Energiaigény kritikus állapotú betegeknél

Didace Ndahimana

Élelmezési és táplálkozási tanszék, Gangneung-Wonju Nemzeti Egyetem, Gangneung 25457, Korea.

Eun-Kyung Kim

Élelmezési és táplálkozási tanszék, Gangneung-Wonju Nemzeti Egyetem, Gangneung 25457, Korea.

Absztrakt

A kritikus betegség kezelése során az optimális táplálkozási támogatás fontos kulcs a pozitív klinikai eredmények eléréséhez. Egészséges emberekhez képest a kritikus állapotú betegeknél nagyobb az energiafelhasználás, ezáltal megnő az energiaigényük és az alultápláltság kockázata. Az egyéni táplálkozási szükséglet felmérése elengedhetetlen a sikeres táplálkozási támogatáshoz, ideértve a megfelelő energiaellátást is. Az energiaigény felmérésére szolgáló módszerek magukban foglalják a közvetett kalorimetriát (IC), amelyet referenciamódszernek tekintenek, és a prediktív egyenleteket, amelyeket gyakran alkalmaznak, mivel bizonyos körülmények között nehéz használni az IC-t. Ebben a tanulmányban szakirodalmi áttekintést végeztek a kritikus állapotú betegek energia-anyagcseréjében bekövetkezett változásokról és annak következményeiről, hogy ennek a populációnak az energiaigénye becsült-e. Ezen túlmenően megvitatják az optimális kalóriatartalom kérdését a táplálkozás támogatása során, valamint a válságos pihenőenergia-ráfordítási előrejelző egyenletek pontosságát, amelyeket általában súlyos betegeknél használnak.

BEVEZETÉS

A kritikus betegséget a különböző katabolikus hormonok aktiválódásával kapcsolatos hipermetabolikus állapot kíséri. Ez a helyzet megnövekedett energiafelhasználást (EE) eredményez, ami növeli az alultápláltság kockázatát a betegek körében [1,2]. Ebben az összefüggésben nagy jelentőséggel bír a betegek energiaigényének pontos meghatározása, mivel a táplálkozási támogatás, ideértve az optimális energiaellátást is, a pozitív klinikai eredmény kulcsfontosságú eleme [3].

Az alultápláltság kimutatta, hogy megnövekszik a kórházi tartózkodás időtartama, megnő a szövődmények, például a fertőzések és a szervek elégtelensége, valamint megnő a halálozás kockázata [4,5]. A túlzott táplálkozás különféle szövődményekkel is társult, beleértve a hiperglikémiát, a hipertriglikémiát, a máj steatosisát, azotémiát és a hiperkapniát, valamint a betegek halálozási arányának növekedését [6,7]. A kutatók között azonban továbbra sincs egyértelmű egyetértés a kritikus betegek táplálkozási támogatása során a legjobb eredmény elérésére szolgáló optimális kalóriatartalomról, mivel a legutóbbi tanulmányokban ellentmondásos eredményekről számoltak be [8].

Az indirekt kalorimetria (IC) az aranystandard a kritikus állapotú betegek energiaigényének felmérésében [9]. Mivel azonban az IC-módszer alkalmazásának nehézségei vannak bizonyos betegállapotok miatt, annak magas költsége és szakértelemigénye [9], a prediktív egyenleteket általában használják a nyugalmi energiafelhasználás (REE) becslésére. Ezek a képletek tartalmazzák azokat, amelyeket egészséges alanyok adatai alapján fejlesztettek ki, és másokat kritikus betegek adatai alapján. A kritikus betegeknél általánosan használt egyenletek közül néhány a Harris-Benedict (HB), a Mifflin, a Swinamer, az Ireton-Jones és a Penn State egyenleteket, valamint az Amerikai Mellkasorvosok (ACCP) ajánlását. Ennek a tanulmánynak a célja a kritikus állapotú betegek energiaigényével és az értékelési módszerekkel kapcsolatos szakirodalom áttekintése.

STRESSZ VÁLASZ ÉS ENERGIA METABOLIZMUS KRITIKAI BETEGSÉGBEN

Mi a stresszválasz?

A stressz kifejezést Sir William Osler használta az orvosi szakirodalomban, hogy kifejezze azokat a fizikai problémákat, amelyekkel néhány túlhajszolt zsidónál találkozott [1,10]. A fiziológia és a neuroendokrinológia területén a stressz azokra az erőkre vagy tényezőkre utal, amelyek egyensúlyhiányt okoznak egy szervezet számára, ami homeosztázist fenyeget [11]. A stresszreakciót a test nemspecifikus válaszaként határozták meg különféle stresszorokra, például fertőzésre, törésekre, műtétekre, égési sérülésekre és sebekre [12]. A stressz során elsőbbséget élveznek azok az anyagcsere-folyamatok, amelyek azonnali jelentőséggel bírnak a beteg életének fenntartásában, késleltetve azokat, amelyek kevésbé közvetlen következményekkel járnak, mint például a növekedés, a szaporodás és a hosszú távú immunitás [12]. Ez a folyamat káros következményekkel járhat, például szervi diszfunkcióval és kudarccal [10].

A stresszválaszt hullám- és áramlási fázisai

David Cuthbertson először azokat az anyagcsere-változásokat írta le, amelyek a betegeknél súlyos trauma után következnek be [13,14]. A különböző intracelluláris összetevők, köztük a nitrogén (karbamid formájában), a kálium, a foszfor, a kén és a kreatin drámai veszteségét figyelte meg traumatikus stressz alatt. Ezt a veszteséget összekapcsolta a sovány szövet szisztémás lebontásával, amelyet később megerősítettek későbbi tanulmányok, amelyekben az anyagcsere-mérések az oxigénfogyasztás egyidejű növekedését mutatták az alanyok szöveti lebomlásának csúcspontján [11].

A poszttraumás metabolikus változások különböző fázisai, amelyeket Cuthbertson [13,14] ismertet, magukban foglalják az apály és az áramlás fázisát. Megfigyelései szerint a rövid apályfázist, amely közvetlenül a traumás sokk után kezdődik, az anyagcsere sebességének csökkenése jellemzi. Ebben a fázisban csökken az oxigénfogyasztás és a testhőmérséklet, és csökken az enzimatikus aktivitás [15]. A következő fázis az áramlási fázis, amelyet fokozott katabolizmus jellemez, magas oxigénfogyasztással és megnövekedett EE sebességgel. A szöveti katabolizmus ezen magas aránya negatív nitrogénmérleghez vezet, ami összefügg a proteolízis, az aminosav-oxidáció és a glükoneogenezis sebességének növekedésével. Az áramlási fázisnak klinikai jelentősége van, mivel hosszabb ideig tart a rövid apályfázishoz képest [16]. E katabolikus állapot szövődményei lehetnek a hiperglikémia és az inzulinrezisztencia [17,18]. Cuthbertson tanulmányaiban [13,14,19] az áramlási fázis 3-10 nap után kezdődött, és addig tartott, amíg a betegek meg nem kezdték a gyógyulást az anabolikus állapotba visszatérő anyagcserével.

Hormonális és metabolikus változások a stressz hatására

A stresszválasz során aktiválódnak a „repülni vagy harcolni” válaszért felelős hormonok. Ezek a hormonok közé tartoznak a glukagon, a kortizol és a katekolaminok (epinefrin és noradrenalin), amelyek mind katabolikus hormonok [12]. Aktiválásuk lehetővé teszi a test számára, hogy gyorsan katabolizálja a makrotápanyagokat a raktárakból, azonnali magas energiaigény kielégítése érdekében. Például a glükagon főleg a máj glikogenolízisének stimulálása révén növeli a glükóz termelését. A kortizol mind a glükoneogenezist, mind a szabad zsírsav mobilizációt növeli, és a vázizomzat fokozott katabolizmusával csökkenti az általános fehérjeszintézist [20]. A katekolaminok fokozzák az anyagcserét, stimulálják a máj és az izom glikogenolízisét, valamint a glükoneogenezist, és zsírsavakat szabadítanak fel a zsírszövetből. Ezenkívül serkentik a glükagon hasnyálmirigyből történő kiválasztódását [12].

A stressz hiperglikémia gyakran fordul elő kritikus állapotú betegek körében, és a fenti hormonok együttes hatásából származik, amelyek a máj glükóztermelését növelik a glikogenolízissel és a glükoneogenezissel [18,21]. Egy másik hozzájáruló tényező az inzulinrezisztencia, amelyet általában súlyos betegeknél figyelnek meg, de a stressz hiperglikémia elsősorban a máj glükóztermelésének növekedése, nem pedig a szövetek glükózfelvételének csökkenése miatt [22]. Kritikusan betegekben az enyhe vagy közepes stressz hiperglikémia és az inzulinrezisztencia védő szerepet játszik, és úgy tűnik, hogy ennek evolúciós gyökerei vannak a túlélés biztosítására [18,23].

A stresszreakció hatása a beteg REE-re

Asztal 1

ReferenciaA REE kiszámítása

Harris-Benedict (1919) [46]	Férfi: 66,4730 + (13,7516 × W) + (5,0033 × H) - (6,7550 × A)
Harris-Benedict (1919) [46]	Nő: 655,0955 + (9,5634 × W) + (1,8496 × H) - (4,6756 × A)
ACCP-ajánlás [47]	25 × súly
	- Ha a BMI 16–25 kg/m 2, használjon szokásos W testet
	- Ha a BMI> 25 kg/m 2, ideális testet használjon W
	- Ha a BMI 2 az első 7–10 napban a meglévő testsúlyt használja, akkor használja az IBW-t
Mifflin [38]	Férfi: (9,99 × W) + (6,25 × H) - (4,92 × A) + 5
Mifflin [38]	Nő: (9,99 × W) + (6,25 × H) - (4,92 × A) - 161
Swinamer [39]	(945 × BSA) - (6,4 × A) + (108 × T) + (24,2 × RR) + (817 × VT) - 4 349
Ireton-Jones (1992) [48]	1,925 - (10 × A) + (5 × W) + (281 ha férfi) + (292 ha trauma van) + (851 ha égési sérülés van)
Ireton-Jones (1997) [49]	(5 × Sz) - (11 × A) + (244, ha férfi) + (239, ha trauma van) + (840, ha égési sérülés van) + 1 784
Penn State (1998) [49]	(1,1 × HBE értéke) + (140 × Tmax) + (32 × VE) - 5340
Penn State (2003) [50]	(0,85 × HBE értéke) + (175 × Tmax) + (33 × VE) - 6433

REE, nyugalmi energia kiadások; W, tömeg (kg); H, magasság (cm); A, életkor (év); ACCP, Amerikai Mellkasorvosok Főiskolája; BMI, testtömeg-index (kg/m 2); IBW, ideális testtömeg (kg); BSA, testfelület (m 2); T, testhőmérséklet (° C); RR, légzési sebesség (lélegzet/perc); VT, árapály térfogata (L); HBE, Harris-Benedict-egyenlet; Tmax, maximális testhőmérséklet az elmúlt 24 órában (° C); VE, perc térfogat (L/perc).

2. táblázat

EgyenletValidációs vizsgálat ÉvPáciensek leírása Nem. Pontossági ráta *

Harris-Benedict (1919)	Costa és mtsai. [51]	2012	18 évnél idősebb ICU-betegek	85	31,76%
	MacDonald és Hildebrandt [55]	2003	Mechanikus lélegeztetés alatt álló betegek (BMI * Pontossági ráta: a REE-vel rendelkező betegek százaléka a mért érték 10% -án belülre jósolt.

HB egyenlet (1919)

ACCP ajánlás

Az ACCP ajánlását az 1997-es konszenzusnyilatkozat [47] tette közzé, amely iránymutatásokat tartalmaz az ICU-betegek táplálkozási kezeléséről. A betegek energiaellátását illetően az irányelv a legtöbb beteg számára 25 kcal/kg szokásos testtömeg-kilogrammot javasol. Elhízott betegek esetén (testtömeg-index [BMI] ≥ 25 kg/m 2) az ajánlás az energiaigény becslése az ideális testtömeg alapján. Azoknál a betegeknél, akiknek a BMI 2-je, ajánlott az energiaigény kiszámítása a beteg aktuális testsúlya alapján az első 7–10 napban, akkor a becslésnek az ideális testtömegen kell alapulnia [40,47]. 2 validációs vizsgálatban kiderült, hogy ez az egyenlet pontatlan eredményeket ad kritikus betegekben, 12% -os pontossági rátával [54] és a determinációs együttható (R 2) értékével csupán 0,24 [41].

Mifflin-egyenlet

A Mifflin-egyenletet [38] 498 egészséges alany, köztük 251 férfi és 247 nő adatai alapján dolgozták ki. Ennek az egyenletnek a validálási tanulmányai arról számoltak be, hogy az egyenlet kritikus betegeknél pontatlan [40,54]. Boullata és mtsai. [40] értékelte 7 REE prediktív egyenlet pontosságát, beleértve a Mifflin-egyenletet 395 kórházi betegnél, és beszámolt arról, hogy az összes egyenlet klinikailag elfogadhatatlan hibákat eredményezett. A Mifflin-egyenlet a pontos előrejelzéseknek csak 35% -át adta. Az 1.1-es tényező alkalmazásakor a pontos előrejelzések aránya 58% volt.

Swinamer-egyenlet

A Swinamer-egyenletet 112 mechanikusan lélegeztetett, kritikusan beteg beteg adatai alapján dolgoztuk ki. Ezt az egyenletet olyan változók alapján határoztuk meg, amelyek 3% -nál nagyobb mértékben járultak hozzá az EE varianciához, nevezetesen a testfelülethez, az életkorhoz, a légzésszámhoz, az árapály térfogatához és a testhőmérséklethez [39]. Ennek az egyenletnek a használatát korlátozta az összes járulékos változóra vonatkozó információk megszerzésének nehézsége, vagyis eddig csak 2 validációs vizsgálatot végeztek [40,55]. MacDonald és Hildebrandt [55] munkájában visszamenőlegesen értékelték a Swinamer-egyenletet 76 intenzív betegen, és a pontosság arányát 55% -nak találták. Egy másik tanulmányban Boullata et al. [40] 141 ventillált betegnél értékelte ennek az egyenletnek a pontosságát, és azt találták, hogy a pontosság 45% volt.

Ireton-Jones egyenletek (1992 és 1997)

Ez az egyenlet az egyik leggyakrabban használt szellőztetett beteg. Először 1992-ben fejlesztették ki [48], 200, átlag 43 éves életkorú beteg adatait felhasználva. MacDonald és Hildebrandt validációs tanulmánya [55] arról számolt be, hogy az egyenlet pontossági aránya 28%, míg Frankenfield és mtsai egy másik munkája. [50] kimutatta, hogy az egyenlet pontossága 60% volt. Ireton-Jones és Jones [49] 1997-ben kifejlesztett egy új egyenletet a lélegeztetett betegek számára, elemezve az előző egyenlet levezetéséhez felhasznált adatokat annak pontosságának javítása céljából. A felülvizsgált egyenlet javított 58% -os pontossági arányt eredményezett. Ugyanakkor egy Frankenfield és munkatársai által végzett validációs vizsgálat. [50] szerint az egyenlet az alanyok csupán 36% -ánál pontos.

Penn State-egyenletek (1998 és 2003)

Az eredeti Penn State-egyenlet 1998-ban jelent meg [49]. 169 mechanikusan lélegeztetett műtéti és orvosi beteg adatai alapján fejlesztették ki. Ebben az egyenletben elhízott betegek esetén a korrigált testsúlyt alkalmazták. Az egyenlet validálási tanulmányai 68% -os [50] és 39% -os [55] pontossági arányt jelentettek. 2003-ban a Penn State-egyenletet módosították [50]. Az előző egyenletben alkalmazott kiigazított test helyett az új egyenlet elhízott alanyoknál a tényleges testsúlyt használta. 2 validációs vizsgálatban a pontossági arány a vizsgálati alanyok 43% -ának [40], illetve 72% -ának [50] volt.

KÖVETKEZTETÉS

A kritikus állapotú betegeknél általában magasabb a REE, mint az egészséges egyéneknél. Ez azt jelezheti, hogy a ciritikus beteg patinettek megnövelték az energiaigényt. A kritikus betegek megfelelő táplálkozási támogatásának biztosítása érdekében fontos, hogy pontosan értékeljük az EE-t az egyes betegeknél. Az IC-hez, az arany standardhoz képest a meglévő REE képletek pontatlanok, ezáltal növelve az alultáplálás vagy a túltáplálás kockázatát. Ez a kihívás nem csak az egészséges populációk adatai alapján kifejlesztett egyenleteket érinti, hanem azokat is, amelyeket kifejezetten kritikus betegeknél fejlesztettek ki. További vizsgálatokra van szükség a pontosabb egyenletek kidolgozásához, hogy a betegek optimális energiát biztosítsanak. Az SCCM és az ASPEN irányelvek kritikusan beteg felnőtt betegeknél a kalóriatartalmat javasolják energiaigényként, amelyet vagy leegyszerűsítő képletek (25–30 kcal/kg/nap) vagy publikált prediktív egyenletek segítségével számolnak, valamint IC-vel mérnek.

Lábjegyzetek

Összeférhetetlenség: A szerzők kijelentik, hogy nincsenek versengő érdekeik.