Den anabolske effekt af perioperativ ernæring med insulin hos patienter, der gennemgår CABG

Åben hjertekirurgi er forbundet med en katabolisk reaktion, som er karakteriseret ved hyperglykæmi og proteintab i hele kroppen. Resultater af en tidligere undersøgelse viste, at en reduktion i helkropsproteinnedbrydning og -syntese hos patienter, der fik insulin og isokaloriske mængder af glukose (hyperinsulinemisk-normoglykæmisk klemme, HNC) efter koronararterie-bypass-operation (CABG). Fordi proteinoxidation ikke ændrede sig, og de cirkulerende koncentrationer af aminosyrer faldt (hypoaminoacidæmi) ved tilstedeværelse af insulinterapi, forblev helkropsproteinbalancen negativ, dvs. patienterne var stadig katabolske. Efterforskerne antager, at denne mangel på anabolsk effekt skyldes fraværet af anabolsk substratforsyning (aminosyrer). Det primære formål med denne undersøgelse er at teste hypotesen om, at insulin administreret som en del af en hyperinsulinemisk-normoglykæmisk klemme under og umiddelbart efter CABG:

1. Vil inducere helkropspositiv proteinbalance, hvis det suppleres med intravenøse aminosyrer (AA) i mængder for at bevare normale AA-plasmakoncentrationer (isoaminoacidæmi), og
2. Vil yderligere forbedre helkropsproteinbalancen, hvis det kombineres med infusion af AA i mængder, der øger AA-plasmakoncentrationerne til supranormale niveauer (hyperaminoacidæmi) Det primære resultat, helkropsproteinbalancen, vil blive målt 2 timer efter operationen på intensivafdelingen enhed. Sekundære mål omfatter (1) måle leveralbuminsyntese og (2) vurdere ændringer i det metabolisk-endokrine miljø.

Metoder: 30 patienter, der er planlagt til elektiv CABG-kirurgi, der kræver kardiopulmonal bypass, vil blive tilmeldt. Patienter, der samtykker, vil blive opdelt tilfældigt i 3 grupper. Patienter i gruppe 1 vil modtage HNC fra begyndelsen af ​​operationen til slutningen af ​​den otte timer lange undersøgelsesperiode efter operationen. Der gives ingen aminosyrer. Patienter i gruppe 2 vil modtage HNC og AA (Travasol Baxter, Deerfield IL) under og efter operationen i en mængde svarende til 20 % af patientens energiforbrug (EE) målt før operationen for at opretholde isoaminoacidæmi. Patienter i gruppe 3 vil modtage HNC og Travasol i løbet af og efter operationen i en mængde svarende til 35 % af patientens EE for at fremme hyperaminoacidæmi. HNC vil bestå af en insulininfusion på 5 mU/kg/min kombineret med en variabel infusion af glucose (dextrose 20%) for at opretholde normoglykæmi (4-6 mmol/L). Helkropsproteinbalancen vil blive vurderet ved hjælp af L-[1-13C]leucinsporkinetik. Proteinbalancen vil blive beregnet som proteinsyntese minus leucinhastighed (Ra) med positive værdier, der indikerer anabolisme og negative værdier katabolisme. Hele kroppens glukosemetabolisme vil blive vurderet ved hjælp af stabile isotopsporere [6,6-2H2]glukose. Hepatisk albuminsyntese vil blive bestemt ved at bruge primet kontinuerlig infusion af L-[2H5]phenylalanin. De præoperative målinger vil blive udført om morgenen før operationen. Postoperative undersøgelser vil blive udført 2 timer efter operationen på intensivafdelingen. Patienterne vil blive fulgt i 12 timer efter operationen. Leucinkinetikken i hele kroppen mellem de to grupper vil blive analyseret ved hjælp af ANOVA til gentagne målinger. Statistisk signifikans vil blive sat til P<0,05. Alle p-værdier vil blive præsenteret er 2-halede.

Sporkinetik:

Leucin- og glucosemetabolismemålinger i hele kroppen blev foretaget under postabsorptive forhold dagen før operationen og, postoperativt, på intensivafdelingen. Plasmakinetikken for glucose og leucin, dvs. glucose og leucins fremkomsthastighed (Ra), leucinoxidation og ikke-oxidativ leucinbortskaffelse, blev bestemt ved en primet konstant infusion af spormængder af L-[1-13C]leucin og [6] ,6-2H2]glucose. Blod- og udåndede luftprøver blev indsamlet før infusionen for at analysere baseline berigelser. Priming doser af NaH13CO3 (1 µmol/kg, po), L-[1-13C]leucin (4 µmol/kg, iv) og [6,6-2H2]glucose (22 µmol/kg, iv), blev administreret efterfulgt ved infusion af L-[1-13C]leucin (0,06 µmol.kg-1.min-1) og [6,6-2H2]glucose (0,44 µmol.kg-1.min-1). Til bestemmelse af 13CO2-isotopberigelser blev der udtaget fire udåndingsprøver efter 150, 160, 170 og 180 minutters isotopinfusion.

Leucin- og glucosekinetik i hele kroppen blev beregnet ved den konventionelle isotopfortyndingsteknik ved anvendelse af en tilfældig model med to pools under steady state-betingelser. Ved isotopisk steady state er Ra for umærket substrat i plasma afledt af plasmaisotopberigelsen, udtrykt som MPE, ifølge følgende ligning: Ra = I.(MPEinf/MPEpl - 1), hvor I er infusionshastigheden af ​​sporstoffet , MPEinf er berigelsen af ​​sporstoffet i infusatet, og MPEpl er sporstofberigelsen i plasma. De endelige MPE-værdier repræsenterer gennemsnittet af alle MPE-målingerne under hvert isotopisk plateau. Isotopiske steady state-betingelser blev betragtet som gyldige, når CV af MPE-værdierne ved isotopisk plateau var <5%.

Ved isotopisk steady state kvantificeres leucinflux (Q) ved følgende formel: Q = S+O = B+I, hvor S er syntesehastigheden af ​​protein fra leucin, O er oxidationshastigheden, B er proteinnedbrydning og Jeg er kostindtaget. Ydermere er Q lig med Ra (Ra = B+I) og forsvindingshastigheden (Rd; Rd = S+O). Når sporstofundersøgelser udføres i fastende tilstande, er leucinflux lig med B. Hastigheden af ​​proteinsyntese beregnes ved at trække leucinoxidation fra leucinflux (S = Q-O). Proteinbalancen beregnes som proteinsyntese minus leucin Ra med positive værdier, der indikerer anabolisme og negative værdier katabolisme. Plasma [1-13C]α-KIC bruges til at beregne fluxen og oxidationen af ​​leucin. α-KIC dannes intracellulært ud fra leucin og frigives til det systemiske kredsløb. Det afspejler berigelsen af ​​den intracellulære prækursorpulje mere præcist end plasmaleucin selv.