Энергозатраты при заболеваниях

Энергозатраты при заболеваниях — это скорость, с которой организм использует энергию, когда болезнь, травма или критическое состояние изменяют метаболизм. Поскольку реакция организма может как повышать (гиперметаболизм), так и, на некоторых фазах, снижать скорость метаболизма, в этой статье объясняется, как измеряются потребности в энергии и почему оценки часто отличаются от прогнозов для здоровых людей.

Definition

Энергозатраты при заболеваниях — это общая скорость использования энергии остро или хронически больным человеком, включающая основной обмен плюс термический эффект пищи и любую активность, и часто изменяющаяся по сравнению со здоровыми нормами из-за воспалительного и нейроэндокринного ответа на заболевание.

Scope

Тема охватывает компоненты энергозатрат, как болезнь изменяет их посредством метаболического ответа на травму, и как измеряются энергозатраты — главным образом с помощью непрямой калориметрии — и оцениваются с помощью прогностических уравнений. Это справочный материал по измерениям и физиологии, а не источник калорийных целей для отдельных пациентов.

Core questions

• Каковы компоненты общих энергозатрат, и какой из них доминирует у прикованных к постели пациентов?
• Как метаболический ответ на травму изменяет основной обмен с течением времени?
• Почему непрямая калориметрия предпочтительнее прогностических уравнений при критических состояниях?
• Как уравнение Вейра преобразует газообмен в скорость метаболизма?

Key concepts

• Основной обмен (ОО)
• Общие энергозатраты (ОЭ)
• Непрямая калориметрия
• Уравнение Вейра
• Дыхательный коэффициент
• Гиперметаболизм
• Фазы отлива и прилива при травме
• Прогностические уравнения и их погрешность

Mechanisms

Общие энергозатраты у больных и прикованных к постели людей в основном определяются основным обменом, который метаболический ответ на травму может повышать посредством симпатической и воспалительной активации — гиперметаболической «фазы прилива», которая следует за ранней, подавленной «фазой отлива», впервые описанной Катбертсоном (Cuthbertson, 1942). Непрямая калориметрия измеряет потребление кислорода и выработку углекислого газа и преобразует их в энергозатраты с помощью соотношений, формализованных Вейром, при этом дыхательный коэффициент указывает, какие субстраты окисляются (Weir, 1949). Поскольку болезнь непредсказуемо изменяет эти величины, прогностические уравнения, разработанные для здоровых людей, часто неверно оценивают потребности, поэтому рекомендации по интенсивной терапии отдают предпочтение измерениям, когда это возможно (Singer et al., 2019), и поэтому как избыточное, так и недостаточное потребление энергии в острой фазе имеет последствия (Casaer & Van den Berghe, 2014).

Clinical relevance

Знание того, как измеряются энергозатраты и почему они изменяются при заболеваниях, лежит в основе оценки питания и анализа исследований по кормлению. Эта статья описывает физиологию и измерение потребностей в энергии; она носит образовательный характер и не определяет калорийные предписания или скорость кормления для отдельных лиц.

Evidence & guidelines

Практика измерений основывается на соотношениях Вейра для непрямой калориметрии (Weir, 1949) и на рекомендациях по интенсивной терапии, которые отдают предпочтение измеренным, а не прогнозируемым энергозатратам (Singer et al., 2019); данные о том, насколько точно следует соотносить потребление с расходом энергии при острых заболеваниях, остаются предметом споров (Casaer & Van den Berghe, 2014).

History

Непрямая калориметрия уходит корнями в работы по физиологии дыхания конца XIX и начала XX веков, но прикроватная интерпретация газообмена была консолидирована уравнениями Вейра 1949 года. Более раннее описание Катбертсоном метаболического ответа на травму в виде «отлива и прилива» объяснило, почему энергозатраты у травмированных и септических пациентов отличаются от здоровых прогнозов, а более поздние руководства по интенсивной терапии направили это понимание на измеренные, а не предполагаемые энергетические цели.

Debates

Измеренные против прогнозируемых энергозатрат

Прогностические уравнения удобны, но часто неточны при критических состояниях, поэтому рекомендации отдают предпочтение непрямой калориметрии, если она доступна; доступность и практичность поддерживают актуальность вопроса о том, как лучше всего устанавливать энергетические цели.

Key figures

• David Cuthbertson
• Joseph Weir
• Pierre Singer

Seminal works

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

Frequently asked questions

Почему измерять энергозатраты вместо оценки их по уравнению?

Болезнь может непредсказуемо повышать или понижать скорость метаболизма, поэтому уравнения, разработанные для здоровых людей, часто неверно оценивают потребности; непрямая калориметрия измеряет фактический газообмен и предпочтительна при критических состояниях, когда доступна.

Что делает уравнение Вейра?

Оно преобразует измеренное потребление кислорода и выработку углекислого газа в скорость энергозатрат, обеспечивая стандартную основу для расчета скорости метаболизма по данным непрямой калориметрии.