【学习笔记】神经重症患者的营养支持:从代谢基础到临床实践

原文地址：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41801269/

PMID： 41801269 

DOI： 10.1007/s00134-026-08324-6

一、核心概念与病理生理基础

1. 脑代谢的特殊性：大脑占体重2%，但消耗25%的静息能量消耗（REE），主要依赖葡萄糖。损伤后，脑代谢出现障碍，但星形胶质细胞可通过糖原分解提供乳酸、酮体作为替代能源。

创伤性脑损伤（TBI）

呈现双相代谢轨迹：

早期（数天内）表现为高代谢与高糖酵解，能量消耗可增至基础值的 200%，尤其合并阵发性交感神经过度兴奋时可达 3 倍；

后期则转为持续低代谢，脑葡萄糖利用下降，伴随线粒体功能障碍及乳酸 / 丙酮酸比值升高，提示继发性能量衰竭。

动脉瘤性蛛网膜下腔出血（SAH）

以持续高分解代谢为特点，静息能量消耗（REE）显著升高，氮平衡持续为负，同时存在脑微血管功能障碍与神经炎症激活，脑内乳酸升高多与糖酵解增强相关（而非缺氧），此模式与较好预后相关。

替代燃料的代偿作用：星形胶质细胞可通过糖原储备及乳酸、酮体转化，为神经元提供替代能量，这一机制为特殊营养策略（如酮体补充）提供了理论基础。

2. 脑-肠轴：脑损伤通过自主神经系统和炎症介质影响肠道功能（动力、屏障、菌群），导致喂养不耐受；反之，肠道菌群失调可加重神经炎症。这是一个双向交互作用。

3. 神经内分泌改变：下丘脑-垂体轴受损可导致生长激素、甲状腺激素等分泌异常，影响代谢和分解状态。

脑损伤后的肠-脑相互作用与稳态（中间面板，灰色）。

健康状态下，大脑的完整性高度依赖能量，脑损伤后能量消耗可能进一步增加。尽管脑代谢被认为依赖葡萄糖，但星形胶质细胞通过其糖原储备以及乳酸或游离脂肪酸衍生的酮体作为替代燃料来源，为神经元的能量稳态做出贡献。脑损伤对新陈代谢的影响不仅限于大脑，还可能通过由迷走神经和交感神经系统介导的肠-脑对话，影响肠道功能和微生物组。这种双向相互作用的破坏被称为脑-肠轴功能障碍。下丘脑-垂体轴受损也会影响能量稳态和新陈代谢，导致垂体前叶分泌的促甲状腺激素、生长激素和促肾上腺皮质激素减少。

通过肠外途径（左图，蓝色）和肠内途径（右图，棕色）调节新陈代谢。目前，营养管理对大脑代谢和体内平衡的潜在影响在很大程度上仍是假设，但在设计未来的研究干预措施时，这一点仍然值得考虑。营养策略不仅会影响氨基酸、葡萄糖和脂质的可获得性，这取决于肠外营养（PN）和肠内营养（EN）的成分，对于肠内营养而言，还取决于肠道吸收的效率。此外，肠外营养或肠内营养的间断性供给与连续性供给模式可能会诱发禁食反应和酮症。另一方面，肠内营养或肠外营养时联合使用胰岛素（旨在控制血糖）可能会抑制酮症。潜在的神经保护性酮症可通过肠内给予酮体直接诱导，或通过生酮饮食（低糖高脂饮食）促进。肠外乳酸可能作为神经元和/或星形胶质细胞的替代能量来源，并保护其免受氧化应激的影响[。最后，在肠外营养（PN）和肠内营养（EN）中选择抗炎的ω-3脂质，而非促炎的ω-6脂质或“中性”的ω-9脂质，可能有助于恢复血脑屏障的完整性，并减轻对脑细胞的继发性损伤。然而，上述所有干预措施的效果还取决于特定营养素在循环血浆中的水平变化转化为神经元和星形胶质细胞可利用的程度，而非被脑外组织吸收的程度。BBB：血脑屏障。

二、神经重症患者的代谢分期与营养策略

神经重症患者的代谢状态是动态变化的，可分为三个概念性阶段，临床营养策略应相应调整。

• 早期分解代谢期（数天至 1 周）：

• 后期稳定期（1-4 周）：

• 恢复期合成代谢期（4 周后）：

这些阶段在不同患者中可能具有不同的持续时间。例如，对于存在持续性自主神经功能障碍的严重TBI患者，早期分解代谢阶段可能持续超过7天。虽然根据这些不断变化的代谢阶段来调整营养策略似乎是直观的，但来自介入性研究的可靠临床数据仍然有限，尤其是在神经重症患者中。

三、临床实践的关键问题与建议

1. 能量与蛋白质

  · 早期（第一周）：反对早期全剂量喂养和高蛋白供给。证据表明，过度喂养有害。推荐早期低剂量EN（24-48小时内）。

  · 蛋白质目标：早期目标约为1.0-1.3 g/kg/天，>1.3 g/kg/天目前不推荐。多项RCT（EFFORT, PRECISE, TARGET Protein）在ICU人群（含部分神经患者）中未显示高蛋白的益处，甚至可能有危害。

  · 监测：推荐使用间接量热法（IC）监测REE，尤其对于长期住院或代谢不稳定的患者，以避免喂养不足或过度。

2. 喂养途径与时机

  · 首选EN：经胃管（鼻/口胃管）启动。若出现持续不耐受或高误吸风险，考虑幽门后喂养。

  · PN的使用：不推荐早期使用PN。仅当EN在7天后仍不可行或不足时，才考虑补充性PN。早期补充PN（如EPaNIC研究）未显示获益。

  · PEG：对于预计需长期（>3周）EN支持的患者，可考虑行经皮胃造口术，但需结合整体预后和伦理考量。

3. 血糖管理

  · 目标：避免低血糖和严重高血糖这两个极端。推荐适度的血糖控制。

  · 证据：强化血糖控制（4.4-6.1 mmol/L）的获益存在争议，且显著增加严重低血糖风险。近期TGC-fast研究提示特定神经外科亚组可能获益，但需更多证据。

4. 特殊治疗的影响

  · 目标温度管理（TTM）：最近的研究对这一保守方法提出了挑战，表明在目标温度管理期间早期EN是可行的，通常耐受性良好，并可能促进神经功能恢复。一项RCT的子研究表明，与常温患者相比，低温患者的REE低20%，EN、能量和蛋白质的输送量相似，但胃残余量更高，促动力药使用更多。另一方面，一项研究表明，在接受静脉-静脉体外膜肺氧合和心脏骤停后目标温度管理治疗的患者中，延迟EN与更好的结局相关。在确定能量目标时，应考虑目标温度管理的影响。

  · 活动/康复：增加能量和蛋白质需求。营养支持应与康复训练强度和目标相匹配。

5. 微量营养素

  · 关注点：硫胺素（维生素B1）、维生素D、锌的缺乏与不良神经结局相关。

  · 建议：筛查并补充缺乏者，但不推荐常规大剂量补充，因缺乏RCT证据支持。

补充原则：以纠正缺乏为目标，不推荐常规超生理剂量补充。目前无证据表明高剂量抗氧化剂（维生素 C、E）或硒可改善神经功能恢复。

四、新兴治疗策略

1、生酮饮食

生酮饮食（KD）的特点是高脂肪、适量蛋白质和低碳水化合物摄入，因其潜在的神经保护、抗炎和抗惊厥作用而在神经重症监护中受到关注。由于神经重症患者的葡萄糖代谢常常受损，酮体（如β-羟丁酸和乙酰乙酸）可以作为替代底物，支持神经元代谢，同时减少活性氧和兴奋性毒性。TBI和卒中的实验模型表明，KD可以改善脑生物能量学，减少病变体积，并促进功能恢复。在临床上，KD已成功用作超级难治性癫痫持续状态的辅助治疗，在高达50-70%的病例中实现了癫痫发作控制。在ICU中，针对TBI和癫痫成人的可行性研究表明，在密切代谢监测下可以安全实施KD，尽管挑战依然存在，包括低血糖、高脂血症和代谢性酸中毒的风险。间歇性禁食是一种替代性的诱导酮症策略，但存在实际的实施挑战。需要进一步研究来确定最有可能获益的患者群体，确立最佳时机和持续时间，并评估长期神经功能结局。

2、外源性乳酸

外源性乳酸给药已成为神经重症监护中一种潜在的代谢治疗方法。传统上被视为组织缺氧标志的乳酸，现在被认为是受损大脑的替代燃料，在葡萄糖利用受损时支持脑代谢，增强三磷酸腺苷（ATP）产生并减少继发性损伤。临床和实验研究表明，乳酸可以被大脑摄取，改善脑氧化代谢，降低颅内压，并增强神经认知结局。在一项针对中重度TBI患者的初步研究中，乳酸输注改善了脑能量代谢（通过脑微透析测量），并与有利的代谢转变相关，且无全身性酸中毒。此外，乳酸的神经保护作用可能超出能量供应，包括调节氧化还原状态、增强脑血流量和减少兴奋性毒性。然而，最佳剂量、时机、患者选择、安全性和有效性仍需大规模研究。

3、免疫营养

免疫营养是指补充特定的营养素，以调节免疫功能、炎症和代谢反应，通常包括精氨酸、谷氨酰胺、ω-3脂肪酸、核苷酸和抗氧化剂。在神经重症患者中，有人提出免疫营养可以通过支持神经免疫完整性和减轻继发性损伤来改善结局。尽管一些研究表明补充谷氨酰胺有益处，但RCT的数据并未证实这一点，有些甚至显示大剂量谷氨酰胺有害。此外，谷氨酰胺血药浓度升高可能导致脑谷氨酸浓度升高，这在急性脑损伤情况下可能有害。ω-3脂肪酸，特别是二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸，具有强大的抗炎和神经保护作用。在TBI和缺血性卒中的临床前模型中，补充ω-3脂肪酸已被证明可降低血脑屏障通透性，限制脑水肿，并减轻小胶质细胞活化，从而改善神经功能结局。虽然神经重症监护中的临床试验有限，但在相关人群中的观察性研究和试验表明，在降低感染率、缩短ICU住院时间和改善功能结局方面具有潜在益处，值得进一步研究。

4、个体化营养

新兴技术，包括代谢组学分析和基于人工智能的预测模型，可以改进个体化营养策略，包括根据每位患者的表型和实时需求定制宏量和微量营养素的时机、途径和剂量。连续监测器官特异性代谢率仍具有挑战性，且不适合床旁应用。尽管许多人报道脑微分析是评估局部脑代谢的手段，但细胞外代谢物（如葡萄糖、丙酮酸和乳酸）仅与细胞内代谢部分相关。尽管如此，它有可能用于检测代谢紊乱，如神经性糖缺乏（即血糖水平正常时细胞外葡萄糖水平低）、线粒体衰竭和氧化还原状态改变（即乳酸/丙酮酸比值升高）。

5、代谢表型

未来的营养策略可能从基于人群的方案转向个体化代谢表型分析，以便动态调整能量、蛋白质和底物的供给。这可能包括整合来自间接量热法、脑微透析、生物标志物（如乳酸/丙酮酸比值、酮体水平）、全身炎症指标（如C反应蛋白、白细胞介素-6）、肌肉减少症和肌肉量的测量指标（如基于肌肉超声、CT的肌肉面积或生物电阻抗法估算的瘦体重）以及功能指标与临床轨迹的实时数据。表型驱动的营养（例如，区分高糖酵解状态与低代谢状态）可以优化脑能量代谢，同时避免过度喂养或底物不匹配。

这种范式反映了向精准重症监护的更广泛转变，与ARDS和脓毒症研究的进展相呼应，在这些研究中，生物学和代谢亚表型已改善了机制认识并为靶向治疗提供了信息。将类似的框架应用于神经重症营养，可能有助于解释先前试验结果的异质性，并支持开发更精确、适应性更强的代谢干预措施。然而，这些策略在大规模实施前，需要在神经重症特异性研究中得到前瞻性验证。

五、特殊临床问题

· 吞咽困难：在神经重症患者中发生率极高（>80%）。需常规进行吞咽功能筛查，多学科团队（言语病理学家、营养师）管理，调整进食方式和管饲策略。

· 伦理考量：对于长期昏迷且预后极差的患者，人工营养支持应被视为医疗干预。需进行共同决策，结合患者意愿（如预嘱）、文化宗教背景，整合姑息治疗理念，避免无意义的痛苦延长。

六、核心研究空白与未来方向

1. 缺乏神经重症特异性RCT：绝大多数证据外推自普通ICU人群。

2. 最佳能量和蛋白质目标：跨不同神经疾病（TBI vs. SAH vs. 卒中）和代谢阶段的目标尚不明确。

3. 监测手段的验证：间接量热法、脑微透析、代谢生物标志物在指导营养治疗中的临床价值需验证。

4. 新兴策略的有效性与安全性：生酮饮食、乳酸、免疫营养等需要大规模临床试验证实。

5. 长期结局：营养干预对出院后认知功能、生活质量、肌少症等长期结局的影响研究不足。

6. 多学科整合：如何最优地将营养支持与早期康复、吞咽治疗、姑息关怀等整合，需要探索。

七、总结与临床建议

· 核心理念：将营养视为一种可调节的治疗干预，而非仅仅是支持性护理。

· 关键行动：

    · 早期（24-48h）启动低剂量EN，是安全的且首选。
    · 避免早期全量喂养和高蛋白（第一周）。
    · 动态评估：根据患者的代谢阶段、临床状态（镇静、TTM、活动度）和耐受性调整营养方案。
    · 管理并发症：积极处理喂养不耐受，预防高/低血糖，筛查吞咽困难。
    · 多学科合作：与医生、护士、营养师、言语病理学家、康复治疗师共同决策。

· 未来展望：向基于代谢表型的个体化精准营养迈进，通过实时监测优化大脑能量供给，最终改善神经功能恢复和长期生活质量。

八、结论

神经重症患者的营养状况受到REE波动、胃肠功能受损和脑代谢改变的共同影响，并进一步受到ICU干预措施的影响。这些独特特征是否需要超出普通ICU人群的定制策略仍不确定。目前的证据主要来自异质性重症监护队列，警告不要早期全剂量喂养和过量蛋白质供给。微量营养素、替代底物和新型干预措施（如生酮饮食、外源性乳酸和微生物组调节）的作用仍未解决。

在ICU住院期间（如个体化康复或活动）和ICU出院后（如结构化的ICU后营养管理）实施的其他干预措施可能会影响长期恢复。然而，它们对结局的确切影响以及这些干预措施的最佳时机、强度和持续时间仍不清楚，应作为未来研究的关键领域。

尽管有机制方面的见解，但针对神经重症监护的RCT仍然很少。研究重点包括确定跨代谢阶段的最佳能量和蛋白质目标、验证间接量热法和代谢表型分析、阐明微量营养素补充的作用，以及将营养与康复和长期恢复相结合。

最终，营养不应仅仅被视为支持性治疗，而应被视为一种可调节的多学科干预措施，有可能改善以患者为中心的长期结局。