（医学课件）能量代谢测定及应用

1、 能量代谢测定及应用能量代谢测定及应用 1 2主要内容主要内容n代谢测定原理代谢测定原理n代谢车操作流程代谢车操作流程n能量代谢测定的临床应用能量代谢测定的临床应用 3 第一部分第一部分代谢测定原理代谢测定原理 4机体总能量消耗机体总能量消耗机体总能量消耗机体总能量消耗 （total energy expenditure, TEE） 基础能量消耗基础能量消耗（50%-60%） （basal energy expenditure, BEE）食物特殊动力作用食物特殊动力作用（specific dynamic action, SDA） 体力活动消耗体力活动消耗 （15%-30%）青少年生长发育所需能

2、量青少年生长发育所需能量 5基础能量消耗基础能量消耗n基础能量消耗基础能量消耗（basal energy expenditure，BEE）：）：是是指维持生命的最低能量消耗，即人体在安静和恒指维持生命的最低能量消耗，即人体在安静和恒温条件下（温条件下（1825），禁食），禁食12小时后，静卧、小时后，静卧、放松而又清醒时的能量消耗。此时能量仅用于维放松而又清醒时的能量消耗。此时能量仅用于维持体温和呼吸、血液循环及其他器官的生理需要持体温和呼吸、血液循环及其他器官的生理需要n条件苛刻，实际工作中难以满足条件苛刻，实际工作中难以满足nBEE 一般由一般由Harris- Benedict( H-B

3、)公式计算公式计算所得所得 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，单位为cm；W表示体重，单位为kg；A表示年龄，单位为年。 7静息能量消耗静息能量消耗n静息能量消耗静息能量消耗（rest energy expenditure，REE）：）：是指机体禁食是指机体禁食2h以上，在合适温度下平卧休息以上，在合适温度下平卧休息30min后的后的能量消耗，主要用于维持机体细

4、胞、器官的正常功能和人能量消耗，主要用于维持机体细胞、器官的正常功能和人体的觉醒状态体的觉醒状态n与与BEE相比，相比，REE多了食物特殊动力作用和完全清醒状态多了食物特殊动力作用和完全清醒状态时的能量代谢，较时的能量代谢，较BEE高出高出10%左右，约占左右，约占TEE 的的6570，可反映全天静息能量代谢情况，可反映全天静息能量代谢情况n条件容易满足，临床应用广泛，可由机器测得条件容易满足，临床应用广泛，可由机器测得 8静息状态条件静息状态条件n测试前禁食或停止肠内营养治疗测试前禁食或停止肠内营养治疗2h2h以上以上n停止吸氧及输液停止吸氧及输液n晨起平卧位，避免肌肉活动至少晨起平卧位，避

5、免肌肉活动至少30min30minn温度维持在温度维持在24242626n湿度维持在湿度维持在45%45%60%60%n周围环境安静周围环境安静 9代谢车的构成代谢车的构成1.1.流量测试模块流量测试模块2.O2.O2 2-CO-CO2 2分析器模块分析器模块3.Breath-by-Breath Canopy3.Breath-by-Breath Canopy营养代谢测试头罩组件营养代谢测试头罩组件4.4.计算机系统及打印机、显计算机系统及打印机、显示器示器5.5.系统基本套件系统基本套件( (含采样管路含采样管路等等) )6.6.移动式推车或桌面工作台移动式推车或桌面工作台7.WINDOWS

6、XP7.WINDOWS XP操作系统操作系统8.BREEZE SUITE 8.BREEZE SUITE 操作软件包操作软件包9.9.系统操作手册系统操作手册10.10.三升定标筒三升定标筒美国美国MedGraphicsMedGraphics公司公司CCM/DCCM/D营养代谢测试系统（简称代谢车）营养代谢测试系统（简称代谢车） 10代谢车配件及新代谢车代谢车配件及新代谢车 11代谢车原理代谢车原理n能量守恒和化学反应等比定律能量守恒和化学反应等比定律碳水化合物碳水化合物蛋白质蛋白质脂肪脂肪+O2CO2 + H2O + 热量热量n不同物质反应产生的不同物质反应产生的CO2和和O2比例不同，因此依

7、据两者比例不同，因此依据两者 比值（呼吸商，比值（呼吸商，RQ）可推算能量的来源）可推算能量的来源n蛋白质含氮，氧化分解后主要以尿素氮的形式排出，因蛋白质含氮，氧化分解后主要以尿素氮的形式排出，因 此结合此结合24h尿中尿氮量可推算蛋白质代谢情况尿中尿氮量可推算蛋白质代谢情况n机体消耗一定量的蛋白质、脂肪和碳水化合物，产生一定的机体消耗一定量的蛋白质、脂肪和碳水化合物，产生一定的 热量时，会相应的消耗一定量的热量时，会相应的消耗一定量的O2，产生一定量的，产生一定量的CO2 12代谢车相关指标代谢车相关指标n能量代谢指标能量代谢指标 静息能量消耗（静息能量消耗（REE） 代谢状态（代谢状态（R

8、EE/REE H-B %） 呼吸商呼吸商 (RQ) 三大营养物质氧化率（三大营养物质氧化率（CHO%、FAT%、PRO%） 13代谢车相关指标代谢车相关指标nWeir公式公式 REE(kcal/d)=（3.9VO2+1.1VCO2）1.44 备注：备注：VCO2代表代表CO2的排出量，的排出量，VO2代表代表O2的消耗量，单位的消耗量，单位ml/min。 14代谢车相关指标代谢车相关指标n代谢状态：代谢状态：REE/REE H-B %（实测（实测REE占占H-B公式预计值百分比）公式预计值百分比） 代谢状态代谢状态 REE/REE H-B % REE/REE H-B % 低代谢低代谢 90%9

9、0% 正常代谢正常代谢 9090110%110% 高代谢高代谢 110%110% 15代谢车相关指标代谢车相关指标n呼吸商（呼吸商（RQ）= VCO2/VO2，一定时间，一定时间内机体的内机体的CO2产量与产量与O2消耗量的比值消耗量的比值健康人安静状态下：健康人安静状态下： 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%蛋白质蛋白质 0.8 混合饮食混合饮食 0.85 0.90 16代谢车相关指标代谢车相关指标n收集代谢车检查当日收集代谢车检查当日24小时尿，测尿中尿小时尿，测尿中尿素浓度，按如下公式计算尿总氮：素浓度，按如下公式计算尿总

10、氮： 尿总氮尿总氮(g/d)=1.25*24小时尿尿素浓度（小时尿尿素浓度（mmol/L）*28(g/mol)*10-3*尿量尿量(L/d) 注：注：1.25为尿素氮换算为尿总氮的系数，为尿素氮换算为尿总氮的系数，28为尿素中氮的为尿素中氮的摩尔质量。摩尔质量。n根据尿总氮结果进一步计算蛋白质氧化率根据尿总氮结果进一步计算蛋白质氧化率PRO%（正常约（正常约10-15%），进而得出碳水化合物），进而得出碳水化合物CHO%（正常约（正常约50-55%）、脂肪氧化率）、脂肪氧化率FAT% （正常约（正常约30-35%） 17 第二部分第二部分代谢车操作流程代谢车操作流程 18代谢车操作流程代谢车操

11、作流程n主管医生准备主管医生准备n患者准备患者准备n代谢车操作者准备代谢车操作者准备n结果反馈、临床应用结果反馈、临床应用 19测试前准备测试前准备n主管医生准备主管医生准备 1、根据情况、根据情况评估评估是否进行代谢车测试。可对患者进是否进行代谢车测试。可对患者进行营养风险筛查，行营养风险筛查，3分需要进行代谢评估。分需要进行代谢评估。 2、签署代谢车操作、签署代谢车操作知情同意知情同意书，自费，书，自费，250元元/次，次，具体情况可酌情免费。具体情况可酌情免费。 3、代谢车收费时需开医嘱、代谢车收费时需开医嘱“人体静息代谢测定人体静息代谢测定/250元元”。 4、所有做代谢车患者测试当天

12、需开医嘱、所有做代谢车患者测试当天需开医嘱“尿电解质尿电解质+肌酐肌酐+尿素氮尿素氮/29元元”，标本选择，标本选择24小时尿。小时尿。 20测试前准备测试前准备n患者准备患者准备 1、根据病情需要，晚、根据病情需要，晚8-9点可正常睡前加餐。测试前点可正常睡前加餐。测试前一日晚一日晚10点以后禁食。点以后禁食。禁食禁食8-10小时，勿超过小时，勿超过12小小时时。 2、测试时间：、测试时间：晨起晨起6点至点至8点点，测试前平卧，测试前平卧30分钟以分钟以上。上。 3、整个代谢车操作过程要求受试者保持、整个代谢车操作过程要求受试者保持清醒状态清醒状态并并要求尽量要求尽量安静不动安静不动。 4、

13、测试结束后领取桶，从测试结束收集、测试结束后领取桶，从测试结束收集24小时尿小时尿至至桶内，混匀后桶内，混匀后1管送检尿电解质管送检尿电解质+肌酐肌酐+尿素氮，记录尿素氮，记录24小时总尿量。小时总尿量。 5、详细记录代谢车检查近、详细记录代谢车检查近3天天饮食饮食。 21测试前准备测试前准备n代谢车操作者准备代谢车操作者准备 1、测试时环境温度、测试时环境温度2426，湿度为，湿度为4560，大气压为大气压为101102.4 kPa(758768 mmHg)，约等，约等于标准大气压。于标准大气压。 2、插上电源，打开电源板的开关，气泵指示灯（红色）、插上电源，打开电源板的开关，气泵指示灯（红

14、色）亮，亮，预热预热30分钟分钟。 3、按动电脑主机开关，启动电脑，点击桌面、按动电脑主机开关，启动电脑，点击桌面breeze图标，进入代谢车操作界面。图标，进入代谢车操作界面。 4、流量、气体定标。、流量、气体定标。 5、测试，最初、测试，最初5分钟数据删除，分钟数据删除，曲线平稳至少曲线平稳至少10分钟分钟，不平稳适当延长，不平稳适当延长，总测试过程不超过总测试过程不超过30分钟分钟。 22代谢车现场操作代谢车现场操作 23 测试过程截图测试过程截图RQ值值REEVO2VCO2 24基本信息基本信息测试和分析时间测试和分析时间REE实测、预计值及代谢状态实测、预计值及代谢状态呼吸商呼吸商三

15、大营养物质供能值及比率三大营养物质供能值及比率24小时尿总氮小时尿总氮非蛋白质呼吸商非蛋白质呼吸商代谢车报告代谢车报告 25代谢车报告分析代谢车报告分析n能量代谢指标能量代谢指标 静息能量消耗（静息能量消耗（REE）：）：1178kcal/d 代谢状态（代谢状态（REE/REE H-B %）：）：58% 呼吸商呼吸商 (RQ) ：0.86 三大营养物质氧化率（三大营养物质氧化率（CHO%、FAT%、PRO%）：）：48%、36%、16%n结果判定：低代谢，结果判定：低代谢，RQ及三大营养物质氧化率及三大营养物质氧化率无明显异常无明显异常 26结果反馈、临床应用结果反馈、临床应用n测试当天操作结

16、束即可看出测试当天操作结束即可看出REE、RQ，尿素氮，尿素氮结果出来与否不影响结果出来与否不影响REE、RQn根据静息能量消耗（根据静息能量消耗（REE）1178kcal/d计算总热计算总热量量1.3倍倍REE，再计算碳水化合物、脂肪、蛋白，再计算碳水化合物、脂肪、蛋白质供给量，逐渐增加达目标量质供给量，逐渐增加达目标量 n定期监测，定期监测，1-2周左右复查评估周左右复查评估 27影响因素影响因素n患者：患者：疾病状态：肺炎、哮喘、大量胸腹水、甲状腺疾病状态：肺炎、哮喘、大量胸腹水、甲状腺 疾病、糖尿病等疾病、糖尿病等 药物食物：激素、支气管扩张剂、茶、咖啡等药物食物：激素、支气管扩张剂、

17、茶、咖啡等 本身特点：年龄、性别、活动量本身特点：年龄、性别、活动量 n测试状态：测试状态：进食、肠内营养、液体治疗、温度、湿度、进食、肠内营养、液体治疗、温度、湿度、 环境、肌肉活动、吸氧等环境、肌肉活动、吸氧等n机器因素：机器因素：面罩密封性、采样管通畅、氧电池损耗、风扇面罩密封性、采样管通畅、氧电池损耗、风扇REEREEREE 28影响因素影响因素RQ意义意义1.00刚进食，尤其是含糖饮料。过度进食糖在体内转化刚进食，尤其是含糖饮料。过度进食糖在体内转化为脂肪，肺过度通气，呼吸性碱中毒为脂肪，肺过度通气，呼吸性碱中毒0.91.0主要由糖类氧化供能主要由糖类氧化供能0.80.9由三大营养物

18、质混合供能由三大营养物质混合供能0.70.8主要由脂肪氧化供能，饥饿，酮症主要由脂肪氧化供能，饥饿，酮症 0.7长期禁食，饮酒，通气不足，呼吸性酸中毒，人为长期禁食，饮酒，通气不足，呼吸性酸中毒，人为因素因素 29 第三部分第三部分 能量代谢测定的临床应用能量代谢测定的临床应用 30慢性肝病慢性肝病n国外国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多数学者认为肝硬化患者多数学者认为肝硬化患者qREE偏高，处于高代谢状态偏高，处于高代谢状态q氧化底物以脂肪为主氧化底物以脂肪为主qRQ值偏低值偏低q类似于饥饿状态类似于饥饿状态n部分研究认为：部分研究认为：58% 能量代谢

19、正常能量代谢正常 n 12% 低能量代谢状态低能量代谢状态 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: 681-8 31n国内国内观点观点n肝硬化以低代谢为主，肝硬化以低代谢为主，CHO氧化降低，氧化降低，PRO氧化增加氧化增加n慢性重型肝炎为低或正常代谢，慢性重型肝炎为低或正常代谢，CHO氧化降氧化降低，低，FAT氧化增加氧化

20、增加范春蕾范春蕾, 吴燕京吴燕京, 丁惠国丁惠国, 等等.慢性重型病毒性肝炎的能量代谢及糖、蛋白质、脂肪氧化慢性重型病毒性肝炎的能量代谢及糖、蛋白质、脂肪氧化.中国临床营养杂志，中国临床营养杂志，2006，14: 111-4孟庆华孟庆华, 于红卫于红卫, 冯岩梅冯岩梅, 等等. 慢性重型病毒性肝炎患者的能量代谢特点及相关性研究慢性重型病毒性肝炎患者的能量代谢特点及相关性研究. 中华医学杂志中华医学杂志, 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)1530.672

21、27.13REE/REE H-B(%)90.8324.33RQ0.890.07既往研究既往研究-慢性肝炎慢性肝炎l 正常代谢正常代谢 l RQ RQ及营养物质氧化比例基本正常及营养物质氧化比例基本正常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

22、(kcal/day)1274.27316.36REE H-B(kcal/day)1493.80246.80REE/REE H-B(%)85.8118.43RQ0.870.05CHOE（%）47.2021.43FATE（%）27.7418.64PROE（%）32.8119.89l 低代谢低代谢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 蛋白质蛋白质-能量营养不良能量营养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 B