术前口服碳水化合物对高龄患者髋关节置换术后胰岛素抵抗的影响

汪卫 王勇平

四川省内江市第一人民医院骨科，四川内江641000

术前口服碳水化合物对高龄患者髋关节置换术后胰岛素抵抗的影响

汪卫 王勇平

四川省内江市第一人民医院骨科，四川内江641000

目的评价高龄患者髋关节置换术前口服碳水化合物的安全性及对术后胰岛素抵抗的影响。方法选择2013年3月～2014年10月，择期行髋关节置换术高龄患者120例，随机分为碳水化合物组（n=40）、安慰剂组（n= 40）和禁饮组（n=40）。碳水化合物组麻醉前2～3 h口服500 mL碳水化合物，安慰剂组口服同等量蒸馏水，禁饮组术前常规禁饮。分别检测患者术前1 d、麻醉前、术后第1天和第3天的血糖、胰岛素水平，利用稳态模式评估法（HOMA）测定胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）和胰岛素敏感指数（HOMA-ISI），同时比较三组患者的主观舒适度、胃内残留量及切口愈合。结果碳水化合物组术前1 h饥饿感［（13.27±8.31）分］低于安慰剂组［（31.43±10.46）分］和禁饮组［（29.83±9.25）分］（P＜0.01），切口愈合情况更佳（P＜0.05）；三组胃内残留量比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。碳水化合物组术后第1天的HOMA-IR［（3.28±0.29）］明显低于安慰剂组［（14.97±0.57）］和禁饮组［（16.15± 0.72）］（P＜0.01），而HOMA-ISI［（13.56±1.03）］则显著高于安慰剂组［（2.97±0.11）］和禁饮组［（2.75±0.09）］（P＜0.01）。结论高龄患者髋关节置换术前口服碳水化合物安全有效，可明显缓解术前的口渴感和饥饿感及减轻术后胰岛素抵抗，有助于患者术后切口的愈合。

碳水化合物曰髋关节置换术曰胰岛素抵抗

随着人类社会老龄化的加速，高龄人群因身体功能的减退，因此股骨颈骨折的发生率也明显增加，为了减少高龄患者股骨颈骨折后长期卧床导致的并发症及提高其生活质量，恢复正常步态，目前多倾向于采取髋关节置换术治疗。然而，围术期手术、麻醉等操作刺激及术前禁饮禁食等往往对机体造成强烈的应激，进而诱发机体高代谢和一系列碳水化合物的代谢改变，产生胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）［1］。严重的胰岛素抵抗影响机体代谢，使机体抗感染、抗休克能力显著下降，组织修复能力减弱，影响创口愈合，增加菌血症、感染等并发症发生率和死亡率，已成为决定术后住院时间长短的独立影响因子［2-3］。高龄患者由于术前常合并各种疾病且髋关节置换术创伤较大，更易诱发胰岛素抵抗［4］。因此，寻求恰当的围术期处理减轻术后胰岛素抵抗的发生，有利于患者的康复。Ljungqvist等［5］研究发现，空腹对于患者来说是一种额外应激，术前给予碳水化合物是机体应对应激的最佳方式，可以减轻患者术前的饥饿和紧张，改善胰岛素抵抗症状。但术前口服碳水化合物对高龄髋关节置换术患者胰岛素抵抗的影响尚不明确，本研究拟通过观察术前口服碳水化合物对髋关节置换术患者围术期安全性、舒适度及胰岛素抵抗的影响，为有效预防和治疗此类患者的胰岛素抵抗提供有效可行的手段。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2013年3月～2014年10月于四川省内江市第一人民医院骨科择期在硬腰联合麻醉下行髋关节置换术高龄患者（＞65岁）共120例作为研究对象。排除标准为：①患者伴有恶心、呕吐、胃食管反流、胃排空障碍、幽门梗阻等；②肥胖（体重指数＞30 kg/m2）或严重营养不良者（体重指数＜15 kg/m2）；③糖尿病、免疫和代谢性疾病患者；④合并严重脑、心、肺、肝、肾脏疾病患者；⑤感染患者。按随机数字表将120例随机分为碳水化合物组、安慰剂组和禁饮组，每组各40例。三组患者性别、年龄、体重指数、手术时间、术中出血量及术中补液量差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。见表1。本研究经医院伦理委员会的批准，受试患者或家属均签署知情同意书。

表1 各组患者一般资料情况

组别例数性别（例，男/女）年龄（岁）体重指数（kg/m2）手术时间（min）术中出血量（mL）术中补液量（L）碳水化合物组安慰剂组禁饮组P值40 40 40 18/22 19/21 20/20＞0.05 72.40±7.33 73.20±7.87 71.50±6.25＞0.05 22.71±1.37 22.62±1.54 22.15±1.29＞0.05 112.65±33.34 115.37±35.74 110.81±30.34＞0.05 557.12±127.70 550.79±135.48 561.07±133.14＞0.05 1.69±0.38 1.71±0.34 1.74±0.43＞0.05

1.2 方法

碳水化合物组麻醉前2～3 h给予10%葡萄糖溶液500 mL口服，30 min内饮尽；安慰剂组麻醉前2～3 h相同时间内口服等量蒸馏水。禁饮组术前12 h禁食、8 h禁饮。所有患者均采用L2～3硬腰联合麻醉，麻醉平面均在T10，阻滞完善。

1.3 观察指标及检测方法

1.3.1 视觉模拟评分法（visual analogue scales,VAS）［6］分别在术前日午餐后2 h和术前1 h测定患者的主观舒适度的相关指标，包括口渴感、饥饿感、焦虑感和恶心感，以0～100分为测量范围（0分代表丝毫没有，100分代表可感觉的最糟糕程度，中间部分表示不同程度的感觉）。

1.3.2 胃内残留量麻醉前留置鼻胃管，负压抽吸胃管，使其保持负压，无胃液吸出后测量负压瓶内液体量，记录为胃内残留量。

1.3.3 胰岛素尧血糖与稳态模式评估法HOMA指数术前l d、麻醉前、术毕、术后第1天和第3天清晨采血送检。血清胰岛素浓度（mU/L）的检测采用电化学方法，罗氏快速血糖仪检测未输液侧末梢指血的血糖（mmol/L）。采用稳态模式评估法（homeostasis model assessment，HOMA）测定胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）和胰岛素敏感指数（HOMA-ISI）：①HOMA-IR=（空腹血糖浓度×空腹胰岛素浓度）/22.5；②HOMA-ISI=1/（空腹血糖浓度×空腹胰岛素浓度）。

1.3.4 切口愈合的分级①甲级愈合，切口愈合优良、无不良反应的初期愈合；②乙级愈合，切口愈合欠佳，愈合处有炎性反应，如红肿、硬结、积液等但未化脓；③丙级愈合，切口感染，化脓，需切开引流。

1.4 统计学方法

采用SPSS 13.0对数据进行分析，正态分布计量资料以均数±标准差（x依s）表示，多组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验。计数资料以率表示，采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义

2 结果

2.1 胃内残留量及切口愈合情况的比较

麻醉前各组胃内残留量比较差异无统计学意义（P＞0.05）。碳水化合物组的切口愈合好于安慰剂组和禁饮组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

2.2 主观舒适度VAS评分结果

三组患者术前日午餐后2 h主观舒适度各项VAS评分值比较差异无统计学意义（P＞0.05）。术前1 h碳水化合物组和安慰剂组口渴感较禁饮组明显改善（P＜0.01），且与其余两组相比，碳水化合物组饥饿感评分值更低（P＜0.01）；术前1 h各组间焦虑感、恶心感差异无统计学意义（P＞0.05）。组内比较显示，碳水化合物组术前1 h和术前日午餐后2 h的主观舒适度各项VAS评分值比较差异均无统计学意义（P＞0.05）；安慰剂组与禁饮组术前1 h饥饿感评分明显升高（P＜0.01），且禁饮组口渴感评分升高（P＜0.01）。见表3。

表3 三组患者术前主观舒适度VAS评分结果（分，x依s）

2.3 胰岛素尧血糖尧HOMA-IR和HOMA-ISI情况

胰岛素：碳水化合物组麻醉前及术后1 d胰岛素浓度上升（P＜0.05）；术后1 d安慰剂组和禁饮组较碳水化合物组的胰岛素水平明显上升（P＜0.01）；安慰剂组和禁饮组术后3 d胰岛素水平仍高于术前1 d水平（P＜0.05）。见表4。

血糖：较其余两组比较，碳水化合物组麻醉前血糖浓度暂时增高（P＜0.01），但术后1 d显著降低（P＜0.01）；手术引起安慰剂组和禁饮组术后1 d血糖急剧升高（P＜0.01），至术后3 d恢复正常（P＞0.05）。见表4。

HOMA-IR：碳水化合物组麻醉前及术后1 d HOMA-IR上升（P＜0.01），且安慰剂组和禁饮组术后1、3 d HOMA-IR均高于碳水化合物组（P＜0.01）。见表4。

HOMA-ISI：碳水化合物组麻醉前及术后1 d HOMA-ISI下降（均P＜0.01），且安慰剂组和禁饮组HOMA-ISI术后1、3 d均低于碳水化合物组（P＜0.01）。见表4。

表4 三组患者胰岛素、血糖、胰岛素抵抗指数和胰岛素敏感指数情况（x依s）

3 讨论

择期手术前要求患者较长时间的禁饮、禁食作为预防围术期反流误吸的措施受到了越来越多临床医师的质疑［7］。研究显示，术前2～3 h进饮清淡液体并不会增加患者术中发生反流与误吸的风险［8］。相反，长时间的禁饮、禁食会引起患者术前不适和代谢应激，导致术后出现以高血糖为主的胰岛素抵抗。既往的研究证实，术前口服碳水化合物是一种有效的预防胰岛素抵抗的方法，具有简单、便捷、价廉和易于临床推广的特点。Soop等［9］研究发现，术前口服碳水化合物可减轻结直肠癌患者术后发生的胰岛素抵抗，缩短其住院时间，降低并发症的发生率，有效改善了患者的临床结局。令人遗憾的是，此类研究主要针对腹部手术患者，对其他手术类型及特定年龄人群的关注较少。择期行髋关节置换术的患者普遍具有年龄较大的特点，生理机能有所减退，且面临的手术创伤也更为严重，术后由叠加的创伤应激导致的胰岛素抵抗可能更为严重。评价术前口服碳水化合物对择期行髋关节置换术的高龄患者的安全性及是否能够减轻其胰岛素抵抗程度，具有一定的临床指导意义。

本研究发现，术前口服碳水化合物并未增加患者术前的胃内残留量且术后未发生反流误吸等并发症，证实了术前口服适量碳水化合物对高龄患者依然具有良好的安全性。此外，由于最大程度地缩短了患者术前的禁饮时间，口服碳水化合物有效地缓解了患者的口渴感和饥饿感，有助于患者生理应激的改善。然而，与安慰剂组与禁饮组相比，碳水化合物组患者的焦虑感、恶心感未见明显改善，推测可能与高龄患者的心理应激相关。Brunault等［10］发现，高龄患者由于健康状况下降，生活环境的改变以及疾病的困扰，术前常常表现为情绪上的紧张、焦虑、恐惧等应激心理状态，异常的心理状态对患者的生理功能会产生严重的影响。

临床试验表明，术前静脉注射一定量的高渗葡萄糖代替传统禁食可以使患者葡萄糖利用率增加50%，促进糖异生，增加肝糖原储备，改善患者术后血糖水平［11］。本次试验结果证明，术前口服碳水化合物促使患者术后1天血糖、胰岛素、胰岛素抵抗指数均较安慰剂组与禁饮组明显降低，且胰岛素敏感指数指数更高，这可能是因为术前口服碳水化合物类似于饮食，在手术之前刺激患者体内胰岛素的释放，强化了胰岛素传导通路，增加外周组织如骨骼肌、肝脏和脂肪等对葡萄糖的利用，提高了术后胰岛素的敏感性，改善了胰岛素抵抗［12］。此外，安慰剂组与禁饮组术后3 d虽血糖水平恢复正常，但胰岛素敏感指数指数仍低于口服碳水化合物组，提示术前饥饿应激造成的代谢异常并未完全恢复，机体仍处于分解代谢状态。现已明确，分解代谢加强可促使机体蛋白质分解加速，导致负氮平衡，引起机体免疫力及抗感染力下降。本次试验中，安慰剂组与禁饮组患者切口愈合情况差于碳水化合物组，可能也与分解代谢造成的抗感染力下降相关。

综上所述，术前口服碳水化合物安全有效，一定程度上增加了患者的主观舒适度，可降低高龄患者髋关节置换术后胰岛素抵抗及改善切口的愈合状况，但并未降低高龄患者术前的焦虑感及恶心感，提示需要加强患者术前的心理干预，改善患者的心理应激，以期进一步的加快患者术后恢复进程。

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Effects of preoperative oral carbohydrate on postoperative insulin resis-tance in elderly patients undergoing hip arthroplasty

WANG WeiWANG Yongping
Department of Orthopaedics,the First People's Hospital of Neijiang City,Sichuang Province,Neijiang641000,China

ObjectiveTo investigate the effects of oral intake of carbohydrate before surgery on the perioperative safety and postoperative insulin resistance in elderly patients undergoing hip arthroplasty.MethodsFrom March 2013 to October 2014,120 elderly patients who were going to get elective hip arthroplasty were selectd and divided randomly into three groups:oral carbohydrate group(n=40),oral placebo group(n=40)and water deprivation group(n=40).500 mL carbohydrate was administrated orally 2-3 hours before anesthesia in oral carbohydrate group.Patients in the oral placebo group were given distilled water instead of carbohydrate.A routine preoperative fasting was recommended for patients in water deprivation group.The levels of blood glucose(BG)and plasma insulin(INS)were tested on the day before operation,the time before anesthesia,one day and three day after operation.According to levels of BG and INS, homeostasis model assessment(HOMA)was applied to calculate the index of insulin resistance(OMAIR)and insulin sensitivity index(HOMAISI).Meanwhile,patients'wellbeing scores,gastric residues before anesthesia and the healing of surgical incisions were also recorded.ResultsRelieved hunger before anesthesia 1 h of oral carbohydrate group［(13.27±8.31)points］was less than oral placebo group［(31.43±10.46)points］and water deprivation group［(29.83±9.25) points］,the difference was statistically significant(P＜0.01);and oral carbohydrate group had better healing of the surgical incision(P＜0.05);there was no significant differences of gastric residues among these groups(P＞0.05).The HOMAIR levels at the 1st day after operation in the oral carbohydrate group［(3.28±0.29)］was lower than those of oral placebo group［(14.97±0.57)］and water deprivation group［(16.15±0.72)］(P＜0.01);conversely,the HOMA-ISI levels in the oral carbohydrate group(13.56±1.03)was higher than those in oral placebo group［(2.97±0.11)］and water deprivation group［(2.75±0.09)］(P＜0.01).ConclusionPreoperative oral intake of carbohydrate can safely reduce the insulin resistance and relieve the feelings of thirst and hunger,and this method is helpful to the healing of surgical incisions.

Carbohydrate;Hip arthroplasty;Insulin resistance

R738

A

1673-7210（2015）02（a）-0063-04

2014-11-13本文编辑：苏畅）