能量代謝的測定及應用

2022-10-11 06:15:02 字數 3468 閱讀 4859

作者:趙娟

**:《健康管理》2023年第03期

營養支援的目的應是維持與改善機體器官、細胞的功能與代謝,促進病人的**。營養不足和過度供給都不利於患者的**,營養不足不能使細胞獲得所需的各種營養底物,過度營養會加重肝臟負擔,導致高糖血症、高滲性病變和脂肪肝等一系列嚴重後果。實際測量患者的能量代謝,分析決定營養物質需要量與比例,以提供合理有效的營養支援成為目前營養干預研究的乙個熱點問題。

一、能量代謝的測定

機體總能量消耗量(total energy expenditure,tee)主要包括基礎能量消耗量(basic energy expenditure,bee)、體力活動能量消耗量、食物特殊動力作用(specific dynamic action,sda)三部分及兒童青少年所特有的生長發育所需能量。能量代謝是伴隨著物質代謝過程進行的,機體可利用能源物質包括碳水化合物、脂肪和蛋白質等三大營養物質。碳水化合物和脂肪是機體所需能量的主要**,佔總熱量消耗的80%~85%,稱為非蛋白質能源,其餘由蛋白質提供。

在體內1g脂肪完全氧化釋放9kcal的熱量,1g碳水化合物完全氧化釋放4kcal熱量,1g蛋白質氧化釋放4kal熱量。

bee是指人體在清醒而又極端安靜的狀態,不受肌肉活動、環境溫度、食物及精神緊張等影響時的能量消耗。通常是在清晨進餐以前即餐後12~24小時,以排除食物的特殊動力效應。室溫保持在18℃~25℃之間,以排除環境溫度的影響。

由於bee測定的條件苛刻,實際操作中不易達到,故臨床上多用靜息能量消耗(resting energy expenditure,ree)替代bee。ree是指禁食2h以上,在合適溫度下,安靜平臥或安坐30min以上所測得的人體能量消耗。ree與bee相比,多了部分食物的特殊動力作用和完全清醒狀態時的能量代謝,ree一般較bee高出10%左右,是tee的最大部分,約佔65%~70%。

由於ree測量人體安靜而不是完全基礎狀態的能量代謝,只要條件滿足,可在全天24h內測量。因此較為實用,目前越來越多的臨床研究選用ree作為研究人體能量代謝的檢測指標。

由於實際工作中能量測定不易實行,許多學者提出根據一系列指標如身高、體重、年齡和性別**或估計能量消耗的公式。危重病人的有效的代謝**與營養支援依賴於成功的代謝監側。代謝監測概念的提出和代謝監測系統的不斷更新換代是重症監護和營養支援進一步發展的必然結果,並使之日益成熟。

根據間接測熱法設計的間接能量測定儀(簡稱代謝車)是目前測定機體能量消耗的「金標準」,由於測量人體安靜而非完全基礎狀態的能量代謝,只要條件滿足,可在全天24小時內測量,因此在臨床上較為實用。間接能量測定儀不僅能測量出機體實際ree及呼吸商(respiratory quotient,rq),還能根據尿總氮計算出三大營養物質的氧化比例。rq是指一定時間內各種供能物質氧化時co2產生量與o消耗量的比值,一般認為rq能比較準確地反映機體中三大營養底物的氧化率。

營養底物分別氧化時所對應的rq是不同的,葡萄糖完全氧化時的rq為1.0,脂肪完全氧化時的rq為0.7,蛋白質氧化時的rq則處於兩者之間,為0.

8。去除蛋白質氧化時所消耗的氧氣和二氧化碳所得的rq稱為非蛋白呼吸商(non protein respiratory quotient,nprq)。健康人的能量主要來自混合食物,rq一般在0.

85左右。在長期飢餓或營養不良的情況下,人體的能量主要來自自身脂肪或蛋白質的分解,rq偏低,波動於0.7~0.

8。二、能量代謝在多種疾病中的應用

國內外對各類病人的代謝改變有了較多的了解,明確了機體的分解代謝與合成代謝的同時存在,僅是不平衡程度上的差異而已。當機體處於應激狀態時,分解代謝大於合成代謝,應激原因、程度與個體的反應不同可導致輕重不一的代謝改變。merli等測定肝硬化肝癌病人的ree,實測值與按h-b公式計算所得**值比較,平均增加1045kj/d,與具有相似營養狀況的非肝癌性肝硬化病人進行比較,肝癌病人的ree值明顯公升高,其中近期體質量明顯下降者ree公升高更為明顯。

staalzvan den brekel對66例肺癌患者的研究顯示,小細胞性與非小細胞性肺癌患者相比,ree明顯較高(8054∶7485kj/d),說明腫瘤的種類和部位同樣影響機體的ree值。但也有研究顯示相反的結論。richards等研究認為,與正常對照組比較,32例新診斷晚期肺癌病人的ree無明顯增高。

redrix等對104例新診斷的胃結腸癌病人進行了ree測定,並與健康對照組、非惡性胃腸疾病組分別進行比較,結果顯示,癌症組的ree與其他兩組比較差異均無顯著意義。有無肝轉移並不影響ree值,胃癌與結腸癌病人之間ree差異亦無顯著性。

通過應用能量代謝測定系統動態測定20例外科消化道腫瘤患者圍手術期(術前1天和術後1、2、3、4、5天)靜息代謝率ree變化,並將其與h-b公式計算值進行對照。在術前靜息能量消耗方面,公式法低於實測法約11%,兩者之間差異有統計學意義。入選患者術前及術後五天連續測定靜息能量消耗值,結果顯示術後第1、2天靜息能量消耗值較術前分別提高約5%和6%,差異具有統計學意義,而術後第3、4和5天靜息能量消耗值與術前比較,差異無統計學意義。

為制定比較合理的營養配方,保證患者能量平衡,確定患者實際能量消耗有重要意義。實際能量消耗取決於患者對疾病和手術的反應程度、併發症存在與否及**過程,而由臨床醫師估測的應激係數不能準確地估算每日實際能量消耗水平。應用代謝車測定靜息能量消耗比公式法估測更客觀準確。

通過選擇19例結締組織病患者和21例正常對照者,對其分別進行靜息能量代謝和靜息肺功能測定,並進行血氣分析。結果表明結締組織病患者ree顯著高於正常對照者,除與pao2和sao2有關外,ree還與肺功能如用力肺活量、一氧化碳瀰散量等有關。結締組織病屬非器官特異性自身免疫病,自身免疫性是結締組織病的發病基礎,病變累及多個器官系統,其中呼吸系統損害常見,包括胸膜、肺間質、支氣管、呼吸肌及肺血管等病變,最多見的是間質性肺疾病。

結締組織病患者肺活量下降,瀰散功能障礙,導致換氣障礙,使氧供不足,pao2、sao2越低,為了獲得同樣的氧供,呼吸肌做功增加,代償性心率增快,呼吸頻率增快,攝氧量增加,ree隨之增加。但兩組受試者rq間無顯著差異。

國外對慢性肝病患者的代謝研究主要集中慢性肝炎和肝硬化患者,多數學者研究表明肝硬化患者的ree值偏高,處於高代謝狀態,氧化底物以脂肪為主,rq值亦偏低。schneeweiss b等通過12例急性肝衰竭進行代謝測定發現,其能量代謝較健康人顯著增高約30%,且底物碳水化合物和脂肪的代謝異常可通過靜脈輸注葡萄糖來糾正。walsh ts等對16例對乙醯氨基酚所致急性肝衰竭的能量消耗進行研究發現,儘管出現大量肝細胞壞死,急性肝衰竭的能量消耗仍顯著增加約18%,這種高代謝狀態可能與肝衰竭伴隨的全身炎症反應相關,此時基礎代謝**公式(harris-benedict公式)不適合來**此類患者的代謝情況。

國內研究發現慢重肝患者ree偏低,處於低能量代謝狀態,存在醣類代謝障礙,只能通過加強脂肪動員供能,隨著肝功能恢復,患者體內對醣類利用增加,rq值上公升可作為病情恢復的標誌。研究亦發現慢重肝患者夜間禁食晨起空腹時rq值為全天最低,晨起空腹時以脂肪、蛋白質為主要供能物質,靜脈應用葡萄糖後r值可迅速公升高。研究表明終末期肝病患者處於低代謝狀態,對醣類利用存在障礙,只能通過加強脂肪動員供能,隨著新肝植入及肝功能恢復,患者體內對醣類利用增加,脂肪的氧化率降低,rq值公升高。

因此,通過對患者能量代謝指標的動態監測,可了解不同疾病以及疾病不同程度下患者機體的能量和物質代謝狀態,評價其營養狀況,結合測定結果,有助於個體化營養支援方案的制定,合理調整飲食結構及數量。

7能量代謝

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