第四节 正氮平衡

正氮平衡(positive nitrogen balance)即在一定时间内(24小时)摄入氮量多于排出氮量的氮平衡状态。表明机体合成代谢大于分解代谢,这说明摄入的蛋白质,部分被保留在机体中,除用以补充分解的组织蛋白外,还有新的合成组织蛋白出现,促进伤口愈合。对于生长发育期儿童、孕妇乳母,以及恢复期的患者,因生长发育和体内大量组织蛋白的新生成,氮的摄入多于排出,即蛋白质合成多于分解,供细胞增殖,所以,常出现正氮平衡状态。针对这些人应给予高蛋白食物。
一、摄入氮
正常情况下,食物是人们获取蛋白质的主要来源,而蛋白质又是体内各种含氮物质的主要来源,各种食物蛋白质的含氮量占16%,因此,通过测定摄入和排除物的含氮量,可了解机体对摄入蛋白质的利用情况。
蛋白质最终被水解为氨基酸被小肠黏膜上皮细胞吸收,为人体所用,可见氨基酸才是人体真正的氮源,当患者消化功能障碍不能摄取蛋白质时,可通过肠外营养支持途径(富含氨基酸、维生素、脂肪酸等)维持正氮平衡,可有效避免恶性低蛋白血症。
氮的摄入包括经口、肠道及静脉输入。正常情况下,由食物提供氮源。食物蛋白质消化后,成为氨基酸被人体吸收、利用。氨基酸是人体可真正利用的氮源。当消化功能障碍不能摄取蛋白质时,可从胃肠外途径给予氨基酸和其他基质,如糖、脂肪、维生素等,这样可避免由于缺少氨基酸或其量不足造成的低蛋白恶性循环。
二、排出氮
体内蛋白质的最终代谢产物主要以非蛋白氮的形式从小便排出,80%以上为尿氮,主要是非蛋白氮,包括尿素、肌酐、氨基酸、尿酸、氨及其他含氮化合物,它们在尿液中含量与蛋白质的摄入量紧密相关。正常情况下,当蛋白质摄入减少时,尿素氮排出也随之减少。
氮的其他排出途径还包括粪氮、体表丢失氮、非蛋白氮及体液丢失氮等。大便和汗液失去的氮极微,基本可忽略。另外,皮肤也损失一定的含氮物质,平均每天0.3g,在临床中,可作常数来考虑。实验证明,成年人在无蛋白膳食模式条件下,排出内源氮约54mg/(kg•d),以体重60kg计算,约相当于20g蛋白质,这是体内蛋白质的最低分解量。
正常人每天摄入的蛋白质含氮量和排出量往往是相等的。生长期儿童、恢复期患者、妊娠妇女等,因生长发育和新组织生成的需要,摄入多于排出,即蛋白质合成多于分解,称为正氮平衡,即摄入氮>排出氮。而营养不良、进食不足、慢性消耗性疾病的患者和严重组织创伤的患者及老年人,由于体内蛋白质的分解破坏多于合成,氮的摄入少于排出,称负氮平衡,即摄入氮<排出氮。机体长时间处于负氮平衡状态会导致蛋白质缺乏症。
蛋白质中氮元素含量较稳定,约为16%,食物中含氮物质绝大部分是蛋白质,而蛋白质分解产生的含氮物质主要由尿液、粪便及汗液排出,比较摄入氮和排出氮的量,可基本反映蛋白质的代谢状况,同时可反映机体对蛋白质的消化吸收情况与机体对蛋白质的需要量。可按下列公式来计算:
1.摄入氮=排出氮。
2.摄入氮=摄入蛋白质(g)/6.25。
3.排出氮=尿氮+粪氮+皮肤排出的氮。
4.尿氮(24h)=24h尿液中的尿素氮(g)+2。
5.粪氮=0.012g/kg×体重(kg)。
6.皮肤排出的氮=0.005g/kg×体重(kg)。
皮肤丢失氮甚少,可忽略不计,或用一个常数来表示,所以,关注人体是否处于正氮平衡,应对尿氮与粪氮进行计量,全身蛋白质代谢用核素示踪实验(N 15),输注N 15标记的氨基酸后,测定尿素N 15排出率。即可估算出一个人大约合成250~300g/d的蛋白质,而摄入量仅有100g,它们的差值表示氨基酸的重利用量。
从上述公式计算氮,成年人按每千克体重计算,分别从尿中排出37mg/d,从粪便中排出3mg/d,从表皮排出3mg/d,男性从精液中排出2mg/d,女性从经血中排出3mg/d,从而可计算出男、女每千克体重损失的总氮量分别为54mg/d、55mg/d。如60kg的成年男性,丢失的氮约为324mg/d,乘以6.25,相当于至少摄入20.2g蛋白质,才能维持正氮平衡。
三、正氮平衡的影响因素
正氮平衡受多因素影响。其中受能量摄入影响大,只有能量摄入超过人体需要,使摄入的蛋白质不被作为能量来源来消耗时,才会出现正氮平衡。当机体长时间处于应激状态、精神高度紧张、病态时可使氮的排出量增加。同时,也受合成激素如睾酮、生长激素的影响。骨骼肌所含蛋白质约占全身总量的39%,所以,氮平衡的改变由肌肉蛋白质的合成与分解变化来决定,正氮平衡也受消化道影响,消化道合成50g/d蛋白质,约占蛋白总量的10%。故能量供给充足,活动量小、精神放松、摄入高蛋白都可实现正氮平衡。
临床上,危重患者常因创伤、脓毒症等因素处于高分解代谢状态,机体处于负氮平衡,机体组织的大量分解和器官功能的受损,此时,氮平衡对维持肌肉组织和维护器官功能至关重要,在患者肠道功能允许的情况下,建议此类患者可给予短肽制剂。
(王昆华 徐贤玉)