术前营养治疗对于外科患者的护理至关重要。目前的文献综述已经明确使用Simon Sinek’s Golden Circle(SSGC)的方法来解释为什么要避免术前营养不良，以及给予患者蛋白质支持的必要性。探讨围手术期营养不良的发展过程，以及为何术前需要进行合成代谢的优化；同时，讨论可以采取哪些措施来预防术前营养不良，并促进合成代谢，以期达到术后的最佳恢复效果。
在围手术期，我们的主要营养目标包括：识别并纠正患者术前的营养不良状况，以优化手术准备；减少饥饿感，预防术后营养不良的发生；并促进术后的快速康复。尽管不同的外科专业和个性化患者护理可能需要额外的营养考量，但这些基本的营养原则普遍适用于所有患者。本文通过SSGC方法，将这些基础的外科营养原则应用于术前阶段，特别关注于择期腹部手术的患者。
深刻理解手术引起的应激反应对于把握营养在促进术后恢复中的关键作用至关重要。手术创伤会触发一种与损伤程度相匹配的代谢激活状态，这种状态涉及到激素、血液学、代谢和免疫学等多个方面的改变。在临床上，这种应激反应表现为：为了保持血浆容量而发生的水钠潴留；为了确保全身营养和富氧血液的输送，心输出量和氧消耗的增加；以及为了维持能量过程、修复组织和合成参与免疫反应的蛋白质而动员能量储备（如糖原和脂肪）。
为什么要避免术前营养不良？
大约一半的住院患者正面临营养不良或其风险。营养不良若不加以干预，可能会引发一系列临床问题，如免疫力下降、伤口愈合缓慢和器官功能受损。全球范围内的多项前瞻性研究表明，营养不良的住院和手术患者的临床预后通常较差，具体表现为死亡风险增加四倍、并发症发生率升高、再入院频率增加、住院时间延长以及医疗费用增加。
实验数据支持营养不良是可以通过干预改善的手术风险因素。一项涵盖了15项随机对照试验（共3831名接受各类外科手术的营养不良患者）的荟萃分析发现，围手术期营养支持能显著降低感染性并发症的风险（风险比0.6, 95%置信区间0.5-0.7, p < 0.01）；非感染性并发症（风险比0.7, 95%置信区间0.6-0.9, p < 0.01）；并平均缩短住院时间约2天（95%置信区间5.1-5.2, p < 0.05）。Cochrane对13项随机对照试验（共548名患者）的回顾分析显示，在胃肠手术患者中，与不进行营养治疗或标准营养治疗相比，术前给予免疫增强型营养治疗能显著减少术后总并发症（风险比0.7, 95%置信区间0.5-0.8, p = 0.0006）。该分析还包括了260名严重营养不良的患者，结果显示，与不进行营养治疗相比，肠外营养治疗有助于减少重大并发症（风险比0.6, 95%置信区间0.5-0.9, p = 0.005）。总体而言，这些研究结果表明，营养不足和适当的营养补充对手术恢复过程都有显著影响。
营养不良是如何发展的？
营养不良指的是个体的营养摄入（包括食物、补充剂和营养支持）无法满足其身体需求的状态，这种状态可能由多种因素引起（如图1所示）。摄入不足被视为导致营养不良的关键因素，且在许多情况下，可能是唯一的成因。此外，营养不良可能与疾病和炎症反应相关，这些因素会改变个体的营养需求，使得原本足够的营养摄入变得不足；同时，疾病本身和治疗过程中出现的症状也可能妨碍摄入（这种情况被称为营养摄入影响症状，如食欲不振）。
在手术前，患者出现营养不良可能是由于多种因素的共同作用，包括：胃肠功能障碍（如由肿瘤引起的肠梗阻）；胃肠道吸收问题（例如吸收不良）；药物或治疗的副作用（如恶心、放疗导致的肠道损伤）；基础疾病和并发症引起的代谢变化（例如，肿瘤可能导致胰岛素抵抗，进而动员体内的能量储备，如氨基酸）；以及影响食物摄入的患者个人因素（如社会经济状况、孤独和社会营养知识）。
手术后，患者面临更多障碍，这些障碍影响他们摄入足够的食物，包括手术引起的应激反应和医院的组织问题（例如，由于参与临床研究而错过餐点或管饲）。加拿大营养不良工作组（CMTF）的前瞻性研究涵盖了18家加拿大的急性护理医院，发现近半数的住院患者因为“恶心”而无法进食，三分之一的患者发现食物包装难以打开，超过一半的患者错过餐点时未能获得医院的食物，近半数患者在需要时未得到帮助。即使患者接受了标准化的术后加速康复（ERAS）营养护理，也未能满足最低蛋白质需求，这需要医护人员对患者进行营养教育，以纠正对医院营养的误解。CMTF还发现，大多数患者的营养状况在住院期间没有改善，住院时间超过7天的患者中有一半在出院时被诊断为营养不良。此外，75%的营养不良患者在住院期间没有接受营养师的护理，只有11%的患者出院后继续接受营养护理。
怎样才能避免营养不良？
营养管理应始于手术前，旨在提升患者的营养水平，以适应手术后的代谢变化和修复需求。手术之后，营养管理需持续，以保持患者的营养状况，促进伤口愈合，优化免疫反应，并加速身体功能的恢复。
国际外科营养指南，包括欧洲临床营养与代谢学会（ESPEN）、美国肠外肠内营养学会（ASPEN）和美国提高围手术期质量倡议恢复学会（ERAS Society）等，都详细阐述了营养筛查工具的选择、营养不良的评估方法以及对营养不良和高风险患者的治疗方案。这些指南普遍推荐进行常规和系统的营养状况筛查，并采用经过验证的评估工具进行深入评估。如果筛查结果表明患者有营养不良的风险，应由注册营养师进行详尽的营养评估。这种全面评估应涵盖识别导致营养不良的个人原因，并解决阻碍足够食物摄入的问题。对于被诊断为营养不良或有此风险的患者，应制定个性化的治疗计划，可能的治疗方法包括治疗性饮食（如高蛋白饮食）、营养强化食品、高蛋白口服营养补充剂、肠内营养支持和/或肠外营养支持。
手术前后，识别营养不良风险至关重要。例如，围手术期营养不良评分工具被用来评估患者的风险水平。杜克大学围手术期增强团队诊所为此制定了一套营养优化计划，具体内容可参考图2和图3。
各大外科营养指南，包括欧洲临床营养与代谢学会（ESPEN）、美国肠外肠内营养学会（ASPEN）和美国提高围手术期质量倡议恢复学会（ERAS Society）等，都提供了关于如何选择营养筛查工具、评估营养不良的工具，以及如何治疗营养不良和高风险患者的指导。这些指南普遍推荐进行系统性和常规性的营养状况筛查，并使用经过验证的评估工具进行深入的营养评估。如果筛查结果表明患者有营养不良的风险，应由注册营养师进行详尽的营养评估。这种全面评估应包括识别导致营养不良的个人原因，并解决阻碍足够食物摄入的因素。对于被诊断为营养不良或有此风险的患者，应制定个性化的治疗计划，可能的治疗方法包括治疗性饮食（如高蛋白饮食）、营养强化食品、高蛋白口服营养补充剂、肠内营养支持和/或肠外营养支持。
图 2 杜克大学术前营养评分(Pre-Operative Nutrition Score，PONS)。用来评估围手术期患者的营养不良风险。任何评分≥1表示存在营养不良风险，患者应在手术前接受术前营养干预。
图 3 杜克大学围手术期增强小组（POET）诊所的术前营养干预计划。
在健康成人体内，蛋白质不断经历合成与分解的过程，以保持一种称为全身蛋白质平衡的稳态。尽管体内的蛋白质分解会产生大量的氨基酸，这些氨基酸可以被循环利用，但这种循环利用并不完全有效。特别是有9种氨基酸，它们是人体无法自行合成的，因此被称为必需氨基酸，需要通过日常饮食来摄取。如果饮食中的蛋白质供应不足，无法满足身体的代谢需求，身体就会开始分解自身的蛋白质以补充需求。只有当蛋白质的合成速度超过其分解速度时，才能实现正向的蛋白质平衡。
为什么在手术前促进蛋白质合成
维持肌肉量（作为氨基酸的主要“储存库”）和非脂肪组织对于促进伤口愈合、增强免疫力和保持身体自主性至关重要。肌肉萎缩的患者（如那些患有肉瘤的患者）在应对手术压力时的储备能力较弱，这增加了他们术后并发症的风险，延长了住院时间，并可能导致生存率降低。通过计算机断层扫描（CT）研究，我们开始能够描绘出术前的身体成分特征，包括那些能够预测手术结果的低肌肉量指标。在805名结直肠癌患者的多变量分析中，发现术前低肌肉量（低肌肉量是指在手术前，患者体内的肌肉组织量低于正常水平或低于特定标准。这可能是由于多种原因，包括营养不良、慢性疾病、缺乏运动、衰老或其他消耗性疾病。肌肉量可以通过影像学检查如计算机断层扫描（CT）或磁共振成像（MRI）来评估，也可以通过生物电阻抗分析（BIA）等其他方法来估算。）是影响总生存率的一个独立预测因素。同时，肌肉中的脂肪变性（脂肪浸润，肌肉量的指标）与住院时间的延长有关。研究还发现，特别是那些肌肉量低的肥胖患者，在手术后30天内更有可能出现并发症和死亡。这些研究结果表明，特定的身体成分特征预示着不同的手术风险。
研究证据支持这样一个理念：在手术前的准备期，通过运动、营养和心理干预等合成代谢手段，可以促进更优的术后恢复。类似于马拉松选手的训练，手术前的多模式准备有助于增强患者的生理储备，使他们在情感和身体上都能更好地应对手术带来的挑战。随机对照试验已经证明，这种多模式的术前准备能够改善腹部手术患者的多个术后结果，包括更快恢复到术前的功能水平。
最近的一项荟萃分析，涵盖了9项前瞻性队列研究和随机对照试验，发现与对照组相比，接受任何营养干预的患者平均住院时间减少了2天（95%置信区间3.5至0.9天）。此外，体质较弱的患者似乎能从这种预防性治疗中获得更大的益处。例如，与基线功能状态良好的患者相比，基线功能状态较差的结直肠癌患者在术前和术后的功能改善更为显著；对于70岁以上或美国麻醉医师协会（ASA）分级为3-4的功能性受限患者，如果采取个性化的多模式术前准备，与对照组相比，他们在腹部手术后的并发症发生率较低。
为什么手术病人需要术前合成代谢准备？
患者经历疾病（如手术创伤、炎症或癌症）时，往往会有更高的身体蛋白质代谢率，这意味着他们需要更多的蛋白质摄入来防止身体组织的过度分解。疾病和治疗过程还会干扰正常的代谢途径，从而改变对特定氨基酸的需求。例如，在肿瘤和手术状态下，谷氨酰胺、精氨酸和半胱氨酸等氨基酸可能变得必需。在炎症反应中，急性期蛋白的合成需要额外的芳香族氨基酸和含硫氨基酸。
通过稳定同位素研究，科学家们估计，在胰腺癌患者中，如果患者不进食，那些有持续炎症反应的患者可能需要分解2.6克肌肉蛋白来合成1克的急性期反应物——纤维蛋白原。此外，老年人和晚期癌症患者可能会遇到合成代谢抵抗，即尽管他们的合成代谢能力正常，但需要更多的氨基酸才能达到正常的合成代谢水平。如果饮食中的蛋白质和氨基酸供应不足，身体将分解自身组织以满足这些需求（如图4所示）。
遗憾的是，许多老年人的蛋白质摄入量未能达到健康成年人的推荐最低标准。一项涉及1793名社区老年人的前瞻性队列研究发现，约有一半的参与者每天的蛋白质摄入量低于1克/公斤体重。最新的膳食蛋白质需求评估建议，为了减缓与年龄增长相关的肌肉流失，并在老年时期维持肌肉健康，老年人每天至少需要摄入1.2至1.6克/公斤体重的蛋白质。
手术前如何满足蛋白质需求并补充蛋白质以支持合成？
蛋白质摄入和力量训练都能促进肌肉生长，而且两者结合效果更佳。单纯摄入蛋白质会使血液中的氨基酸水平暂时上升，从而刺激肌肉蛋白质合成；但在不运动的情况下，这种合成效果会在一天中的非进食期（如餐间和睡眠时）被分解代谢所抵消，导致整体的蛋白质平衡保持中性，以维持肌肉量。即便在没有进食的情况下，力量训练也能在运动后的24至48小时内提升肌肉蛋白质的合成。不过，训练同时也可能在短期内（最长24小时）增加肌肉蛋白质的分解。最终，运动使得肌肉蛋白质的净平衡得到改善，尤其是在禁食状态下减少了损失。然而，如果没有足够的蛋白质摄入，即合成大于分解，肌肉生长就不会发生。
研究显示，运动后如果不补充氨基酸，肌肉蛋白质的净平衡可能仍然是负的。只有食物和运动的结合才能最大化蛋白质平衡的正面影响，这种协同效应远超单独进食或运动。持续的抗阻训练和适当的蛋白质摄入可以促进肌肉量的增加。
多项利用稳定同位素的研究发现，当摄入20-35克蛋白质时，肌肉合成蛋白质的能力会达到一个饱和点，这个点被称为“肌肉饱和效应”。达到这个饱和点后，额外摄入的氨基酸不再被用于增加肌肉蛋白质的合成。无论是在运动后还是休息时摄入蛋白质，都能够观察到这种效应。
在一项实验中，摩尔等人通过稳定同位素追踪了6名男性在进行腿部阻力训练后，分别摄入0克、5克、10克、20克和40克全蛋蛋白的肌肉蛋白质合成情况。每位参与者在不同的测试日摄入不同量的蛋白质，从而作为自己的对照组。研究结果表明，肌肉蛋白质合成的速率在摄入20克蛋白质时达到了最高点。
鉴于肌肉对蛋白质摄入的上限效应，有人提出了“均匀分布假说”。该假说建议，为了最大化蛋白质的合成效果，应该在每餐和运动后均匀分配蛋白质摄入，每餐目标摄入20-35克。此外，这一假说还指出，随着时间的推移，定期摄入蛋白质可以增强肌肉的合成代谢反应。Mamerow等人进行的一项为期7天的研究支持了这一观点。在这项研究中，健康成年男性接受了不同模式的蛋白质摄入，结果显示，即使在等能量和等氮的情况下，那些每餐均匀摄入30克蛋白质的参与者，其肌肉蛋白质合成的反应比那些集中摄入蛋白质的参与者高出约25%。
有一些对“平均分配假说”的批评。一篇社论指出，得出急性合成代谢反应准确预测长期合成代谢反应的结论还为时过早。此外，实验室的设置并不能反映真实的生活饮食模式。在现实中，我们的膳食往往是由混合的常量营养素，而不是蛋白质单独组成。膳食摄入的大量营养素组成可能会影响蛋白质合成。最后，由于这一假说是基于肌肉蛋白质合成的研究，而没有考虑到全身蛋白质的需求，一些作者认为试验的设定低估了总的合成代谢反应。
据报道，“高质量”蛋白质对肌肉蛋白质合成的影响最大。根据联合国粮食及农业组织（FAO）最近的一份报告，蛋白质质量应根据消化后必需氨基酸的可用性与氨基酸需求进行比较来评估。FAO采用可消化的必需氨基酸评分来量化蛋白质质量。使用这种评分系统，高质量的蛋白质通常由动物蛋白构成，其中牛奶蛋白是最高质量的蛋白质之一。
将这些研究成果应用于健康人群，并意识到它们需要在手术环境下进一步验证，我们可以得出结论：以蛋白质为核心的膳食计划——包括摄入优质蛋白质以及在一天中均匀分配蛋白质摄入量——可能最有效地促进蛋白质合成。这可能意味着需要调整饮食习惯，比如北美人常常在晚餐时摄入超过60%的日蛋白质量，这导致在日间餐食中无法达到最佳的肌肉合成效果。尽管“蛋白质均匀分布假说”提供了新的视角，但我们仍需考虑全身蛋白质需求，这可能意味着每餐需要摄入超过35克蛋白质。目前，关于外科手术患者的最佳每日蛋白质总摄入量尚无明确共识，尽管一些指南推荐这类患者至少应摄入1.2至2.0克/公斤体重·天的蛋白质。
除了蛋白质，其他营养素如ω-3脂肪酸和维生素D也能够增强肌肉蛋白质的合成反应。在一项研究中，Smith等人将16名健康老年人随机分为两组，一组补充ω-3脂肪酸，另一组补充玉米油，持续8周。结果显示，玉米油没有影响肌肉蛋白质的合成速度，而ω-3脂肪酸的补充则促进了肌肉蛋白质的合成。同样，对13项随机对照试验的荟萃分析发现，与安慰剂或标准肌肉功能治疗相比，补充维生素D至少800IU可以缩短完成定时起身和行走测试的时间，减少测试中的姿势摇摆，并略微增加下肢力量。
总体而言，防止营养不良和提供充足的营养支持是外科营养的基本目标。通过术前的营养筛查和评估，可以识别、治疗和预防营养不良的发生。术前的营养干预措施，如营养补充与运动结合的综合治疗方案，能够改善患者的整体营养状况，支持蛋白质的储备，使得身体更健壮的患者能够更好地适应手术并加速术后恢复进程。
译者：颜亦可
编辑：黄丽
校对：赵珂蕾
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