂养大鼠二周。每组小肠分为8等段,观测每段的重量、粘膜重量、粘膜蛋白质及DNA的含量。结果发现除Flexical外,其他三种要素膳的近端小肠的上述三项指标均低于正常膳组,而远端小肠则与正常膳相近。各种要素膳的差异表现在很多方面:如氮源、糖类、脂肪及其热量分配、NPC/N、维生素、矿物质及渗透浓度。此外,食物纤维素的种类亦多。总之,不同组成的要素膳对胃肠道的影响是有差异的,其原因尚不清楚。至于长期应用某种要素膳对小肠结构与功能的改变尚待继续研究。要素膳的疗效亦可因种类不同而异。

(5)对肠道菌丛的影响要素膳无渣,不适于细菌在肠道内繁殖,估计可减少细菌的种类与数量。然而,过去的报道并不一致,目前又缺乏新的资料加以证实,所以难下定论。早年,Winitz等(1970)采用以葡萄糖为基础的要素膳(CDD-5)给正常人摄食,二周后肠道菌丛在种属与数量方面都有改变,尤以拟杆菌大肠杆菌与肠球菌在开始的一周即显著减少。不过,Bounous等(1974)经过12日观察要素膳对粪菌丛的影响,并未发现新鲜粪便的总厌氧菌需氧菌与大肠杆菌有所改变,仅球菌有明显的降低。Bury(1974)为避免取粪样的污染,特于手术中采样,亦未证实要素膳与液体膳对细菌总体有显著差异。Bornside等(1975)以一种名为W-T的低渣膳给正常人摄食一周,并未发现菌丛的改变。造成这种矛盾的原因,可能由于要素膳的组成不同。如Winitz等的要素膳以葡萄糖为能源,而Bornside等的则用糊精。虽然如此,由于要素膳的无渣性,必然可使大便次数大为减少(一周一次)。所以,采用要素膳作结肠手术准备,当可减低术后的感染

(6)对肝脏的影响Young等(1981)以等热量的4种要素膳及正常膳经口饲养大鼠二周,发现摄食Vivonex的鼠肝脂类总含量显著高于正常膳的,其次为Vivonex HN,而Flexical与Vital的与正常膳相近(表39-17)。

表39-17不同要素膳经口喂养大鼠对肝脂的影响(数值为脂类占肝重%)

Vivonex Vivonex HN Flexical Vital 正常膳
肝脂 11.7±1.23 6.94±1.05 4.63±0.23 4.36±0.19 4.66±0.41

造成肝脂沉积的原因可能为一种或多种。其中之一可能如Buzby等(1979)提到的:膳食中糖类/脂肪的热量分配(%)偏离75/25太远,则易导致肝脂肪变性。由于Vivonex及Vivonex HN的糖类/脂肪的热量分配分别为90/1.3及81/0.78,而Flexical为61/30,与75/25甚为相近。其他因素可能由于血浆蛋白白蛋白载脂蛋白(apolipoprotein)的合成降低所表现的蛋白质营养不良,以致形成脂肪肝

32 要素膳的性质 | 要素膳的适应证 32
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