小兒膿毒癥的高代謝機制研究分析

摘要：膿毒癥是兒科常見急癥，患兒能量代謝呈現(xiàn)高分解狀態(tài)，能量消耗大，由此可引發(fā)機體的能量代謝紊亂，此時，機體的分解代謝遠遠超過合成代謝，對患兒的各個組織器官往往造成嚴重損害，導致機體內(nèi)環(huán)境紊亂，影響預后。由于小兒身體各器官尚未成熟，免疫系統(tǒng)尚未完善，抵抗力低下，膿毒癥對機體的打擊就更為嚴重。營養(yǎng)支持雖不能從根本上治愈膿毒癥，但可為患兒的病情恢復提供物質(zhì)基礎，因此，了解膿毒癥高能量代謝的機制十分必要。

關鍵詞：膿毒癥；能量代謝；炎癥反應

膿毒癥（sepsis）是一種由病原體感染所致的全身炎癥反應綜合征（SIRS），在WHO調(diào)查報告中，全球每年約有100萬（約占10%）5歲以下兒童死于膿毒癥[1]。膿毒癥的特點是蛋白質(zhì)分解、糖原異生和脂肪動員增強，可發(fā)展為多器官功能不全綜合征（MODS）、嚴重膿毒癥（severe sepsis）、膿毒性休克（septic shock）和多器官功能衰竭（MS0F）[1]。由于小兒身體各器官尚未成熟，免疫系統(tǒng)尚未完善，抵抗力低下，膿毒癥對機體的打擊也更為嚴重。近年來，膿毒癥應激狀態(tài)下的能量代謝改變已成為近年來日益關注的問題。這種應激反應的特點是分解代謝亢進或高代謝、能量消耗增加和胰島素抵抗[2]。由于機體組織處于持續(xù)分解、耗損狀態(tài)，多個重要臟器和組織機能受損，機體代謝嚴重紊亂，表現(xiàn)為糖和脂肪的利用障礙，蛋白大量分解[3]。但關于小兒能量消耗的報道較少。

1 膿毒癥三大能量物質(zhì)代謝的改變

1.1葡萄糖代謝變化 患兒在膿毒癥發(fā)病時，機體處于分解代謝亢進或高代謝狀態(tài)，應激性激素如兒茶酚胺、糖皮質(zhì)激素、胰高血糖素和甲狀腺素水平均明顯增加，加快了蛋白質(zhì)的分解速率，導致負氮平衡、脂肪代謝紊亂、糖代謝紊亂等，導致糖元異生增加，血糖濃度增加；而且白蛋白合成抑制，肝臟反應蛋白合成增加[4]。

1.2葡萄糖的分解代謝紊亂 葡萄糖在氧供充足的情況下可以生成二氧化碳、水和大量的ATP，但當膿毒癥發(fā)病時，血中高血糖素、皮質(zhì)醇等激素水平的增加，胰島素抵抗導致胰島素失去對肝臟糖異生的抑制，而且肝臟、骨骼肌、脂肪組織等在胰島素刺激影響下其功能都會受到不同程度的抑制[5]。

1.3糖耐量異常（IGT） 糖耐量異常與炎性細胞因子異常、胰島素抵抗、糖異生增加和乳酸積聚等有關。當膿毒癥發(fā)病時，胰島素敏感性下降，而的高血糖素、皮質(zhì)醇等激素水平增加，另外，肝的胰島素抵抗導致了糖異生增加，IL-6、TNF-α能引起胰島素抵抗，增加內(nèi)源性葡萄糖生成，引起糖耐量異常[6]。

1.4脂肪代謝的變化 膿毒癥早期，葡萄糖和氨基酸的利用減少時，體內(nèi)貯存的脂肪成為重要的能量來源，脂肪分解占優(yōu)勢，分解生成游離的長鏈脂肪酸（FFA），長鏈FFA堆積可直接抑制PDH的功能，引起細胞內(nèi)酸中毒，長鏈FFA能夠使氧化磷酸化失耦聯(lián)，ATP 生成減少[7]。

1.4.1甘油三酯（TAG）代謝 脂肪組織以TAG的形式儲存代謝燃料，膿毒癥可引起脂肪代謝紊亂，從而影響脂肪的供 能[8]。

1.4.2非酯化脂肪酸（NEFA）代謝 膿毒癥發(fā)病時，非酯化脂肪酸濃度升高主要與以下因素有關：①兒茶酚胺濃度上升，增加血漿酮體濃度與脂肪組織血流，促進脂肪分解。②腎上腺素、去甲腎上腺素加快脂肪分解，提高非酯化脂肪酸水平；③內(nèi)毒素通過細胞因子和激素刺激血漿非酯化脂肪酸，影響非酯化脂肪酸濃度[9]。

1.5蛋白質(zhì)代謝的變化 膿毒癥發(fā)病時，膿毒癥應激狀態(tài)下，白蛋白（ALB）分解速度加快，高分解代謝激素（兒茶酚胺、糖皮質(zhì)激素、胰高血糖素等）會抑制胰島素、生長激素以及IGF-1等激素和因子的敏感性，降低類固醇激素水平，促進蛋白質(zhì)分解加重負氮平衡[10]。另外，肝功能受損導致ALB合成減少，無法維持ALB的總量不變。

2 能量代謝變化機制

炎癥反應紊亂是膿毒癥發(fā)生的主要病理變化，膿毒癥發(fā)生時微生物入侵人體，機體免疫防御系統(tǒng)會產(chǎn)生廣泛免疫應答[11]，但是，當免疫防御能力缺陷時，內(nèi)源性致炎物質(zhì)會促進膿毒癥的發(fā)生和發(fā)展?，F(xiàn)階段臨床中普遍認為，白介素（IL）、腫瘤壞死因子（TNF）、前列腺素E2（PGE2）、一氧化氮（NO） 等[12]是影響機體代謝功能的主要因子，動物研究證實通過抑制TNF與IL-1的合成能夠明顯提高器官功能與存活率，IL-1可以降低谷氨酰胺酶活性，抑制谷氨酰胺的攝入；TNF、IL-1會減少mRNA的轉(zhuǎn)錄，使mRNA向血管外轉(zhuǎn)移，加重低蛋白血癥[13]。當膿毒癥發(fā)生時，C-反應蛋白、α-抗胰蛋白酶等急性相蛋白r 生成量明顯增加，同時也會增加肌蛋白，促進氨基酸流失。

最新研究證實[14]，膿毒癥會激活炎癥因子與交感神經(jīng)系統(tǒng)，使兒茶酚胺、催乳素、胰高血糖素水平上升，抑制生長激素、血管加壓素合成，而對胰島素、生長激素等的敏感性下降；另外，膿毒癥發(fā)生后，組織缺氧，丙酮酸脫氫酶活性降低，乳酸堆積，會進一步導致血糖升高。

3 結(jié)論

小兒膿毒癥高代謝的發(fā)生機制十分復雜，牽涉到機體多個器官與系統(tǒng)，與炎癥免疫功能及神經(jīng)體液的變化密不可分。盡管有了一定的研究成果，但膿毒癥高代謝的病理生理機制仍處于探索階段。營養(yǎng)支持雖不能從根本上治愈膿毒癥，但可以為患者的治療提供物質(zhì)與能量上的保證。因此仍有必要進一步探討膿毒癥時機體能量代謝的改變，以針對性的進行營養(yǎng)支持，改善患兒的營養(yǎng)狀態(tài)及不良后果。

參考文獻：

[1]王瑩，史柳紅.再論兒童膿毒癥-如何早期識別和治療嚴重膿毒癥和膿毒性休克[J].臨床兒科雜志，2012，30（1）：36-40.

[2]Edmond K，Zaidi A.New approaches to preventing，diagnosing，and treating neonatal sepsis[J].PLoS Med，2010，7（3）：1000213.

[3]沈洪.急診危重病專業(yè)綜合性的實踐價值 [J].中華急診醫(yī)學雜志，2007，2（16）：117-118.

于紅衛(wèi)，馮巖梅，孟慶華，等.能量代謝測定系統(tǒng)（代謝車）臨床應用的研究進展[J].中國全科醫(yī)學，2006，9（21）：1817-1820.

[4]VaraThorbeckR，GuerreroJA，Ruiz RequenaEet al. Can theuse of growth hormonereduce the postoperative fatigue syndrome[J].WorldJSurg，1996，20（1）：81-86.

[5]Wijnands KA，Brink PR，Weijers PH，et al. Impaired fracture healing associated with amino acid disturbances[J].Am J Clin Nutr，2012，95（5）：1270-1277.

[6]Brealey D，Singer M.Hyperglycemia in critical illness：a review[J].J Diabetes Sci Technol，2009，3（6）：1250-1260.

[7]Shamoon M，Hendler R，Sherwin R.Altered responsiveness to cortisol，eipineohrine and glucagons in insulin-indused juvenile onset diabeteS[J].Diabetes，1980，29（4）：284-291.

[8]虞文魁，李維勤，李寧，等.膿毒癥病人糖耐量異常的相關因素及機制研究[J].腸外腸內(nèi)營養(yǎng)，2004，11（1）：71-76.

[9]Vander Meer TJ，Wang H，F(xiàn)ink MP. Endot ox in causes ideal mucosal acidosis in the absence of mucosal hypoxia in a no rmodynamic model of septic shock [J].Crit Care Med，1995，22：1217-1226.

[10]Pereira C，Murphy K，Jeschke M，et al. Post burn muscle wasting and the effects of treatments[J].Int J Biochem Cell Biol，2005，37（10）：1948-1961.

[11]David HH，Jan W. Brussels 2007 Roundtable on Metabolism in Sepsis and Multiple Organ Failure[J].JPEN J Parenter Enteral Nutr ，2008，32（1）：1-5.

[12]Sorokin AV，Kim ER，Ovchinnikov LP.Proteasome system of protein degradation and processing[J].Biochemistry（Mosc），2009，74（13）：1411-1442.

[13]Merritt EK，Cross JM，Bamman MM. Inflammatory and protein metabolism signaling responses in human skeletal muscle after burn injury[J]. J Burn Care Res，2012，33（2）：291-297.

[14]Nguyen H B，Rivers E P，Abrahamiam F M，et al.Severe sepsis and septic shock：review of the literature and emergency department management guidelines[J].Ann Emerg Med ，2006，48（1）：28-54.

編輯/張燕