С.И.КИРИЛИНА, В.С.СИРОТА
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Новосибирсктй научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Я.Л. Цивьяна» Минздрава России.630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе,17
e-mailniito@niito.ru
РЕЗЮМЕ
Оценена кинетика основного обмена при операциях эндопротезирования крупных суставов у пациентов геронтологического возраста.
Провести компаративный разбор показателей базового энергообмена с оценкой методик получения информативных данных у больных при тотальном эндопротезировании тазобедренных и коленных суставов на госпитальном этапе лечения.
Компаративный разбор проводился на основе данных кинетики основного обмена, величина которых рассчитывалась по уравнению Харриса-Бенедикта (ХБ) и методом непрямой калориметрии (НК). Последовательно и синхронно анализировали и оценивали моторно-эвакуаторную функцию ЖКТ и нутритивный статус.
В итоге полученные фактические данные вновь указали на наличие дисфункции ЖКТ в 100% случаев и нутритивную недостаточность, а значения показателей основного обмена (ОО), рассчитанного по уравнению ХБ не соответствуют действительной энергопотребности. Регистрация показателей, определенных методом НК отражает реальные значение энергозатрат. Мониторинг ОО позволяет своевременно проводить нутритивно-метаболическую терапию, направленную на коррекцию дисфункции ЖКТ и снижение стрессовых реакций в периоперационном периоде.
Ключевые слова: геронтологические пациенты, дисфункция ЖКТ, основной обмен, непрямая калориметрия, нутритивно-метаболическая поддержка, дыхательный коэффицент.
SUMMARY
KINETICS OF THE BASAL METABOLIC RATE DURING LARGE JOINT REPLACEMENT IN GERIATRIC PATIENTS S.I.KIRILINA, V.S.SIROTA
Novosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopaedics n.a. Ya.L. Tsivyan
Frunze str., 17, Novosibirsk 630091, Russia
e-mail: niito@niito.ru
Abstract
The kinetics of the basal metaboliс rate (BMR) during large joint replacement in geriatric patients was evaluated.
Objective: To study the kinetics and to perform a comparative analysis of indices of the basal metabolic rate (BMR), with an assessment of methods for obtaining informative data in patients undergoing total hip and knee replacement at the hospital stage of treatment.
Comparative analysis was carried out based on the data of the BMR kinetics, the value of which was calculated with the Harris-Benedict (HB) equation and using the indirect calorimetry (IC) method. The motor-evacuation function of the gastrointestinal tract and nutritional status were analyzed and evaluated sequentially and synchronously.
As a result, the obtained data again indicated the presence of gastrointestinal dysfunction in 100% of cases, as well as nutritional deficiency, and testified that the BMR values calculated with the HB equation do not correspond to the actual energy requirement.
Registration of indices determined by the IC method reflects the real value of energy consumption. Monitoring of the BMR allows timely performing of nutritional and metabolic therapy aimed at correcting gastrointestinal dysfunction and reducing stress reactions in the perioperative period.
Key words: geriatric patients, gastrointestinal tract dysfunction, basal metaboliс rate, indirect calorimetry, nutritional and metabolic support, respiratory coefficient.
Для поддержания жизнедеятельности человека в покое необходимо минимальное количество энергии обозначаемой как основной, базовый обмен (REE). Выделенная энергия в ходе метаболизма используется для работы внутренних органов (легких, сердца, кишечника, головного и спинного мозга, поддержания постоянного температурного гомеостаза) [1].
Энергозатраты во время суток изменяются и могут возрастать в результате приема пищи, при физических, умственных, психоэмоциональных нагрузках при изменении температуры окружающей среды и тела, а также при стрессовых ситуациях. Это важно учитывать в хирургической практике эндопротезирования суставов, где дисекция костно-мышечных массивов связана с имплантацией объемных метало-керамических конструкций [1,2].
Гендерные и соматотропные различия влияют на величину показателей REE: у мужчин на 10%-15% ОО больше, чем у женщин. С возрастом каждые 10 лет значения величин уменьшается в обеих популяциях.
В клинической практике используются в основном методы рассчета ОО по формулам. Однако, наиболее точным методом определения уровня основного обмена (ОО) считается метод НК. Метод исследования основан на применении современной высокоточной аппаратуры. Сущность метода заключается в определении объема вдыхаемого кислорода и выдыхаемого углекислого газа и величины выделяемой энергии. Вклад белков, жиров и углеводов в энергетическом объеме оценивают по RQ, равному отношению объема выделенного CO2 к объему поглощенного О2. Константа REE, несмотря на условные референсные значения, относительно постоянна для каждого пациента[1,2].
В литературе имеются данные о нарушении величины значений REE при острых заболеваниях щитовидной железы, сахарном диабете. В терапевтической практике встречаются клинические состояния, когда величина REE кардинально может изменяться – возрастать или уменьшаться.
В ортопедической практике операции эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов характеризуются высокой травматичностью. Хирургическая агрессия сопряжена с дисекцией огромных костно-мышечных массивов и имплантацией объемных металлоконструкций, кровопотерей, длительностью оперативного вмешательства, что неизбежно приводит к развитию феномена гиперметаболизма и гиперкатаболизма в раннем послеоперационном периоде[3]. Изменения в гомеостазе, связанные с гиперметаболизмом и гиперкатаболизмом, диктуют необходимость контроля поступления в организм пациента нутриентов и определение энергопотребности. Поэтому контроль показателей ОО в периоперационном периоде имеет патогенетическое обоснование, а его отсутствие негативно влияет на качество течения послеоперационного периода[2,3].
Цель: изучить кинетику и провести компаративный разбор показателей базового энергообмена с оценкой методик получения информативных данных у больных при тотальном протезировании тазобедренных и коленных суставов на госпитальном этапе лечения.
Материалы и методы
Дизайн исследования. Исследование проспективное, обсервационное проводилось на базе ФБГУ НИИТО им. Я.Л.Цивьяна в отделениях эндопротезирования коленных и тазобедренных суставов. Одобрено этическим комитетом ФБГУ НИИТО им. Я.Л.Цивьяна (Протокол исследования№ от 12 января 2017г). Временные параметры исследования :январь 2017-декабрь 2019г.
Критерии включения. В исследовании участвовало 86 пациентов геронтологического возраста, с высокой степенью коморбидности (средний возраст 75±2г). Данным пациентам выполнены плановые операции по тотальному эндопротезированию коленных (40пациентов) и тазобедренных (46 пациентов) суставов по поводу артрозов 3-4степени. Анестезиологическая защита планировалась в виде комбинированной спино-эпидуральной анестезии.
Оценивались росто-весовые и лабораторные константы. Обязательной была оценка нутриционного статуса на всех этапах периоперационного периода с оценкой белкового пула, дефицита белка путем измерения потерь азота с мочой, степень белкового катаболизма. Одновременно, последовательно, синхронно проводилась клинико-лабораторная оценка состояния ЖКТ на наличие дисфункции. Анализ показателей ОО проведен методом НК и рассчитан по уравнению ХБ до операции и на 1-3-5-7-10 сутки после операции.
Размер выборки основан на определении минимального объема выборки и проведен по первичной точке исследования с мощностью 80% и уровнем значммости 5%. Полученные данные представлены как абсолютные и относительные величины (n,%). Статистическую значимость средних показателей при различных методах определения основного обмена оценивали по критерию Манна Уитни. Различия рассматривали как статистически значимые при p≤ 0,05.
Результаты
У всех пациентов, принимавших участие в исследовании, при сборе анамнеза и жалоб, анализе лабораторных и данных эндоскопических исследований констатировано коморбидное состояние в 100% случаев, проявляющееся дисфункцией ЖКТ в виде хронической кишечной недостаточности (ХКН). Клинические, лабораторные и эндоскопические сведения имели свои особенности и частоту встречаемости: тошнота-41,8 % (36) случаев, отрыжка-69,7% (60), изжога-63,9% (55), нарушение дефекации-100% (86), гастро-энтеро-колонопатии-93% (80), дисбиоз -100% (86), железодефицитная анемия-69,7% (60), гипоальбуминемия-90,1% (78).
При анализе показателей кинетика ОО имела неоднозначную направленность, как вычисленную по уравнению ХБ, так и измеренную методом НК. Направленность динамики ОО по уравнению ХБ: до операции-1434±245ккал, 1сутки-1203±262ккал, 3сутки-2400±158ккал, 5cутки-2500±156ккал, 7сутки-2248±152, 10сутки-1500±270ккал. Показатели направленности динамики ОО, определенные методом непрямой калориметрии были следующие: до операции-1540±270ккал, 1сутки-1026±258ккал, 3сутки-2000±152ккал, 5cутки-2015±158ккал, 7сутки-±2005±158, 10сутки-1600±270ккал. Показатели ОО до операции в обоих случаях соответствовали возрастным значениям (p≤ 0,05), а респираторный кооэфффициент в 91%случаев был равен 0.8±0.07(p≤ 0,05).
Величина энергопотребности в покое, определенная методом НК в первые сутки после операции была на 14,7±4,7% меньше (р≤0.05), чем величина рассчитанная по формуле ХБ. Величина респираторного коэффициента составила 0.65±0.01(p≤0,05). Максимальное увеличение показателей ОО отмечено на третьи – пятые сутки послеоперационного периода при обоих вариантах мониторинга. Однако, величина ОО определенного методом НК была меньше на 15±4,7% (р≤0.05), чем величина ОО рассчитанного по уравнению ХБ. Респираторный коэффициент составил 0,9±0,09 (р≤0.05), и указывал, что окисление и получение энергии в первые сутки после операции осуществляется за счет жиров. В дальнейшем преобладал белковый катаболизм, об этом свидетельствуют значения респираторного коэффициента. Только к 10 суткам появилась четкая направленность имеющихся показателей к положительной динамике, свидетельствующая о переходе катаболизма к анаболизму.
Заключение
Пациенты геронтологического возраста с артрозами коленных и тазобедренных суставов 3-4ст. на фоне коморбидной патологии имеют выраженную дисфункцию ЖКТ, проявляющуюся ХКН в100% случаев. Наличие дисфункции ЖКТ при эндопротезировании сопряженное с хирургической агрессией приводит к гиперметаболизму и гиперкатаболизму в периоперационном периоде. Возникающая нутритивная недостаточность на фоне компроментированного желудочно-кишечного тракта требует обоснованного и грамотного применения нутриентов. Поэтому мониторинг и контроль энергетических потребностей необходим и патогенетически обоснован. Целесообразно применять, золотой стандарт, передовые методики контроля ОО- непрямую калориметрию.
Литература
- Выборная К.В., Соколов А.И., Кобелькова И.В., Лавриненко С.В. Клочкова С.В. Никитюк Д.Б. Основной объмен как интегральный количественный показатель интенсивности метаболизма //Вопросы питания 2017.Том86. №5. С5-10.
- Якунова Е.М., Сазонова О.С., Бородина Л.М. Корреляция показателей основного обмена при различных способах его определения //Известия Самарского научного центра Российской академии наук 2015.Том17. №5. С. 439-444.
- 3. Кирилина С.И. Хроническая кишечная недостаточность как самостоятельный фактор риска хирургического лечения дегенеративных заболеваний позвоночника и крупных суставов // Хирургия позвоночника. 2009. № 3. С. 71–75.
References:
- Vybornaya K.V., Sokolov A.I., Kobelkova I.V., Lavrinenko S.V., Klochkova S.V., Nikityuk D.B. Osnovnoy ob”men kak integral’nyy kolichestvennyy pokazatel’ intensivnosti metabolizma. Voprosy Pitaniya. 2017. T. 86, N.5. S. 5-10. [Vybornaya K.V., Sokolov A.I., Kobelkova I.V., Lavrinenko S.V., Klochkova S.V., Nikityuk D.B. Basal metabolic rate as an integral quantitative indicator of intensity of metabolism. Voprosy Pitaniya. 2017; 86(5):5-10. In Russian].
- Yakunova EM, Sazonova OS, Borodina L.M. Korrelyatsiya pokazateley osnovnogo ob”mena pri razlichnykh sposobakh yego opredeleniya. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk. 2015.T. 17, N.5. S. 439-444. [Yakunova EM, Sazonova OS, Borodina L.M Correlation of the basal metabolic rate indicators in various methods of their determining. Bulletin of the Samara Scientific Center of the RussianAcademy of Sciences 2015; 17(5):439-444. In Russian].
- Kirilina S.I. Khronicheskaya kishechnaya nedostatochnost’ kak samostoyatel’nyy faktor riska khirurgicheskogo lecheniya degenerativnykh zabolevaniy pozvonochnika i krupnykh sustavov. Khirurgiya pozvonochnika. 2009. N. 3. S. 71–75. [Kirilina S.I. Chronic intestinal insufficiency as an independent risk factor in surgical treatment of degenerative diseases of the spine and large joints. Hir. Pozvonoc. 2009;(3):71–75. In Russian.] DOI: 10.14531/ss2009.3.71-74.
Адрес Для переписки: ksi-kln@ngs.ru
Кирилина Светлана Ивановна-главный научный сотрудник, д.м.н. ФБГУ НИИТО им. Я.Л. Цывьяна, врач анестезиолог – реаниматолог.
Сирота Вадим Сергеевич-к.м.н., врач анестезиолог реаниматолог.