Парентерально-энтеральная коррекция белково-энергетической недостаточности в гериатрической практике
Л.Н. Костюченко,
Российская медицинская академия последипломного образования, кафедра гериатрии и организации гериатрической помощи, Москва
Парентерально-энтеральная коррекция белково-энергетической недостаточности (БЭН; Е46 по МКБ-10) прочно вошла в практику гериатрии. В то же время проблемы подбора наиболее целесообразных программ ее осуществления по-прежнему актуальны и стоят наиболее остро именно у пожилых и старых. По данным официальной статистики, средняя продолжительность жизни населения Земли продолжает увеличиваться, а следовательно, растет и число лиц пожилого и старческого возраста. В связи с этим в последние годы открыта врачебная специальность – гериатрия, рассматривающая среди всех проблем и особенности коррекции белково-энергетического гомеостаза в преклонном возрасте (особенности и возможности сосудистого русла в плане введения корригирующих сред; особенности пищеварительного тракта как системы, обеспечивающей переваривание, и как регуляторной системы интермедиарного обмена при энтеральном введении сред; особенности выбора режимов корригирующей инфузионно-алиментационной терапии, потребностей в основных компонентах и возможностей ее обеспечения).
При этом сам по себе белковый и энергетический обмен поддерживается при введении азотистых, углеводных и липидных компонентов энтеральным и/или парентеральным путем. Лимитирующими факторами в любом возрасте и при любых путях введения могут быть нарушения в системах расщепления питательных веществ, чрезмембранного транспорта главным образом a-аминокислот или их межуточного обмена (в т. ч. при патологии синтетической функции печени и пищеварительной и регуляторной функции тонкой кишки), а при парентеральном введении – и состояние сердечно-сосудистой системы.
Возрастные перестройки, лимитирующие коррекцию БЭН
Одним из определяющих факторов при осуществлении коррекции БЭН у пожилого и старческого контингента являются, с одной стороны, возрастные особенности органов и систем, лимитирующих обмен нутриентов при парентеральном или энтеральном их введении, а с другой – особенности метаболизма при различных путях поступления вводимых компонентов. Иными словами, при осуществлении энтеральной коррекции БЭН основным лимитирующим звеном в любом возрасте является состояние желудочно-кишечного тракта, а у пожилого и старого контингента – и его возрастные особенности. При парентеральной коррекции главенствующее значение имеет состояние сердечно-сосудистой системы также с учетом возрастных изменений. Для исключения осложнений, связанных со способом и местом введения корригирующих сред, требуется строгий выбор режима инфузионно-нутритивной коррекции.
В частности, при парентеральном введении на объем инфузионной терапии у пожилых пациентов влияет много различных факторов, но ни в коем случае не стоит игнорировать результаты оценки состояния внутрисосудистого объема жидкости до проведения коррекции и возможную сердечную недостаточность. Изменения сердечно-сосудистой системы контингента характеризуются уменьшением мышечной массы сердца, нарушениями А-V проводимости, потерей эластичности сосудов, уменьшением диаметра мелких артерий (что способствует росту периферического сопротивления), ухудшением капиллярного кровообращения. Нарушения метаболизма в миокарде заключаются в снижении интенсивности процессов окислительного фосфорилирования, синтеза макроэргических связей, появлении тенденции к переходу на анаэробный гликолиз. Возрастная недостаточность кровообращения характеризуется существенными изменениями параметров гемодинамики (АД повышается до 135-155/80-95 мм рт. ст., падает сердечный выброс от 6 до 4,1 л, ударный объем – от 85-87 до 75-65 мл, сердечный индекс – от 3,2 до 2,8-1,6 л/м2, растет ОПСС от 1300-1400 до 2200-2400 дин/см/сек). По имеющимся данным, с 50-летнего возраста сердечный выброс уменьшается на 1 % в год, а сердечный индекс, составляющий у молодых 3,16 ± 0,19 л/мин/м2, у пожилых становится 2,53 ± 0,11, у стариков – 2,46 ± 0,09; ударный индекс – соответственно 46,5 ± 2,6; 42,2 ± 1,8 и 39,6 ± 1,4 мл/м2 [14].
Существует тесная взаимосвязь между сердечным выбросом и основным обменом, между минутным объемом крови и общим метаболизмом. Снижение минутного объема связано с урежением числа сердечных сокращений. Снижение общего метаболизма рассматривается как закономерная реакция сердечно-сосудистой системы на уменьшение потребности тканей в кислороде. Снижение сердечного выброса, по-видимому, является целесообразным процессом, так как работа сердца у людей старших возрастных групп происходит в условиях повышенной ригидности сосудов. Учитывая еще и изменения условий притока крови к сердцу и депонирование ее в интраторакальной области с увеличением остаточного объема крови в полостях сердца, нельзя не отметить повышенный расход энергии левым желудочком сердца: в возрасте 60 лет и более – 14,1 ± 0,26 Вт, в 90 лет – 15,3 ± 0,57 Вт против 11,7 ± 0,17 Вт в среднем возрасте. Эта энергия уходит на преодоление сопротивления сосудистой системы. В связи с этим у рассматриваемого контингента часты сочетания гиповолемии с хронической артериальной гипертензией с повышением сосудистого сопротивления. Таким образом, с одной стороны, при выполнении инфузионно-нутритивной коррекции следует учитывать возможности объема сердечного русла и степень сохранности сердечной мышцы. (К тому же на объем сосудистого русла могут влиять различные лекарственные препараты, принимаемые больным по поводу тех или иных заболеваний, спектр которых с возрастом увеличивается. При этом в ряде ситуаций наблюдается повышение проницаемости капилляров, в результате чего происходит дополнительная потеря внутрисосудистого объема жидкости в интерстициальное и другие пространства. Особого внимания требует и гипопротеинемия.) С другой стороны, необходима адекватная инфузионная нагрузка для поддержания преднагрузки и сердечного выброса. В случаях ухудшения сократительной способности миокарда инфузионная терапия проводится в таком объеме, чтобы поддерживать минимальное конечно-диастолическое давление (ДЗЛК в пределах от 12 до 15 мм рт. ст.) с использованием по показаниям препаратов инотропной поддержки.
Наличие частой сопутствующей патологии (сахарного диабета, атеросклероза, эндокринных сдвигов и др.) указывает на целесообразность отдать предпочтение тем или иным средствам коррекции БЭН у старших возрастных групп. В частности, применение растворов глюкозы в подобных случаях для целей энергообеспечения не желательно, поскольку они усугубляют ацидоз в тканях головного мозга (целесообразнее применять среды, содержащие ксилит, сорбит, фруктозу).
В зависимости от места доставки питательных веществ в пожилом и старческом возрасте предпочтительнее введение через центральные вены – из-за частого наличия патологии со стороны сосудистой системы (атеросклероз периферических артерий и застой в венозной капиллярной сети). В то же время перегрузка центральных сосудов опасна из-за усиления нагрузки на измененную сердечную мышцу. Ограничение объема и выбор наиболее целесообразной программы терапии БЭН (в т. ч. рациональный выбор препаратов у пожилых) – весьма непростая задача. Как минимум необходимо осуществлять контроль водного баланса, ионограммы сыворотки крови, концентрации глюкозы в крови и кислотно-щелочного соотношения, общего объема жидкости, который даже при нормально функционирующей сердечно-сосудистой системе не должен превышать 40 мл/кг/сут.
Для успешного лечения БЭН и достижения азотистого равновесия энтеральным путем необходимо в первую очередь нормальное функционирование пищеварительно-транспортного конвейера и систем межуточного белкового и энергетического обмена. В то же время известно, что для желудочно-кишечного тракта при старении характерны альтерационные процессы:
• замедление пролиферации и созревания эпителия желудочно-кишечного тракта как причина инволютивных процессов;
• отставание компенсаторно-восстановительных процессов от инволюции;
• снижение синтеза ферментов пищеварительных желез и ферментовыделения, каталитической активности энзимов;
• изменение клеточных мембран с повышением в них липидного компоненета, активности связанных с мембранами ферментов;
• измененное состояние гемодинамики и кровоснабжения;
• нейрогуморальной регуляции органов пищеварительной системы;
• возрастные изменения микроэкологии и др.
С возрастом морфология слизистой тонкой кишки характеризуется уменьшением толщины слизистой, числа работающих энтероцитов, высоты и количества ворсинок, сглаживанием ее рельефа, уменьшением протяженности и поверхности эпителиального слоя, числа секреторных клеток на ворсинках и в криптах, уменьшением числа митозов, утолщением базальной мембраны энтероцита, реактивными и дистрофическими изменениями энтеральной нервной системы [15]. Эти столь значительные трансформации в строении слизистой оболочки тонкой кишки являются проявлением черт инволюции слизистой по причине снижения скорости клеточного обновления в эпителии и имеют функциональный эквивалент:
• снижение активности большинства пристеночных энзимов;
• гидролиз на поверхности слизистой;
• клинически – частую стеаторею, непереносимость молока пожилыми и старыми людьми с предпочтением сладких блюд в результате сдвигов в содержании, активности и молекулярной структуре карбогидраз и др.
В частности, известно, что возрастные изменения активности g-амилазы выражаются в том, что к 75-80 годам она практически вполовину ниже, чем у лиц 30-59 лет. С возрастом, хотя и в меньшей степени, страдает и активность мальтазы, инвертазы, лактазы. По данным Л.Н. Валенкевича, снижается и содержание ряда названных ферментов, причем содержание инвертазы практически не страдает ни в пожилом, ни в старческом возрасте. В результате энзимных перестроек особым образом изменяется всасывание. По данным, приводимым Г.Ф. Коротько [15], всасывание углеводов в пожилом возрасте страдает мало, а в старческом возрасте достоверно уменьшается всасывание глюкозы и фруктозы при относительно сохранном транспорте галактозы. Галактоза у пожилых всасывается примерно так же, как у молодых, а с 65-летнего возраста начинает снижаться всасывание D-ксилозы, и к 75 годам оно происходит еще медленнее, чем у пожилых. Всасывание белковых компонентов угнетается. Возрастная инволюция структуры кишечной слизистой сказывается не только на всасывании питательных веществ, но и витаминов, макро- и микроэлементов, имея своими клиническими аналогами проявления различных гиповитаминозов, дефицита электролитов, анемии. Понятно, что ведущее место в гидролизе питательных веществ в полости тонкой кишки занимает секреция поджелудочной железы, в свою очередь страдающая в пожилом и старческом возрасте: уменьшается объем органа, структура слизистой, число гландулоцитов (к тому же измененных: содержащих мало секреторных гранул и измененные органеллы). Однако снижение секреции идет непараллельно [3, 16]: с возрастом уменьшается секреция амилазы, липазы и трипсиногена, но протеолитическая и липолитическая активность – в большей степени, чем амилолитическая (признак старческого диспанкреатизма). Приводимые различными авторами изменения стимулированной секреции поджелудочной железы свидетельствуют об истощаемости секреторного процесса с возрастом. В 70-е гг. в лаборатории НИИСП им. Склифосовского, руководимой Ю.М. Гальпериным, совместно с Институтом биофизики и отделом экспериментальной хирургии 2 МОЛГМИ (ныне РГМУ) у лиц преклонного возраста были изучены изменения полостного гетерофазного пищеварения, связанного с флокулярными структурами, представляющими собой структуры жидкокристаллического типа, на которых в норме сорбируются и, иммобилизовавшись таким способом, активируются пищеварительные ферменты в полости двенадцатиперстной и тощей кишок [12]. У лиц геронтологического возраста процессы сорбции на флокулах нарушаются в 80 % случаев, что, естественно, отражается на переваривании и всасывании компонентов пищевого рациона. В основе механизма этого процесса, по-видимому, лежат не только выявленные Институтом биофизики РАН изменения конформации гликопротеиновой сорбирующей матрицы, но и возрастные сдвиги количества, активной структуры и функции гидролитических ферментов. Краткий обзор возрастных изменений пищеварительного канала, влияющих на определение тактики энтеральной коррекции, был бы неполным без сведений о нарушениях моторики и микробиоценоза. Среднее число микроорганизмов в 1 мл взятого натощак кишечного содержимого [25] у стариков от 75 лет резко возрастает (практически на порядок для двенадцатиперстной и подвздошной кишок и в 1,5-2 раза для тощей кишки). Частое наличие дисбиоза в гериатрической практике предполагает учет этого фактора при проведении энтеральной коррекции гомеостаза и использование с лечебно-профилактической целью специальных диетических продуктов и пищевых добавок к трансинтестинально вводимым растворам (бактериофаги – чаще энтерофаг, специально подобранная антибактериальная терапия, пищевые добавки типа Fly-3, 4 и пр.). Дискинетические расстройства кишечника у пожилых чаще возникают по гипокинетическому типу (в виде запоров) и этиологически носят главным образом эндокринный (при климактерии), неврогенный или гиподинамический характер.
Помимо учета особенностей пищеварения у гериатрических пациентов на выбор тактики проведения энтеральной коррекции влияет и целый ряд других факторов, среди которых особое место занимают особенности усвоения питательных смесей при их введении непосредственно в тонкую кишку (функциональная активность которой даже в молодости в норме имеет свою специфику) и наличие как патологии в самих органах пищеварительного канала, так и сопутствующих заболеваний, которых в пожилом и старческом возрасте может быть достаточно много. Показано, что для введения рационов непосредственно в тонкую кишку оптимальными являются растворы, близкие химусу по составу [5, 7]. Л.Н. Костюченко [18] показала, что в естественных условиях при непосредственном введении различных составов в тонкую кишку максимальный транспорт нутриентов можно обеспечить, вводя трансинтестинально среды, содержащие максимум около 20 % сухого остатка. При этом осмотичность вводимых составов не должна превышать 300-400 мосм, а концентрации и соотношение макро- и микроэлектролитов точно должны соответствовать наблюдаемым в химусе. Сгущение смеси до концентрации, при которой содержание воды составляет 74 %, замедляет темп поступления нутриентов из энтеральной во внутреннюю среду. Составы с 92 %-ным содержанием воды в силу низкой концентрации нутриентов не обеспечивают суточной потребности в питательных веществах, несмотря на относительно высокий темп всасывания. Внутри оптимального по величине сухого остатка (20 %) во вводимой смеси соотношения питательных компонентов – белков, липидов и углеводов – могут быть изменены, что позволяет добиться различного энергообеспечения 1 г вводимого азота за счет целенаправленного превалирования углеводного или липидного компонента. В условиях физиологического старения, когда, как указывалось выше, отмечается диспанкреатизм, нарушается полостной гетерофазный гидролиз как за счет угнетения активности находящихся в растворе полостных пищеварительных ферментов, так и энзимов, связанных с флокулярными структурами и пристеночной слизью, целесообразно применять уже частично гидролизованные составы. Оптимальным соотношением поли-, олиго- и мономеров питательных компонентов в энтерально вводимых рационах является также соотношение, аналогичное химусу. Это обеспечивает при относительно полной функциональной сохранности темп поступления компонентов из энтеральной во внутреннюю среду от 4 до 10 мл/мин.
При пероральном или собственно энтеральном введении белковых веществ продукты гидролиза белков, главным образом в форме свободных аминокислот, абсорбируются через слизистую тонкой кишки. Через кишечную стенку могут также проникать и такие мелкие пептиды, как глицил-глицин, и, возможно, некоторые другие трудно гидролизуемые дипептиды [26]. Именно с кишкой связаны первые этапы метаболизма аминокислот, поступающих с пищей или при энтеральной коррекции гомеостаза.
Особенностью же парентеральной коррекции БЭН является тот факт, что при парентеральном (в/сосудистом, п/к, в/к) введении аминокислот этот первый этап отсутствует. При парентеральном применении аминокислот клетки различных органов и тканей снабжаются сбалансированными смесями и смесями аминокислот направленного действия без строгого учета избирательности метаболизма последних, что может привести к расстройствам, вызванным аминокислотным имбалансом.
Тактика коррекции БЭН
Учитывая все перечисленное, большинство авторов во избежание осложнений при проведении энтеральной коррекции белково-энергетического гомеостаза у лиц пожилого и старческого возраста в последнее время рекомендуют пользоваться предварительным выставлением так называемого инфузионно-алиментационного (синдромологического по сути ) диагноза [1]. Такой тактический подход позволяет уточнить возникшие в организме дефициты тех или иных компонентов и рассчитать необходимую программу коррекции нарушений метаболизма.
При возрастном угнетении функций пищеварительного аппарата не вызывает сомнения целесообразность использования таких составов, которые бы обеспечивали при минимальной нагрузке на пищеварительный аппарат оптимальный поток питательных компонентов из кишки в кровь. К таким составам относятся смеси из натуральных продуктов, имитирующие химус (нутрихим-1А, нутрихим-1Б, нутрихим-2, витазим), созданные отечественными учеными (Ю.М. Гальперин, Л.Н. Костюченко, Л.В. Кретинина, А.П. Эттингер и др.) и выпускаемые Бирюлевским (г. Москва) экспериментальным заводом (промышленная технология НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии). Близкой (хотя и не вполне идентичной по составу) к химусу является смесь ренутрил (Франция), достаточно легко переносящаяся пожилыми пациентами. При снижении активности полостного гетерофазного гидролиза у лиц пожилого и старческого возраста целесообразно использовать в качестве добавки к энтерально вводимым смесям ферментный препарат флокозим, имитирующий флокулярные структуры с комплексом сорбированных пищеварительных энзимов. Химусоподобные смеси (нутрихим) и флокозим позволяют обеспечить субстратно регулируемый поток белкового компонента (аминокислот) в кровь с рациональным энергетическим сопровождением.
Краткие сведения о химии аминокислот и их роли в белково-энергетическом метаболизме
Еще в 1871 г. Н.Н. Любавиным было показано, что под действием ферментов белки расщепляются на аминокислоты. К настоящему моменту точно установлено, что при гидролизе чистого белка, не содержащего примесей, высвобождается 20 различных a-аминокислот. В природе в свободном состоянии или в виде коротких пептидов или комплексов с другими органическими веществами содержатся и другие, открытые в тканях животных, растений и микроорганизмов, аминокислоты (более 200). Однако все аминокислоты, входящие в состав природных белков, являются a-аминокислотами, хотя аминогруппа в аминокарбоновых кислотах может находиться в b-, g-, d- и e-положениях. Так, значение b-, g-, d- и e-аминокислот, хотя и велико, однако с белковым синтезом связано в меньших масштабах. Бета-аминокислоты (в частности, b-аминопропионовая кислота) входят в состав биоактивных веществ (пантотеновой кислоты). Содержание g-аминомасляной кислоты в мозгу связывается с ее ролью в осуществлении тормозной функции нервной системы: некоторые b-замещенные g-аминомасляной кислоты (фенибут) являются транквилизаторами. Все аминокислоты, образующиеся при гидролизе природных белков, в условиях, исключающих рацемизацию, обладают оптической активностью и принадлежат к L-ряду. D-аминокислоты в белковой молекуле не обнаруживаются (они содержатся в клеточной стенке бактерий, в составе некоторых антибиотиков, а их физиологическая роль в организме человека и животных существенно менее значима, чем L-аминокислот, что особенно касается как раз пищеварительно-транспортных и белково-синтетических процессов). Интересно, что для a-аминокислот, входящих в состав природных белков, сохранились до настоящего времени исторические названия, связанные со свойствами продуктов (например, глицин (от греч. «глюкос» – сладкий), имеющий сладкий вкус), из которых они впервые были выделены: цистин выделен из желчного пузыря («цистис» – пузырь), лейцин – из молочного белка («леукос» – белый), аспарагиновая кислота – из листков спаржи («аспарагус» – спаржа), орнитин – из помета птиц («орнитус» – птица). Научная номенклатура к этим аминокислотам практически не применяется. Различная скорость проникновения аминокислот через биомембраны клеток, установленная при помощи метода меченых атомов, свидетельствует о существовании в организме активной транспортной системы, обеспечивающей перенос аминокислот как через внешнюю клеточную мембрану, так и через систему внутриклеточных мембран. Несмотря на тщательные исследования, проведенные в разных лабораториях, тонкие механизмы функционирования активной системы транспорта аминокислот до конца не расшифрованы. К настоящему времени считается, что основной путь транспорта аминокислот (трансмембранный перенос) является энергозависимым процессом и осуществляется с участием иона Na, движущегося по градиенту концентрации, без прямой затраты АТФ. Аминокислотный транспортер на апикальной мембране энтероцитов работает сопряженно с натриевым насосом базолатеральной мембраны, создавая транзитный перенос при сохранении натриевого градиента. Строго говоря, механизмы транспорта аминокислот в клетку множественны. Однако для большинства из них, исключая транспортеры пролина, большое значение имеет g-лутамильный цикл, когда аминокислоты переносятся в клетку путем обратимого формирования комплекса с трипептидом глутатионом гидролиза пептидной связи последнего. (После внутриклеточного отщепления от комплекса аминокислоты глутатион регенерирует с затратой АТФ в трех последовательных реакциях. Всего в данном цикле участвует шесть ферментов, и большую роль играет параллельный транспорт натрия). Во всасывании аминокислот из кишечника (как и в их трансмембранном переносе другими клетками организма) участвуют и группоспецифические пермеазные cистемы, и индивидуальные переносчики, существующие для многих из аминокислот. При адекватном переваривании белков в полости пищеварительного канала эффективное всасывание аминокислот превышает 98 %.
Нарушения транспорта аминокислот выражаются в селективных и групповых расстройствах их кишечного всасывания, равно как и в тубулопатиях с нарушением реабсорбции ряда аминокислот почечным канальцевым эпителием. Нарушения транспорта и интермедиарного обмена аминокислот совокупно называются аминоадидопатиями. Нарушения реабсобции аминокислот почечным эпителием, проявляющиеся избыточным их (и промежуточных продуктов их обмена) выведением с мочой, известны как аминоадицурии.
После всасывания в кишечнике аминокислоты используются по различным каналам. Например, поступив через воротную вену в печень, они прежде всего подвергаются ряду превращений в этом органе, хотя значительная часть аминокислот разносится кровью по всему организму и используется для физиологических целей. Известно, что в печени аминокислоты используются не только для синтеза собственных белков и белков плазмы крови, но также для синтеза ряда специфических азотсодержащих соединений – креатина, мочевой кислоты, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, никотиамида и др. Печенью обеспечивается и сбалансированный пул свободных аминокислот путем синтеза незаменимых аминокислот и перераспределения азота за счет реакций трансаминирования. Всосавшиеся аминокислоты в первую очередь используются в качестве строительного материала для синтеза специфических тканевых белков, ферментов, гормонов и других биологически активных соединений. Некоторое количество аминокислот подвергается распаду с образованием конечных продуктов белкового обмена (СО2, Н2О и NН3) и освобождением энергии. Подсчитано, что в организме взрослого человека около 70 г аминокислот (помимо пищевых, также эндогенных аминокислот, образующихся при гидролизе тканевых белков или синтезированных in vivo из углеводов и липидов) за счет окисления обеспечивают 1200 кДж/сут. Это количество составляет около 10 % суточной потребности организма человека в энергии. У взрослого человека при нормальной обеспеченности пищевым белком поддерживается довольно постоянная концентрация аминокислот в крови (0,5 г/л, или около 2,5 г во всем объеме крови). Для выполнения физиологической роли в организме в процессах синтеза биоактивных соединений аминокислоты участвуют в промежуточном обмене.
Индивидуальные особенности обмена ряда аминокислот свидетельствуют, что, например, на первом этапе при энтеральном введении глутаминовая и аспарагиновая кислоты в слизистой кишки дезаминируются и вместе с пировиноградной кислотой участвуют в реакции трансаминирования, в результате чего образуются кетоглутаровая кислота и аланин. Часть глутаминовой и аспарагиновой кислот попадают непосредственно в воротную вену и затем в печень в интактном состоянии, где более 50 % аминокислот превращается в мочевину, около 25 % могут быть ассимилированы в тканях, около 10 % используются для синтеза белков плазмы, остальные – депонируются в печени. Такие аминокислоты, как лейцин, изолейцин и валин, даже при энтеральном применении попадают в кровоток не трансформируясь и метаболизируются главным образом в мышцах и почках.
Несмотря на то что почти для каждой аминокислоты на каждом этапе выяснены индивидуальные пути обмена, известен ряд превращений, общих почти для всех аминокислот. К ним относятся реакции дезаминирования, трансаминирования, декарбоксилирования и рацемизации. В этих реакциях участвуют и образуются соединения, определение которых представляет диагностический интерес (аммиак, a-кетокислоты, дегидрогеназа D-аминокислот, глутаматдегидрогеназа, пировиноградная кислота, a-кетомасляная кислота и прочие – в реакциях дезаминирования; аминотрансферазы, оксидаза и другие – в реакциях трансаминирования; декарбоксилаза, биогенные амины и прочие – в реакциях декарбоксилирования и т. д.). Определяя компоненты этих реакций, можно не только подтвердить диагноз, но и в ряде случаев предположить уровень повреждения и его метаболическую причину, а стало быть, наметить по возможности патогенетический путь коррекции имеющимися в наличии средами. К сожалению, биохимические механизмы возникновения метаболических нарушений, связанных с превращением и усвоением аминокислот, до настоящего времени плохо знакомы практическим врачам, непосредственно осуществляющим парентерально-энтеральную коррекцию БЭН. Глубокое их понимание позволяет, с одной стороны, подобрать среды, наиболее адекватные в каждом конкретном случае для ассимиляции, а с другой – направить все усилия на медикаментозный «ремонт» соответствующей поломки (включая заместительную терапию строго определенным метаболитом или энзимом при условии жизнеспособности кишечника и синтетической функции печени).
В целом, для восполнения белково-энергетического дефицита и выравнивания аминокислотных диспропорций в настоящее время чаще используются:
• для парентерального применения: аминостерил (Фрезениус, Германия), аминостерил-нефро (Фрезениус, Германия), аминостерил-Hepa (Фрезениус, Германия), инфезол (Berlin-Chemie, Германия), нефрамин (Эджзадзибаши, Турция), фреамин (Эджзадзибаши, Турция), аминоплазмаль (Braun, Германия), аминосол (Россия), аминокровин (Россия), хаймикс (Россия) и др.;
• для энтерального применения (ввиду гиперосмотичности мономерных растворов для интракишечного введения аминокислоты вводят в составе специальных сред для энтеральной коррекции): нутрихим (Россия), нутрихим-Hepa (Россия), гепамин (Россия).
Для зондового введения (в желудок) применяют, помимо названных, смеси Hepatic Aid (США), Transvasorb hepatic (США), фрезубин-Hepa (Германия), Лактострикт (Германия) и др. Отличительными особенностями этих смесей является модификация аминокислотного состава: увеличение пропорции аминокислот с разветвленной цепью (изолейцина, лейцина, валина), предельно низкое содержание ароматических аминокислот (фенилаланина, триптофана, тирозина, гистидина); липиды представлены в виде эссенциальных жирных кислот и среднецепочечных триглицеридов, углеводы – в виде олигосахаридов.
Клинические проявления дефицита аминокислот и возможности коррекции БЭН
В связи с тем что недостаток аминокислот приводит в конечном счете к клинической симптоматике БЭН, а их дисбаланс и избыточность какой-либо одной аминокислоты чреваты токсическим эффектом, следует весьма осторожно и по строгим показаниям применять среды для парентерально-энтеральной коррекции белкового (в т. ч. аминокислотного) метаболизма. Знание клинических проявлений дефицита аминокислот (см. таблицу) и по возможности количественное определение аминокислотного пула в программе обследования пациента позволяет более точно определить нарушения, связанные с проблемами аминокислотного дисбаланса, а биохимическое определение продуктов и компонентов реакций превращения аминокислот – выявить уровень «поломки» в системе белкового синтеза. Снижение или повышение содержания в организме уровня аминокислот по сравнению с физиологической нормой приводит к неблагоприятным внутриклеточным изменениям [10, 38, 41].
Интересно, что применение аминокислотных смесей с недостаточным содержанием цистина, тирозина и глутаминовой кислоты может привести к возникновению острой папулопустулярной сыпи [30]. Разветвленные аминокислоты потребляет мышечная ткань в окислительных реакциях значительно активнее, чем другие, особенно в период катаболизма [49]. Введение разветвленных аминокислот в организм подавляет катаболизм как при голодании, так и при катаболических состояниях после хирургических вмешательств [48]. Ароматические аминокислоты (фенилаланин, триптофан, тирозин) регулируют уровень нейромедиаторов в головном мозге [44]. Для пациентов с хроническими заболеваниями печени (циррозы, гепатиты, печеночная недостаточность) характерна аминограмма плазмы крови с высоким содержанием ароматических аминокислот и низкой концентрацией разветвленных [37]. Печень не справляется с повышенными концентрациями ароматических аминокислот, что ведет к их повышенному проникновению через гематоэнцефалический барьер в клетки головного мозга и развитию энцефалопатии печеночного генеза (по современным представлениям, это один из механизмов развития печеночной энцефалопатии). Следует, несомненно, упомянуть, что ряду аминокислот при введении их избыточных доз присуща аминокислотная токсичность. Так, введение крысам избытка тирозина приводит к повреждению лап и глаз [32]. Избыток сочетания фенилаланина с тирозином вызывал у обезьян изменения в головном мозге, психические расстройства и эпиприпадки. Избыток цистина оказывает токсическое влияние на печень, вызывая некрозы и в последующем цирроз [47]. Повышенное поступление глицина (около 15 г/ч) заметно увеличивает уровень аммиака в крови без соответствующего повышения мочевины, приводит к тяжелым токсическим реакциям, напоминающим отравление аммиаком, чего можно избежать, сочетая аргинин с глицином. Однако из-за токсичности глицина не следует вводить его чрезмерно много [50].
Вопрос о возможностях коррекции аминокислотного обмена парентеральным путем применительно к различным неотложным состояниям дискутируется до настоящего времени. Однако накопленный клинический опыт свидетельствует, что при парентеральном введении аминокислотных сред, несмотря на угнетение в ряде случаев функции печеночно-кишечного бассейна, все же удается добиться некоторого положительного азотистого баланса. Вероятно, это может быть объяснено тем, что «при медленном внутривенном введении аминокислот создается темп поступления, благоприятный для усвоения тканями», «не исключена также рециркуляция введенных аминокислот через желудочно-кишечный тракт» [23]. Эта позиция подтверждается также в работах по изучению всасывания аминокислот из гомеостатированной энтеральной среды и нехимусоподобных смесей, выявивших приспособительные изменения как в спектре аминокислот, так и в изменении объема их секреции при осуществлении энтеральной коррекции БЭН.
Как указывалось выше, для компенсации белково-энергетического обмена при неотложных состояниях (в т. ч. ликвидации аминокислотного дисбаланса) в клиниках реанимационного и хирургического профиля существует несколько путей: использование парентеральной коррекции, собственно энтерального (трансинтестинального) пути и смешанного (парентерально-энтерального) способа нутриционной поддержки. Для выполнения программ метаболической коррекции, составленных на основе алиментационно-волемического диагноза, существуют специальные составы, предназначенные для каждого из способов введения с учетом их возможностей.
Парентеральное введение аминокислотных смесей представляет весьма сложную и деликатную процедуру, где малейшие отклонения от должного спектра могут привести к серьезным функциональным и органическим поражениям различных органов и систем. В связи с этим организм включает защитные механизмы:
• теряется аппетит, что исключает прием нежелательных смесей (феномен избирательного аппетита);
• продуцируются специфические энзимы, снижающие концентрацию избыточных аминокислот [36].
Существенно, что аминокислотные растворы и энергетические составы выпускаются модульно, в связи с чем требуется постоянно сочетать эти компоненты. Учитывая наличие целого спектра различных рекомендаций по энергообеспечению одного грамма вводимого азота, это весьма неопределенный процесс. Считаем наиболее целесообразным соотношение 1: 135.
Предпочтительными считаются смеси, уже содержащие и пластический, и энергетический компонент. Например, в современной смеси инфезол энергетический компонент представлен ксилитом. При этом состав препарата обеспечивает достаточную энергетическую ценность, допустимую осмолярность и оптимальное соотношение незаменимых аминокислот к общему азоту. У тяжелых больных с высоким катаболизмом, используя дополнительную энергоподдержку жировыми эмульсиями, намного легче и качественнее обеспечивается парентеральное лечение БЭН. Следует отметить, что инфезол полностью соответствует критериям сбалансированной аминокислотной смеси, обладает высокой биологической ценностью и быстро восстанавливает азотистый баланс, исключая риск развития мозговых нарушений и сложности, связанные с сахарным диабетом (минимальная вероятность развития азотемии, метаболического ацидоза). В то же время инфезол содержит натрия дисульфит, в связи с чем его следует применять с осторожностью у астматиков с повышенной чувствительностью к сульфитам. Для коррекции БЭН в гериатрической клинике можно рекомендовать следующую тактику: в течение первой недели у хирургических пациентов средней тяжести использовать максимальные и минимальные схемы. В частности, можно прибегнуть к следующим наборам:
• 10 % липофундин (500,0 мл – 1050 ккал) + инфезол-40 (800,0 мл – 320 ккал); всего 1300,0 мл – 1370 ккал. Данная схема может назначаться на 10-12 часов, когда больному не требуется операция, перевязка;
• 40 % глюкоза (500,0 мл – 820 ккал) + инфезол-40 (500,0 мл – 200 ккал) + 10 % липофундин (500,0 мл – 1050 ккал); всего 1500,0 мл – 2070 ккал.
С конца первой – начала второй недели при восстановлении всасывательной функции кишки рекомендуется постепенно заменять парентеральную коррекцию на энтеральную.
У крайне тяжелых пострадавших, требующих наибольшего восполнения энергетических и азотистых потерь, рекомендуется сочетанная парентерально-энтеральная коррекция, например с использованием нутрихима:
а) парентерально: 40 % глюкоза (500,0 мл – 820 ккал) + инфезол-40 (500,0 мл – 200 ккал) + 10 % липофундин (500,0 мл – 1050 ккал); всего 1500,0 мл – 2070 ккал;
б) энтерально: нутрихим (1500,0 мл – 1500 ккал); всего (а + б): 3000,0 мл – 3570 ккал.
Схемы коррекции БЭН можно подстраивать, проводя динамическое наблюдение за метаболическим статусом, что отражается в изменениях, происходящих в качественных параметрах алиментационно-волемического диагноза.
Таким образом, коррекцию БЭН у пациентов геронтологического возраста необходимо проводить с учетом особенностей стареющего организма. Для определения тактики корригирующей терапии целесообразно выставлять алиментационно-волемический диагноз, позволяющий уточнить состояние белково-энергетического метаболизма и возможности органов и систем по усвоению предлагаемых корригирующих растворов. Для проведения коррекции энтеральным путем в пожилом и старческом возрасте наиболее рационально использовать среды, близкие химусу по составу (нутрихим, нутрозим и др.). Для проведения коррекции БЭН парентеральным путем средами выбора могут служить препараты, содержащие в составе не только аминокислотный пул, но и энергетические компоненты (инфезол и др.). Контроль за эффективностью применения парентерально-энтеральной коррекции у пожилых и старых должен быть более тщательным, а схемы введения сред – рассчитываться с учетом алиментационно-волемического диагноза.
Литература:
1. Абакумов М.М., Костюченко Л.Н. Непроходимость верхних отделов пищеварительного тракта (пищевода, желудка) // Искусственное питание в неотложной хирургии и травматологии. М.: ТРИАДА, 2001. С. 332-345.
2. Валенкевич Л.Н. Пищеварительная система человека при старении. Л.: Наука, 1984. 224 с.
3. Валенкевич Л.Н., Уголев А.М. Пищеварительная система // Биология старения. Л.: Наука. 1982. С. 343-369.
4. Вретлинд А., Суджян А. Клиническое питание. Стокгольм-Москва, 1990. 401 с.
5. Гальперин Ю.М., Лазарев П.И. Пищеварение и гомеостаз. 1978. 347 с.
6. Гальперин Ю.М., Костюченко Л.Н., А.Н.Агуреев и др. Способ получения питательной смеси для внутрикишечного зондового питания // Изобретения, открытия. 1988. № 18.
7. Гальперин Ю.М., Симонов М.Я. Энтеральная коррекция водно-электролитного обмена // Парентеральное и энтеральное питание. М., 1982. С. 34-35.
8. Герасимова Л.И., Жижин Д.Н., Катовский Г.Б. Парентеральное питание при ожоговой болезни // Парентеральное питание при тяжелых травмах. М., 1995. С. 98-119.
9. Герасимова Л.И., Артемова В.В. Парентеральное и энтеральное питание в комплексном лечении больных с ожоговой травмой. Методические рекомендации. М., 1986. 30 с.
10. Гланц Р.М., Усиков Ф.Ф. Парентеральное питание больных. М.: Медицина, 1979. 237 с.
11. Добрынин В.И. Биологическая химия. М., 1976. 487 с.
12. Железная Л.А., Костюченко Л.Н. Применение рентгеновской диффракции в исследовании плотной фазы химуса в норме и при патологии // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 1996. № 4. С. 123.
13. Иванова Т.З., Лазарев П.И. Распределение липолитической и амилолитической активности между плотной и жидкой фазами энтеральной среды // Бюллетень экспериментальной биологии. 1983. № 12. С. 127-132.
14. Коркушко О.В. Клиническая кардиология в гериатрии. М., 1980. 286 с.
15. Коротько Г.Ф. Введение в физиологию желудочно-кишечного тракта. Ташкент, 1987. 218 с.
16. Коротько Г.Ф. Ферменты пищеварительных желез (очерки о ферментном гомеостазе). Ташкент, 1983. 212 с.
17. Костюченко Л.Н. Пути оптимизации процессов всасывания питательных веществ, вводимых непосредственно в тонкую кишку // Автореф… дисс. канд. мед. наук. М., 1986. 22 с.
18. Костюченко Л.Н., Денисова Е.А., Матис Ю.В. Физико-химическое исследование гликопротеинов пищеварительного тракта млекопитающих // Современное энтеральное питание. 1992. С. 10-15.
19. Кретинина Л.В. и соавт. Смеси питательные с предварительной ферментной обработкой для зондового внутрикишечного питания // Совершенствование техники, технологии и организации производства продуктов питания, пайков и рационов. М., 1989. Вып. IV. С. 136-139.
20. Медкова И.Л., Смирнов К.В., Николаева Н.М. Липидный профиль и липолитическая активность эндогенной плотной фазы химуса и слизистых наложений // Физиол. журнал СССР. 1983. Т. 69. № 11. С. 1504-1508.
21. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Биохимия в схемах. М., 1984. 517 с.
22. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. М.: Просвещение, 1987. С. 815.
23. Попова Т.С., Тамазашвили Т.Ш., Шестопалов А.Е. Парентеральное и энтеральное питание в хирургии. М., 1996. 218 с.
24. Рагимов А.А., Щербакова Г.Н., Соловьева И.Н. Парентеральное питание в хирургии. М., 1999. 135 с.
25. Уголев А.М. Эволюция пищеварения и принципы эволюции функций. Л.: Наука, 1985. 544 с.
26. Уголев А.М. Энтериновая (кишечная гормональная) система. Л.: Наука, 1978. 316 с.
27. Уголев А.М. Теория адекватного питания и трофология. СПб.: Наука, 1991. 272 с.
28. Эттингер А.П. Моторная и эвакуаторная деятельность желудка и двенадцатиперстной кишки при пилоросохраняющей резекции желудка // Автореф… дисс. канд. мед. наук. М., 1977. 16 с.
29. Albers S., Graser T., Luker P. et al. In vivo utilization of intravenously administered L-alanyl-L-glutamine (Ala-Gln-) and glycyl-L-tyrosine (Gly-Tyr) in healthy man. I.Kinetic studies. Clin.Nutr., 1986. 5 (spec.suppl.). 70.
30. Christensen H.N. On the stratrgy of kinetic discrimination of amino acid transport system / J. Membrane Biol., 1985. 84. 97-103.
31. Dabees T.T., Stegink L.D. L-alanyl-L-tyrosine during total parenteral nutrition: infusion of 0,5 and 2 mmoles/kg/day in adult rats. Rad.Res., 1979. 13. 894-9.
32. Deferreri G., Garibotto G., Robaudo C. et al. Abnormalites in aminoacid metabolism in patients with chronic renal failure. Basel: S.Karger., 1981. 55. 11-9.
33. Delaporte G., Jean G., Broyer M. Free plasma and muscle amino acides in uremic children // Am. J. Clin. Nutr., 1987. 31. 1647-51.
34. Druml W., Burger, Kleinberger G. Elimination of amino acids in acute renal failure. Nephrone, 1986. 42. 62-7.
35. Elwyn D.H., Furst P., Askanazi J. et al. Effect of fasting on muscle concentration of branched-chain amino acids. In: Walser, Williamson, eds. North Holland; Elsevier, 1981. 54. 51-60.
36. Fisher J.E. et al. Plasma amino acids in patients with hepatic encephalopathy: effects of amino acids infusions. Am.J. Surg. 1984. 127. 40-47.
37. Furst P. Criteria underlying the formulation of amino acid regimens: established and new approach. Basel: Karger, 1983; 361-76.
38. Giordano C., DeSanto N.G., Rinaldi S. et al. Histidine and glycine essential amino acids in uremia. Stuttgart: Georg.Thieme Verlag., 1982. 138-43.
39. Jones M.R., Kopple J.D., Swenseid M.E. 14-CO2 expiration after 14-C-histidine administration in normal and uremic men ingesting two levels of histidine. Am. J. Clin. Nutr. 1982. 35. 15-23.
40. Johnson C. Metcoff J. Relation of protein-synthesis to plasma and cell amino acids in neonates. Pediat. Res., 1986; 20 : 140-6.
41. Lindholm B. et al. Muscle free amino acids in patients treated with cirrhosis of the liver // J. Surg., Res., 1977;7: 41-43.
42. Leweling H., Holm E., Staedt U. et al. Intra- and extracellular amino acid concentrations in ammonium-infused rats. Evidence that hyperammonemia reduces BCAA levels.- Vienna:Karger, 1984. 552-5.
43. Lottori J.M., Soipionc R.A. Phenylalanine metabolism in chronic renal failure. Nephron, 1984. 13. 365-71.
44. Matthews D.E., Adibi S.A. Peptide absorption. Gastroenterology. 1976. V. 71. P. 151-61.
45. Moller P., Bergstrom J., Eriksson S. Effect of aging of free amino acids and electrolyts in leg sceletal muscle. Clinical Sciens. 1979; 56:427-32.
46. Pohlandt F. Cystine: A semi-essential amino acid in newborn infant. Acta Pediat. Scand. 1984. 63. 801-4.
47. Tizianello A., Deferrari G., Garibotto G. et al. Branched-chain amino acid metabolism in chronic renal failure. Kidney Int. 1983. 24. 17-22.
48. Vinnars E., Furst P., Liljedahl S-O. et al. Effect of parenteral nutrition on intracellular free amino acid concentration. J. Parent. Nutr. 1980. 4. 184-7.
49. Wernerman J., Albers S., Graser T. et al. In vivo utilization of intravenously administered L-alanyl-L-glutamine (Ala-Gln) and glycyl-L-tyrosine (Gly-Tyr) bin healty man. II Continuous infusion of peptide supplemented amino acid solution. Clin. Nutr., 1986; 5(spec.suppl.):70.