正常的腸道屏障是預防腸道細菌移位的主要因素。腸道屏障包括特異的腸道免疫組織（主要與SIgA生成和分泌有關）及非特異性的因素（如胃酸、胃腸蠕動、黏液、消化酶和正常菌叢等）。腸黏膜結構和功能完整性是腸道屏障的主要條件。

腸黏膜是人體內增生、更新最活躍的組織，小腸黏膜每3～7天更新1次。腸壁內淋巴組織，尤其是在免疫應答，產生大量免疫反應的過程中各種淋巴細胞也需迅速、大量的增生、分化。因此，保持腸黏膜及其相關淋巴組織的能量供應及更新的物質的供應是維持腸道屏障的物質基礎。腸黏膜細胞及其免疫細胞的巨大數量和活躍的更新決定了它的代謝特點。目前已知的代謝特點之一是：腸黏膜需要谷氨酰胺作為其能量供應和細胞更新的重要底物。

一、谷氨酰胺代謝和腸黏膜屏障

谷氨酰胺（Glu）有2個氨基和5個碳原子，它可分為氨基酸、蛋白質和核酸的合成提供氮源，又可像葡萄糖一樣提供碳鏈氧化，釋放能量。Glu是血漿中含量最高的氨基酸，占血漿游離氨基酸總量的20%。而其在骨骼肌細胞內濃度是血漿濃度的30倍。谷氨酰胺在全身總游離氨基酸池中占60%以上。正常進食時，小腸代謝所需能量70%由谷氨酰胺提供，空腹時50%由谷氨酰胺提供，其余部分由葡萄糖和脂肪酸氧化提供，一般葡萄糖只供不到20%的能量。所以，腸是體內最重要的谷氨酰胺的消耗器官。血液每經消化道循環(huán)一次，就有20%～30%的Glu被吸收利用。其中90%是在腸黏膜細胞內代謝的。腸黏膜細胞內有高度活性的谷氨酰胺酶，可分解Glu為谷氨酸和氨。谷氨酸進一步氧化脫氧成α－酮戊二酸進入三羧循環(huán)。氮則經門靜脈入肝，在肝內生成尿素。腸黏膜細胞本身不能合成也不能儲存Glu，它必須依賴于其他器官內生成的（內源性）Glu或外源性Glu。內源性的Glu主要來自于肌肉和肺泡，這兩種臟器的細胞內有豐富的谷氨酰胺合成酶，可合成大量Glu，釋放入血，為腸黏膜細胞及淋巴細胞提供大量內源性Glu。此外，腎臟也少量利用Glu，用于腎小管細胞的代謝能源，更重要的是可生成尿氨，有利于HCO－3的生成和回收，維持體內酸堿平衡，正常情況下，飲食中提供少量的Glu，這是外源性Glu。但機體所需要的Glu主要是內源性的，由肌肉或肺臟釋放而來，它是通過代謝過程由食物中吸收的其他氨基酸轉化而來，所以既往把Glu稱為非必需氨基酸。

在各種病例情況下，Glu代謝發(fā)生改變，這種改變如不及時糾正，最終可導致腸黏膜屏障損害。饑餓時，已發(fā)現饑餓4d后，腸道消耗Glu增加80%，腎臟增加3倍，肝臟由少量的攝取Glu變成純Glu釋放器官以適應腸道和腎臟需要。以上改變實際上是機體在饑餓早期的適應性改變，其目的是饑餓情況下，腸道和腎臟減少葡萄糖的消耗以滿足腦組織等對葡萄糖的需要。腎臟大量攝取Glu尚有促進NH3分泌，加速H＋的排泌和HCO－3的回收，維持酸堿平衡，防止酸性代謝物在體內積累的作用。以上僅是饑餓4d的研究結果，更長時間的饑餓后Glu的代謝情況尚無具體研究報告。但可以預見，在持續(xù)饑餓，外源性氨基酸不提供或提供不足情況下，勢必首先消耗肌肉蛋白以提供內源性Glu合成的原料。伴隨著長期饑餓，腸道黏膜及腎臟組織持續(xù)的消耗Glu，血漿Glu濃度勢必降低，肌肉蛋白大量消耗。因而，長期饑餓導致的嚴重營養(yǎng)不良必然導致腸道黏膜處于饑餓狀態(tài)，影響其增殖、更新，必然導致黏膜萎縮，影響?zhàn)つた箵p傷和修復能力，在各種致傷因子作用下易于造成腸道屏障功能衰竭，發(fā)生細菌移位。嚴重營養(yǎng)不良也影響免疫細胞數量和活性，減弱相關的腸道免疫組織的免疫能力。

在創(chuàng)傷和手術應激情況下，Vinnars證明，創(chuàng)傷后24h，血漿Glu水平即降低，肌肉Glu濃度下降50%左右。肌肉細胞內Glu下降原因主要是釋放加速。腸道和腎臟攝取Glu大大增加，增加達2倍以上，致使血漿Glu濃度明顯下降。創(chuàng)傷后的反應與單純饑餓的不同點在于，腸道和腎臟攝取Glu率來增加幅度大且發(fā)生早，肌肉蛋白消耗更明顯。這種反應是機體在創(chuàng)傷后為滿足腸道、腎臟對Glu需要增加的一種應激反應。此時腸道已從糖的攝入器官變成糖的純輸出器官，即攝入的Glu不僅要滿足黏膜細胞氧化供能需要，而且通過釋放丙氨酸，為糖原易生提供原料；腎臟、淋巴細胞和巨噬細胞等攝取的Glu也大大增加。如無并發(fā)癥或感染，隨著康復的過程，這種血漿和組織Glu耗竭是暫時的，對機體影響不大。如發(fā)生并發(fā)癥，發(fā)生感染，饑餓時間持續(xù)，最終因Glu供應不足，影響腸道屏障及免疫功能。在全身感染的情況下，肌肉內Glu合成酶大大增加，肌肉釋放Glu顯著增加，雖肌肉內游離Glu不會完全耗竭，但肌肉蛋白消耗比創(chuàng)傷更嚴重，持續(xù)時間更長，特別在已有營養(yǎng)不良和Glu消耗的病人使肌蛋白消耗極明顯。全身感染（敗血癥）早期肺的Glu釋放也加速，但當發(fā)生呼吸窘迫綜合征時，這種釋放開始減少。全身感染時，由于血流分布的異常，腸黏膜的血供受障，加上各種細胞介質及過氧化物的損傷作用，腸黏膜內Glu酶活性減少，酶量也減少，腸道利用Glu能力下降70%，Glu不能充分利用。全身感染時，腎小管細胞內Glu合成酶活性增加50%，但利用Glu減少，尿氨生成減少，維持機內酸堿平衡能力降低。腎臟從凈攝取Glu的器官變成向血漿，向肺及骨骼肌提供Glu的器官。以上總的效應使嚴重全身感染時雖肌肉大量消耗釋放大量Glu，加上腎臟的Glu釋放。但腸道不能充分利用Glu，故血漿游離Glu庫增加。此時肝臟Glu攝取可增加3倍之多，淋巴細胞和巨噬細胞消耗大量的Glu用作細胞增生和細胞介質及免疫球蛋白的生物合成。

總之，長期饑餓及創(chuàng)傷應激情況下，內源性合成的Glu供應不足，腸黏膜細胞和免疫細胞處于Glu饑餓狀態(tài)。此時應把Glu看作為條件必需氨基酸，此時如不從外部補充Glu，則肌肉加速消耗，腸黏膜細胞和免疫細胞增生、更新和修復受損。因而，創(chuàng)傷后提供足夠的Glu對維持腸黏膜及黏膜相關淋巴組織功能有重要意義。許多報告證明，創(chuàng)傷后用Glu強化的TPN可減少肌蛋白消耗，減少腸黏膜細胞內核糖體分解，減少腸黏膜萎縮，改善免疫功能，防止細菌移位，也可增加肝內內源性抗氧化物谷胱甘肽的儲備，增強肝臟抗氧化物損傷的能力。為克服Glu的不穩(wěn)定性和難溶性，已證明丙氨酰谷氨酰胺（Ala－Glu）及甘氨酰谷氨酰胺（Glycyl－Glu）等二肽可用于TPN液中，它們在體內分解成Glu，臨床應用可靠、安全。

嚴重全身感染，內毒素血癥時機體組織間Glu的代謝較復雜，且受感染程度影響，嚴重感染時腸黏膜細胞本身利用Glu能力下降，即屬于細胞功能衰竭。此時肌肉又大量消耗蛋白釋放Glu。腎臟又釋放Glu。Glu主要流向肝臟及淋巴組織，為肝臟及淋巴組織利用。此時腸黏膜的衰竭是十分明顯的。從腸內或腸外補充多量Glu，大大提高血漿Glu濃度是否能增強腸黏膜細胞攝取和利用率，是否有增強腸道屏障功能尚待進一步研究，且此時過多的外源性氨基酸是否會增加肝臟負荷，增加血尿素水平也有待了解。但病人在營養(yǎng)不良階段，用谷氨酰胺強化的營養(yǎng)支持盡快糾正嚴重營養(yǎng)不良所致的肌肉消瘦和胃腸黏膜萎縮對防止嚴重感染是有益的；也對一旦發(fā)生嚴重感染時，由于肌肉及腸黏膜保持一定儲備，避免發(fā)生迅速衰竭。特別是在全身感染情況一旦逆轉，腸黏膜代謝能力一旦恢復，及時補充外源性Glu對迅速糾正分解代謝狀態(tài)，對腸黏膜屏障系統(tǒng)恢復有利。不然，即使嚴重感染有逆轉可能，但經因腸黏膜細胞代謝底物不足，繼續(xù)衰竭，加重細菌移位，又重新陷入全身感染、嚴重內毒素血癥的惡性循環(huán)中去。

二、營養(yǎng)攝入方式對預防腸道細菌移位的影響

除了營養(yǎng)攝入成分，尤其是Glu的補充對創(chuàng)傷和嚴重營養(yǎng)不良的病人有重要作用。此外，不同的營養(yǎng)攝入方式也影響營養(yǎng)支持的效果。越來越多的證據表明，腸內營養(yǎng)支持更符合生理要求。胃腸內營養(yǎng)時，食物刺激胃腸道，激活腸道神經內分泌軸，調節(jié)胃、膽、胰腺分泌，促進胃腸蠕動和黏膜生長，促進胃腸正常菌叢的平衡，并對維持腸壁免疫組織及SIgA的生成有重要作用。關于創(chuàng)傷后胃腸內營養(yǎng)和胃腸外營養(yǎng)效應的比較及胃腸內營養(yǎng)的開始時機將在第21章胃腸內營養(yǎng)和胃腸外營養(yǎng)比較中詳述。

三、其他營養(yǎng)素及因子對腸道屏障的影響

飲食中脂肪酸可增強腸黏膜重量及細胞內DNA含量。食物中纖維素含量對腸黏膜完整性有重要意義。已知纖維素可被腸道厭氧菌代謝產生丁酸鹽等短鏈脂肪酸鹽。而丁酸鹽可刺激腸黏膜生長，尤其是刺激結腸黏膜細胞生長，刺激胰腺分泌，增加腸血流量，是結腸黏膜的重要燃料。

近來發(fā)現上皮生長因子（鈴蟾肽，Bombesin），生長激素等在促進營養(yǎng)支持，防止腸黏膜損傷，促進黏膜修復中起促進作用。

需提出的是，營養(yǎng)僅是一種支持治療，必須在機體代謝功能“復蘇”的基礎上實施。即嚴重創(chuàng)傷、感染時首先應擴容，抗感染，改善組織氧輸送，對抗氧化物損傷，穩(wěn)定內環(huán)境，避免組織，尤其是避免腸黏膜不可逆損傷。在以上基礎上，合適的盡早的營養(yǎng)支持才有可能。所以早期恢復營養(yǎng)的時機和創(chuàng)傷，感染的程度有關。何時，恰到好處的適量、合適成分的營養(yǎng)支持仍是重大課題。胃腸內營養(yǎng)固然優(yōu)于胃腸外營養(yǎng)，蛋白飲食固然優(yōu)于要素飲食，但嚴重創(chuàng)傷感染、尤其是腹腔內感染及損傷致胃腸功能障礙，嚴重腸內炎性病變及梗阻均影響腸內吸收。所以，胃腸外營養(yǎng)與胃腸內營養(yǎng)應如何合理應用，及時轉換依具體情況而定。有人提出腸道生物屏障的干預方法：選擇性腸道去污染；用微生態(tài)調節(jié)劑。

腸道是引起人體全身感染的儲菌庫。以正常腸黏膜結構為基礎加上腸道獨有的生物、化學、免疫屏障，形成完整有效的腸道屏障，限制大量細菌于腸道內而不發(fā)生細菌移位乃至全身感染。嚴重創(chuàng)傷和感染時腸黏膜缺氧損傷致黏膜嚴重的彌漫性病變是造成黏膜屏障衰竭的主要原因，黏膜屏障衰竭引起大量腸道細菌移位。以上是造成MODS的重要原因。

目前，防止腸黏膜屏障衰竭的研究及實踐剛剛開始。監(jiān)測腸黏膜內pH，抗氧化劑、抗內毒素及抗炎性介質的應用和營養(yǎng)支持是目前防止腸黏膜屏障衰竭的幾個重要進展，但問題尚未根本解決。細菌移位的防止是否可根本改善MODS病人的預后也有待實踐檢驗。

（陳亭苑　張思源）

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