การใช้พลังงานในภาวะเจ็บป่วย

การใช้พลังงานในภาวะเจ็บป่วยคืออัตราที่ร่างกายใช้พลังงานเมื่อโรค การบาดเจ็บ หรือภาวะวิกฤตเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญ เนื่องจากปฏิกิริยาของร่างกายสามารถเพิ่ม (ภาวะเมแทบอลิซึมสูงเกิน) หรือในบางระยะลดอัตราการเผาผลาญได้ หัวข้อนี้จึงอธิบายถึงวิธีการวัดความต้องการพลังงาน และเหตุใดค่าประมาณมักจะแตกต่างจากการคาดการณ์ในคนที่มีสุขภาพดี

Definition

การใช้พลังงานในภาวะเจ็บป่วยคืออัตราการใช้พลังงานทั้งหมดของบุคคลที่ป่วยเฉียบพลันหรือเรื้อรัง ซึ่งประกอบด้วยการใช้พลังงานขณะพักบวกกับผลกระทบทางความร้อนจากการให้อาหารและกิจกรรมใดๆ และมักจะเปลี่ยนแปลงไปจากค่าปกติในคนสุขภาพดีโดยการตอบสนองต่อการอักเสบและระบบประสาทและต่อมไร้ท่อต่อโรค

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมองค์ประกอบของการใช้พลังงาน วิธีที่ความเจ็บป่วยเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบเหล่านั้นผ่านการตอบสนองทางเมแทบอลิซึมต่อการบาดเจ็บ และวิธีการวัดการใช้พลังงาน — โดยหลักคือการวัดการเผาผลาญทางอ้อม — และการประมาณค่าโดยสมการทำนาย เป็นข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับการวัดและสรีรวิทยา ไม่ใช่แหล่งที่มาของเป้าหมายแคลอรี่สำหรับผู้ป่วยแต่ละราย

Core questions

• องค์ประกอบของการใช้พลังงานทั้งหมดมีอะไรบ้าง และองค์ประกอบใดที่เด่นในผู้ป่วยที่นอนติดเตียง?
• การตอบสนองทางเมแทบอลิซึมต่อการบาดเจ็บเปลี่ยนแปลงการใช้พลังงานขณะพักเมื่อเวลาผ่านไปอย่างไร?
• เหตุใดการวัดการเผาผลาญทางอ้อมจึงเป็นที่นิยมมากกว่าสมการทำนายในภาวะวิกฤต?
• สมการของ Weir เปลี่ยนการแลกเปลี่ยนก๊าซให้เป็นอัตราการเผาผลาญได้อย่างไร?

Key concepts

• การใช้พลังงานขณะพัก (REE)
• การใช้พลังงานทั้งหมด (TEE)
• การวัดการเผาผลาญทางอ้อม
• สมการของ Weir
• อัตราส่วนการหายใจ
• ภาวะเมแทบอลิซึมสูงเกิน
• ระยะ ebb และ flow ของการบาดเจ็บ
• สมการทำนายและความคลาดเคลื่อน

Mechanisms

การใช้พลังงานทั้งหมดในผู้ป่วยที่เจ็บป่วยและนอนติดเตียงส่วนใหญ่มาจากการใช้พลังงานขณะพัก ซึ่งการตอบสนองทางเมแทบอลิซึมต่อการบาดเจ็บสามารถเพิ่มขึ้นได้ผ่านการกระตุ้นของระบบประสาทซิมพาเทติกและการอักเสบ — ซึ่งเป็นระยะ 'ไหล' ที่มีเมแทบอลิซึมสูงเกิน (hypermetabolic 'flow' phase) ซึ่งตามมาหลังจากระยะ 'ซบเซา' ในช่วงต้น (depressed 'ebb' phase) ที่ Cuthbertson อธิบายไว้เป็นครั้งแรก (Cuthbertson, 1942) การวัดการเผาผลาญทางอ้อมจะวัดการใช้ออกซิเจนและการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ และแปลงเป็นพลังงานที่ใช้ผ่านความสัมพันธ์ที่ Weir ได้กำหนดขึ้นอย่างเป็นทางการ โดยมีอัตราส่วนการหายใจที่บ่งชี้ว่าสารตั้งต้นใดกำลังถูกออกซิไดซ์ (Weir, 1949) เนื่องจากความเจ็บป่วยทำให้ปริมาณเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างคาดเดาไม่ได้ สมการทำนายที่พัฒนาขึ้นในคนสุขภาพดีมักจะประเมินความต้องการผิดพลาด ซึ่งเป็นเหตุผลที่แนวทางการดูแลผู้ป่วยวิกฤตสนับสนุนการวัดค่าเมื่อทำได้ (Singer et al., 2019) และเหตุใดการให้อาหารมากเกินไปหรือน้อยเกินไปต่างก็ส่งผลกระทบในระยะเฉียบพลัน (Casaer & Van den Berghe, 2014)

Clinical relevance

การทราบวิธีการวัดการใช้พลังงานและเหตุผลที่เปลี่ยนแปลงไปในภาวะเจ็บป่วยเป็นพื้นฐานของการประเมินภาวะโภชนาการและการประเมินผลการศึกษาเกี่ยวกับการให้อาหาร ข้อมูลนี้อธิบายสรีรวิทยาและการวัดความต้องการพลังงาน เป็นข้อมูลเพื่อการศึกษาและไม่ได้ระบุปริมาณแคลอรี่หรืออัตราการให้อาหารสำหรับแต่ละบุคคล

Evidence & guidelines

แนวปฏิบัติในการวัดค่าขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ของ Weir สำหรับการวัดการเผาผลาญทางอ้อม (Weir, 1949) และแนวทางการดูแลผู้ป่วยวิกฤตที่สนับสนุนการวัดค่ามากกว่าการประมาณค่า (Singer et al., 2019) หลักฐานเกี่ยวกับความแม่นยำในการจับคู่ปริมาณที่ได้รับกับการใช้พลังงานในภาวะเจ็บป่วยเฉียบพลันยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน (Casaer & Van den Berghe, 2014)

History

การวัดการเผาผลาญทางอ้อมมีรากฐานมาจากการศึกษาทางสรีรวิทยาการหายใจในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 แต่การตีความการแลกเปลี่ยนก๊าซข้างเตียงผู้ป่วยได้รับการรวบรวมโดยสมการของ Weir ในปี 1949 คำอธิบายก่อนหน้านี้ของ Cuthbertson เกี่ยวกับการตอบสนองทางเมแทบอลิซึมแบบ ebb-and-flow ต่อการบาดเจ็บได้อธิบายว่าเหตุใดการใช้พลังงานในผู้ป่วยที่บาดเจ็บและติดเชื้อจึงแตกต่างจากการคาดการณ์ในคนสุขภาพดี และแนวทางการดูแลผู้ป่วยวิกฤตในภายหลังได้นำความเข้าใจนี้ไปสู่เป้าหมายพลังงานที่วัดได้แทนที่จะเป็นการสันนิษฐาน

Debates

การใช้พลังงานที่วัดได้เทียบกับการใช้พลังงานที่ทำนาย

สมการทำนายสะดวกแต่บ่อยครั้งไม่แม่นยำในภาวะวิกฤต ดังนั้นแนวทางปฏิบัติจึงสนับสนุนการวัดการเผาผลาญทางอ้อมเมื่อทำได้ การเข้าถึงและความเป็นไปได้ยังคงทำให้คำถามเกี่ยวกับวิธีการกำหนดเป้าหมายพลังงานที่ดีที่สุดยังคงเป็นที่ถกเถียง

Key figures

• David Cuthbertson
• Joseph Weir
• Pierre Singer

Seminal works

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

Frequently asked questions

เหตุใดจึงต้องวัดการใช้พลังงานแทนที่จะประมาณค่าจากสมการ?

ความเจ็บป่วยสามารถเพิ่มหรือลดอัตราการเผาผลาญได้อย่างคาดเดาไม่ได้ ดังนั้นสมการที่พัฒนาขึ้นในคนสุขภาพดีมักจะประเมินความต้องการผิดพลาด การวัดการเผาผลาญทางอ้อมจะวัดการแลกเปลี่ยนก๊าซจริงและเป็นที่นิยมในภาวะวิกฤตเมื่อทำได้

สมการของ Weir ทำอะไร?

สมการนี้จะแปลงการใช้ออกซิเจนและการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ที่วัดได้ให้เป็นอัตราการใช้พลังงาน ซึ่งเป็นพื้นฐานมาตรฐานสำหรับการคำนวณอัตราการเผาผลาญจากการวัดการเผาผลาญทางอ้อม