能量代謝測定及應用

1、 能量代謝測定及應用能量代謝測定及應用 重癥肝病科重癥肝病科 趙娟趙娟2主要內(nèi)容主要內(nèi)容n代謝測定原理代謝測定原理n代謝車操作流程代謝車操作流程n能量代謝測定的臨床應用能量代謝測定的臨床應用3 第一部分第一部分代謝測定原理代謝測定原理4機體總能量消耗機體總能量消耗機體總能量消耗機體總能量消耗 （total energy expenditure, TEE） 基礎能量消耗基礎能量消耗（50%-60%） （basal energy expenditure, BEE）食物特殊動力作用食物特殊動力作用（specific dynamic action, SDA） 體力活動消耗體力活動消耗 （15%-30%

2、）青少年生長發(fā)育所需能量青少年生長發(fā)育所需能量5基礎能量消耗基礎能量消耗n基礎能量消耗基礎能量消耗（basal energy expenditure，BEE）：）：是是指維持生命的最低能量消耗，即人體在安靜和恒指維持生命的最低能量消耗，即人體在安靜和恒溫條件下（溫條件下（1825），禁食），禁食12小時后，靜臥、小時后，靜臥、放松而又清醒時的能量消耗。此時能量僅用于維放松而又清醒時的能量消耗。此時能量僅用于維持體溫和呼吸、血液循環(huán)及其他器官的生理需要持體溫和呼吸、血液循環(huán)及其他器官的生理需要n條件苛刻，實際工作中難以滿足條件苛刻，實際工作中難以滿足nBEE 一般由一般由Harris- Bene

3、dict( H-B )公式計算公式計算所得所得6Harris-Benedict (H-B)公式公式n男性男性 REE(kcal/d)= 66.473+13.752xW+5.003xH-6.755xAn女性女性 REE(kcal/d)=655.096+9.563xW+1.85xH-4.676xA 公式中H 表示身高，單位為cm；W表示體重，單位為kg；A表示年齡，單位為年。 7靜息能量消耗靜息能量消耗n靜息能量消耗靜息能量消耗（rest energy expenditure，REE）：）：是指機體禁食是指機體禁食2h以上，在合適溫度下平臥休息以上，在合適溫度下平臥休息30min后的后的能量消耗，

4、主要用于維持機體細胞、器官的正常功能和人能量消耗，主要用于維持機體細胞、器官的正常功能和人體的覺醒狀態(tài)體的覺醒狀態(tài)n與與BEE相比，相比，REE多了食物特殊動力作用和完全清醒狀態(tài)多了食物特殊動力作用和完全清醒狀態(tài)時的能量代謝，較時的能量代謝，較BEE高出高出10%左右，約占左右，約占TEE 的的6570，可反映全天靜息能量代謝情況，可反映全天靜息能量代謝情況n條件容易滿足，臨床應用廣泛，可由機器測得條件容易滿足，臨床應用廣泛，可由機器測得8靜息狀態(tài)條件靜息狀態(tài)條件n測試前禁食或停止腸內(nèi)營養(yǎng)治療測試前禁食或停止腸內(nèi)營養(yǎng)治療2h2h以上以上n停止吸氧及輸液停止吸氧及輸液n晨起平臥位，避免肌肉活動至

5、少晨起平臥位，避免肌肉活動至少30min30minn溫度維持在溫度維持在24242626n濕度維持在濕度維持在45%45%60%60%n周圍環(huán)境安靜周圍環(huán)境安靜9代謝車的構成代謝車的構成1.1.流量測試模塊流量測試模塊2.O2.O2 2-CO-CO2 2分析器模塊分析器模塊3.Breath-by-Breath Canopy3.Breath-by-Breath Canopy營養(yǎng)代謝測試頭罩組件營養(yǎng)代謝測試頭罩組件4.4.計算機系統(tǒng)及打印機、顯計算機系統(tǒng)及打印機、顯示器示器5.5.系統(tǒng)基本套件系統(tǒng)基本套件( (含采樣管路含采樣管路等等) )6.6.移動式推車或桌面工作臺移動式推車或桌面工作臺7.W

6、INDOWS XP7.WINDOWS XP操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)8.BREEZE SUITE 8.BREEZE SUITE 操作軟件包操作軟件包9.9.系統(tǒng)操作手冊系統(tǒng)操作手冊10.10.三升定標筒三升定標筒美國美國MedGraphicsMedGraphics公司公司CCM/DCCM/D營養(yǎng)代謝測試系統(tǒng)（簡稱代謝車）營養(yǎng)代謝測試系統(tǒng)（簡稱代謝車） 10代謝車配件及新代謝車代謝車配件及新代謝車11代謝車原理代謝車原理n能量守恒和化學反應等比定律能量守恒和化學反應等比定律碳水化合物碳水化合物蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂肪脂肪+O2CO2 + H2O + 熱量熱量n不同物質(zhì)反應產(chǎn)生的不同物質(zhì)反應產(chǎn)生的CO2和和O2比例

7、不同，因此依據(jù)兩者比例不同，因此依據(jù)兩者 比值（呼吸商，比值（呼吸商，RQ）可推算能量的來源）可推算能量的來源n蛋白質(zhì)含氮，氧化分解后主要以尿素氮的形式排出，因蛋白質(zhì)含氮，氧化分解后主要以尿素氮的形式排出，因 此結合此結合24h尿中尿氮量可推算蛋白質(zhì)代謝情況尿中尿氮量可推算蛋白質(zhì)代謝情況n機體消耗一定量的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物，產(chǎn)生一定的機體消耗一定量的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物，產(chǎn)生一定的 熱量時，會相應的消耗一定量的熱量時，會相應的消耗一定量的O2，產(chǎn)生一定量的，產(chǎn)生一定量的CO212代謝車相關指標代謝車相關指標n能量代謝指標能量代謝指標 靜息能量消耗（靜息能量消耗（REE） 代謝狀態(tài)（代

8、謝狀態(tài)（REE/REE H-B %） 呼吸商呼吸商 (RQ) 三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化率（三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化率（CHO%、FAT%、PRO%） 13代謝車相關指標代謝車相關指標nWeir公式公式 REE(kcal/d)=（3.9VO2+1.1VCO2）1.44 備注：備注：VCO2代表代表CO2的排出量，的排出量，VO2代表代表O2的消耗量，單位的消耗量，單位ml/min。 14代謝車相關指標代謝車相關指標n代謝狀態(tài)：代謝狀態(tài)：REE/REE H-B %（實測（實測REE占占H-B公式預計值百分比）公式預計值百分比） 代謝狀態(tài)代謝狀態(tài) REE/REE H-B % REE/REE H-B % 低代謝低代謝

9、 90%90% 正常代謝正常代謝 9090110%110% 高代謝高代謝 110%110%15代謝車相關指標代謝車相關指標n呼吸商（呼吸商（RQ）= VCO2/VO2，一定時間，一定時間內(nèi)機體的內(nèi)機體的CO2產(chǎn)量與產(chǎn)量與O2消耗量的比值消耗量的比值健康人安靜狀態(tài)下：健康人安靜狀態(tài)下： 氧化底物氧化底物 RQ值值 100%碳水化合物碳水化合物 1.0 100%脂肪脂肪 0.7 100%蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 0.8 混合飲食混合飲食 0.85 0.9016代謝車相關指標代謝車相關指標n收集代謝車檢查當日收集代謝車檢查當日24小時尿，測尿中尿小時尿，測尿中尿素濃度，按如下公式計算尿總氮：素濃度，按如下公式計

10、算尿總氮： 尿總氮尿總氮(g/d)=1.25*24小時尿尿素濃度（小時尿尿素濃度（mmol/L）*28(g/mol)*10-3*尿量尿量(L/d) 注：注：1.25為尿素氮換算為尿總氮的系數(shù)，為尿素氮換算為尿總氮的系數(shù)，28為尿素中氮的為尿素中氮的摩爾質(zhì)量。摩爾質(zhì)量。n根據(jù)尿總氮結果進一步計算蛋白質(zhì)氧化率根據(jù)尿總氮結果進一步計算蛋白質(zhì)氧化率PRO%（正常約（正常約10-15%），進而得出碳水化合物），進而得出碳水化合物CHO%（正常約（正常約50-55%）、脂肪氧化率）、脂肪氧化率FAT% （正常約（正常約30-35%）17 第二部分第二部分代謝車操作流程代謝車操作流程18代謝車操作流程代謝車

11、操作流程n主管醫(yī)生準備主管醫(yī)生準備n患者準備患者準備n代謝車操作者準備代謝車操作者準備n結果反饋、臨床應用結果反饋、臨床應用19測試前準備測試前準備n主管醫(yī)生準備主管醫(yī)生準備 1、根據(jù)情況、根據(jù)情況評估評估是否進行代謝車測試?？蓪颊哌M是否進行代謝車測試。可對患者進行營養(yǎng)風險篩查，行營養(yǎng)風險篩查，3分需要進行代謝評估。分需要進行代謝評估。 2、簽署代謝車操作、簽署代謝車操作知情同意知情同意書，自費，書，自費，250元元/次，次，具體情況可酌情免費。具體情況可酌情免費。 3、代謝車收費時需開醫(yī)囑、代謝車收費時需開醫(yī)囑“人體靜息代謝測定人體靜息代謝測定/250元元”。 4、所有做代謝車患者測試當天

12、需開醫(yī)囑、所有做代謝車患者測試當天需開醫(yī)囑“尿電解質(zhì)尿電解質(zhì)+肌酐肌酐+尿素氮尿素氮/29元元”，標本選擇，標本選擇24小時尿。小時尿。 20測試前準備測試前準備n患者準備患者準備 1、根據(jù)病情需要，晚、根據(jù)病情需要，晚8-9點可正常睡前加餐。測試前點可正常睡前加餐。測試前一日晚一日晚10點以后禁食。點以后禁食。禁食禁食8-10小時，勿超過小時，勿超過12小小時時。 2、測試時間：、測試時間：晨起晨起6點至點至8點點，測試前平臥，測試前平臥30分鐘以分鐘以上。上。 3、整個代謝車操作過程要求受試者保持、整個代謝車操作過程要求受試者保持清醒狀態(tài)清醒狀態(tài)并并要求盡量要求盡量安靜不動安靜不動。 4、

13、測試結束后領取桶，從測試結束收集、測試結束后領取桶，從測試結束收集24小時尿小時尿至至桶內(nèi)，混勻后桶內(nèi)，混勻后1管送檢尿電解質(zhì)管送檢尿電解質(zhì)+肌酐肌酐+尿素氮，記錄尿素氮，記錄24小時總尿量。小時總尿量。 5、詳細記錄代謝車檢查近、詳細記錄代謝車檢查近3天天飲食飲食。21測試前準備測試前準備n代謝車操作者準備代謝車操作者準備 1、測試時環(huán)境溫度、測試時環(huán)境溫度2426，濕度為，濕度為4560，大氣壓為大氣壓為101102.4 kPa(758768 mmHg)，約等，約等于標準大氣壓。于標準大氣壓。 2、插上電源，打開電源板的開關，氣泵指示燈（紅色）、插上電源，打開電源板的開關，氣泵指示燈（紅色

14、）亮，亮，預熱預熱30分鐘分鐘。 3、按動電腦主機開關，啟動電腦，點擊桌面、按動電腦主機開關，啟動電腦，點擊桌面breeze圖標，進入代謝車操作界面。圖標，進入代謝車操作界面。 4、流量、氣體定標。、流量、氣體定標。 5、測試，最初、測試，最初5分鐘數(shù)據(jù)刪除，分鐘數(shù)據(jù)刪除，曲線平穩(wěn)至少曲線平穩(wěn)至少10分鐘分鐘，不平穩(wěn)適當延長，不平穩(wěn)適當延長，總測試過程不超過總測試過程不超過30分鐘分鐘。22代謝車現(xiàn)場操作代謝車現(xiàn)場操作23 測試過程截圖測試過程截圖RQ值值REEVO2VCO224基本信息基本信息測試和分析時間測試和分析時間REE實測、預計值及代謝狀態(tài)實測、預計值及代謝狀態(tài)呼吸商呼吸商三大營養(yǎng)物

15、質(zhì)供能值及比率三大營養(yǎng)物質(zhì)供能值及比率24小時尿總氮小時尿總氮非蛋白質(zhì)呼吸商非蛋白質(zhì)呼吸商代謝車報告代謝車報告25代謝車報告分析代謝車報告分析n能量代謝指標能量代謝指標 靜息能量消耗（靜息能量消耗（REE）：）：1178kcal/d 代謝狀態(tài)（代謝狀態(tài)（REE/REE H-B %）：）：58% 呼吸商呼吸商 (RQ) ：0.86 三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化率（三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化率（CHO%、FAT%、PRO%）：）：48%、36%、16%n結果判定：低代謝，結果判定：低代謝，RQ及三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化率及三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化率無明顯異常無明顯異常26結果反饋、臨床應用結果反饋、臨床應用n測試當天操作結束即可看出測

16、試當天操作結束即可看出REE、RQ，尿素氮，尿素氮結果出來與否不影響結果出來與否不影響REE、RQn根據(jù)靜息能量消耗（根據(jù)靜息能量消耗（REE）1178kcal/d計算總熱計算總熱量量1.3倍倍REE，再計算碳水化合物、脂肪、蛋白，再計算碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)供給量，逐漸增加達目標量質(zhì)供給量，逐漸增加達目標量 n定期監(jiān)測，定期監(jiān)測，1-2周左右復查評估周左右復查評估27影響因素影響因素n患者：患者：疾病狀態(tài)：肺炎、哮喘、大量胸腹水、甲狀腺疾病狀態(tài)：肺炎、哮喘、大量胸腹水、甲狀腺 疾病、糖尿病等疾病、糖尿病等 藥物食物：激素、支氣管擴張劑、茶、咖啡等藥物食物：激素、支氣管擴張劑、茶、咖啡等 本

17、身特點：年齡、性別、活動量本身特點：年齡、性別、活動量 n測試狀態(tài)：測試狀態(tài)：進食、腸內(nèi)營養(yǎng)、液體治療、溫度、濕度、進食、腸內(nèi)營養(yǎng)、液體治療、溫度、濕度、 環(huán)境、肌肉活動、吸氧等環(huán)境、肌肉活動、吸氧等n機器因素：機器因素：面罩密封性、采樣管通暢、氧電池損耗、風扇面罩密封性、采樣管通暢、氧電池損耗、風扇REEREEREE28影響因素影響因素RQ意義意義1.00剛進食，尤其是含糖飲料。過度進食糖在體內(nèi)轉(zhuǎn)化剛進食，尤其是含糖飲料。過度進食糖在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為脂肪，肺過度通氣，呼吸性堿中毒為脂肪，肺過度通氣，呼吸性堿中毒0.91.0主要由糖類氧化供能主要由糖類氧化供能0.80.9由三大營養(yǎng)物質(zhì)混合供能由三大

18、營養(yǎng)物質(zhì)混合供能0.70.8主要由脂肪氧化供能，饑餓，酮癥主要由脂肪氧化供能，饑餓，酮癥 0.7長期禁食，飲酒，通氣不足，呼吸性酸中毒，人為長期禁食，飲酒，通氣不足，呼吸性酸中毒，人為因素因素29 第三部分第三部分 能量代謝測定的臨床應用能量代謝測定的臨床應用30慢性肝病慢性肝病n國外國外的研究主要集中在慢性肝炎和肝硬化的研究主要集中在慢性肝炎和肝硬化n多數(shù)學者認為肝硬化患者多數(shù)學者認為肝硬化患者qREE偏高，處于高代謝狀態(tài)偏高，處于高代謝狀態(tài)q氧化底物以脂肪為主氧化底物以脂肪為主qRQ值偏低值偏低q類似于饑餓狀態(tài)類似于饑餓狀態(tài)n部分研究認為：部分研究認為：58% 能量代謝正常能量代謝正常 n

19、 12% 低能量代謝狀態(tài)低能量代謝狀態(tài) Guglielmi FW, Panella C, Buda A, et al. Nutritional state and energy balance in cirrhotic patients with or without hypermetabolism. Dig Liver Dis, 2005, 37: 681-831n國內(nèi)國內(nèi)觀點觀點n肝硬化以低代謝為主，肝硬化以低代謝為主，CHO氧化降低，氧化降低，PRO氧化增加氧化增加n慢性重型肝炎為低或正常代謝，慢性重型肝炎為低或正常代謝，CHO氧化降氧化降低，低，F(xiàn)AT氧化增加氧化增加范春蕾范春蕾, 吳

20、燕京吳燕京, 丁惠國丁惠國, 等等.慢性重型病毒性肝炎的能量代謝及糖、蛋白質(zhì)、脂肪氧化慢性重型病毒性肝炎的能量代謝及糖、蛋白質(zhì)、脂肪氧化.中國臨床營養(yǎng)雜志，中國臨床營養(yǎng)雜志，2006，14: 111-4孟慶華孟慶華, 于紅衛(wèi)于紅衛(wèi), 馮巖梅馮巖梅, 等等. 慢性重型病毒性肝炎患者的能量代謝特點及相關性研究慢性重型病毒性肝炎患者的能量代謝特點及相關性研究. 中華醫(yī)學雜志中華醫(yī)學雜志, 2007, 87(42): 2982-5慢性肝病慢性肝病32慢性肝炎慢性肝炎（n=82）REE(kcal/day)1396.77384.80REE H-B(kcal/day)1530.67227.13REE/REE

21、 H-B(%)90.8324.33RQ0.890.07既往研究既往研究-慢性肝炎慢性肝炎l 正常代謝正常代謝 l RQRQ及營養(yǎng)物質(zhì)氧化比例基本正常及營養(yǎng)物質(zhì)氧化比例基本正常Meng QH, Hou W, et al.Resting energy expenditure and substrate metabolism in patients with acute-on-chronic hepatitis B liver failure.J Clin Gastroenterol.2011 May-Jun;45(5):456-61.33肝硬化肝硬化(n=100)REE(kcal/day)1274

22、.27316.36REE H-B(kcal/day)1493.80246.80REE/REE H-B(%)85.8118.43RQ0.870.05CHOE（%）47.2021.43FATE（%）27.7418.64PROE（%）32.8119.89l 低代謝低代謝l 碳水化合物氧化率降低碳水化合物氧化率降低l 蛋白氧化率升高蛋白氧化率升高l 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-能量營養(yǎng)不良能量營養(yǎng)不良既往研究既往研究-肝硬化肝硬化Meng QH, Hou W, et al.Resting energy expenditure and substrate metabolism in patients with acute-on-chronic hepatitis