Энергетическая потребность покоя и экскреция азота с мочой при стрессовой гипергликемии в раннюю фазу острого тяжелого панкреатита

Размещено на http://www.allbest.ru/

Энергетическая потребность покоя и экскреция азота с мочой при стрессовой гипергликемии в раннюю фазу острого тяжелого панкреатита

Сивков О. Г., Сивков А. О.

АО МСЧ «Нефтяник», г. Тюмень

ФГБОУ ВО Тюменский ГМУ Минздрава России, г. Тюмень

Цель. Изучить особенности энергетической потребности покоя и экскрецию азота с мочой при стрессовой гипергликемии в раннюю фазу острого тяжелого панкреатита.

Материалы и методы. Проспективное, одноцентровое, когортное исследование. Критерии включения: диагноз острого панкреатита и наличие хотя бы одного предиктора тяжелого течения. В первые, третьи и пятые сутки с момента заболевания всем пациентам измеряли уровень гликемии венозной крови, экскрецию азота с мочой и определяли энергетическую потребность покоя. Из всех больных (п = 72) выделена когорта пациентов с тяжелым течением острого панкреатита (п = 23). В этой когорте сформированы три группы. В первую вошли измерения, выполненные за весь период наблюдения (п = 69), во вторую - с нормогликемией (п = 48) и в третью - с гипергликемией. Стрессовая гипергликемия определялась как повышение уровня глюкозы в крови>11,1 ммоль/л. Статистическая обработка материала выполнена пакетом программ SPSS. Нулевую гипотезу отвергали при р< 0,05.

Результаты. Между второй и третьей группами получено статистически значимое отличие по уровню гликемии (р< 0,001) и экскреции азота с мочой (р = 0,022), а по энергетической потребности покоя, такой закономерности не обнаружено (р = 0,157). Частота гипергликемии среди умерших была 66,6%, а среди выживших 17,2%. Для усвоения аналогично теряемому количеству азота с мочой пациентам с нормогликемией на 1 г азота необходимо 117,1 небелковых ккал, а в группе с гипергликемией - 61,7 ккал. Заключение. В раннюю фазу острого тяжелого панкреатита у пациентов со стрессовой гипергликемией, статистически значимо повышается экскреция азота с мочой. Для восполнения аналогично теряемому с мочой количеству азота у пациентов с нормогликемией на 1 грамм азота необходимо 117,1 небелковых ккалорий, а в группе с гипергликемией - 61,7.

Ключевые слова: острый панкреатит, экскреция азота с мочой, мочевина мочи, стрессовая гипергликемия, энергетическая потребность покоя, экскреция азота с мочой.

Sivkov O. G., Sivkov A. O.

Medical hospital "Neftyannik", Tyumen Tyumen State Medical University, Tyumen

RESTING ENERGY EXPENDITURE AND URINARY NITROGEN EXCRETION DURING STRESS-INDUCED HYPERGLYCEMIA AT AN EARLY PHASE OF ACUTE SEVERE PANCREATITIS

Purpose.To investigate the features of resting energy expenditure and urinary nitrogen excretion during stress-induced hyperglycemia at an early phase of acute severe pancreatitis.

Materials and methods.The study design was a prospective single-center cohort study. The inclusion criteria were: diagnosed acute pancreatitis and at least one severity predictor. On day one, three, and five the dark blood glycemic index and urinary nitrogen excretion were measured and resting energy expenditure was determined in all patients. From the total number of cases (n = 72), a cohort of patients with severe acute pancreatitis was singled out (n = 23). In that cohort, three groups were formed. The first group included measurements made over the whole observation period (n = 69), the second - normoglycemia (n = 48), and the third one - hyperglycemia. Stress-induced hyperglycemia was determined as increased blood glucose > 11.1 mmol/L. The raw data were statistically processed using SPSS package. The zero hypothesis was rejected at p< 0.05.

Results.A statistically significant difference was found between the second and third groups in the glycemia index (p<0.001) and urinary nitrogen excretion (p = 0.022), but not in the resting energy expenditure (p = 0.157). The prevalence of glycemia among the deceased amounted to 66.6% and among the survived -17.2%. To make up the quantity of nitrogen lost with urine, the normoglycemia patients required an uptake of 117.1 nonprotein kcal per 1 g of nitrogen, and the hyperglycemia patients -61.7 kcal.

Conclusion.At an early phase of acute severe pancreatitis, urinary nitrogen excretion rises in a statistically significant manner in patients with stress-induced hyperglycemia. To make up the urinary nitrogen loss, the normoglycemia patients require 117.1 nonprotein kcal per 1 g of nitrogen while hyperglycemia patients - 61.7.

Keywords: acute pancreatitis, urinary nitrogen excretion, urine urea, stress-induced hyperglycemia, resting energy expenditure.

В раннюю фазу острого тяжелого панкреатита, местное повреждение поджелудочной железы активирует цитокиновые каскады, которые клинически проявляются синдромом системного воспалительного ответа (SIRS) [2]. Развивающийся типовой патологический процесс сопровождается рядом метаболических реакций, которые последовательно приводят к развитию гиперметаболизма, гиперкатаболизма. В это время, скорость синтеза белка не снижается, но резко увеличивается распад мышечного белка что, по-видимому, является основной причиной катаболического состояния [7]. Во время стресса, для продукции и поддержания на определенном безопасном уровне основного энергоносителя глюкозы, в организме включаются патобиохимические механизмы, составляющие основу глюконеогенеза [4]. Все аминокислоты, присутствующие в белках, за исключением лейцина и лизина, могут разлагаться до промежуточных продуктов цикла трикарбоно-вых кислот, что позволяет углеродным скелетам аминокислот превращаться в оксалоацетат и затем в пируват, который может быть использован глюконе- огенным путем . Основным источником аминокислот для глюконеогенеза являются мышцы . Связь между гиперметаболизмом, гиперкатаболизмом и глюконео- генезом не до конца изучена. В доступной литературе нет информации о взаимосвязи этих трех процессов между собой, в частности, у больных в раннюю фазу острого тяжелого панкреатита.

Цель. Изучить особенности энергетической потребности покоя и экскрецию азота с мочой при стрессовой гипергликемии в раннюю фазу острого тяжелого панкреатита .

Материалы и методы

Проспективное, одноцентровое, когортное исследование, выполненное в АО МСЧ «Нефтяник» г. Тюмени в период с ноября 2012 г. по октябрь 2017 г. Критерии включения: диагноз острого панкреатита и наличие хотя бы одного предиктора тяжелого течения . Критерии исключения: возраст более 80 лет, сахарный диабет, хронические заболевания в терминальной стадии, клиренс креатинина менее 50 мл/мин. Диагноз острого панкреатита устанавливался по характерной клинической картине, подтвержденной лабораторными и инструментальными методами исследования [1]. В качестве предикторов, ассоциирующихся с развитием тяжелых форм острого панкреатита, былиС-реактивный белок (СРБ)>150 мг/л, балл по шкале Acute Physiology And Chronic Health Evaluation (APACHE) II>8 и балл по Sepsis-related Organ Failure (SOFA) > 2 [12] . В первые, третьи и пятые сутки с момента заболевания, всем пациентам измеряли уровень гликемии венозной крови с 6 часовым интервалом, для статистикивыбирался самый высокий результат. Оценивали суточную экскрецию азота с мочой (ЭАМ) и определяли энергетическую потребность покоя (REE) . ЭАМ определяли по формуле Deacon [3], без учета потерь 2 г/день азота внепочечными путями:

ЭАМ = экскреция мочевины (ммоль/сутки) х 0,028 (80%) + 20% потери азота с мочой с другими соединениями

Измерение REE проводили методом непрямой колориметрии (НК) аппаратом искусственной вентиляции легких (ИВЛ) EngstromCarestationмодулем мониторинга метаболизма фирмы «General Electric» (страна производитель - USA) . У пациентов не на ИВЛ НК выполнялась при помощи лицевой маски в режиме самостоятельного дыхания, с утечкой не более 10% дважды в день, продолжительностью 30-50 мин . Из всех больных (n = 72) выделена когорта пациентов с тяжелым течением острого панкреатита (n = 23) [1], в которой сформированы три группы В первую группу вошли измерения, выполненные за весь период наблюдения (n = 69), во вторую - измерения, где была нормогли-кемия(n = 48) и в третью - гипергликемия. Стрессовая гипергликемия определялась, как повышение уровня глюкозы в крови > 11,1 ммоль/л без ранее диагностированного диабета [5] . Отсутствие диабета определялось анамнестически . Статистическая обработка материала выполнена пакетом программ SPSS . После проверки на нормальность распределения, с применением критерия Шапиро-Уилка, результат представлен в виде среднего значения с 95% доверительным интервалом М [CI] или медианы с квартилями Ме(Q25; Q75) . Для сравнения групп использованы параметрические и непараметрические критерии . Нулевую гипотезу отвергали при p < 0,05 .

Результаты

Характеристика пациентов приведена в таблице 1 . Оценка тяжести состояния по APACHE II и выраженности полиорганной недостаточности по SOFA выполнялась в день поступления.

Таблица 1

Характеристика пациентов в раннюю фазу острого тяжелого панкреатита

Примечание: * - С-реактивный белок в первые 24 ч после поступления, ** - С-реактивный белок спустя 48 ч после поступления.

Результаты определения экскреции азота с мочой, энергетической потребности покоя, в зависимости от уровня гликемии, представлены в таблице 2 .

Таблица 2

Энергетическая потребность покоя, экскреции азота с мочой и уровень гликемии в раннюю фазу острого тяжелого панкреатита

Примечание: * - энергетическая потребность покоя, ** - экскреция азота с мочой, *** - критерий Краскела-Уоллиса (сравнение 1,2,3 групп между собой).

Обсуждение полученных результатов

При парном сравнении второй и третьей групп (и-критерий Манна- Уитни) статистически значимое отличие получено по уровню гликемии (р < 0,001) и экскреции азота с мочой (р = 0,022), а по энергетической потребности покоя такой закономерности не обнаружено (р = 0,157) . Стрессовая гипергликемия и резистентность к инсулину являются реакциями, которые позволяют хозяину выживать в периоды сильного стресса [11] . Чтобы глюкоза достигла клетки со сниженным кровотоком (ишемия, сепсис), она должна распространяться по градиенту концентрации из кровотока через интерстициальное пространство в клетку . Стрессовая гипергликемия приводит к новому балансу глюкозы, что обеспечивает более высокий «диффузионный градиент глюкозы» в крови, который максимизирует клеточное поглощение глюкозы в условиях плохого микрососудистого кровотока [9]. Однако до сих пор не ясно, является ли гипергликемия маркером тяжести заболевания или определяющим фактором прогноза, особенно по некоторым нозологиям . Известно, что тяжелая гипергликемия при поступлении связана с повышением 30-дневной смертности при сепсисе [14] и повышенной смертностью у пациентов с острым инфарктом миокарда [6] . В нашем исследовании из 23 обследуемых шестеро умерло, что составило 26% 30-дневной летальности . Если взять все измерения уровня гликемии, выполненные в эти три дня, то частота гипергликемии составила 66,6% среди умерших и всего 17,2%, среди выживших . Учитывая, что основным источником для глюконеогенеза являются скелетные мышцы, то можно предположить, что чем выше гипергликемия, тем сильнее должен быть катаболизм для обеспечения процесса глюконеогенеза необходимыми субстратами, что в свою очередь приводит к увеличению экскреции азота с мочой . Данное предположение согласуется с нашими результатами, согласно которым у пациентов со стрессовой гипергликемией статистически значимо повышается экскреция азота с мочой . Таким образом, чем сильнее патологическая реакция, в результате повреждения поджелудочной железы, способствующая развитию стрессовой гипергликемии, тем больше экскреция азота с мочой . Основное правило энергоснабжения организма основывается на том, что небелковые калории необходимы для предотвращения окисления аминокислот [8] . Учитывая, что нам известна REE исследуемых, мы рассчитали, сколько необходимо небелковых калорий для того, чтобы усвоилось то количество азота, которое выделяется с мочой . Вычисления выглядят следующим образом: экскреция азота панкреатит гликемия

(REE - ЭАМ х 6,25 х 4,1) /ЭАМ,где 6,25 - коэффициент перевода азота в белок, 4,1 - калорический коэффициент белка . В нашем исследовании пациентам с нормогликемией необходимо 117,1 небелковых ккал/1 г азота (NPC/N), а с гипергликемией

61,7 ккал/г азота . Полученные результаты согласуются с существующими исследованиями, в которых отношение NPC/N колеблются от 125 до 225 ккал/г азота для пациентов без стресса [13] и согласно руководящим принципам Американского общества по парентеральному и энтеральному питанию, от 70-100 ккал/г азота для критически больных пациентов [10].

Выводы

В раннюю фазу острого тяжелого панкреатита стрессовая гипергликемия сопровождается статистически значимым повышением экскреции азота с мочой . Энергетическая потребность покоя не зависит от гликемии . У пациентов с нормогликемией на 1 грамм азота необходимо 117,1 небелковых ккалорий, а в группе с гипергликемией 61,7 ккал.

ЛИТЕРАТУРА

1 . Banks P. A ., Bollen T L ., Dervenis C . et al . Classification of acute

pancreatitis-2012: revision of the Atlanta classification and definitions by international consensus // Gut . 2013 .Vol .62 . № 1 . P 102-111 .

2 . ButerA ., Imrie C . W. , Carter C . R . , Evans S . , McKay C .J . Dynamic

nature of early organ dysfunction determines outcome in acute pancreatitis // Br J Surg . 2002 .Vol .89 . № 3 . P 298-302 .

3 . Deacon A . , Sherwood R .A . , Hooper J . , Association for Clinical

Biochemistry (Great Britain) . Calculations in laboratory science . ACB Venture Publications, 2009

4 . DunganK .M . , Braithwaite S .S . , PreiserJ .C . Stress hyperglycaemia //

Lancet .2009 .Vol .373 .№ 9677. P 1798-1807 .

5 . GodinjakA . , IglicaA . , BurekovicA . et al . Hyperglycemia in Critically

IllPatients: Management and Prognosis // Med Arch .2015 .Vol .69 . № 3.P 157-160.

6 . Hoebers L P, DammanP ,Claessen B . E . et al . Predictive value of

plasma glucose level on admission for short and long term mortality in patients with ST-elevation myocardial infarction treated with primary percutaneous coronary intervention // Am J Cardiol . 2012 .Vol .109 . № 1 . P 53-59 .

7 . KlaudeM . , Mori M . , TjaderI . et al . Protein metabolism and gene

expression in skeletal muscle of critically ill patients with sepsis // ClinSci (Lond) . 2012 .Vol .122 . № 3 . P 133-142 .

8 . KreymannG ., DeLegge M . H ., Luft G ., Hise M . E . , ZalogaG . P The

ratio of energy expenditure to nitrogen loss in diverse patient groups - a systematic review // ClinNutr. 2012 .Vol .31 . № 2 . P 168-175 .

9 . LosserM .R . , DamoiselC . , PayenD . Bench-to-bedside review:

Glucose and stress conditions in the intensive care unit // CritCare . 2010 .Vol .14 . №4 . P 231 .

10 . McClaveS .A ., Martindale R . G . , Vanek V. W. et al . Guidelines for

the Provision and Assessment of Nutrition Support Therapy in the Adult Critically Ill Patient: Society of Critical Care Medicine (SCCM) and American Society for Parenteral and Enteral Nutrition (A .S .P.E.N . ) // JPEN J ParenterEnteral Nutr. 2009 .Vol .33 . №3 . P 277-316.

11 . SoetersM .R . , Soeters P. B .The evolutionary benefit of insulin

resistance // ClinNutr. 2012 .Vol .31 . № 6 . P 1002-1007 .

12 . Tenner S . , Baillie J . , DeWitt J . , VegeS .S . American College of

Gastroenterology. American College of Gastroenterology guideline: management of acute pancreatitis // [published correction appears in Am J Gastroenterol . 2014 . Vol .109 . № 2 . P 302] . Am J Gastroenterol .2013 .Vol .108 . № 9 . P 1400-1416.

13 . TeruyoshiA . , Mari H . , MoekoK . , Seiji H. Non-Protein Calorie:

Nitrogen Ratio (NPC/N) as an Indicator of Nitrogen Balance in Clinical Settings . Biomed J . // Sci .Tech .Res .2018 .Vol .6 . № 1 .P 5013-5018.

14 . vanVught L. A ., Wiewel M . A . , Klein Klouwenberg P M . et al . Admission Hyperglycemia in Critically Ill Sepsis Patients: Association With Outcome and Host Response // Crit Care Med . 2016 .Vol .44 . № 7 . P 1338-1346.

Размещено на Allbest.ru