DOI: https://doi.org/10.1186/s13054-026-06102-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42204563
تاريخ النشر: 2026-05-27
المؤلف: Timo Oosterveld وآخرون
الموضوع الرئيسي: التغذية السريرية وأمراض الجهاز الهضمي
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة التغيرات الأيضية في المرضى الذين يعانون من مرض حاد مطول، وبشكل خاص أولئك الذين قضوا 10 أيام أو أكثر في وحدة العناية المركزة. أجريت الدراسة عبر عدة مراكز في أوروبا وأستراليا من 2022 إلى 2024، وشملت 433 مريضًا بالغًا خضعوا لقياس السعرات الحرارية غير المباشر، مما أسفر عن 1194 قياسًا. كانت النتيجة الرئيسية تركز على التغيرات في استهلاك الطاقة مع مرور الوقت، كاشفة عن نمط ثنائي الطور: زيادة أولية في استهلاك الطاقة تصل ذروتها حوالي اليوم العاشر، تليها انخفاض كبير (p < 0.001). ظل هذا الانخفاض ذا دلالة إحصائية بعد التعديل لمتغيرات سريرية مختلفة، بما في ذلك الجنس والعمر وعلامات الالتهاب (p = 0.001، الشرط $R^2 = 0.76$). بالإضافة إلى ذلك، وجدت الدراسة أن نسبة اليوريا: الكرياتينين زادت خلال الأيام العشرة الأولى (p < 0.001)، بينما أظهر معامل التنفس ارتباطًا غير دال مع الوقت (p = 0.067). حدد تحليل الفئات الكامنة ثلاث مسارات متميزة لاستهلاك الطاقة: نقص الأيض، الأيض الطبيعي، وزيادة الأيض (الانتروبيا 0.63). تشير النتائج إلى أن ديناميات استهلاك الطاقة معقدة وقد تعكس تباينًا أيضيًا أساسيًا في هذه الفئة من المرضى، مما يستدعي مزيدًا من البحث للتحقق من هذه المجموعات الفرعية وآثارها البيولوجية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور الحاسم للتغيرات الأيضية في الاستجابات الفسيولوجية للمرضى في وحدات العناية المركزة (ICUs). تشير إلى أنه بغض النظر عن المشكلة الصحية الأولية، يظهر المرضى عادة نمطًا ثابتًا من مقاومة الأنسولين، وتحريك احتياطيات الطاقة، وتفكك البروتين خلال المراحل المبكرة من إقامتهم في وحدة العناية المركزة. غالبًا ما تحل هذه التغيرات الأيضية بعد المرحلة الحادة أو تتطور إلى حالة من المرض الحاد المستمر، والتي تتميز بأسوأ النتائج وزيادة استهلاك الموارد في وحدة العناية المركزة. حددت الأبحاث السابقة انتقالًا كبيرًا حول اليوم العاشر من دخول وحدة العناية المركزة، حيث تصبح درجات الشدة التقليدية أقل تنبؤًا بنتائج المرضى، مما يشير إلى أن العوامل التي تتجاوز ظروف القبول الأولية قد تؤثر على التعافي.
تهدف الدراسة إلى التحقيق في مسار استهلاك الطاقة (EE) ومؤشرات أيضية ذات صلة، مثل استخدام الركيزة، وتفكك البروتين، والالتهاب، بشكل خاص في المرضى الذين يعانون من مرض حاد مستمر، يعرف بأنه إقامة في وحدة العناية المركزة لمدة 10 أيام أو أكثر. يفترض المؤلفون أنه ستكون هناك تغييرات ملحوظة في استهلاك الطاقة ومعامل التنفس بين المرحلتين الحادة وما بعد الحادة من رعاية وحدة العناية المركزة. هذه الأبحاث ضرورية لتعزيز فهم الديناميات الأيضية في المرضى الذين يقضون وقتًا طويلاً في وحدة العناية المركزة، مما يمكن أن يوجه إدارة التغذية ويحسن النتائج السريرية.
الطرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. يتم وصف المنهجية بطريقة منهجية، مع تسليط الضوء على البروتوكولات لجمع البيانات، وتقنيات التحليل، وأي طرق إحصائية تم تطبيقها لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات عن الضوابط والمتغيرات التجريبية، مما يضمن أن النتائج قوية وموثوقة. من خلال تقديم حساب واضح وشامل للطرق، يمكّن المؤلفون الباحثين الآخرين من تكرار الدراسة والتحقق من نتائجها، وبالتالي المساهمة في النقاش العلمي الأوسع.
النتائج
يقدم قسم النتائج تحليلًا شاملاً لعوامل مختلفة تؤثر على استهلاك الطاقة والمقاييس ذات الصلة في مرضى وحدة العناية المركزة. تشير النتائج الرئيسية إلى أن إضافة درجة SOFA إلى النماذج لم تغير أنماط استهلاك الطاقة، ومعامل التنفس (RQ)، واستهلاك الأكسجين ($VO_2$)، أو إنتاج ثاني أكسيد الكربون ($VCO_2$) بين المرضى الأوروبيين. ومن الجدير بالذكر أن المرضى الأوروبيين كانوا يتميزون بزيادة العمر، وانخفاض مؤشر كتلة الجسم (BMI)، وانخفاض معدل الوفيات المتوقع، وزيادة حدوث الإنتان مقارنة بنظرائهم الأستراليين.
كشفت تحليلات إضافية تشمل المرضى الذين كانت مدة إقامتهم أقل من 10 أيام عن عدم وجود اختلافات كبيرة في مسارات المرحلة الحادة عند مقارنتها بأولئك الذين كانت إقامتهم أطول. كما استكشفت الدراسة عتبات مختلفة لمدة الإقامة، ووجدت أنه بينما كان النمط الثنائي الطور أقل وضوحًا في نماذج الإقامة الأطول، تداخلت فترات الثقة، مما يشير إلى عدم وجود اختلافات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، أسفر تحليل المرضى الذين لديهم قياسين على الأقل عن مسارات تتماشى مع التحليل الرئيسي. تم التعامل مع البيانات المفقودة، وخاصة لبروتين سي التفاعلي (CRP)، من خلال الاستيفاء الخطي، مما قلل بنجاح من نسبة البيانات المفقودة إلى 11.5%. النموذج النهائي شمل 1003 قياسات للتحليل الرئيسي لاستهلاك الطاقة.
المناقشة
تحققت هذه الدراسة الاستباقية متعددة المراكز من مسارات استهلاك الطاقة في المرضى الذين يقضون فترات طويلة في وحدة العناية المركزة عبر سبعة مستشفيات في السويد وهولندا وسويسرا وأستراليا. شملت الدراسة 433 مريضًا تتراوح أعمارهم بين 18 عامًا وما فوق، مع تركيز النتيجة الرئيسية على التغيرات في استهلاك الطاقة مع مرور الوقت، والنتائج الثانوية بما في ذلك معامل التنفس (RQ)، واستهلاك الأكسجين (VO₂)، وإنتاج ثاني أكسيد الكربون (VCO₂). كشفت النتائج الرئيسية عن زيادة أولية في متوسط استهلاك الطاقة خلال الأيام العشرة الأولى، تليها انخفاض تدريجي، والذي ظل ذا دلالة إحصائية بعد التعديل للمتغيرات. كما حددت الدراسة ثلاثة أنماط أيضية متميزة من خلال تحليل الفئات الكامنة، مما يبرز التباين في استهلاك الطاقة بين المرضى.
يتحدى النمط الثنائي الطور الملحوظ لاستهلاك الطاقة التصور القائل بأن المرض الحاد المستمر هو حالة فرط الأيض. قد يُعزى الانخفاض في استهلاك الطاقة مع مرور الوقت إلى عوامل مثل تآكل العضلات التدريجي والتغيرات في تنظيم الأيض. ومن الجدير بالذكر أن الدراسة تؤكد على أهمية قياس السعرات الحرارية غير المباشر في إدارة الاحتياجات الغذائية للمرضى ذوي الحالات الحرجة، حيث يمكن أن تختلف الاستجابات الأيضية الفردية بشكل كبير. تشمل القيود احتمال وجود تحيز للبقاء وطبيعة تحليل الفئات الكامنة الاستكشافية، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من البحث للتحقق من هذه النتائج واستكشاف الآثار التنبؤية لاستهلاك الطاقة في المرض الحاد.
DOI: https://doi.org/10.1186/s13054-026-06102-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42204563
Publication Date: 2026-05-27
Author(s): Timo Oosterveld et al.
Primary Topic: Clinical Nutrition and Gastroenterology
Overview
This study investigates the metabolic alterations in patients experiencing prolonged critical illness, specifically those with an ICU stay of 10 days or more. Conducted across multiple centers in Europe and Australia from 2022 to 2024, the research involved 433 adult patients who underwent indirect calorimetry, yielding 1194 measurements. The primary outcome focused on changes in energy expenditure over time, revealing a biphasic pattern: an initial increase in energy expenditure peaking around day 10, followed by a significant decline (p < 0.001). This decline remained significant after adjusting for various clinical parameters, including sex, age, and inflammatory markers (p = 0.001, conditional $R^2 = 0.76$). Additionally, the study found that the urea:creatinine ratio increased during the first 10 days (p < 0.001), while the respiratory quotient showed a non-significant association with time (p = 0.067). Latent class analysis identified three distinct trajectories of energy expenditure: hypo-, normo-, and hypermetabolism (entropy 0.63). The findings suggest that energy expenditure dynamics are complex and may reflect underlying metabolic heterogeneity in this patient population, warranting further investigation to validate these subgroups and their biological implications.
Introduction
The introduction highlights the critical role of metabolic alterations in the physiological responses of patients in intensive care units (ICUs). It notes that regardless of the initial health issue, patients typically exhibit a consistent pattern of insulin resistance, mobilization of energy reserves, and protein catabolism during the early stages of their ICU stay. These metabolic changes often resolve after the acute phase or evolve into a state of persistent critical illness, which is characterized by worse outcomes and increased resource consumption in the ICU. Previous research has identified a significant transition around day 10 of ICU admission, where traditional severity scores become less predictive of patient outcomes, indicating that factors beyond initial admission circumstances may influence recovery.
The study aims to investigate the time course of energy expenditure (EE) and related metabolic indices, such as substrate utilization, protein catabolism, and inflammation, specifically in patients experiencing persistent critical illness, defined as an ICU stay of 10 days or longer. The authors hypothesize that there will be notable changes in energy expenditure and the respiratory quotient between the acute and post-acute phases of ICU care. This research is crucial for enhancing understanding of metabolic dynamics in prolonged ICU patients, which can inform nutritional management and improve clinical outcomes.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology is described in a systematic manner, highlighting the protocols for data collection, analysis techniques, and any statistical methods applied to interpret the results.
Additionally, the section may include information on the experimental controls and variables, ensuring that the findings are robust and reliable. By providing a clear and comprehensive account of the methods, the authors enable other researchers to replicate the study and validate its findings, thereby contributing to the broader scientific discourse.
Results
The results section presents a comprehensive analysis of various factors affecting energy expenditure and related metrics in ICU patients. Key findings indicate that the addition of the SOFA score to the models did not alter the time patterns of energy expenditure, respiratory quotient (RQ), oxygen consumption ($VO_2$), or carbon dioxide production ($VCO_2$) among European patients. Notably, European patients were characterized by older age, lower body mass index (BMI), reduced predicted mortality, and a higher incidence of sepsis compared to their Australian counterparts.
Further analyses involving patients with a length of stay of less than 10 days revealed no significant differences in acute phase trajectories when compared to those with longer stays. The study also explored various length of stay thresholds, finding that while the biphasic pattern was less pronounced in longer stay models, the confidence intervals overlapped, indicating no significant differences. Additionally, the analysis of patients with at least two measurements yielded trajectories consistent with the primary analysis. The handling of missing data, particularly for C-reactive protein (CRP), involved linear interpolation, which successfully reduced missingness to 11.5%. The final model incorporated 1003 measurements for the primary analysis of energy expenditure.
Discussion
This prospective, multicenter observational study investigated energy expenditure trajectories in patients with prolonged ICU stays across seven hospitals in Sweden, the Netherlands, Switzerland, and Australia. The study included 433 patients aged 18 and older, with a primary outcome focused on changes in energy expenditure over time, and secondary outcomes including respiratory quotient (RQ), oxygen consumption (VO₂), and carbon dioxide production (VCO₂). Key findings revealed an initial increase in mean energy expenditure during the first 10 days, followed by a gradual decline, which remained statistically significant after adjusting for covariates. The study also identified three distinct metabolic phenotypes through latent class analysis, highlighting the variability in energy expenditure among patients.
The observed biphasic pattern of energy expenditure challenges the perception of persistent critical illness as a hypermetabolic state. The decline in energy expenditure over time may be attributed to factors such as progressive muscle wasting and changes in metabolic regulation. Notably, the study emphasizes the importance of indirect calorimetry in managing nutritional needs in critically ill patients, as individual metabolic responses can vary significantly. Limitations include potential survivorship bias and the exploratory nature of the latent class analysis, underscoring the need for further research to validate these findings and explore the prognostic implications of energy expenditure in critical illness.