Gasto energético e utilização de substrato em crianças

Jacqueline Pontes Monteiro

Somos eficientes na Somos eficientes na prescrição dietética prescrição dietética do nosso paciente?do nosso paciente?

Como estimar o gasto energético basal?Como estimar o gasto energético basal?

Sub-alimentação

Hiper-alimentação

Complicações Metabólicas

?Equações para pacientes?

Equações com fator injúria?

Equações para subnutridos?

Equações para pacientes críticos?

Que equação usar?Que equação usar?

Resolver através de um problemaResolver através de um problema

APAL, 2 meses, sexo feminino; diagnóstico: cardiopatia congênita CIV, evolui em UTI pediátrico no pós-operatório. Avalie o estado nutricional, o gasto energético e elabore a terapia nutricional.

0

50

100

150

200

250

M1 M2 M3

GlicemiaLactatoBHPeso

Resolver através de um problemaResolver através de um problema

APAL, 2 meses, sexo feminino; diagnóstico: cardiopatia congênita CIV, evolui em UTI pediátrico no pós-operatório. Avalie o estado nutricional, o gasto energético e elabore a terapia nutricional.

2,552,6

2,652,7

2,752,8

2,852,9

2,95

M1 M2 M3

Peso

Peso p50 = 4,7kg; Estatura p50 = 56,8

Gomez: P/I = 57% adequação = Subnutrição GIII

Waterlow: P/E = 10%; E/I = 83,6% = Subnutrição pregressa

Resolver através de um problemaResolver através de um problema

APAL, 2 meses, sexo feminino; diagnóstico: cardiopatia congênita CIV, evolui em UTI pediátrico no pós-operatório. Avalie o estado nutricional, o gasto energético e elabore a terapia nutricional.

Caldwell & Kennedy (< 2 anos): 22 + (31,05 x Pkg) + (1,16 x Am)

Schofield (< 3 anos; ♀): (0,068 x Pkg) + (4,281 x Am) – 1,730 (resultado x 1000 / 4,18)

FAO/OMS (< 3 anos; ♀): (61 x Pkg) – 51

Holliday & Segar (0 – 10kg): 100kcal/kg/d

Fórmulas para o cálculo do gasto energético

0100200300400500600700800

M1 M2 M3

HollidayFAO/OMSSchofieldCaldwell

128 137 134

138 144 154

136 154 149

270 293 287

Resolver através de um problemaResolver através de um problemaResultado do cálculo das necessidades

0

50

100

150

200

250

M1 M2 M3

GlicemiaLactatoBHPeso

0100200300400500600700800

M1 M2 M3

Oferta kcal/kg

131125

19,8

J Am Diet Assoc. 2007J Am Diet Assoc. 2007

Harris Benedict: 39% dos Harris Benedict: 39% dos pacientes, subestimou ou pacientes, subestimou ou

superestimou (400kcal/dia)superestimou (400kcal/dia)

Subnutrição

Gravemente enferma

↑ morbidadeBalanço

energético negativo

Briassoulis G. et al. Nutrition, 2001

Gasto energético e utilização de substrato em crianças gravemente enfermas

GER da criança crítica = 75 a 100% GET (Weissman C et al. Chest, 1986)

Aumento do gasto energético

Queimados

Sepsis neonatal

Doença cardíaca congênita

Trauma encefálicoMayes T et al. JADA, 1996; Bauer J et al. Pediatrics, 2002; van der

Kuip M et al. Acta Paediatr, 2003; Phillips R et al. J Neurosurg, 1987

Diminuição do gasto energético

Sedação

Ventilação mecânica

HipotermiaVernon DD et al. Crit Care Med, 2000; Coss-Bu JA et al. Am J Clin Nutr, 1998

Febre

Administração da nutrição

Resposta Metabólica ao estresse em criança é menos marcante quando comparada a do adulto

Briassoulis G et al. Crit Care Med, 2000; Taylor RM et al. Pediatr Clit Care 2003

Criança Gravemente enferma

Gasto energético

Diagnóstico

Tratamento

Idade/crescimento

Febre

Tipo de alimento

Atividade física (rotina: banho e exame físico) pode aumentar o GET em até 35%

Weissman C et al. Chest, 1987; Swinamer DL et al. Crit Care Med, 1987

Equações Preditivas para Determinar Gasto Energético

Equações Preditivas para Determinar Gasto Energético

Derivadas de populações saudáveis

Erros de estimativa podem ser maiores que 40% (superestimativa)

Não levam em conta estado patológico e fisiológico

Equação de Schofield: mais adequada

Coss-Bu JA et al. Am J Clin Nutr, 1998; Schofield WN. Hum Nutr Clin Nutr 1985;

Vazquez Martinez JL et al. Pediatr Crit care Med 2004; Goran MI et al. Am J Physiol 1993; Thompson MA et al. J Pediatr 1995; Kaplan AS et al. J Pediatr 1995

Que equação usar?Que equação usar?

Não recomenda !Não recomenda !

Hipermetabolismo?Hipermetabolismo?

Catecolaminas e IL6Catecolaminas e IL6

Gasto energético basal de crianças Gasto energético basal de crianças gravemente enfermasgravemente enfermas

Qual o gasto energético basal? “Overfeeding”!? (termogênese, CO2, esteatose hepática) “Underfeeding”!? ( lipólise e proteólise) REE x fator estresse? (REE: Harris-Benedict, Talbot, Schofield, FAO/OMS)

??

Cálculo do gasto energéticoCálculo do gasto energético

Schofield (kcal/dia)Schofield (kcal/dia) < 3 anos: menina – (16,252 x peso) + (10,232 x altura) – 413,5 = 414,1kcal/d (+30%) = 538,33kcal/d (89,7kcal/kg atual/d) OMS (kcal/dia)OMS (kcal/dia) < 3 anos: menina – (61 x peso) – 51 = 559kcal/d (+30%) = 726,7kcal/d (121kcal/kg atual/d) Talbot 1936Talbot 1936 6kg = 336kcal/d Holliday e Segar, 1967Holliday e Segar, 1967 até 10kg = 100kcal/kg PI/d = 600kcal/d

0

200

400

600

800

1000

1200

1400PBMR-HB

PBMR-WHO

PBMR-SchofieldPBMR-Talbot

MEE

Fig. 1: Comparação entre o gasto energético medido e o GEB predito por equações. HB – Harris Benedict; WHO – FAO/OMS; MEE – gasto energético

medidoBriassoulis G et al., 2000Briassoulis G et al., 2000

**

** **

0200400600800

100012001400160018002000

PEE-HBPEE-WHOPEE-SchofieldPEE-TalbotMEE

Fig. 2: Comparação entre o gasto energético medido e o GET predito por equações. HB – Harris Benedict; WHO – FAO/OMS; MEE – gasto energético

medidoBriassoulis G et al., 2000Briassoulis G et al., 2000

** ****

**

Criança gravemente enfermaCriança gravemente enferma

Avaliação Nutricional – Gasto energéticoAvaliação Nutricional – Gasto energético

Fator injúria e fator atividadeFator injúria e fator atividade Superestima o gasto energético total (GET) Se criança subnutrida – PEE com peso ideal superestima!

Jose Luis Vazquez Martinez et al., Jose Luis Vazquez Martinez et al., 20042004

PEE, kcal/diaHarris-BenedictCaldwell-KennedySchofieldFAO/WHO/UNUMaffeisFleischKleiberDreyerHunterMEE, kcal/dia

-848 256,4*625,7 403,2761,7 320,8*740,7 338,8*855,9 188,1*726,4 298,8536,8 285,4*963,8 221,7*350,8 263,5*

673,8 384

Tabela: Gasto energético predito e medido em Tabela: Gasto energético predito e medido em crianças sob ventilação mecânica, gravemente crianças sob ventilação mecânica, gravemente

enfermasenfermas 46 crianças – 1as seis horas após a injúria

PEE – superestimativa do gasto energético

MEE hipometabolismo

Ventilação mecânica

Analgesia

Sedação

Bloqueador neuro-muscular

Subnutrição

Martinez JLV et al., Martinez JLV et al., 20042004

Gasto energético total de crianças Gasto energético total de crianças gravemente enfermasgravemente enfermas

Crianças (Crianças ( 16 meses) em UTI 16 meses) em UTI MEE x 1,4 RQ adequado = 0,875 = 60% glicose e 40% lipídio Proteína – 1,4 a 2,5g/kg

Klerk et al., 2002Klerk et al., 2002

Criança gravemente enfermaCriança gravemente enferma

Avaliação NutricionalAvaliação Nutricional

Estimativa da necessidade energética na EuropaEstimativa da necessidade energética na Europa Schofield 55%Schofield 55% Harris-Benedict 42%Harris-Benedict 42% FAO/OMSFAO/OMS SeashoreSeashore FleiscFleisc 92% CTI pediátrico corrigem GEB pelo fator 92% CTI pediátrico corrigem GEB pelo fator injúriainjúria

1%

Martijn van der Kuip et al., Martijn van der Kuip et al., 20042004

Gasto energético de repouso e utilização de substrato Gasto energético de repouso e utilização de substrato na resposta inflamatória sistêmica e na sepsisna resposta inflamatória sistêmica e na sepsis

01020304050607080

Criançascríticas

Controles

Desvio padrãoMédiaDesvio padrão

Turi et al., 2000Turi et al., 2000

Kcal/kg/diaKcal/kg/dia

01020304050607080

SIRS Sepsis

Desvio padrãoMédiaDesvio padrão

Turi et al., 2000Turi et al., 2000

Kcal/kg/diaKcal/kg/dia

Gasto energético de repouso e utilização de substrato Gasto energético de repouso e utilização de substrato na resposta inflamatória sistêmica e na sepsisna resposta inflamatória sistêmica e na sepsis

RQ = 0,88 = utilização de carboidrato e lipídio

Contribuição dos principais substratos ao Contribuição dos principais substratos ao hipermetabolismo de pacientes queimadoshipermetabolismo de pacientes queimados

Ácido graxo (mol/kg/min)Glicose (mg/kg/min)Proteína (g/kg/dia)REE (kcal/kg/dia)

Indivíduo saudável3,8 0,3

0,95 0,040,85 0,1225,3 0,6

Paciente queimado8,8 0,111,26 0,111,2 0,245,5 2,4

% aumento132334181

LipídioGlicoseProteína

60%25%15%

72%17%11%

Contribuição ao GET Indivíduo saudável Paciente queimado

Herdon DN, Tompkins RG; 2004Herdon DN, Tompkins RG; 2004

Utilização de substratoUtilização de substrato

Carboidrato

Proteína

Lipídeo

Diferença no consumo de O2 e na produção de CO2

Iapichino Iapichino et alet al., Minerva Anestesiol 2006., Minerva Anestesiol 2006

Utilização de substratoUtilização de substrato

Carboidrato

Proteína

Lipídeo

Necessidade de O2 para oxidação de 1 mole: 134 (CHO), 515 (Lip), 114 (Ptn)

Iapichino Iapichino et alet al., Minerva Anestesiol 2006., Minerva Anestesiol 2006

Utilização de substratoUtilização de substrato

1 kcal de Carboidrato

1 kcal de Proteína

1 kcal de Lipídeo

200 ml de O2; 200 ml de VCO2

239 ml de O2; 191 ml de VCO2

212 ml de O2; 157 ml de VCO2

RQ = VCO2/VO2RQ = VCO2/VO2RQ = 0,707; utilização de lípides

RQ 1; utilização de carboidrato

RQ = 0,84; utilização de proteínaIapichino Iapichino et alet al., Minerva Anestesiol 2006., Minerva Anestesiol 2006

Calorimetria e utilização de substratoCalorimetria e utilização de substrato

Para que serve?Para que serve?

Avaliação da adequação da terapia nutricionalAvaliação da adequação da terapia nutricional

VO2VO2 VCO2VCO2 Excreção de nitrogênio urinárioExcreção de nitrogênio urinário Utilização de proteína (g/min) = 6,25 x nitrogênio uréico urinário Utilização de proteína (g/min) = 6,25 x nitrogênio uréico urinário (N)(N) Utilização de gordura (g/min) = 1,67 (VO2 – VCO2) – 1,92NUtilização de gordura (g/min) = 1,67 (VO2 – VCO2) – 1,92N Síntese de gordura (g/min) = 1,67 (VO2 – VCO2) + 1,92NSíntese de gordura (g/min) = 1,67 (VO2 – VCO2) + 1,92N Utilização de glicose (g/min) = 4,55 VCO2 – 3,21 VO2 – 2,87 Utilização de glicose (g/min) = 4,55 VCO2 – 3,21 VO2 – 2,87 (utilização de gordura)(utilização de gordura) Utilização de glicose (g/min) = 1,34 (VCO2 – 4,88N) (síntese de Utilização de glicose (g/min) = 1,34 (VCO2 – 4,88N) (síntese de gordura)gordura)

RQ = VCO2/VO2

RQ = VCO2/VO2

Calorimetria e utilização de substratoCalorimetria e utilização de substrato

Para que serve?Para que serve?

Avaliação da adequação da terapia nutricionalAvaliação da adequação da terapia nutricional

RQ = reflete a % de utilização de gordura e de carboidratoRQ = reflete a % de utilização de gordura e de carboidrato RQ > 1 = Hiperventilação; acidose metabólica; “overfeeding”; RQ > 1 = Hiperventilação; acidose metabólica; “overfeeding”; LIPOGÊNESELIPOGÊNESE RQ < 1 = Hipoventilação; subalimentação; Fase aguda da doença; RQ < 1 = Hipoventilação; subalimentação; Fase aguda da doença; LIPÓLISELIPÓLISE A utilização de substrato depende da ingestão de substratoA utilização de substrato depende da ingestão de substrato

Criança gravemente enfermaCriança gravemente enferma

Avaliação Nutricional - MonitoramentoAvaliação Nutricional - Monitoramento

Peck MD & Chang Y, 1999Peck MD & Chang Y, 1999

Quociente respiratório (RQ): avalia a utilização do Quociente respiratório (RQ): avalia a utilização do substratosubstrato Se RQ < 0,8 sugere subalimentaçãoSe RQ < 0,8 sugere subalimentação Se RQ = 0,8 – 0,95 sugere adequada utilização de Se RQ = 0,8 – 0,95 sugere adequada utilização de substrato (mista)substrato (mista) Se RQ > 1 sugere excesso de carboidrato, lipogêneseSe RQ > 1 sugere excesso de carboidrato, lipogênese

Energia ingerida (kcal/kg/d)TMEE (kcal/kg/d)Ingestão de carboidrato (mg/kg/min)Utilização de carboidrato (mg/kg/min)Ingestão de proteína (g/kg/d)Utilização de proteína (g/kg/d)Ingestão de lipídios (g/kg/d)Utilização de lipídios (g/kg/d)RQ

Tabela: Ingestão de substrato e utilização Tabela: Ingestão de substrato e utilização versusversus balanço balanço nitrogenadonitrogenado

79 553,3 1,76,8 0,5

6,0 0,6

2,2 0,21,2 0,1

3,4 0,2

2,1 0,30,89 0,02

41,6 5,350,4 1,94,8 0,6

4,4 0,6

0,9 0,21,9 0,2

1,1 0,3

2,1 0,40,85 0,02

< 0,0010,230,02

0,08

< 0,001< 0,001

< 0,001

1,00,12

Joosten et al., 1999Joosten et al., 1999

Parâmetros BN + BN - Valor p

Quando REE foi corrigido para peso e para massa livre de gordura todos os valores foram semelhantes ao controle.

O tipo de alimento altera o gasto energético?

JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2003 Jan-Feb;27(1):47-51. LinksResting energy expenditure in children with cyanotic and noncyanotic

congenital heart disease before and after open heart surgery.Avitzur Y, Singer P, Dagan O, Kozer E, Abramovitch D, Dinari G, Shamir R.

Division of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, Schneider Children's Medical Center of Israel, Petach Tikva, Israel. yaron.avitzur@sickkids.ca

O gasto energético de cianóticos e não cianóticos foi semelhante antes e após 5 dias de cirurgia cardíaca.

A equação de Schofield foi a que mais se aproximou do REE calculado pela calorimetria em crianças < 3 anos (antes e após a cirurgia cardíaca).

Crianças na sua maioria não são hipermetabólicas.

Transição EpidemiológicaTransição Epidemiológica

Taxa Metabólica Basal em adolescentes com Taxa Metabólica Basal em adolescentes com sobrepeso e obesidade: Equações estão sobrepeso e obesidade: Equações estão

apropriadas?apropriadas?

Schneider P & Meyer F,Rev Bras Med Esporte 2005

35 meninos (12 a 17 anos)35 meninos (12 a 17 anos) Calorimetria Indireta

Calcula-se a quantidade total de energia produzida, utilizando o oxigênio

consumido e o gás carbônico produzido

Schneider P & Meyer F,Rev Bras Med Esporte 2005

Taxa Metabólica Basal em adolescentes com sobrepeso Taxa Metabólica Basal em adolescentes com sobrepeso e obesidade: Equações estão apropriadas?e obesidade: Equações estão apropriadas?

Dificuldade de Dificuldade de adaptação à dieta adaptação à dieta

rica em lipídeo ou em rica em lipídeo ou em carboidratocarboidrato

Treuth MS et al., Am J Clin Nutr 2003

12 crianças (6-9 anos)12 crianças (6-9 anos)

12 adolescentes (13-16 anos)12 adolescentes (13-16 anos)

LF HC:LF HC: Lip 25%; CHO 60%Lip 25%; CHO 60%

HF LC:HF LC: Lip 55%; CHO 30%Lip 55%; CHO 30%

Treuth MS et al., Am J Clin Nutr 2003

LF HC:LF HC: QR (quociente QR (quociente respiratório) e respiratório) e utilização de utilização de

carboidratocarboidrato

HF LC:HF LC: QR (quociente QR (quociente respiratório) e respiratório) e utilização de utilização de

lipídeoslipídeos

Resultados mais marcantes em meninos do que em meninasResultados mais marcantes em meninos do que em meninasTreuth MS et al., Am J Clin Nutr 2003

Puberdade, gordura corporal Puberdade, gordura corporal e intra-abdominal, atividade e intra-abdominal, atividade

física: variáveis que não física: variáveis que não alteraram a utilização de alteraram a utilização de

substratosubstrato

Tipo de dieta não alterou o Tipo de dieta não alterou o gasto energético total (GET)gasto energético total (GET)

Treuth MS et al., Am J Clin Nutr 2003

Crianças e adolescentes Crianças e adolescentes saudáveis não obesos se adaptam saudáveis não obesos se adaptam

a uma dieta HF ou HCa uma dieta HF ou HC

Em obesos: estudos ainda em Em obesos: estudos ainda em andamento e controversosandamento e controversos

Treuth MS et al., Am J Clin Nutr 2003

↑ ↑ Duração da obesidade (> 4 anos) Duração da obesidade (> 4 anos) ↓ ↓ utilização de carboidrato ( em utilização de carboidrato ( em 32%) e 32%) e ↑ ↑ a utilização de lipídeo.a utilização de lipídeo.

↑ ↑ Massa gorda Massa gorda ↑ ↑ a oxidação do a oxidação do lipídeo exógeno e ↓lipídeo exógeno e ↓ a oxidação do a oxidação do lipídeo endógeno.lipídeo endógeno.

Sun et al., Obesity reviews 2004

Utilização de substratos em crianças obesasUtilização de substratos em crianças obesas

2 semanas 2 meses14 adolescentes obesos

Dieta + AF intensa Dieta + AF intensa

7 adolescentes obesos

↑ oxidação de lípides

Em relação à fase 1

Todos ↓ peso

Obesidade: tratamento e oxidação de lípidesObesidade: tratamento e oxidação de lípides

Brandou Brandou et alet al. Diabetes Metab 2003. Diabetes Metab 2003

Substrate oxidation during exercise: type 2 diabetes is associated Substrate oxidation during exercise: type 2 diabetes is associated with a decrease in lipid oxidation and an earlier shift towards with a decrease in lipid oxidation and an earlier shift towards

carbohydrate utilizationcarbohydrate utilization

Exercício e Diabetes tipo II

Qual é a adaptação metabólica durante o exercício?

30 indivíduos com Diabetes tipo II versus 38 controles (ambos sedentários)

Submetidos a exercícios de alta intensidade

Utilização de lípides em diabéticos foi menor, independente do tipo de exercício

Houve maior utilização de CHO pelos diabéticos, porém com menor intensidade que os controles

Ghanassia et al. Diabetes Metab 2006Ghanassia et al. Diabetes Metab 2006

Estou perdido!!!

Equipe multidisciplinar

Equação como primeiro passo

Experiência clínica

Monitoramento adequado

Obrigada...Obrigada...