Компоненты парентарального питания.

           Углеводы.

Все процессы биосинтеза в организме являются реакциями, протекающими с потреблением энергии. Установлено, что для синтеза белка в организме на каждый грамм азота исходных субстанций требуется 150 – 200 ккал. Источниками энергии являются в основном углеводы и жиры. Обеспечивая организм необходимой энергией, они предохраняют эндогенный белок от сгорания, и одновременно оказывают азотсберегающий эффект. На каждые дополнительно вводимые 10 ккал в виде энергетической субстанции потери азота уменьшаются на 3-15 мг. Азотсберегающий эффект источников энергии начинает проявляться при поступлении в организм не менее 600 ккал в сутки.

Совершенно очевидно, что при парентеральном питании необходимо обеспечить достаточное поступление в организм веществ, являющихся преимущественно источниками энергии. Для этой цели используют препараты углеводов в виде водных растворов сахаров и спиртов, а также жиров в форме жировых эмульсий.

Учитывая, что основная роль углеводов в питании заключается в удовлетворении энергетических потребностей, нельзя игнорировать тот факт, что они имеют и пластическое значение, входя в состав клеток в качестве структурных элементов и многих активных субстанций живого организма. Суточная потребность в углеводах у детей представлена в табл. 20.2.

 

 

Табл. 20.2. Потребности в глюкозе у детей, г/кг/сутки
Новорожденные                     12-18	1-3 г                                       15-16
1-3 мес                                    12-18	4-6 г                                       14-15
4-6 мес                                    12-18	7-9 г                                       12-13
7-9 мес                                    12-18	10-12 г                                   10-12
10-12 мес                                12-18	13-15 г                                     8-10

 

Глюкоза является наиболее распространенным в природе шестиуглеводным моносахаридом. Молекулы D-глюкозы служат главным видом клеточного “топлива” и выступают в роли строительных блоков или предшественников, наиболее распространенных олиго- и полисахаридов. Глюкоза является классической формой энергетического субстрата для парентерального питания. Благодаря тому, что получены высокоочищенные сорта глюкозы, не вызывающие побочных реакций, приготовление из них соответствующих растворов, их стерилизация, хранение не представляют технических трудностей. Если к этому добавить, что переносимость этого естественного продукта организмом очень хорошая (практически не наблюдается ни аллергических, ни токсических реакций и препарат имеет не только питательное, но и дезинтоксикационное действие), то становится ясным, почему глюкоза находится на первом месте по частоте ее применения для инфузионной терапии.

Важной особенностью глюкозы является то, что в организме она окисляется до окончательных продуктов - углекислоты и воды. Глюкоза является одной из составных частей молекул РНК и в этом плане имеет прямое отношение к синтезу белка. Введение глюкозы позволяет сохранить от распада собственные белки. Одновременно глюкоза оказывает и анаболическое действие на обмен аминокислот, который, вероятнее всего, обусловлен усилением продукции инсулина поджелудочной железой в ответ на повышение уровня глюкозы в крови. При введении глюкозы наблюдается такой же эффект, как и при введении инсулина - усиление процесса включения аминокислот в белки мышц при одновременном обеднении аминокислотами печени. По этой причине при введении большого количества глюкозы следует считать обязательным одновременное введение аминокислот. Анаболический эффект глюкозы по отношению к аминокислотам проявляется при совместном введении, если же между их введением допускается разрыв в 4-5 часов, азотсберегающий эффект может не проявиться. Введение глюкозы вместе с инсулином оказывает более сильный анаболический эффект, чем раздельное их введение. В присутствии инсулина глюкоза эффективно предупреждает развитие кетоацидоза, способствует нормальному распределению в организме калия и натрия. Растворы глюкозы 5% почти изотоничны плазме крови и их широко используют для коррекции водного баланса, питания, дезинтоксикации и других целей. К сожалению, столь малое количество глюкозы в растворе незначительно влияет на калорийный баланс организма. Литр этого раствора дает всего 200 ккал, а для того чтобы обеспечить организм необходимой энергией, надо ввести 10 л такого раствора, что является с физиологической точки зрения недопустимым.

Энергетическую ценность растворов глюкозы повышают, увеличивая ее концентрацию до 10-50%. Гипертонические растворы глюкозы часто оказывают раздражающее действие на венозную стенку, приводят к флебитам, в связи с чем, растворы свыше 10% стараются не вводить в периферические вены.

В последние годы приобрел довольно широкое распространение метод так называемой гипералиментации глюкозой, заключающийся в том, что парентеральное питание проводят высококонцентрированными растворами глюкозы (30-50%), которую вводят через постоянные катетеры, проведенные в бассейн верхней полой вены. Верхний предел дозы при инфузии глюкозы не должен превышать 1,5 г/кг/сутки.

 Обычно проводят комбинированное парентеральное питание гипертоническими растворами глюкозы и азотистыми препаратами. С целью предупреждения гипергликемии при введении значительных количеств глюкозы в виде гипертонических ее растворов вводят инсулин из расчета 1 ЕД на 4-5 г глюкозы.

По мере накопления наблюдений по применению гипералиментации выяснилось, что использование этого моносахарида в качестве единственного небелкового источника энергии ухудшает метаболическое состояние печени, вызывает обеднение ее аминокислотами, снижает интенсивность синтеза альбумина, приводит к жировой инфильтрации печени. В связи с этим приобрел большую актуальность вопрос об изыскании других углеводов, пригодных для парентерального питания.

Фруктоза (левулеза, плодовый сахар) является моносахаридом, относящимся к группе гексоз. По калорийности равна глюкозе. Фруктоза привлекает внимание как вещество для парентерального питания в связи с рядом ее положительных особенностей. В организме фруктоза может фосфорилироваться без инсулина и ее обмен, по меньшей мере, в начальных этапах, находится вне зависимости от этого гормона. Фруктоза в основном метаболизируется в печени, а поступающие в кровь продукты ее метаболизма (глюкоза, молочная кислота и липиды) могут утилизироваться другими тканями. Фруктоза быстрее, чем глюкоза, элиминируется из сосудистого русла и потери ее с мочой меньше. При введении фруктозы образование гликогена в печени происходит быстрее, она оказывает более энергичное белоксохраняющее и гепатопротекторное действие. Особенно выгодным является введение фруктозы в постагрессивном периоде (операция, послеоперационный период, травма, шок), когда, как известно, усвояемость глюкозы резко падает и может наблюдаться глюкозурия.

В то же время следует указать, что гликогеносинтез в мышцах при введении фруктозы протекает медленнее, чем при введениях глюкозы. Независимость обмена фруктозы от инсулина неполная, так как основная масса фруктозы превращается в печени в глюкозу, обмен которой зависит от инсулина. После введения фруктозы возрастает содержание глюкозы в крови и возникает глюкозурия. Перегрузки фруктозой, как и другими моносахаридами, вызывают неблагоприятные последствия. В частности, из-за опасности лактацидемии и гиперурикемии, в основе которой лежит быстрое расходование АТФ на фосфорилирование этого сахара, фруктозу можно вводить лишь в умеренных дозах.

Для инфузий применяют 10% растворы фруктозы. Естественно, что при такой концентрации количество доставляемой в организм энергии сравнительно небольшое и не может иметь самостоятельного значения.

Фруктозу применяют в качестве добавок к некоторым препаратам и включают в состав многокомпонентных растворов для парентерального питания. Рациональность создания последних основана на том, что утилизация отдельных входящих в их состав углеводов (моносахаров и спиртов) происходит разными путями, что позволяет при высокой калорийности препарата избежать перегрузки организма отдельными веществами. Сложность промышленного производства и высокая стоимость фруктозы препятствует ее более широкому применению в практике парентерального питания. Предел дозировки фруктозы – 0,25 г/кг/час и не более 1,5 г/кг/сутки.

Сорбит – шестиатомный сахароспирт, по энергетической ценности равный глюкозе и фруктозе. В организме образуется при превращении глюкозы под действием сорбитдегидрогеназы во фруктозу, следовательно, является природным продуктом. Может утилизироваться в организме без участия инсулина, в связи с чем показан при нарушениях углеводного обмена. Необходимо, однако, оговориться, что обмен сорбита в организме происходит благодаря фруктозе, которая частично переходит в глюкозу, следовательно, независимость утилизации от инсулина не является абсолютной.

Антикетогенное действие сорбита также связано, по-видимому, с его превращением во фруктозу и глюкозу. Доза для однократного введения составляет 0,5 – 2,0 г/кг массы тела. Для получения осмодиуретического эффекта препарат вводят струйно, в других случаях - капельно со скоростью 20-40 капель в 1 мин. Частота локальных тромбофлебитов при применении сорбита весьма незначительная, что можно объяснить тем, что рН его растворов близок к нейтральному - 5,8-6,0. Для парентерального питания применяют 5-6%, т. е. приблизительно изотонические растворы сорбита. Раствор можно вводить в комбинации с другими средами для парентерального питания - белковыми гидролизатами, смесями аминокислот, жировыми эмульсиями, растворами моносахаров. Следует отметить, что растворы сорбита улучшают реологические свойства крови, предупреждают агрегацию эритроцитов, уменьшают тканевую гипоксию, оказывают нормализующее влияние на систему гемостаза.

При вливании гипертонических растворов сорбита с большой скоростью он оказывает осмодиуретическое действие, аналогичное манниту, т. е. увеличивает почечный кровоток, препятствует реабсорбции воды в почечных канальцах и усиливает диурез. Для стимуляции диуреза применяют 20% раствор сорбита, который вводят внутривенно струйно в дозе 1-2 г/кг массы тела. Гипертонический (20%) раствор препарата применяют также для усиления перистальтики при парезах кишечника. С этой целью еговводят капельно по 50-100 мл каждые 6-8 часов до получения лечебного эффекта. Сорбитол недает с аминокислотами так называемой реакции Мейларда (образование токсичных соединений), в связи с чем его часто используют как калорийную добавку к смесям аминокислот, жировых эмульсий и как компонент сложных углеводистых композиций, содержащих глюкозу, фруктозу, мальтозу, спирт и т. п.

Этиловый спирт (этанол) имеет длительную историю внутривенного применения с питательными и лечебными целями.

Калорийность 1 г вещества составляет 7,1 ккал, т. е. значительно больше, чем других углеводов. В качестве исходного продукта применяют медицинский 96% этиловый спирт. Внутривенно вводят водные растворы спирта в концентрации от 5 до 30%. В организме этиловый спирт окисляется в основном в печени, включаясь в цикл Кребса. В среднем до 10% этанола может выводиться с мочой и 50% легкими. Утилизируется он довольно быстро, однако весьма ограничен к применению у детей.

Ксилит является полиспиртом с выраженным антикетогенным действием, метаболизируется независимо от инсулина и не оказывает диуретического действия. Он используется в качестве добавки к аминокислотам. В результате особого способа распада пентозофосфатного цикла, ксилит независимо от глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, которая заторможена при стрессе, шоке, диабете, в состоянии поставлять пентозу, необходимую для построения нуклеиновых кислот и протеинов.

Аминокислоты.

Для нормального питания грудных детей решающим является качественное и количественное покрытие потребности в протеине. Состояние белкового дефицита до и после рождения может вызвать серьезные мозговые расстройства или замедление созревания ЦНС. Минимально безопасные количества белка при парентеральном питании, необходимые детям различного возраста представлены в табл. 20.3.

 

Табл. 20.3. Потребности в белке у детей, г/кг/сутки
Новорожденные                         2.5-4	7-9 л                                        0.88-3
1-12 мес.                                      2.5-4	10-12 л                                    0.8-2.5
1-6 л                                             1.2-4	13-15 л                                    0.7-2

 

                   Биосинтез белков осуществляется главным образом в рибосомах клеток и находится под контролем генов, важнейшим элементом которых является дезоксирибонуклеиновая кислота - носитель генетической информации, определяющий генотип человека. В соответствии с этой информацией строится последовательность аминокислот полипептидных цепей. Количеством аминокислот в молекуле белка и порядком их расположения предопределяются органо-тканевые, видовые, индивидуальные свойства и специфичность белков.

Как известно, принимаемые с пищей чужеродные белки в процессе пищеварения расщепляются до аминокислот и простейших пептидов и в такой форме всасываются кишечником, а затем поступают в кровь и транспортируются в ткани, где используются для синтеза эндогенного белка. При парентеральном введении аминокислот искусственно воспроизводится второй этап пищеварения белков, а именно поступление в кровь продуктов их внутрикишечного расщепления. Окончательно установленный в настоящее время факт, что все белки построены и синтезируются в клетках только из аминокислот, является теоретическим обоснованием современного мономерного белкового питания аминокислотами. Вводимые парентерально аминокислоты организм способен использовать для воспроизведения собственных белковых структур и в этом отношении они являются адекватной заменой естественного белкового питания.

Поскольку аминокислоты - азотистые субстанции и служат основным источником усвояемого организмом органического азота, парентеральное питание препаратами, их содержащими, принято называть азотистым парентеральным питанием. Это название получило распространение как синоним парентерального белкового питания.

Для азотистого парентерального питания в настоящее время применяют белковые гидролизаты и синтетические смеси кристаллических аминокислот. Полноценными являются гидролизаты, имеющие в своем составе полный набор аминокислот, особенно все незаменимые аминокислоты. В состав белковых гидролизатов вводят обычно электролиты для обеспечения их нормализующего влияния на водно-электролитный обмен. В составах выпускаемых в настоящее время препаратов аминокислотных смесей имеются существенные отличия. Предложен коэффициент для характеристики суммарного соотношения незаменимых и заменимых аминокислот Н/О, отражающий долю незаменимого (Н) азота в общем (О) азоте (в иностранной литературе Е/Т). Высокие значения коэффициента Н/О необходимы при парентеральном питании детей и истощенных больных. Если жепарентеральное питание проводится для поддержания мало нарушенного азотистого баланса, величина Н/О может быть более низкой. Однако в связи с тем, что при одинаковых значениях Н/О количественный и качественный состав аминокислот в препаратах может быть различным, этого коэффициента недостаточно для решения вопроса об анаболической эффективности препарата и показаниях к его применению.

Как правило, в современные препараты смесей аминокислот для парентерального питания включают полузаменимые аминокислоты - аргинин и гистидин. Что же касается заменимых аминокислот, то здесь можно встретить варианты с включением от одной до полного набора заменимых аминокислот.

Многие авторы подчеркивают большое значение гистидина, который является незаменимой аминокислотой для детей и больных с уремией, поскольку снижает уровень остаточного азота в крови. Особое значение придается включению в смеси аргинина и других интермедиаторов мочеобразования, которые предотвращают развитие гипераммониемии. Существует мнение, что аланин и пролин по степени незаменимости должны быть поставлены рядом с аргинином и гистидином. Пролин способствует более быстрому заживлению ран. В организме больного количественная и качественная потребность в аминокислотах изменяется, и может возникать избирательная недостаточность отдельных аминокислот.

В состав аминокислотных растворов входят также носители энергии (сорбит, ксилит) и электролиты. Особое значение придается ионам калия и магния, поскольку они являются главными клеточными катионами и необходимы для “строительства” тканей.

Известно, что не только дефицит, но и избыток белкового питания имеет отрицательные последствия для организма. Введение слишком большого количества аминокислот ведет к перегрузке соответствующих катаболических и анаболических ферментных систем организма и накоплению конечных продуктов азотистого метаболизма (аммиака, мочевины и других азотистых шлаков) и неблагоприятно отражается на функциональном состоянии организма.

Кроме того, при парентеральном питании имеются свои специфические условия, практически не позволяющие вводить в организм большие количества аминокислот. Таким условием является необходимость их медленного введения, чтобы не вызвать аминоацидемии, аминоацидурии и опасной перегрузки сосудистого русла жидкостью.

Практически добиться идеальной сбалансированности аминокислот в растворах для парентерального питания невозможно, и, следовательно, они не полностью используются для построения белка в организме. Поэтому в перерасчетах вводимых аминокислот в условный белок их вес делят на экспериментально установленный коэффициент 1,23.

Источники жира.

Препараты жира представляют собой высокодисперсные эмульсии нейтральных жиров (триглицеридов) в воде. В организме они включаются в обменные процессы и используются как богатый источник энергии. 1 г жира при сгорании в организме образует 9,3 Ккал энергии. Суточная потребность в жирах при сбалансированном парентеральном питании у детей представлена в табл. 20.4.

Табл. 20.4. Потребности в жире у детей, г/кг/сутки
Новорожденные                             4	7-9 л                                        2
1-12 мес.                                         4	10-12 л                                    2
1-6 л                                                3	13-15 л                                    1-1,5

 

Размеры жировых частиц очень малы, как правило, не более 0,5 мкм - как и натуральные хиломикроны. Жировые эмульсии являются ценным источником незаменимых жирных кислот, что имеет особое значение у ослабленных и истощенных детей. Наличие глицерина в жировых эмульсиях обеспечивает изотонию и антикетогенный эффект. Жир поставляет незаменимые жирные кислоты, особенно линолевую и леноленовую, которые поддерживают функциональную способность клеточных мембран и стимулируют заживление ран. Используются жировые эмульсии в виде 10-20% растворов с калорийностью 1,1 и 2 Ккал/мл соответственно. Рекомендуемые дозы жировых эмульсий:

 а) 5-10 мл/кг на первые 10 кг массы тела,

б) 2.5-5 на следующие 10 кг массы тела до 20 кг,

 в) 1.25-2.5 мл/кг на каждый килограмм массы тела свыше 20 кг.

 Максимальная суточная доза 4 г/кг.

Для введения жировых эмульсий используется Y-образное соединение венозного катетера и инфузионных систем. В одно колено вводится жировая эмульсия, в другое - глюкозо-аминокислотный раствор с электролитами. Это требование необходимо для уменьшения времени смешивания жировых эмульсий с другими препаратами, так как при этом может изменяться структура жира в эмульсии.