Energieverbrauch bei Krankheit

Der Energieverbrauch bei Krankheit ist die Rate, mit der der Körper Energie verbraucht, wenn Krankheit, Verletzung oder kritische Erkrankung den Stoffwechsel verändern. Da die Wirtsreaktion den Stoffwechsel anregen (Hypermetabolismus) oder in einigen Phasen dämpfen kann, erklärt dieses Thema, wie der Energiebedarf gemessen wird und warum Schätzungen oft von Vorhersagen für gesunde Personen abweichen.

Definition

Der Energieverbrauch bei Krankheit ist die Gesamtrate des Energieverbrauchs einer akut oder chronisch kranken Person, bestehend aus dem Ruheenergieverbrauch zuzüglich des thermischen Effekts der Nahrungsaufnahme und jeglicher Aktivität, und wird häufig durch die entzündliche und neuroendokrine Reaktion auf die Krankheit von gesunden Normen abweichend verändert.

Scope

Das Thema behandelt die Komponenten des Energieverbrauchs, wie Krankheiten diese durch die metabolische Reaktion auf Verletzungen verändern und wie der Verbrauch gemessen – hauptsächlich durch indirekte Kalorimetrie – und mittels prädiktiver Gleichungen geschätzt wird. Es handelt sich um Referenzmaterial zu Messung und Physiologie, nicht um eine Quelle für Kalorienziele für einzelne Patienten.

Core questions

• Welche Komponenten hat der Gesamtenergieverbrauch, und welche dominiert bei bettlägerigen Patienten?
• Wie verändert die metabolische Reaktion auf eine Verletzung den Ruheenergieverbrauch im Laufe der Zeit?
• Warum wird bei kritischer Krankheit die indirekte Kalorimetrie gegenüber prädiktiven Gleichungen bevorzugt?
• Wie wandelt die Weir-Gleichung den Gasaustausch in eine Stoffwechselrate um?

Key concepts

• Ruheenergieverbrauch (REE)
• Gesamtenergieverbrauch (TEE)
• Indirekte Kalorimetrie
• Weir-Gleichung
• Respiratorischer Quotient
• Hypermetabolismus
• Ebb- und Flow-Phasen der Verletzung
• Prädiktive Gleichungen und ihr Fehler

Mechanisms

Der Gesamtenergieverbrauch wird bei kranken und bettlägerigen Personen vom Ruheenergieverbrauch dominiert, den die metabolische Reaktion auf Verletzungen durch sympathische und entzündliche Aktivierung erhöhen kann – die hypermetabolische 'Flow'-Phase, die einer frühen, gedämpften 'Ebb'-Phase folgt, die zuerst von Cuthbertson beschrieben wurde (Cuthbertson, 1942). Die indirekte Kalorimetrie misst den Sauerstoffverbrauch und die Kohlendioxidproduktion und wandelt diese durch die von Weir formalisierten Beziehungen in den Energieverbrauch um, wobei der respiratorische Quotient anzeigt, welche Substrate oxidiert werden (Weir, 1949). Da Krankheiten diese Mengen unvorhersehbar verschieben, überschätzen oder unterschätzen prädiktive Gleichungen, die bei gesunden Menschen entwickelt wurden, oft den Bedarf, weshalb Leitlinien für die Intensivmedizin die Messung, wo immer möglich, bevorzugen (Singer et al., 2019) und warum sowohl Über- als auch Unterernährung in der akuten Phase Konsequenzen haben (Casaer & Van den Berghe, 2014).

Clinical relevance

Das Wissen, wie der Energieverbrauch gemessen wird und warum er sich bei Krankheit ändert, ist die Grundlage für die Ernährungsbeurteilung und die Bewertung von Ernährungsstudien. Dieser Eintrag beschreibt die Physiologie und Messung des Energiebedarfs; er dient der Aufklärung und legt keine Kalorienvorschriften oder Ernährungsraten für Einzelpersonen fest.

Evidence & guidelines

Die Messpraxis basiert auf den Weir-Beziehungen für die indirekte Kalorimetrie (Weir, 1949) und auf Leitlinien für die Intensivmedizin, die gemessenen gegenüber vorhergesagten Verbräuchen bevorzugen (Singer et al., 2019); die Evidenz, wie genau die Zufuhr dem Verbrauch bei akuter Krankheit angepasst werden sollte, ist weiterhin umstritten (Casaer & Van den Berghe, 2014).

History

Die indirekte Kalorimetrie hat ihre Wurzeln in der respiratorischen Physiologie des späten neunzehnten und frühen zwanzigsten Jahrhunderts, aber die Interpretation des Gasaustauschs am Krankenbett wurde durch Weirs Gleichungen von 1949 konsolidiert. Cuthbertsons frühere Beschreibung der Ebb-und-Flow-Stoffwechselreaktion auf Verletzungen erklärte, warum der Verbrauch bei Verletzten und Sepsispatienten von gesunden Vorhersagen abweicht, und spätere Intensivmedizin-Leitlinien wandelten dieses Verständnis in Richtung gemessener statt angenommener Energieziele um.

Debates

Gemessener versus vorhergesagter Energieverbrauch

Prädiktive Gleichungen sind bequem, aber bei kritischer Krankheit häufig ungenau, daher bevorzugen Leitlinien, wo verfügbar, die indirekte Kalorimetrie; Zugang und Praktikabilität halten die Frage, wie Energieziele am besten festgelegt werden können, am Leben.

Key figures

• David Cuthbertson
• Joseph Weir
• Pierre Singer

Seminal works

• cuthbertson-1942
• weir-1949
• singer-2019

Frequently asked questions

Warum sollte der Energieverbrauch gemessen werden, anstatt ihn aus einer Gleichung zu schätzen?

Krankheiten können den Stoffwechsel unvorhersehbar erhöhen oder senken, daher unterschätzen oder überschätzen Gleichungen, die bei gesunden Menschen entwickelt wurden, oft den Bedarf; die indirekte Kalorimetrie misst den tatsächlichen Gasaustausch und wird bei kritischer Krankheit, wenn verfügbar, bevorzugt.

Was leistet die Weir-Gleichung?

Sie wandelt den gemessenen Sauerstoffverbrauch und die Kohlendioxidproduktion in eine Rate des Energieverbrauchs um und bildet die Standardgrundlage für die Berechnung der Stoffwechselrate aus der indirekten Kalorimetrie.