Аминокислоты и микроэлементы в парентеральном питании у детей

В клинической педиатрии нередко возникают ситуации, когда ребенок по тем или иным причинам не хочет, не может или не должен принимать пищу естественным путем. В таких ситуациях на помощь приходит внутривенное парентеральное питание (ПП) [1–4].

Необходимость ПП объясняется тем, что ребенка, особенно раннего возраста, нельзя длительный период оставлять без питания, так как его рост и развитие продолжается и во время заболевания. В подобных ситуациях перед лечащим врачом наиболее остро встает проблема обеспечения ребенка всеми необходимыми нутриентами. Данная задача усугубляется тем, что в случае болезни дети значительно сильнее, чем взрослые, страдают при недостаточном питании, что обусловлено некоторыми анатомо-физиологическими особенностями их организма [2, 5–10]:

• небольшая масса тела (меньшие запасы питательных веществ);
• быстрые темпы роста, приводящие к повышенной потребности в энергии и питательных веществах;
• структурно-функциональная незрелость различных органов и систем организма, особенно у недоношенных и детей раннего возраста;
• меняющаяся потребность в нутриентах в разные возрастные периоды.

У растущего ребенка единственным источником восполнения потерь заменимых и незаменимых аминокислот служат белки пищи [5, 11–13]. Белок является основой многих биологически важных активных веществ. При недостаточном поступлении белка с пищей в печени снижается синтез специ­фических белков и ферментов, в том числе принимающих участие в синтезе аминокислот [14, 15]. В этой связи особую актуальность приобретает назначение ПП, способного обеспечить организм ребенка в необходимых аминокислотах, лишенных по различным причинам возможности естественного перорального питания [16–19].

В цитоплазме большинства клеток содержится 20 аминокислот, из которых организм синтезирует специфические белки [14, 15, 20]. Восемь аминокислот не могут быть синтезированы в организме и должны поступать в кровь в готовом виде через кишечник (после гидролиза белка) или парентеральным путем [7–10, 14]. Эти аминокислоты называются незаменимыми (эссенциальными). К ним относятся валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин [14, 20]. Суточная потребность человека в каждой из незаменимых аминокислот составляет около 1 г, остальные 12 аминокислот (аланин, аргинин, аспарагин, цистин, цистеин, глутамин, глицин, орнитин, гистидин, серии, тирозин, таурин) могут превращаться из одной в другую и называются заменимыми (неэссенциальными) [15, 21].

Однако это деление условно, поскольку существуют переходные формы, например цистин и тирозин, которые в нормальных условиях являются заменимыми, но при определенных обстоятельствах, когда невозможны нормальные метаболические процессы, становятся незаменимыми, например, при критических состояниях и у новорожденных [11–13, 18]. Некоторые аминокислоты, в избытке получаемые организмом в нормальных условиях, например глицин, не утилизируются полностью и в больших количествах выделяются почками [11–13, 18, 22].

К условно незаменимым аминокислотам относятся L-аргинин и L-гистидин, так как в их отсутствие процессы синтеза белка значительно снижены [11–13, 18, 22]. Организм может их синтезировать, но при некоторых патологических состояниях и у маленьких детей они могут синтезироваться в недостаточном количестве [11–13, 15]. Аминокислоты, введенные в организм внутривенно, входят в один из двух возможных метаболических путей: анаболический путь, в котором аминокислоты связываются пептидными связями в конечные продукты — специфические белки; метаболический путь, при котором происходит трансаминация аминокислот [3, 4, 6, 16, 19, 23].

Аминокислота L-аргинин особенно важна, так как она способствует оптимальному превращению аммиака в мочевину. Так, L-аргинин связывает токсичные ионы аммония, которые образуются при катаболизме белков в печени. L-яблочная кислота необходима для регенерации L-аргинина в этом процессе и как энергетический источник для синтеза мочевины [16, 17, 21].

Наличие в препаратах заменимых аминокислот L-орнитин аспартата, L-аланина и L-пролина также важно, так как они уменьшают потребность организма в глицине. Поскольку эта аминокислота слабо усваивается, при ее замене развитие гиперамониемии становится невозможным. Орнитин стимулирует глюкозо-индуцированную выработку инсулина и активность карбамоилфосфатсинтетазы, что способствует увеличению утилизации глюкозы периферическими тканями, синтезу мочевины и, в сочетании с аспарагином, уменьшению уровня аммиака. Содержащийся в растворах фосфор активизирует глюкозофосфатный цикл [19, 21, 24].

Для проведения ПП у детей рекомендуется использовать специализированные растворы аминокислот, наиболее адаптированные по составу незаменимых аминокислот для раннего возраста. В противном случае при использовании аминокислот, предназначенных для взрослых, ребенок не получает в достаточном количестве такие аминокислоты, как глутамин, валин, серин, тирозин, цистеин, таурин, что негативно сказывается на продолжающемся развитии детского организма [11–13, 20, 24, 25].

Кроме того, для обеспечения нормального роста детям требуется более высокое снабжение организма незаменимыми аминокислотами, чем взрослым. Следует учитывать, что для детей раннего возраста незаменимой аминокислотой также является гистидин, а для маловесных детей незаменимыми также являются цистеин и тирозин [11–13].

Помимо этого, у новорожденных понижена активность фермента фенилаланин-гидроксилазы, обеспечивающего превращение в печени фенилаланина в тирозин [11–13, 20, 25]. По этой причине использование у детей аминокислотных препаратов, предназначенных для взрослых, приводит к избытку фенилаланина и дефициту тирозина в организме. Избыток фенилаланина оказывает нейротоксическое действие у недоношенных детей, поэтому концентрация ароматических аминокислот в растворах снижена [11–13, 20, 25]. Аминокислоты с разветвленной цепью (лейцин, изолейцин, валин) способствуют созреванию ЦНС. Таурин, синтезируемый в организме новорожденных из цистеина, также является незаменимой аминокислотой [11–13, 20, 25]. Указанная аминокислота участвует в очень важных физиологических процессах у детей, в частности, в регуляции входящего кальциевого тока, возбудимости нейронов, стабилизации мембран. Таурин способствует развитию сетчатки глаза и всасыванию жирных кислот длинной цепи без участия желчных кислот [11–13, 20, 25].

Суточная потребность детей раннего возраста в незаменимых аминокислотах представлена в табл. 1 [11–13, 20, 25].

Таким образом, от качества аминокислотного раствора, содержащего максимально полный набор незаменимых аминокислот, зависит дальнейшее правильное формирование и созревание органов и систем ребенка, особенно у детей раннего возраста и длительно находящихся на искусственном ПП.

В педиатрии чаще используются так называемые специализированные растворы аминокислот, предназначенные для новорожденных, недоношенных и младенцев, находящихся на ПП. На сегодняшний день основными источниками аминного азота при проведении ПП являются растворы кристаллических аминокислот.

Главное современное требование, предъявляемое к растворам аминокислот, — обязательное содержание всех незаменимых аминокислот, синтез которых не может осуществиться в организме ребенка (изолейцин, фенилаланин, лейцин, треонин, лизин, триптофан, метионин, валин).

Рекомендации по введению аминокислот различны в зависимости от возраста ребенка — у новорожденных суточная потребность составляет от 1,1–3,5 (4) г/кг/день, у детей младше 3 лет — до 2,5 г/кг, с 3–5 лет — от 1 до 2,1 г/кг, у детей старше 5 лет — от 1–2 г/кг/массы тела [4, 6, 18, 22, 23].

Растворы аминокислот Инфезол® 40 и Инфезол® 100 содержат все незаменимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы организмом самостоятельно (табл. 2). Инфезол® 40 и Инфезол® 100 дополняют друг друга. Инфезол® 40 применяется для профилактики и лечения умеренного дефицита аминокислот. Инфезол® 40 может вводиться через периферический венозный катетер и содержит ксилит, который предотвращает протеолиз. Инфезол® 100 подходит для состояний с высоким дефицитом аминокислот и содержит 19 из 20 аминокислот.

При использовании ПП необходимо помнить о витаминах и микроэлементах (табл. 3 и 4).

Среди всех микроэлементов для нормального функционирования органов и систем ребенка особое значение имеют цинк, селен и медь, которые являются обязательным компонентом антиоксидантной системы [16, 26, 27]. Цинк входит в состав многих белков, регулирующих уровень транскрипции и биосинтеза нуклеиновых кислот и протеинов [19, 21]. Снижение уровня содержания цинка сопровождается угнетением активности металлопротеиназ, что приводит к нарушению фагоцитоза, присоединению инфекции при неадекватном иммунном ответе [25].

Селен является неотъемлемым компонентом каталитического центра основного фермента антиоксидантной системы — глутатионпероксидазы, обеспечивающей инактивацию свободных форм кислорода [27, 28]. Он необходим для антиоксидантной защиты клеточных мембран, потенцирует действие других антиоксидантов — токоферола, ретинола и др. Селен повышает реакцию лимфоцитов на различные митогены, повышает продукцию интерлейкинов-1 и 2, участвуя в реализации клеточного и гуморального иммунных ответов [27–29].

Несмотря на положительные стороны проведения ПП в ряде случаев отмечаются негативные стороны, наиболее частыми из которых являются жировая иммуносупрессия, передозировка нутриентами, гипергликемия, гипертриглицеридемия, атрофия слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (при дефиците энтерального питания), увеличение риска септических осложнений [30, 31]. При продолжительном проведении ПП у детей наступает атрофия слизистой оболочки кишечника, что может сопровождаться ее изъязвлением, атрофией секретирующих желез, последующей ферментной недостаточностью, холестазом. При этом нарушается кишечный микробиоценоз и наблюдается атрофия ассоциированной с кишечником лимфоидной ткани, что приводит к снижению общей иммунной защиты [2, 23, 32].

Помимо вышесказанного, до сих пор остается открытым вопрос о клинической значимости наличия некоторых не незаменимых аминокислот или различия в концентрации незаменимых и не незаменимых аминокислот у детей разных возрастных групп. Остаются сомнения по поводу того, что универсальный аминокислотный состав инфузионных растворов может подходить для всех пациентов, так как потребность в аминокислотах зависит от возраста и заболевания.

Вместе с тем надо хорошо понимать, что на первом месте при лечении больных в критических состояниях стоит максимальное обеспечение ребенка классическими ингредиентами (жиры, белки и углеводы) в адекватных количествах и формах (ЭП и ПП). Парентеральное питание, дополнительно обогащенное фармаконутриентами (селеном, цинком, медью), иммунодобавками (рыбий жир, глутамин, аргинин и др.), в большинстве исследований показывает положительный биологический и клинический эффект (снимается воспаление, предотвращается развитие ответа острой фазы). Однако необходимы дальнейшие крупномасштабные, многоцентровые исследования для подтверждения эффективности использования специализированных аминокислот (глутамин, аргинин) у детей в критических состояниях.

Литература

1. Ерпулева Ю. В. Лечебное питание детей с тяжелой ожоговой травмой // Вопросы современной педиатрии. 2004, № 6, т. 3, с. 76–78.
2. Ерпулева Ю. В. Опыт применения смесей для энтерального питания у детей в условиях интенсивной терапии // Вопросы современной педиатрии. 2005, т. 4, № 5, с. 59–61.
3. Ерпулева Ю. В., Лекманов А. У. Современные проблемы нутритивной поддержки у детей в ОРИТ: Зачем? Когда? Сколько? // Российский вестник детской хирургии, анестезиологии и реаниматологии. 2011, № 3, с. 85–91.
4. Интенсивная терапия в педиатрии. Практическое руководство / Под ред. В. А. Михельсона. М.: ГЭОТАР-мед, 2003, т. 2. 550 с.
5. Детские болезни / Под ред. А. А. Баранова. М., 2002. 879 с.
6. Исаков Ю. С., Михельсон В. А., Штатнов М. К. Инфузионная терапия и парентеральное питание в детской хирургии. М., 1985, 288 с.
7. Смит Б., Хикмен Р., Моррей Дж. Питание ребенка в отделении интенсивной терапии / Интенсивная терапия в педиатрии: Пер. с англ. М.: Медицина, 1995, т. 1, с. 39–68.
8. Углицких А. К., Гадзова И. С., Шилина Н. М. и др. Комплексная оценка пищевого статуса у детей в стационаре // Анестезиология и реаниматология. 2005, № 1, с. 52–57.
9. Углицких А. К., Конь И. Я., Острейков И. Ф. Применение энтерального питания у детей в критических состояниях. Материалы Девятого международного конгресса «Парентеральное и энтеральное питание». М., 2005, с. 93–94.
10. Углицких А. К., Конь И. Я., Острейков И. Ф. и др. Обеспеченность основными пищевыми веществами и энергией при искусственном питании у детей в отделении реанимации. Материалы Пятого международного конгресса «Парентеральное и энтеральное питание». М., 2001, с. 82.
11. Скворцова В. А. Алгоритмы вскармливания недоношенных детей: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. М., 2002.
12. Скворцова В. А., Боровик Т. Э. и др. Современные тенденции проблемы вскармливания недоношенных детей // Вопросы совр. педиатрии. 2005, т. 4, № 2, с. 80–84.
13. Скворцова В. А., Боровик Т. Э., Яцык Г. В. и др. Вскармливание недоношенных детей // Лечащий Врач. 2006, № 2, с. 64–68.
14. Ладодо К. С. Лечебное питание в педиатрической практике // Вопросы питания. 1996, № 5, с. 30–34.
15. Физиология роста и развития детей и подростков (теоретические и клинические вопросы) / Под ред. А. А. Баранова и Л. А. Щеплягиной. М., 2000. 605 с.
16. Dudrick S. J., Mac Fadyen B. V., Van Buren C. T. et al. Parenteral hyperalimentation. Metabolic problems and solutions // Ann. Surg. 1972, v. 176, № 2, p. 259–265.
17. Chwals W. J. Infant and pediatric nutrition. In: Zaloga G. ed. Nutrition in critical care. Mosby. St. Louis, MO. 1994.
18. Koletzko B., Goulet O., Hunt J., Krohn K., Shamir R. For the Parenteral Nutrition Guidelines Working Group. Guidelines on Paediatric Parenteral nutrition of the European Society of Paediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition (ESPGHAN) and the European Society for Clinical Nutrition and Metabolism (ESPEN), Supported by the European Society of Paeditric Research (ESPR) // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2005; 41: Suppl. 2: S1-S87.
19. Selfart A. Parenterale Ernahrung in der Praxis. Berlin: Volk und Gesundhelt, 1975, p. 72.
20. Руководство по лечебному питанию детей / Под ред. К. С. Ладодо. М., 2000. 384 с.
21. Вретлинд А., Шенкин А. Успехи в парентеральном питании // Вестн. АМН СССР. 1980, № 2, с. 9–13.
22. Ерпулева Ю. В., Лекманов А. У. Основные принципы парентерального питания в педиатрии (рекомендации европейского общества парентерального и энтерального питания — ESPEN) // Российский вестник детской хирургии, анестезиологии и реаниматологии. 2011; № 2, 82: 88.
23. Интенсивная терапия в педиатрии / Под ред. Дж. П. Моррея, М.: Медицина, 1995, т. 2, с. 72–79.
24. Лейси Дж. М.., Кроуч Дж. Б., Бенфелл К. с соавт. Эффекты парентерального питания с добавкой глутамина у недоношенных детей // Journal of Nutrition. 2001; 131 (Supplement): 2585–2589. Материалы Международного симпозиума по глутамину, 2–3 октября 2000 г., Сонеста Бич, Бермуды.
25. Лекманов А. У., Ерпулёва Ю. В. Использование иммунного питания у пациентов в критических состояниях // Вестник интенсивной терапии. 2010; № 3: 68–71.
26. Grant J. P. Nutritional support in critical ill patients // Ann. Surg. 1994, v. 220, № 5, p. 610–616.
27. Forseville X., Vitox D., Gauzit R. et al. Selenium, systemic immune response syndrome, sepsis, and outcome in critically ill patients // Critical Care Medicine. 1998, v. 26, № 9, p. 1536–1544.
28. Xavier Forceville, Dominique Vitoux. Selenium et sepsis // Nutrition Clinique et Metabolisme. 1999, sept., v. 13, issue 3, p. 177–186.
29. Wachtler P., Konig W., Senkal M., Kemen M., Koller M. Influence of a total parenteral nutrition enriched with omega-3 fatty acids on leukotriene synthesis of peripheral leukocytes and systemic cytokine levels in patients with major surgery // J Trauma. 1997; 42: 191–198.
30. Лекманов А. У., Ерпулева Ю. В. Раннее энтеральное питание при критических состояниях // Вестник интенсивной терапии. 2012, № 3, с. 53–56.
31. Рудмен Д. Белковая и энергетическая недостаточность питания. В кн.: Внутренние болезни:. Пер. с англ. М.: Медицина, 1993, т. 2, с. 386–396.
32. Heyland D., Bradley C., Mandell L. A. Effect of acidified enteral feedings on gastric colonization in the critically ill patient // Critical Care Medicine. 1992; 20: 1388–1394.

Ю. В. Ерпулёва, доктор медицинских наук, профессор

ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н. И. Пирогова МЗ РФ, Москва

Контактная информация об авторе для переписки: j_stier@mail.ru