低碳水化合物營養(yǎng)支持對急性加重期COPD患者血氣分析、呼吸功能及炎性因子的影響

亓玉心，楊文平，周玉法，劉爽，韓蕃頡

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)作為呼吸系統(tǒng)常見疾病，老年人多發(fā)，絕大多數(shù)患者處于COPD穩(wěn)定期，而在吸煙、失眠及感染等綜合因素作用下，會出現(xiàn)急性發(fā)作，不僅加重患者癥狀，還會引起肺栓塞、心力衰竭和呼吸衰竭；且COPD病程較長，反復(fù)發(fā)作，患者入院頻繁，給社會帶來沉重的負(fù)擔(dān)[1-2]。目前COPD治療均以改善癥狀和提高生活質(zhì)量為目標(biāo)，但COPD患者營養(yǎng)不良發(fā)生率高，常常會出現(xiàn)呼吸肌和外周骨骼肌肌力下降，從而導(dǎo)致通氣狀況、活動能力及生活質(zhì)量下降[3]。2015年COPD全球倡議提示，營養(yǎng)和呼吸狀況是COPD患者預(yù)后的重要因素[4]。美國營養(yǎng)學(xué)會指南也指出COPD患者入院后給予持續(xù)營養(yǎng)支持，保證足夠熱量攝入但不影響呼吸功能[5]；在3大營養(yǎng)物質(zhì)中，碳水化合物的呼吸商最高，不僅消耗大量氧氣且產(chǎn)生大量的二氧化碳，明顯增加了患者的通氣負(fù)擔(dān)。低碳水化合物飲食(low carbohydrate diet,LCD)主要指限制或者減少對碳水化合物的攝入，相應(yīng)增加蛋白質(zhì)和脂類的攝入，從而控制或者預(yù)防疾病的一種飲食結(jié)構(gòu)[6]?，F(xiàn)觀察LCD對急性加重期COPD患者營養(yǎng)指標(biāo)、血氣分析、呼吸功能、淋巴細(xì)胞亞群及炎性因子的影響，從而為改善急性加重期COPD患者預(yù)后提供依據(jù)，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年1月—2018年12月濟(jì)南市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科診治的急性加重期COPD患者126例作為研究對象，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為2組。LCD組70例，男38例，女32例，年齡47～69(58.28±8.12)歲；病程1～5(3.45±0.89)年；BMI(26.18±5.43)kg/m2；吸煙指數(shù)(34.28±7.19)年；英國醫(yī)學(xué)研究委員會呼吸困難量表評分(modified medical research council dyspnea scale,MMRC)(2.63±0.43)分；有家族遺傳史40例。對照組56例，男32例，女24例，年齡47～70(58.13±7.95)歲；病程1～5(3.53±0.77)年；BMI(26.24±5.38)kg/m2；吸煙指數(shù)(34.54±7.39)年；MMRC(2.62±0.44)分；有家族遺傳史32例。2組患者的一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)，患者及家屬知情同意并簽署同意書。

1.2 選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會慢性阻塞性肺疾病學(xué)組制定的“慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)”的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；②需無創(chuàng)呼吸機(jī)輔助通氣；③患者的胃腸道功能正常。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有糖尿病、慢性肝病、免疫抑制劑等營養(yǎng)代謝疾病的患者；②不能耐受腸內(nèi)營養(yǎng)制劑的患者。

1.3 治療方法 患者均根據(jù)病情給予常規(guī)抗感染、糾正水電解質(zhì)紊亂、支氣管擴(kuò)張藥、化痰及機(jī)械通氣等對癥治療。LCD組加用立適康高能型腸內(nèi)營養(yǎng)劑(碳水化合物為27.7%，蛋白質(zhì)為19.3%，脂肪為53%，能量密度為5.4 kJ/ml),對照組加用立適康纖維型腸內(nèi)營養(yǎng)劑(碳水化合物為55.7%，蛋白質(zhì)為17%，脂肪為26.7%，能量密度為4.2 kJ/ml)。每日能量供給計算：根據(jù)患者的身高、體質(zhì)量及年齡，按照Harris-Benedict公式計算能量[8]：男性(kJ/d)=[66.473+5.003×身高(cm)+13.752×體質(zhì)量(kg)-6.755×年齡(歲)]×4.184；女性(kJ/d)=[65.096+1.850×身高(cm)+9.563×體質(zhì)量(kg)-4.676×年齡(歲)]×4.184。2組患者均置入鼻胃管，采用Flocae800型腸內(nèi)營養(yǎng)輸液泵進(jìn)行輸注，開始1～2 d給予半量，隨后依據(jù)患者病情和消化道耐受調(diào)整輸入量，直至全量。

1.4 觀察指標(biāo)與方法 分別于治療前1 d及治療后30、60 d檢測以下指標(biāo)。

1.4.1 營養(yǎng)指標(biāo)檢測：于清晨空腹≥8 h采用促凝管抽取外周靜脈血10 ml,采用上海盧湘儀離心儀器有限公司生產(chǎn)的TG16-WS離心機(jī)離心獲取血清，采用SIEMENS公司生產(chǎn)的ID-VIA-2400型全自動生化分析儀、試劑盒檢測血清總蛋白(total protein，TP)、清蛋白(albumin，Alb)及血紅蛋白(haemoglobin，Hb)，TP、Alb和Hb試劑盒均由美康生物科技股份公司生產(chǎn)。

1.4.2 血氣分析：采用PL2200型血氣分析儀(北京普朗新技術(shù)有限公司)檢測pH、動脈氧分壓(PaO2)、動脈二氧化碳分壓(PaCO2)及氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)。

1.4.3 呼吸功能檢測： 采用Datex DeltatracMBM-200型代謝檢測儀檢測每分鐘通氣量(VE)、呼吸商(RQ)、二氧化碳生成量(VCO2)和耗氧量(VO2)。

1.4.4 炎性因子檢測： 上述血清5 ml，采用雙抗體酶聯(lián)免疫法檢測白細(xì)胞介素-12p70(interleukin-12p70，IL-12p70)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、干擾素-γ(IFN-γ)和轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)水平。

1.4.5 淋巴細(xì)胞亞群檢測：上述血液2 ml，加入肝素抗凝，于24 h內(nèi)完成檢測。取流式管加入單克隆抗體10 μl，然后加入外周血100 μl混勻，室溫避光放置20 min，加入溶血素2 ml，室溫放置20 min，離心棄去上清液，加入 PBS 2 ml洗滌，離心棄去上清液，然后重懸于PBS 500 μl中，采用Cytomics FC500流式細(xì)胞儀(Beckman Coulter公司)進(jìn)行檢測，采用配套的CXP Analysis軟件分析，其中CD3+表示總T淋巴細(xì)胞(Th)、CD4+CD8-為輔助T淋巴細(xì)胞(Tc)、CD4-CD8+為細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞、CD19+為B淋巴細(xì)胞、CD3-CD16+CD56+為NK細(xì)胞。

2 結(jié) 果

2.1 2組營養(yǎng)指標(biāo)比較 治療前，2組患者營養(yǎng)指標(biāo)TP、Alb及Hb比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；治療后30、60 d 2組均明顯升高，且LCD組高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，見表1。

2.2 2組血氣分析比較 治療前，2組患者血氣分析指標(biāo)pH、PaO2、PaCO2及PaO2/FiO2比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；治療后30、60 d，2組PaO2和PaO2/FiO2均升高，PaCO2降低，且LCD組變化幅度優(yōu)于對照組(P<0.01)；2組pH比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

2.3 2組呼吸功能比較 治療前，2組患者呼吸功能指標(biāo)RQ、VE、VO2及VCO2比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；治療后30、60 d，2組RQ、VO2及VCO2明顯降低，VE明顯升高，且LCD組RQ、VO2及VCO2低于對照組，VE高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)，見表3。

表1 2組患者治療前后營養(yǎng)指標(biāo)比較

注： 與治療前比較,aP<0.05

2.4 2組炎性因子水平比較 治療前，2組患者炎性因子IL-12p70、IFN-γ、TGF-β1和TNF-α差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；治療后30、60 d，2組患者IL-12p70、TNF-α和IFN-γ均明顯降低，TGF-β1明顯升高， 且LCD組變化幅度優(yōu)于對照組 (P均<0.01)，見表4。

2.5 2組淋巴細(xì)胞亞群比較 治療前，2組患者淋巴細(xì)胞亞群T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、Th細(xì)胞、Tc細(xì)胞及Th/Tc比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；治療后30、60 d，2組患者外周血NK細(xì)胞、Th細(xì)胞及Th/Tc均明顯升高，而Tc細(xì)胞明顯降低，且LCD組變化幅度優(yōu)于對照組(P均<0.01)；而T、B細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表5。

3 討 論

COPD作為呼吸系統(tǒng)疾病，病死率極高，且隨著病情的進(jìn)展，患者的生活質(zhì)量明顯下降，世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示COPD已成為世界第五大疾病經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[9]，無創(chuàng)呼吸機(jī)是搶救COPD急性期的重要治療手段。文獻(xiàn)報道[10]，此類患者常合并營養(yǎng)不良，且其身體處于消耗高、高做功狀態(tài)，而營養(yǎng)不良會導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降，引起肺部出現(xiàn)感染、呼吸機(jī)疲勞，病情進(jìn)一步加重。營養(yǎng)供給與呼吸功能恢復(fù)密切相關(guān)，如果患者得不到有效的營養(yǎng)支持，將進(jìn)一步加重機(jī)體各器官功能損害，從而導(dǎo)致預(yù)后不良[11]，因此COPD急性期患者營養(yǎng)支持日益受到各界重視，腸內(nèi)營養(yǎng)支持成為我國醫(yī)療事業(yè)又一亟待解決的課題。

表2 2組患者治療前后血氣分析指標(biāo)比較

注： 與治療前比較,aP<0.05

表3 2組患者治療前后呼吸功能指標(biāo)比較

注： 與治療前比較,aP<0.05

表4 2組患者治療前后炎性因子水平比較

注： 與治療前比較,aP<0.05

表5 2組患者治療前后淋巴細(xì)胞亞群變化比較

注： 與治療前比較,aP<0.05

COPD急性期患者均行無創(chuàng)呼吸機(jī)治療，患者的應(yīng)激反應(yīng)強(qiáng)烈，呼吸肌因營養(yǎng)不良而導(dǎo)致耐受力、收縮力及張力明顯下降，從而出現(xiàn)呼吸衰竭[12]。文獻(xiàn)報道[13]，呼吸衰竭患者在給予營養(yǎng)治療時常常會出現(xiàn)高碳酸血癥，其可能是給予過多的糖類導(dǎo)致體內(nèi)CO2產(chǎn)生增加，加重了肺通氣的負(fù)荷；另外過多的糖類會刺激機(jī)體大量釋放胰島素，進(jìn)而引起磷酸和葡萄糖結(jié)合進(jìn)入骨骼肌和肝，從而產(chǎn)生低磷血癥，進(jìn)一步加重呼吸衰竭[14]。臨床數(shù)據(jù)顯示，臨床醫(yī)師隨意選擇營養(yǎng)制劑會直接或者間接導(dǎo)致血氣異常，從而進(jìn)一步加重病情。既往研究多關(guān)注熱量和蛋白質(zhì)的攝入[15]，往往忽視了糖類的供給量，飲食結(jié)構(gòu)的不合理，大多數(shù)呼吸衰竭患者的臨床癥狀得不到明顯改善，還會出現(xiàn)營養(yǎng)不良，因此調(diào)整營養(yǎng)結(jié)構(gòu)不僅能夠改善營養(yǎng)不良，還能夠改善呼吸功能。本研究結(jié)果顯示，2組患者經(jīng)過腸內(nèi)營養(yǎng)支持后，各項營養(yǎng)指標(biāo)和血氣指標(biāo)均明顯改善，而LCD組改善更為明顯，提示低碳水化合物腸內(nèi)營養(yǎng)更能改善患者的營養(yǎng)狀況和血氣指標(biāo)。2組患者RQ、VE、VO2及VCO2均明顯降低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，其中LCD組RQ、VE、VO2及VCO2水平明顯低于對照組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，夏艷等[16]研究也顯示，低糖高脂肪營養(yǎng)支持治療慢性阻塞性肺疾病并發(fā)呼吸衰竭患者，能夠明顯降低患者的RQ，與本研究結(jié)果一致，可能是因為低碳水化合物腸內(nèi)營養(yǎng)的熱量多來源于脂類物質(zhì)，從而明顯減少了CO2的生成，降低了RQ和通氣的需要，從而大大改善了患者的呼吸功能。

多數(shù)學(xué)者認(rèn)為免疫功能失衡、微環(huán)境異常等在COPD急性期發(fā)作過程中起著舉足輕重的作用[17-18]，微環(huán)境穩(wěn)態(tài)是維持機(jī)體免疫功能的首要條件，淋巴細(xì)胞亞群及其炎性因子構(gòu)成了微環(huán)境。本研究結(jié)果顯示，治療后2組患者外周血NK細(xì)胞、Th細(xì)胞及Th/Tc均明顯升高，而Tc細(xì)胞明顯降低，其中LCD組患者外周血NK細(xì)胞、Th細(xì)胞及Th/Tc水平明顯高于對照組，可能是因為低碳水化合物腸內(nèi)營養(yǎng)不會增加機(jī)體額外負(fù)擔(dān)，并且提供機(jī)體所需營養(yǎng)物質(zhì)，從而改善淋巴細(xì)胞亞群失衡，提高機(jī)體自身免疫功能。

炎性反應(yīng)促使自由基大量生成，從而造成氧化應(yīng)激損傷，進(jìn)而誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化，然后參與器官衰竭形成和發(fā)展[19-22]。有研究顯示，IFN-γ/T-bet、IL-12/STAT4通路異?；罨?、Th1/Th2失衡均在COPD發(fā)病過程中起著關(guān)鍵作用[23]。本研究結(jié)果顯示，治療后2組患者IL-12p70、TNF-α和IFN-γ均明顯降低，而TGF-β1明顯升高，其中LCD組IL-12p70、TNF-α和IFN-γ水平明顯低于對照組，TGF-β1明顯高于對照組。提示低碳水化合物腸內(nèi)營養(yǎng)更能控制炎性介質(zhì)，進(jìn)而緩解病變部位的炎性反應(yīng)，可能與低碳水化合物腸內(nèi)營養(yǎng)改善淋巴細(xì)胞亞群失衡有關(guān)。

綜上所述，低碳水化合物腸內(nèi)營養(yǎng)不僅能夠明顯改善COPD急性期患者的營養(yǎng)狀況、血氣分析和呼吸功能指標(biāo)，還能夠改善淋巴細(xì)胞亞群失衡，調(diào)節(jié)炎性因子水平。