Năng lượng tiêu hao trong bệnh tật

Năng lượng tiêu hao trong bệnh tật là tốc độ cơ thể sử dụng năng lượng khi bệnh tật, chấn thương hoặc bệnh hiểm nghèo làm thay đổi quá trình trao đổi chất. Bởi vì phản ứng của vật chủ có thể làm tăng (tăng chuyển hóa) hoặc, trong một số giai đoạn, giảm tốc độ trao đổi chất, chủ đề này giải thích cách đo lường nhu cầu năng lượng và tại sao các ước tính thường khác biệt so với dự đoán ở người khỏe mạnh.

Definition

Năng lượng tiêu hao trong bệnh tật là tổng tốc độ sử dụng năng lượng của một người bệnh cấp tính hoặc mãn tính, bao gồm năng lượng tiêu hao khi nghỉ ngơi cộng với hiệu ứng nhiệt của việc ăn uống và bất kỳ hoạt động nào, và thường bị thay đổi so với các chuẩn mực khỏe mạnh do phản ứng viêm và nội tiết thần kinh đối với bệnh tật.

Scope

Chủ đề này bao gồm các thành phần của năng lượng tiêu hao, cách bệnh tật làm thay đổi chúng thông qua phản ứng trao đổi chất đối với chấn thương, và cách đo lường năng lượng tiêu hao — chủ yếu bằng phương pháp đo nhiệt lượng gián tiếp — và ước tính bằng các phương trình dự đoán. Đây là tài liệu tham khảo về đo lường và sinh lý học, không phải là nguồn cung cấp mục tiêu calo cho từng bệnh nhân.

Core questions

• Các thành phần của tổng năng lượng tiêu hao là gì, và thành phần nào chiếm ưu thế ở bệnh nhân nằm liệt giường?
• Phản ứng trao đổi chất đối với chấn thương làm thay đổi năng lượng tiêu hao khi nghỉ ngơi theo thời gian như thế nào?
• Tại sao đo nhiệt lượng gián tiếp được ưu tiên hơn các phương trình dự đoán trong bệnh hiểm nghèo?
• Phương trình Weir chuyển đổi trao đổi khí thành tốc độ trao đổi chất như thế nào?

Key concepts

• Năng lượng tiêu hao khi nghỉ ngơi (REE)
• Tổng năng lượng tiêu hao (TEE)
• Đo nhiệt lượng gián tiếp
• Phương trình Weir
• Chỉ số hô hấp
• Tăng chuyển hóa
• Các giai đoạn thủy triều và dòng chảy của chấn thương
• Các phương trình dự đoán và sai số của chúng

Mechanisms

Tổng năng lượng tiêu hao ở những người bệnh và nằm liệt giường chủ yếu là năng lượng tiêu hao khi nghỉ ngơi, mà phản ứng trao đổi chất đối với chấn thương có thể làm tăng thông qua kích hoạt giao cảm và viêm — giai đoạn 'dòng chảy' tăng chuyển hóa sau giai đoạn 'thủy triều' sớm, suy giảm được Cuthbertson mô tả lần đầu (Cuthbertson, 1942). Đo nhiệt lượng gián tiếp đo lượng oxy tiêu thụ và carbon dioxide sản xuất và chuyển đổi chúng thành năng lượng tiêu hao thông qua các mối quan hệ được Weir chính thức hóa, với chỉ số hô hấp cho biết chất nền nào đang được oxy hóa (Weir, 1949). Bởi vì bệnh tật làm thay đổi các đại lượng này một cách khó lường, các phương trình dự đoán được phát triển ở người khỏe mạnh thường ước tính sai nhu cầu, đó là lý do tại sao hướng dẫn chăm sóc tích cực ưu tiên đo lường khi khả thi (Singer et al., 2019) và tại sao việc cung cấp quá nhiều hoặc quá ít năng lượng đều gây ra hậu quả trong giai đoạn cấp tính (Casaer & Van den Berghe, 2014).

Clinical relevance

Việc hiểu cách đo lường năng lượng tiêu hao và tại sao nó thay đổi trong bệnh tật là nền tảng cho việc đánh giá dinh dưỡng và đánh giá các nghiên cứu về nuôi dưỡng. Mục này mô tả sinh lý học và đo lường nhu cầu năng lượng; nó mang tính giáo dục và không quy định các chỉ định calo hoặc tốc độ nuôi dưỡng cho từng cá nhân.

Evidence & guidelines

Thực hành đo lường dựa trên các mối quan hệ của Weir đối với đo nhiệt lượng gián tiếp (Weir, 1949) và trên các hướng dẫn chăm sóc tích cực ưu tiên năng lượng tiêu hao được đo lường hơn là dự đoán (Singer et al., 2019); bằng chứng về mức độ phù hợp giữa lượng ăn vào và năng lượng tiêu hao trong bệnh cấp tính vẫn còn đang tranh cãi (Casaer & Van den Berghe, 2014).

History

Đo nhiệt lượng gián tiếp có nguồn gốc từ công trình sinh lý hô hấp cuối thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX, nhưng việc giải thích trao đổi khí tại giường bệnh đã được củng cố bởi các phương trình của Weir năm 1949. Mô tả trước đó của Cuthbertson về phản ứng trao đổi chất 'thủy triều và dòng chảy' đối với chấn thương đã giải thích tại sao năng lượng tiêu hao ở người bị thương và nhiễm trùng khác biệt so với dự đoán ở người khỏe mạnh, và các hướng dẫn chăm sóc tích cực sau này đã chuyển sự hiểu biết này sang các mục tiêu năng lượng được đo lường thay vì giả định.

Debates

Năng lượng tiêu hao được đo lường so với dự đoán

Các phương trình dự đoán tiện lợi nhưng thường không chính xác trong bệnh hiểm nghèo, vì vậy các hướng dẫn ưu tiên đo nhiệt lượng gián tiếp khi có sẵn; khả năng tiếp cận và tính thực tế vẫn giữ cho câu hỏi về cách tốt nhất để đặt mục tiêu năng lượng còn bỏ ngỏ.

Key figures

• David Cuthbertson
• Joseph Weir
• Pierre Singer

Seminal works

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

Frequently asked questions

Tại sao phải đo năng lượng tiêu hao thay vì ước tính từ một phương trình?

Bệnh tật có thể làm tăng hoặc giảm tốc độ trao đổi chất một cách khó lường, vì vậy các phương trình được phát triển ở người khỏe mạnh thường đánh giá sai nhu cầu; đo nhiệt lượng gián tiếp đo lường trao đổi khí thực tế và được ưu tiên trong bệnh hiểm nghèo khi có sẵn.

Phương trình Weir làm gì?

Nó chuyển đổi lượng oxy tiêu thụ và carbon dioxide sản xuất được đo lường thành tốc độ năng lượng tiêu hao, cung cấp cơ sở tiêu chuẩn để tính toán tốc độ trao đổi chất từ đo nhiệt lượng gián tiếp.