在创伤、手术、放疗、化疗、严重感染、重症胰腺炎等应激状态或长期进行肠外营养的情况下，肠黏膜的结构和功能可能受到严重的损害，表现为肠黏膜萎缩、肠黏膜通透性增高。在创伤及重度感染的患者，因炎性介质与细胞因子的介导及细菌内毒素的作用，肠黏膜水肿，肠绒毛高度降低，肠系膜血管收缩，血流量减少，并加速细胞凋亡，导致肠功能障碍。
发生肠功能障碍后，肠道的消化和吸收功能丧失，肠液大量排出，造成脱水。进一步加重时，常合并肠梗阻，肠液排进第三间隙及腹腔，造成体液丢失，并可出现细菌和毒素易位，引发肠源性感染。这需要三个基本条件：①肠黏膜屏障受损；②肠道细菌过度繁殖；③全身免疫及肠道免疫功能降低。肠道细菌及其毒素（脂多糖）易位可激活单核-巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞等系统产生一系列炎性介质和细胞因子，引发全身过度炎症反应及多脏器功能衰竭（MOF）。临床上出现不规则高热、血细菌培养阳性等。
这些患者常需肠外营养治疗，但长期使用又可加重肠屏障损害，早期诊断肠屏障损害有重要临床意义。
（一）肠黏膜通透性增高
肠黏膜通透性是指肠道黏膜上皮容易被某些分子物质以简单扩散的方式通过的特性。临床上肠黏膜通透性主要是指相对分子质量大于150的分子物质对肠道上皮的渗透。严重感染、创伤、大面积烧伤、急性胰腺炎等均可导致肠黏膜屏障受损。早在肠道黏膜形态学出现明显变化之前，肠黏膜通透性增高已经发生。故肠黏膜通透性增高可反映早期肠道黏膜屏障的损害。
临床上造成肠黏膜本身损害的最常见原因是创伤、烧伤、重度感染、出血性休克等造成肠黏膜组织结构和通透性的损伤。在创伤、烧伤和重度感染等应激状态下，经各种细胞因子和激素的作用，高代谢反应的持续发展，机体组织血流分布改变，谷氨酰胺水平进一步降低。肠黏膜组织处于低灌注和低血氧状态，内毒素休克使肠黏膜耗氧量增加。这些均造成黏膜细胞缺氧和黏膜组织酸中毒。在缺氧状态下，人体肠道黏膜的黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶，ATP降解为次黄嘌呤并大量堆积。在有氧条件下，次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶催化下生成黄嘌呤，O2转变为 ，并生成具有极强细胞毒性的OH-和H2O2，最终破坏黏膜结构。这种由氧自由基介导的再灌注损伤是肠黏膜损伤的最重要原因。这种损伤的程度可从黏膜血管通透性增加、黏膜上皮消肿、黏膜上皮通透性增加，上皮从绒毛顶开始的脱落、黏膜全层脱落和黏膜下层断裂不等，细菌易位也随上述黏膜损伤程度的加重而加重。
目前认为，多种细胞因子（cytokines）均可引起肠黏膜通透性增高，其中包括内毒素、肿瘤坏死因子（TNF）、γ-干扰素、白介素-1（IL-1）、白介素-2（IL-2）、血小板激活因子（PAF）和一氧化氮（NO）等。
（二）肠黏膜支持能力下降
肠道黏膜支持系统包括正常菌群构成的生物屏障、适宜的营养摄入和健全的免疫系统等。其中任一环节受损，均可导致肠道黏膜支持系统整体受损，并降低黏膜更新和修复能力。
1. 广谱抗生素的广泛使用造成在正常情况下专性厌氧菌占主导的肠道菌群失调，并使由正常菌群构成的肠道生物屏障被破坏。
2. 长期禁食或长期接受肠外营养，使肠道长期处于无负荷的“休眠”状态，黏膜缺少食物和消化道激素的刺激，可使肠绒毛萎缩、肠黏膜变薄，并使黏膜更新和修复能力降低；同时，胃酸、胆汁、溶菌酶、糖胺聚糖（黏多糖）和蛋白分解酶分泌减少，肠液化学杀菌能力减弱，都可促使肠道致病菌繁殖。
3. 目前认为，肠道是人体最大的外周免疫器官，肠黏膜间质中的T淋巴细胞、B淋巴细胞和浆细胞在抗原刺激下产生大量的分泌型IgA（SIgA），这种局部免疫反应构成肠道免疫屏障的第一道防线。若抗原物质穿过肠壁进入门静脉或淋巴管，到达肝或肠系膜淋巴结后，肠壁和肠系膜淋巴组织及肝、脾内单核﹣吞噬细胞系统可起到吞噬和解毒作用，这构成肠道免疫屏障的第二道防线。在免疫系统受损时侵入的细菌及其毒素易于进入体循环和其他组织。
长期肠外营养治疗还存在一些问题，如脂肪和水分的增加偏多、无脂肉质（lean body mass, LBM）的增加不够、肠黏膜可能萎缩、肠道内细菌可能易位等。当前重要的改进趋势中，包括谷氨酰胺和生长激素的应用。同时，人们重新认识到肠内营养的重要性，并明确提出在肠道功能允许的条件下，首选肠内营养。
（一）谷氨酰胺对肠黏膜屏障功能的改进
谷氨酰胺（glutamine, Gln）是人体内最丰富的游离氨基酸，占血浆游离氨基酸总量的20％。Gln既可为氨基酸、蛋白质和核酸的合成提供氮源，又能氧化释放能量。肠道的主要能量来源是Gln，而非葡萄糖。正常进食时，Gln为肠道供能比例占总量的70％以上，而葡萄糖供能不足20％，故肠道是Gln最主要的消耗器官。Gln还可作为其他迅速增生细胞（如免疫细胞）的燃料而被利用。大量的研究表明，Gln能促进氮平衡，保持肠黏膜完整，防止细菌易位和肠道毒素入血。Gln浓度与蛋白合成和分解的速度有相关关系。Gln的重要代谢功能有：①机体蛋白质合成的必需氨基酸；②核苷酸合成的必需前体；③肾尿氨形成的底物；④肝尿素生成和糖异生的底物；⑤蛋白质合成的刺激物/蛋白质分解的抑制物；⑥糖原合成的刺激物；⑦迅速复制细胞（如肠道和免疫细胞）的代谢燃料。
肠黏膜细胞本身既不能产生亦无法储存Gln，其来源依靠内源性和外源性两条途径。其中以内源性途径为主，这一途径主要来自肌肉和肺泡，它们的细胞中含有大量的氨酰胺合成酶，可合成大量的Gln，并释放入血，为肠黏膜细胞和淋巴细胞提供大量的内源性Gln。肾也可产生一定量Gln，用于肾小管细胞代谢的能量来源。同时生成的尿氨有利于HCO3-的生成和回收，这对于维持体内酸碱平衡至关重要。
在分解代谢状态下，利用Gln的组织细胞（如肠黏膜和受到刺激的免疫细胞）对Gln的需要量可能增加，骨骼肌加速产生Gln。由肌肉组织释放的Gln可占游离氨基酸池的50％以上，这是肌肉内Gln水平下降的主要原因。由于肌细胞产生Gln的能力有限，在创伤/感染后高代谢状态下不能适应机体需要，血浆中Gln因供大于求而导致浓度下降。Vinnars发现，创伤后24小时即可出现血浆Gln水平降低。这种丢失的程度与创伤/感染的程度呈正相关。创伤/感染后肠道、肾、淋巴细胞和巨噬细胞对Gln的摄入量大为上升，最高可达2倍以上，肌肉蛋白质为满足此应激反应，消耗量明显增加。肠道摄入的Gln一方面为黏膜细胞的氧化提供能量，另一方面通过释放丙氨酸，为糖异生提供原料。全身感染后，肌肉内Gln合成酶增加明显，肌肉大量释放Gln，肌肉蛋白质消耗较创伤时更为巨大和持久，特别是已有蛋白质-能量营养不良和Gln消耗的患者。另外，因肠黏膜的血液供应障碍，加之过氧化物和细胞介质的损害，使肠黏膜内谷氨酰胺酶的数量减少、活性降低，造成肠道对Gln的利用能力降低70％。此时，肌肉和肾释放的Gln主要流向肝和淋巴组织，并为两者所利用。这种内源性Gln的供应不足，使肠黏膜细胞和免疫细胞处于Gln饥饿状态，如不及时由外界补充Gln，则肌肉消耗加速，肠黏膜代谢底物不足，肠黏膜屏障遭到破坏，出现肠道细胞易位，并持续加重，肠黏膜衰竭明显。同时，免疫细胞的增生、细胞介质和免疫球蛋白的生物合成受损。因此，若不能经饮食补充足够的Gln，将产生Gln的相对缺乏。
目前可通过肠外营养途径给予患者谷氨酰胺双肽制剂。
（二）重组人生长激素（rhGH）的应用
生长激素（growth hormone, GH）是腺垂体分泌的一种肽类激素，它是由192个氨基酸组成的多肽，对蛋白质、脂肪和糖代谢均有影响。
在创伤、烧伤、手术后患者的肠内营养治疗中，给予GH被证明可以促使细胞生长、促进蛋白质合成、减少分解代谢期体蛋白和体细胞群的丢失量，改善氮平衡。目前通过重组DNA技术可制得人生长激素，即重组人生长激素（recombinant human growth hormone, rhGH）。
（三）谷氨酰胺和重组人生长激素的协同作用
rhGH和Gln在作用上有一些相同之处，都具有促进蛋白质合成、促进细胞，尤其是快速增生的细胞（如肠黏膜细胞和免疫细胞）增生的作用。研究表明，当把rhGH和Gln一起使用时可以得到一种协同的作用。
（四）肠内营养对肠屏障保护的研究
由于长期肠外营养的患者会出现并发症，如肠屏障的损害，故近年来，国内外又重新认识到肠内营养的重要性，研究表明肠内营养对肠屏障有保护作用。
来源：临床营养学第3版
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