Растворы аминокислот для парентерального питания

Сочетанные и глубокие поражения системы метаболического гомеостаза при критических состояниях определяют многокомпонентность программы метаболической коррекции в составе интенсивной терапии. В период, когда естественный путь восполнения прогрессирующих дефицитов основных питательных веществ исключен или предельно ограничен, особое значение в комплексе лечебных мероприятий имеет полное парентеральное питание (ППП), направленное на сохранение метаболического гомеостаза и поддержание функций жизненно важных органов и систем организма. С этих позиций ППП можно рассматривать как фармакотерапию метаболических нарушений в постагрессивном периоде и единственный путь обеспечения энерго-пластических потребностей организма, требующих наличия специально подобранных композиций питательных веществ.

Многолетний опыт применения парентерального питания как базового метода интенсивной терапии, направленного на устранение грубых нарушений водно-электролитного и белкового обмена, профилактику и лечение полиорганной недостаточности, показал его высокую эффективность в комплексном лечении тяжелых заболеваний различной этиологии.

Полное парентеральное питание показано больным, которые не могут усвоить необходимый объем питательных веществ, принятых естественным путем или введенных энтерально. К этой категории, в первую очередь, следует отнести больных, находящихся в критическом состоянии, и тех пациентов, которым по ряду причин в течение определенного времени противопоказан энтеральный прием пищи. Современные достижения в области ППП позволяют широко использовать этот метод не только для коррекции питательной недостаточности при функциональных нарушениях ЖКТ, кахексии, но и для длительной поддержки питательного статуса у больных с поражениями головного мозга (кома, кровоизлияния), соматическими, онкологическими, психическими или инфекционными заболеваниями, а также у получающих агрессивные методы лечения (химиолучевая терапия и т. д.).

Современные представления о метаболическом ответе на агрессию, понимание механизмов нарушения всех видов обмена и формирования синдрома гиперметаболизма позволили определить необходимый набор ингредиентов для парентерального питания, их лечебную эффективность и основные подходы к его реализации.

Парентеральное питание, как и обычное оральное, должно быть сбалансировано и по количеству, и по качеству ингредиентов, в него должны входить азотсодержащие и энергетические вещества, электролиты, витамины. Набор нутриентов, необходимых для реализации ППП, включает: источники энергии (углеводы, липиды), пластический материал для синтеза белка (растворы аминокислот), воду, электролиты, витамины, микроэлементы. Вода и ряд электролитов, а также витаминов и микроэлементов относятся к разряду незаменимых веществ. Современные растворы для ППП обладают широким спектром фармакологического действия на системном, органном, клеточном и субклеточном уровнях.

Одним из критериев адекватности парентерального питания больных и пострадавших в критических состояниях является поддержание белкового обмена на должном уровне с целью снижения гиперкатаболической реакции организма и обеспечения пластических процессов. В парентеральном питании растворы аминокислот – основной источник азота, пластического материала для синтеза белка. Ранее сложившиеся подходы к азотистой составляющей парентерального питания предполагали коррекцию азотистого баланса и, в первую очередь, возможность устранения отрицательного азотистого баланса. Вместе с тем метаболическая реакция на агрессию характеризуется развитием не только отрицательного баланса азота, но и типичными изменениями внеклеточного и внутриклеточного профиля аминокислот. Количественная и качественная потребность в аминокислотах изменяется, возникает избирательная недостаточность отдельных аминокислот. В связи с этим ряд аминокислот стали рассматривать как фармакологические агенты, активно стимулирующие органные метаболические процессы.

Растворы аминокислот, применяемые для ППП, подразделяют на стандартные и специальные. Стандартные растворы предназначены для взрослых больных. Специальные растворы включают: питательные смеси для парентерального питания детей, для больных с острой и хронической почечной недостаточностью, пациентов с различными заболеваниями печени и для лечения печеночной энцефалопатии.

Стандартные сбалансированные аминокислотные растворы являются важнейшим компонентом современного ППП. В настоящее время существует ряд стандартных препаратов, сбалансированных по содержанию незаменимых и заменимых аминокислот, – Инфезол 40, Инфезол 100 («Берлин-Хеми», Германия), Аминоплазмаль Е 5 %, 10 % («Б. Браун», Германия), Аминосол – 600, 800, КЕ («Хемофарм», Югославия).

В целом состав указанных препаратов отвечает основным требованиям к современным аминокислотным растворам. Вместе с тем в их составах имеются определенные различия. Однако данные, касающиеся критериев их выбора и сравнительной клинической эффективности в интенсивной терапии критических состояний, в настоящее время отсутствуют. Очевидно, что в широкой клинической практике предпочтение будут иметь растворы аминокислот, обладающие наилучшими фармакологическими характеристиками. Наличие таких данных позволит врачам правильно ориентироваться в показаниях к применению определенных растворов аминокислот и грамотно построить программу парентерального питания.

Оценка клинической эффективности трех стандартных растворов аминокислот (Инфезол 100, Аминоплазмаль Е 10 %, Аминосол 800) в программах полного парентерального питания проведена у 45 взрослых больных с разлитым гнойным перитонитом.

Среди наблюдавшихся больных мужчин было 40 (88,9 %), женщин – 5 (11,1 %). Доля лиц от 50 до 70 лет составила 43,4 %, до 20 лет – 6,3 %. Причинами развития перитонита у этих больных были острая спаечная тонкокишечная непроходимость, перфорация полых органов, деструктивный аппендицит, кишечная непроходимость опухолевого генеза, внутрибрюшные абсцессы, панкреонекроз.

В соответствии с целью работы все больные были разделены на три группы (15 человек в каждой группе), отличие которых заключалось в растворах аминокислот, включенных в схему парентерального питания:

• 1-я группа – Инфезол 100 ± 20 % раствор глюкозы ± Липофундин MCT/LCT;

• 2-я – Аминоплазмаль Е 10 % ± 20 % раствор глюкозы ± Липофундин MCT/LCT;

• 3-я – Аминосол 800 ± 20 % раствор глюкозы ± Липофундин MCT/LCT.

Базовая интенсивная терапия послеоперационного периода во всех трех группах была одинаковой. Комплекс интенсивной терапии включал инфузионно-трансфузионную терапию, антибиотикотерапию, продленную эпидуральную анальгезию, экстракорпоральные методы детоксикации, ГБО, предусматривал коррекцию гемодинамических, волемических и метаболических нарушений, целенаправленное разрешение синдрома кишечной недостаточности, нутритивную поддержку.

Оперативное вмешательство заканчивали интубацией начальных отделов тонкой кишки (70 см дистальнее связки Трейтца) полифункциональным двухканальным силиконовым зондом ЗКС-21. С первых часов после операции через зонд проводили декомпрессию, кишечный лаваж и энтеросорбцию. Кишечный лаваж осуществляли путем введения через инфузионный канал зонда глюкозо-солевого раствора с добавлением энтеросорбентов (энтеродез, энтеросгель – 1 г/кг в сутки) на фоне постоянной аспирации кишечного содержимого через декомпрессионный канал зонда с помощью отсасывателя ОП-01 (разрежение 10-15 мм вод. ст.). В этот период коррекцию волемических и метаболических расстройств осуществляли путем проведения внутривенной инфузионной терапии (75-80 мл/кг в сутки). В среднем через 24 часа в состав инфузионных растворов включали среды для парентерального питания (аминокислоты, концентрированная глюкоза, жировые эмульсии объемом 30-35 мл/кг в сутки – 2000-2500 ккал). Схема парентерального питания и дозировки основных компонентов представлены в табл. 2-4. Длительность полного парентерального питания составила 5-7 суток, в последующем с 7-х до 10-х суток ППП носило характер дополнительного (парентеральное и энтеральное).

По мере восстановления всасывательной и переваривающей функций тонкой кишки, поэтапно переходили на внутрикишечное введение глюкозо-солевого раствора (4-5-е сутки), а затем полуэлементных и стандартных смесей (7-8-е сутки). Увеличение объема энтеральных инфузий позволяло на 3-4-е сутки послеоперационного периода уменьшать объем внутривенной инфузионной терапии, преимущественно за счет коллоидных и кристаллоидных растворов, сохранив при этом прежний состав растворов для парентерального питания. При сочетанном парентерально-энтеральном питании суточный каллораж достигал 3000-3500 ккал. С 9-10-х суток нутритивную терапию осуществляли только энтерально путем введения 2500 мл 20 % раствора стандартной смеси (2500 ккал).

С целью оценки нарушений основных параметров гомеостаза и эффективности проводимой нутритивной поддержки, помимо общеклинических методов, были использованы методы исследования параметров гемодинамики, кислородного бюджета, волемии, метаболизма, иммунной системы, функционального состояния желудочно-кишечного тракта, уровня ферментов и гормонального статуса.

При изучении основных показателей метаболизма исходно в 1-е сутки после операции у больных всех трех групп обнаруживали выраженную метаболическую реакцию организма с нарушениями водно-электролитного и белкового обмена, активацией симпатико-адреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем.

Согласно данным клинических и рентгенологических исследований, в 1-е сутки после операции у всех больных выявляли выраженные признаки синдрома кишечной недостаточности с нарушениями функций ЖКТ. Анализ структуры потерь показал, что патологическое отделяемое из желудочно-кишечного тракта и брюшной полости содержит 3,01 ± 0,024 г калия, 10,05 ± 0,92 г натрия и 78,68 ± 1,53 г белка. Одновременно отмечали калийурез (5,77 ± 0,1 г/сут) и увеличение до 124,5 ± 6,88 г/сут выделения с мочой белка при снижении содержания в моче натрия (2,92 ± 0,031 г/сут), что свидетельствовало о смещении метаболических процессов в сторону катаболизма.

Нарушение основных функций печени характеризовалось повышением активности аминотрансфераз (670,1 ± 106,8 нмоль/с-л) и щелочной фосфатазы (968,5 ± 116,5 нмоль/с-л), увеличением в крови содержания аммиака (1,41 ± 0,088 ммоль/л), ЛДГ, СДГ, ГДГ. На снижение белковообразующей функции печени и увеличение потерь белка указывала гипо- и диспротеинемия (уровень общего белка 59-60 г/л, коэффициент А/Г 0,78). О выраженной интоксикации свидетельствовало увеличенное содержание в крови креатинина (114,9 ± 9,95 ммоль/л) и азота мочевины (14,74 ± 1,5 ммоль/л), высокий лейкоцитоз (до 10-11 ¥ 109/л лейкоцитов) со сдвигом формулы влево (палочкоядерные 35-40 %, сегментоядерные 57-60 %), уровень средних молекул в крови 0,432-0,497 усл. ед.

Поскольку в этот период энтеральный путь ввеения питательных веществ был блокирован, весь объем инфузионных растворов, включая среды для парентерального питания, вводили внутривенно, а зонд использовали для лечения синдрома кишечной недостаточности и детоксикации путем декомпрессии, активного кишечного лаважа глюкозо-солевым раствором и введения энтеросорбентов. В результате проводимого лечения (декомпрессия, кишечный лаваж, энтеросорбция) с 4-5-х суток начинали восстанавливаться процессы всасывания. На 6-8-е сутки, по мере нормализации процессов переваривания, поэтапно переходили на энтеральное питание полуэлементными смесями (1000-1500 мл/сут, что составляет 1000-1500 ккал), а затем стандартными (1000-1500 мл/сут, или 1000-1500 ккал). Это позволяло на 9-10-е сутки весь объем нутритивной терапии реализовать энтеральным путем – 2500-3000 ккал/сут (2500-3000 мл смеси энтерального питания).

При динамическом контроле за балансом потерь и компенсации основными показателями электролитного и белкового обмена у больных всех трех групп выявлена эффективность осуществленной программы интенсивного лечения синдрома кишечной недостаточности и искусственного лечебного питания. Поэтапный переход от ППП к сочетанному парентеральному и энтеральному зондовому питанию, а затем полному энтеральному питанию позволил добиться положительного баланса электролитов со 2-3-х суток, а белков и азота – на 5-6-е сутки послеоперационного периода.

В результате проведения представленного комплекса нутритивной поддержки улучшалась не только белковообразовательная функция печени, но и функциональное состояние печени в целом, что подтверждалось снижением до нормальных значений активности аминотрансфераз, щелочной фосфатазы, лактатдегидрогеназы к 4-м суткам. Снижение гипераммониемии с 3-х суток свидетельствовало о повышении дезинтоксикационной способности печени, улучшении портального кровообращения. К 7-м суткам азотистый баланс становился положительным, до уровня нормы повышалось содержание общего белка, альбуминов, что, по-видимому, связано с полноценным обеспечением энергопластических потребностей организма благодаря адекватному искусственному лечебному питанию с ранним включением энтерального компонента.

Раннее включение в комплекс мероприятий, проводимых в процессе интенсивной терапии, внутрикишечных инфузий корригирующих растворов и питательных смесей способствовало устранению метаболических нарушений, более полноценному обеспечению энергетических и пластических потребностей организма больных перитонитом.

Следует отметить, что анализ полученных результатов показал положительное влияние парентерального питания на основные параметры метаболизма. ППП предотвращает развитие критического иммунодефицита и помогает организму выйти из иммунодепрессии благодаря положительному влиянию комплексного лечения на основные параметры гомеостаза. Так, со 2-х по 7-е сутки отмечено увеличение количества Т-лимфоцитов (2,64 ± 0,17 ¥ 108/л, р В целом результаты проведенных исследований показали, что сбалансированное по составу парентеральное питание способствует снижению гиперкатаболической реакции организма, обеспечению пластических процессов, восполнению энергетических затрат. При этом важную роль играет состав растворов аминокислот.

Адекватность аминокислотных смесей оценивают по наличию и соотношению в их составе заменимых и незаменимых аминокислот, количества азота. С современных позиций оптимальными считают те синтетические аминокислотные смеси, которые содержат незаменимые и заменимые L-аминокислоты в тех же пропорциях, в каких они находятся в яичном белке. Значение биологической ценности выражается в процентах относительно состава цельного яичного белка (100 %), что позволяет точно дифференцировать биологическую ценность аминокислотных смесей. Чем выше биологическая ценность препарата, тем больше его возможности обеспечить необходимый эндогенный синтез белка.

Кроме того, показатель биологической ценности раствора аминокислот отражает способность препарата оказать влияние на азотистый баланс. Коррекция азотистого баланса, и в первую очередь возможность устранения отрицательного азотистого баланса, является чрезвычайно важным обстоятельством для оценки эффективности ППП в интенсивной терапии критических состояний. В обычных условиях процессы поступления азота в организм и его выведения уравновешенны. Для патологических состояний, особенно постагрессивных, критических, характерно развитие отрицательного азотистого баланса. Формирование его обусловлено многими факторами, в т. ч. развитием синдрома гиперметаболизма, смещением метаболических реакций в сторону катаболизма, увеличением потерь азота на фоне нарушения питания больного. Введение раствора аминокислот низкой биологической ценности и с недостаточным содержанием азота или неполноценным аминокислотным профилем будет поддерживать отрицательный азотистый баланс. При естественном пищеварении концентрация свободных аминокислот в организме практически постоянна и ее изменения колеблются в довольно узких пределах, даже при значительном увеличении количества белка, поступающего пероральным путем за счет механизмов аминокислотного гомеостаза. Включение всех 20 аминокислот (8 незаменимых и 12 заменимых) обеспечивает поддержание аминокислотного гомеостаза в крови уже во время введения препарата, снимает дополнительную нагрузку на организм в виде необходимости синтезировать заменимые аминокислоты в условиях стресса, исключает снижение скорости синтеза белка из-за недостаточности той или иной аминокислоты (Инфезол 100, Аминоплазмаль).

Основным требованием, предъявляемым к современным растворам аминокислот, является обязательное содержание 8 незаменимых аминокислот. Однако незаменимыми они являются лишь для здорового и взрослого организма. Следует учитывать, что 6 аминокислот (аланин, глицин, серин, пролин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты) синтезируются в организме из углеводов и 4 аминокислоты (аргинин, гистидин, тирозин и цистеин) синтезируются в нем в недостаточном количестве. В настоящее время некоторые авторы к условно незаменимым аминокислотам причисляют аргинин и гистидин, так как в их отсутствии процессы синтеза белка значительно снижены.

К основным показателям растворов аминокислот относят: содержание аминокислот не менее 5 %, в т. ч. 30 % незаменимых, при соотношении лейцин/изолейцин около 1,6, соотношение незаменимых аминокислот и общего азота около 3 при ППП у тяжелых больных и 1,8 при нутритивной недостаточности легкой степени.

Аминокислоты, введенные в организм внутривенно, входят в один из двух возможных метаболических путей:

1) анаболический путь, в котором аминокислоты связываются пептидными связями в конечные продукты – специфические белки;

2) трансаминацию аминокислот.

Фармакологический аспект отдельных аминокислот касается не только содержания и концентрации незаменимых аминокислот с разветвленной цепью (изолейцин, лейцин, валин), но и «условно заменимых» аминокислот – глутамина, аргинина. Аминокислота аргинин способствует оптимальному превращению аммиака в мочевину, обладает иммунностимулирующим эффектом. Так, аргинин связывает токсичные ионы аммония, которые образуются при катаболизме белков в печени, в связи с чем становится условно незаменимой аминокислотой при печеночной недостаточности. Кроме того, аргинин поддерживает процессы анаболизма, так как стимулирует секрецию инсулина и гормона роста. Глутамин участвует в межорганном процессе и используется практически всем организмом. Среди присущих ему различных функций на первый план выступает его роль в качестве специфического пластического материала и энергетического субстрата для быстро делящихся клеток ЖКТ, поджелудочной железы, печени, почек, легочных альвеол и лейкоцитов, иммунной системы. Стресс, связанный с инфекцией, травмой и другими факторами агрессии, приводит к сильным изменениям метаболизма глутамина и выраженному его дефициту, что определяет важность глутамина в ППП. Яблочная кислота необходима для регенерации аргинина в этом процессе и как энергетический источник для синтеза мочевины. Наличие в препаратах заменимых аминокислот – орнитина, аланина и пролина, также важно, так как они уменьшают потребность организма в глицине. Пролин входит в состав коллагена и синтезируется из глутаминовой кислоты. Аланин в процессе трансаминирования легко обменивается на пируват и является субстратом для глюконеогенеза. Орнитин стимулирует глюкозо индуцированную выработку инсулина и активность карбамоилфосфатсинтетазы, что способствует увеличению утилизации глюкозы периферическими тканями, синтезу мочевины, в сочетании с аспарагином уменьшению уровня аммиака. Гистидин является нейромедиатором и стимулятором моторики желудочно-кишечного тракта.

Представленные растворы аминокислот содержат катионы Na±, К± и анион Сl-. Ион натрия – основной катион экстрацелюллярной жидкости, который вместе с анионом хлорида является основным элементом для поддержания гомеостаза. Ион калия – основной катион интрацеллюлярной жидкости. Также было обнаружено, что позитивного баланса азота в организме при общем парентеральном питании можно достичь только при добавлении в инфузионный раствор ионов калия.

Ион магния (Инфезол 100, Аминоплазмаль) важен для сохранения целостности митохондрий и для возбуждения импульса в мембранах нервных клеток, миокарде и мышцах скелета, а также для передачи высокоэнергетических фосфатов при синтезе АТФ. У больных на длительном парентеральном питании гипомагнезиемия часто сопровождается гипокалиемией.

Дополнение стандартного раствора аминокислот Аминосол 800 витаминами комплекса В, рибофлавином (В2), никотинамидом, пантенолом и пиридоксином (В6), обусловлено их ограниченными резервами в организме и необходимостью ежедневного введения, особенно при длительном ППП. Вместе с тем витамины группы В полностью не решают проблемы обеспечения суточных потребностей организма в витаминах при ППП. При проведении ППП, особенно длительного, необходимо вводить весь комплекс витаминов, включая жирорастворимые и водорастворимые витамины. В связи с этим предпочтительно применение смеси коммерческих поливитаминных препаратов (церневит, солювит и др.).

Раствор аминокислот Аминосол содержит компонент энергетического обеспечения – сорбит, который фосфорилируется в печени во фруктозо-6-фосфат. Следует отметить, что в ряде стран применение сорбита и фруктозы ограничено в связи с риском развития осложнений у больных с врожденной непереносимостью фруктозы (некроз печени, гиперлактемия). Применение ксилита ограничено из-за возможного вторичного оксалоза (Рекомендации по парентеральному и энтеральному питанию для взрослых. Австрийское общество клинического питания, 2003).

Сравнивая состав рассматриваемых растворов аминокислот, можно отметить, что все препараты содержат незаменимые аминокислоты, но в разной концентрации: Инфезол – 41,27 г/л, Аминоплазмаль – 39,2 г/л, Аминосол – 25,4 г/л. При этом общая концентрация аминокислот в препаратах одинакова – 100 г/л. Не имеется существенной разницы в содержании общего азота – 15,6-16,92 г/л (табл. 5). Вместе с тем имеются отличия в аминокислотном профиле. Концентрация незаменимых аминокислот по отдельным аминокислотам и общее количество аминокислот более высокие в препаратах Инфезол 100 и Аминоплазмаль. В количественном отношении по ряду аминокислот Аминосол отличается от других препаратов: он содержит наиболее высокую концентрацию аланина, глицина и яблочной кислоты. В то же время Инфезол – лизин, Аминоплазмаль – лейцин, гистидин. Соотношение лейцин/изолейцин в Аминоплазмале составляет 1,7; в Аминосоле – 1,5; в Инфезоле – 1,1. Соотношение незаменимых аминокислот и общего азота (Е/Т) в Инфезоле 100 – 2,64; Аминоплазмале – 2,45; Аминосоле – 1,5 (табл. 1).

Базовая нутритивная поддержка при критических состояниях предполагает введение аминокислот от 1,5 до 2,0 г/кг/сут, в т. ч. незаменимых аминокислот – 45-50 %, заменимых – 30-35 %.

Таким образом, подход к применению растворов аминокислот для парентерального питания больных в критических состояниях предполагает снижение потерь азота и обеспечение пластических процессов. Введение раствора аминокислот с недостаточным содержанием азота или неполноценным аминокислотным профилем будет поддерживать отрицательный азотистый баланс. При естественном пищеварении концентрация свободных аминокислот в организме практически постоянна, и ее изменения колеблются в довольно узких пределах, даже при значительном увеличении количества белка, поступающего пероральным путем за счет механизмов аминокислотного гомеостаза. Включение всех 8 незаменимых аминокислот и максимального числа (12) заменимых обеспечивает поддержание аминокислотного гомеостаза в крови уже во время введения препарата, снимает дополнительную нагрузку на организм в виде необходимости синтезировать заменимые аминокислоты в условиях стресса, исключает снижение скорости синтеза белка из-за недостаточности той или иной аминокислоты.