Tài liệu tham khảo
2.12. Tình trạng đói đơn giản và đói stress
K Barendragt, PB Soeters, SP Allison, L Sobotka Mục tiêu
Biết cơ thể phần ứng với tình trạng đói ngắn và dài hạn trong những điều kiện không stress như thế nào.
Hiểu sự khác biệt giữa tình trạng đói đơn thuần và đói do stress.
Biết các nguy cơ đầu tiên của suy dinh dưỡng trong stress phẫu thuật và bệnh cấp tính.
Biết liệu pháp trị liệu đính đưỡng cho các bệnh nhân suy dinh dưỡng cÂn điều trị phẫu thuật.
Giới thiệu
Ăn ở người là một quá trình gián đoạn nhưng năng lượng bị tiêu hao không ngừng.
Chính vì vậy, cơ thể thích ứng tốt với tình trạng đói ngắn hạn và dài hạn bằng cách sử dụng nguồn carbohydrate, chất béo (chủ yếu) và chất đạm dự trữ, làm giảm năng
T lồng hyp glycogen
† oxi hóa CHO + quả trình thủy phân chất béo
+ oxi hóa chất béo
† tổng hợp protein tổng
† tiêu hao năng lượng (ảnh hưởng nhiệt của dinh dưỡng)
Hình 2.12.1. Phản ứng chuyển hóa của toàn cơ thể với hỗn hợp (CHO, proteln, lipid) sau một đêm nhịn đói
Sink ly hoc và hóa sinh học dịnh dưỡng 171
lượng tiêu hao cũng như dự trữ protein. Sau khi đưa thực phẩm vào cơ thể những chất dự trữ này được cung cấp thêm (tăng dự trữ glycogen và tái este héa triglyceride, xem hinh 2.12.1.). Phan ứng với trạng thái đói phụ thuộc vào dự trữ năng lượng, thời giản đói và bất kỳ các ảnh hưởng stress phụ thêm khác. Ngừng hoàn toàn cung cấp năng lượng hay gián đoạn từng phần gây nên hao mòn suy nhược cơ thể. Mặc dù những người béo phì quá mức đã được mô tả có thời gian nhịn ăn sống sót kéo dài đến 249 và 382 ngàyU?, những người có thành phần cơ thể
—-khởi-đầu-bình-thường-hiếm-khí sống sót qua-3-tháng-nhịm đới-(mất'40% thể trợng-cơ thể hay BMI nhỏ hơn 10 (nữ) hay 11 (nam)).
2.12.1. Dự trữ năng lượng
Chất béo được dự trữ ở tế bào tạo mỡ dưới dạng triglycerid, một dạng este của 3 acid béo gdn két véi glycerol. Mét gram triglyceride tỉnh khiết sinh ra 9 kcal, nhưng một gram mô mỡ chỉ sinh ra 7 kcal do còn chứa các thành phần có đậm độ năng lượng thấp hơn như protein, chất điện giải và nước. Một grum protein sinh ra khoảng 4 kcal, trong khi I gram cơ, chứa 75% nước, có giá trị năng lượng chi 1 kcal. Carbohydrate cũng có giá trị năng lượng khoảng 4 kcal⁄g (từ 3,6-4,1) nhưng dự trữ của nó trong cơ thể (glycogen ở gan và cơ) giới hạn từ 500- 800g va nhanh chóng bị cạn kiệt (Bằng 2,L2.1.). Hơn nữa, chỉ có glycogen & gan là nguồn cung cấp trực tiếp cho glucose huyét tương, Glycogen ở cơ do thiểu enzym glucose-6- phospgatase ở tê bảo cơ nên chi có thế oxi hóa một phần thành lactate dé dùng cho quá trình tân tạo đường ở gan (chu trinh Cori),
Bảng 2.12.1. Dự trữ lý thuyết của mệt nam 74 kg, mặc dù khó sống sót khi lượng mỡ giảm xuống thấp hơn 3 kg và protein tiêu hủy hon 50%",
Cơ chất cơ thể Khối lượng (kg) Năng lượng (kcal]
Chit béo 15 140 000
Chất đạm 12 48 000
Glycogen (co) 0,5 2000
Glycogen (gan) 0,2 800
Glucose (djch ngoal bao} 0,02 80
Tổng cộng 190 880
2.12.2. Tình trạng đói đơn thuần Đi ngắn hạn (<72 giờ)
Với thời giản đói ngắn hạn, có sự tăng insulin và tăng tiết glucagon vd catecholamin lên dẫn đến phân hủy mỡ và phân hủy glycogen. Quá trình thủy phân triglycerid ở mô mỡ giải phóng các acid béo (EFA) và glycerol vào vòng tuân hoàn nơi chúng dược vận chuyển (I“#A gắn kết với protein) để cung cấp năng lượng cho Cấc cơ quan như cơ xương và cơ tim, thận và gan (nguôn ceton), Nhụ cầu glueose
172 Những Vấn đề Cơ bản trong Dinh dung Lâm sàng cho não và hồng cầu được đáp ứng ngay 1ừ đầu từ quá trình phân hủy glycogen (24 giờ) nhưng sau đó được cung cấp từ quá trình tân tạo đường. Tốc độ chuyển hóa tăng ở giai đoạn đầu nhưng sau đó bắt đầu giảm sau 2 ngày. Não cũng thích nghỉ rất nhanh với việc dùng thể ceton để cung cấp năng lượng. Các thể ceton được tạo ra ở gan từ quá trình thủy phân các acid béo.
Đói kéo dài (>72 giờ)
Sau 72 giờ, mức insulin tiếp tuc gidm. Mifc glucagon gidm va glucose thiét yếu được chuyển hóa từ quá trình tân tạo đường. Do các acid béo không thể chuyển đổi thành glucose, quá trình này ở gan và thận phụ thuộc vào một sự cung cấp tiếp liên tục các . acid amin tiển chất từ cơ, của glycerol từ mô mỡ và lactat từ quá trình phân hủy đường ky khí ở cơ (chu trình Cori). Trong suốt quá trình tân tạo đường từ acid amin, chuỗi khung carbon acid amin tham gia chu trình tân tạo đường ngay khi các sản phẩm phân hủy của chúng chứa ba nguyên tứ carbon. Các nhóm amin được biến đổi thành urê rổi bài tiết, gây nên cân bằng nitơ âm tính và mất đến 30g protein hàng ngày (200g khối cơ). Quá trình này chậm và protein được bảo tổn theo cách giấm nhu cầu glucose của não (não tiêu thụ đến 20% tổng năng lượng tiêu hao) hơn là cách thích nghỉ với việc đốt cháy sử đụng ceton làm nguyên liệu và giảm tốc độ chuyển hóa.
Tăng quá trình B-oxi hóa các acid béo trong khi đói và giảm oxi hóa glucose làm tăng hình thành thể ceton ở gan (aceton, acetoacetat và B-hydroxybutyrat). Các thể ceton có thể, ngược với các acid béo (được gắn với albumin) băng qua hang rao não ruột và được sử dụng làm nguyên liệu cho hệ thống thần kinh trung rơng®, Cự
cũng một phần dựa vào quá trình oxí hóa thể ceton trong quá trình đối kéo dài. Sự
thích nghỉ này của não sử dụng ceton thay vì glucose dẫn đến giảm đáng kế sự phân hủy protein ở cơ cho quá trình tân tạo đường (25g protein tương đương với 100g cơ hàng ngà y).
Khi nhiên liêu nội sinh được tận dụng dẫn đến sự thay đổi đáng kể trong thành phân cơ thể. Trong một nghiên cứu của Keys và các cộng sự", 32 thanh niên tình nguyện tiêu thụ chế độ dinh dưỡng cung cấp khoảng 2/3 nhu cầu năng lượng bình thường trong 24 tuần. Họ giấm 23% tổng thể trong, 71% khối mỡ và 24% khối tế bào cơ thể — được định nghĩa là tiêu thụ năng lượng từ thành phần tế bào giầu kali của cơ thể. Khối dịch ngoại bào cũng tăng tương đối ít. Sau 24 tuần bán đói thể trọng đạt đến tình trạng bình ổn vì tốc độ chuyển hóa giảm khoảng 40% do giảm khối tế bào cơ thể và giảm hoạt động các nội tiết tố thyroid và catecholamin,
Quá trình sinh nhiệt do chế độ ăn gây nên và đáp ứng với hệ thống thần kinh giao cảm trung ương với chế độ ăn cũng bị giẩm cùng với lượng thức ăn đưa vào cơ thể ít hơn”, Cùng với việc giầm cân, tiêu hao năng lượng cho di chuyển cũng giảm theo. Ngoài ru, những cơ thể bị mất dịch cũng giẩm hoạt động vận động chủ động.
Tất cả những yếu tố này góp phần vào giầm tổng năng lượng tiêu hao.
Trong suốt quá trình đói đơn thuần nỗng độ albumin không thay đổi, dù protein huyết tương có chu kỳ bán phân hủy ngấn hơn có thể giảm, Mật số protein huyết tương như prcalbumin, có chu kỷ bán hủy ngắn hơn bị giám”. Sự đối nghịch này
Sinh lý học và hóa sinh học đình dưỡng
173 Đói ngắn hạn (<72 giờ)
Đói kéo dài (>72 giờ)
T phân hủy glycogen ———————> Glam glycogen dự trữ
Oxi hóa glucose ————————>
J{ oxi hoa glucose
 phân hủy chất béo ———————>y YT phân hủy chất béo
TTT dị hóa protein thuận ——————- † dị hóa proteln tổng
pa _D
Năng lượng tiêu hao lạm trời tang > tna năng lượng tiêu hao i
Hình 2.12.2. Sự khác biệt các phản ứng chuyển hóa giữa đói ngắn hạn và kéo dài
củng với. đáp ứng với chấn thương hay viêm nhiễm khi cả hai mức albumnin và prealbumin déu gidm do su ting tốc độ thoát khỏi mao mạch va tai phân phối. GẦn đây không có ghép đôi chặt chẽ nảo được tìm thấy giữa các chất tổng hợp và nồng độ tuần hoàn của những protein nay”),
2.12.3. Tình trạng đói do stress
Tình trạng này xây ra khi cơ thể không chỉ đói mà ngoài ra còn chéng lại đáp ứng chuyên hóa với chấn thương, nhiễm trùng và bệnh nặng (đáp ứng với chấn thương ~ xem chương 2.14,). Trong tình trạng này, các phần ứng thích nghi bình thường của tình trạng đói đơn thuần nhằm bảo tổn protein co thể, được điều chỉnh bởi các ánh hưởng của cytokin và nội thần kinh của chấn thương“, Tốc độ chuyển hóa tăng nhanh hơn giảm, đa ceton (ketosis) it hon tinh trạng đói đơn thuần, đị hóa protein tăng nhanh hơn để đáp ứng cho phục héi mô và cho quá trình tân tạo đường. Protein cũng được dị hóa để tạo glutamin cần thiết cho phần ứng của cơ thế chủ, và để giải phóng acid amin cân cho quá trình tông hợp protein pha cấp tính, tế bào miễn dịch và thay thế mô.
Kháng insulin xảy ra ở cá tỉnh trạng đói đơn giản và đói stress cho dù mạnh mẽ hơn ở tình trạng sau, dẫn đến một sự chuyển đối từ carbohydrale thành oxi hóa chất béo và làm lệch acid amin khỏi quá trình lổng hợp protcin ở cơ. Quá trình tân tạo đường lừ
174
Nhig Van dé Co bin trong Dinh dudng Lam sang
Bang 2.12.2. Tình trạng đói đơn thuần so với đói stress
Bol don thuần so (>72
Tắc độ chuyển hóa
DỊ hỏa đạm (tương đối) Tẳng hợp đạm (tương đối) Tốc.độ chuyển hóa protein
| Cận bằng nợ...
Quả trình tân tạo đường Đa caton
Tảo độ chuyển hda glucose Đường huyết
Ứ muối và nước
Albumin huyết tương
lactate và alanin tăng lên (tăng hoạt động của chu trình Cori) va sy oxi héa glucose
‘jadi,
. Tình trạng stress/viêm càng nặng thì đáp ứng cylokine càng kéo dải và kết quả lam tăng tốc độ thoát albumin từ hệ tuần hoàn vào khoang kẽ, gây nên sự giảm thể tích nội mạch gây ứ nước vả muối từ crystalloid truyền vào. Diễu này gây ra tình trạng giống như Kwashiokor với phù và hạ albumin méu (Bang 2.12.2).
Những điều kiện này được tăng nhanh bởi thiếu năng lượng và protein trước đó.
Nhur Munro da chi ra nhiều năm trước đó”, với làm giảm nguồn dự trữ protein đáp ứng Bảng 2.12.3. Hoạt phổ từ thiếu dinh dưỡng đến bệnh tật
Quan niệm cũ -Đạm cung cấp tương đối bình thường Đạm cung cắp }
Quan niệm mới
Thiếu dinh dưỡng
"Marasmus"
Chứng biếng ăn
tam than Thể tạo đét
Nẵng lượng cung cấp L
Năng lượng cung cấp
Ỷ
R Nang lượng cung cấp
Thể phù tương đối bình thườn
Suy đa cơ quan.
Hạt phổ từ thiếu dinh dưỡng đến bệnh tật
Hầu hết các bệnh nhân mắc chứng blếng ăn do tâm thần có năng lượng cung cấp thấp và lượng đạm cung cắp lương đối bình thường
Bệnh nhần thể teo đót có cả cung cắp năng lượng và đạm thắp
. Trước kla, người bệnh kwashiokor được cho là có cung cắp đạm thắp và cung cắp nang lượng dự trữ tương đối
- Quan niệm hiện nay là thd kwashlokor gây ra bởi sự hiện diện của quả trình viêm trong co’
thế, mà phần lớn các trường hợp đã tôn tại thể tao đét, Trong trường hợp suy da cơ quan hội chứng kwashlokor phat triển nhanh chóng độc lập với tình trạng dinh dưỡng trước đỏ.
Do đó. có một hoạt phố về dinh dưỡng từ tĩnh trạng đói bán phần nay đói hoàn toàn đặc trưng bởi chứng biếng ăn tâm thần hay thể teo đót giai đoạn cuối cho đến tình trạng khác ma trong đó tình trạng viêm tre nên một yếu tố chỉnh bị gãy ra bởi tình trạng suy đa cơ
juan.
Đạm cung cắp }
Bệnh và suy dịnh
dưỡng “KwashloKor"
Sinh lý học và hóa xinh học dinh dưỡng 175
chuyển hóa với chân thương, đồng thời cũng làm tăng tỷ lệ tử vong (xem dưới đây).
Trong suy mỏn nặng do đói kéo dài không liên quan stress/viêm, sự rò rỉ mao mạch Ít hơn và gây ra bình ánh thể teo dét voi sự giảm khôi cơ và mỡ nhưng không gây phù.
Ảnh hưởng thêm nữa của viêm là làm tăng ứ dịch và gây phù, như mê tả ở lrên, gây nên dạng suy dinh dưỡng thé phủ kwashiorkor2,
Trước kia, những bệnh nhân được mô tả bị đói “kwashiokor” hay “thé teo dét”
phụ thuộc vào tỷ lệ chênh lệch của sự thiếu cơ chất. Theo quan niệm mới suy dinh đưỡng giống như kiểu kwashiokor là kết quả của thiếu dinh dưỡng và có kèm bệnh -hay-quá tình viêm và ứ dịch - Bảng 2.12.3.
2.12.4. Suy dinh dưỡng và sự đáp ứng với chấn thương
Nghịch lý của đáp ứng chuyển hóa với chấn thươnglà phẩn ứng chuyển hóa tối cần thiết nhằm cung cấp các cơ chất cho sống còn, nhưng trong những trường hợp nặng nó có thể gãy suy chức năng và mất mô làm đe dọa sống còn.
Những bệnh nhân bị suy dinh dưỡng trước, sau đó mới phát triển thành bệnh cấp lính thì sẽ có íI dự trữ hơn, khả năng chống lại bệnh kém hơn, tỷ lệ tử vong cao hơn, biến chứng nhiều hơn và khả năng hồi phục kéo dài hơn. Những bệnh nhân không có khả năng giải phóng lượng nitơ nội sinh đáp ứng với nhiễm Irùng có tình trạng bệnh và tỷ lệ tử vong cao hơn những bệnh nhân có thể giải phóng phản ứng đị hóa từ mô ngoại biên (cơ). Những bệnh nhân này có bài tiết nitơ thấp hơn đơn giản bởi vì có ít protein chuyển hóa hơn.
Nếu phẫu thật chọn lọc đã được chỉ định ở bệnh nhân suy dinh dưỡng, việc hỗ trợ đỉnh dưỡng trong khoắng 10 ngày cải thiện được các chức năng sinh lý và giảm bớt nguy cơ phẫu thuật. Nuôi ăn trong thời gian ngắn không liên quan nhiều với sự gìa tăng thêm mô thực, Thật ra trong giai đoạn phục hôi, tốc độ tổng hợp từng phân của protein cơ chỉ khoảng 1% một ngày, vì vậy phải mất đến hàng tháng để khôi phục lại khối cư đã mất.
Trong các bệnh mạn tính ví dụ như bệnh viêm đường ruột thì có thể không những bị suy dinh dưỡng do thiếu năng lượng protein mà còn thiếu đơn hay đa muối khoáng và các nguyên tố vi lượng, làm ảnh hướng các chức năng quan trọng — xem Bảng 2.12.4. Sự khác biệt trong đáp ứng của cơ thể bình thường và cơ thể suy nhược đến bệnh cấp tính được mô tả trong Bắng 2.12.5.
Kết quả điều trị
—_ Trước khí phẫu thuật chọn lọc bệnh nhân suy dinh dưỡng được hưởng lợi từ thời gian 10 ngày nuôi ăn lại, làm tăng mô nhớ và thay thế vitamin và khoáng chất những chủ yếu là có lợi về chức năng do giám các bỉ Ýn chứng phẫu thuật.
Các bệnh nhân suy dinh dưỡng trải qua phẫu thuật cấp cứu nên được hỗ trợ
dinh dưỡng ngay lập tức trong giai đoạn hậu phẫu.
—_ Các bệnh nhân suy dinh dưỡng bị mắc các bệnh cấp lính nên được hỗ trợ dinh dưỡng cùng với việc điều trị bệnh căn nguyên.
176 Những Vẫn để Cơ bản trong Dinh dưỡng Lâm sang Bang 2.12.4. Một số chất sinh ra từ nguồn dự trữ của cơ thé trong bệnh cấp tính và các chức năng có thê bị ảnh hưởng trong phản ứng với strass nếu thiếu những cơ chất này.
Chức năng có thể bị ảnh hưởng trong khi
: Chất bệnh cắp
Acld amiireủa quá trình tân tạo đường Tiền chất cho quả trình sản xuất glucose
Glutamjn.Z--- Phát sinh tế bảo
Phản ứng miễn dịch Tính thắm ruột Tổng hợp glutathion
In: : Tiêu diệt vị khuân
Arainin aa Kịch thích miễn dịch
€yBtọlni: Tổng hợp glutathion:
Mo Tạo và tần dụng ATP
Cân bằng nội mỗi Ga Tinh dign-cda mang”
Tạo và tri dung ATP Glial phéiig oxi ta hémoglobin Chức năng não.
K oS Vận chuyển màng
ie 2 - Cân bằng nội môi Na
Acid báo Nguòn nẵng lượng.
Tông hợp màng Tổng hợp ứlcosangid
Vitami Coenzym.
° Chất chẳng oxi hóa
Nucleotic Cac chu trinh tai sinh
were Hệ thẳng miễn dịch
Cac yéu té vil Các chu trình tái sinh
cyểu vend Bảo vệ chống oxi hóa
Zn Phản ứng miễn dịch
Lành vất thương
Ca Tỷ trọng và đậm độ xương
Tính kích động cơ
Các bệnh nhân có đinh dưỡng bình thường trước đó nhưng bị suy ruột kéo dài do bệnh hay hơn 7 ngày hậu phẫu có nguy cơ phát triển thành suy dinh dưỡng cần được hỗ trợ dinh dưỡng phòng ngừa.
—_ Các bệnh nhân cần tái phẫu thuật lại, ví dụ bỏng cần phẩi nuôi ăn liên tục xuyên suốt,
— Các bệnh nhân suy dinh dưỡng sau khi tái phẫu thuật cấp cứu do nhị trùng dính ruột, rò... cần trải qua một thời gian tái nuôi dưỡng kết hợp với tập luyện cơ trước khi phẫu thuật lẫn cuối. Tuy nhiên, để đạt được lại khối cơ và cường lực cơ cần một khoảng thời gian tương đối đài (hàng tuần thậm chí hàng tháng) và có thể tạo miễn dịch hợp lý cũng như đáp ứng lành vết thương.
~ Nếu cẩn phẫu thuật thì phạm vi phẫu thuật nên được điểu chỉnh phù hợp với khả năng chịu đựng của cơ thể với gánh nặng chuyển hóa và chấn thương đo phẫu thuật gây nên.
Sinh lý học và hóa sinh học dinh dudng Og 177
Bang 2.12.5. Khác biệt trong phản ng của cơ thê dính dưỡng tắt và suy dinh dưỡng với các bệnh cắp (phẫu thuật chọn lọc, bệnh lây nhiễm, chắn thương vừa}
Nuôi dưỡng tốt - -- 8uy.dinh đưỡng nặng Dị hóa đạm Phủ hợp với nhu cầu ‘Rhéng đủ chó nhữ cầu”
Cường lực sơ Hợp lý ;BẹHðB lý T2 s2 lý
Biển chứng nhiễm trùng Thấp -¿, Thường xuỷ
Lỡ loét lại giường ‘Hid os thbéng xuys
Lành vết thương Bình (hưởng Cham:
Thời glan nằm viện Bịnh thưởng Kéo. dal:
Khả năng hồi phục Bình thường Glam
Tóm tất
Co thé người thích ứng tốt với anh trạng đói ngắn hay đài hạn bằng cách sử dụng dự trữ carbohydratc, chất béo và chất đạm của cơ thể, Sự giảm chỉ tiêu năng lượng và bảo toần protein của cơ thể là những phản ứng tiếp theo với tình trạng đói. Dự trữ năng lượng được bổ sung trong quá trình nuôi ăn, Ngừng cung cấp năng lượng toàn phần hay bán phần kéo dài dẫm đến thể suy nhược teo đét.
Trong điểu kiện của đáp ứng stress, quá trình dị hóa và hao mòn được tích tụ.
Mat protein tăng lên do nhu câu glucose tắng (thông qua quá trình tân tạo đường), glutamine và cho các acid amin cần cho quá trình sinh tổng hợp của protcin tạng và để hồi phục mô thương tên. -
Sut can trong ca hai trưởng hợp đều làm giảm chức năng sinh lý và nhận thức,
cũng như kết quả lâm sảng kém va tăng tỷ lệ biến chứng.
Các cơ thể suy dinh dưỡng có ít dự trữ để có thể đối phó với bệnh cấp tính. Cơ thể không thể tạo đủ lượng nitơ nội sinh để đáp ứng với chấn thương và nhiễm trùng hậu quá là tỷ lệ tử vong cao hơn, biến chứng nhiều hơn và sự hồi phục kéo dài hơn. Nếu đã lên chương trình mổ ở những bệnh nhân này, thì hỗ trợ dinh dưỡng có thể cải thiện được chức năng sinh lý và giầm nguy cơ phẫu thuật.
Tài liệu tham khảo
1. Thomson TJ, Runeie I, Miller V, Treatment of obesity by total fusting for up to 249 days. Lancet 1966; 2(7471): 992-6,
2. Stewart WK, Fleming LW. Features of a successful therapeutic fast of 382 days’duration.
Postgrad Med J 1973; 49: 203-9,
3. Hill GL. Disorders of Nutrition and Metabolism in Clinival Surgery. Edinburgh: Churchill Livingston 1992, Cahill GF Starvati sume biological aspects. In: JM Kinney, KN Jeejeebhoy, GL Hili, OF Owen, eds. Nutrition and metabolism in palicnis care. W.B Saunders Company 1988.
5. Cahill GF Jv. Fuel metabolism in starvation. Annu Rev Nutr 2006; 26: 1-22.
6. Koy A, Brozek J, Henshel A et al. The Biology of Human Starvation. Minneapolis: University of Minnesota Press 1950.
7. Landsberg L. Feast or tuntine: the sympathetic nervous system response to nutrient intake, Cell
Mol Neurobiol 2006; 26: 497-508.
ia M, Marlin S, Price C ct al, Effect of starvation and elective surgery on band dynamometry ud circulating concentration of various proteins. Clin Nutr 1984; 2; 173-9.
9. Afelabi PR, Jahoor PF, Jackson AA ot al, The effect of total starvation and very low energy diet in Jean men on kinctics of whole body protein and five hepatic secretory proteins, Am J Physiol Endacrinol Metab 2007; 293; E1 580-9.