RU2550078C1 - Method of determining individual upper boundary of person's requirement of macronutrients and energy - Google Patents
Method of determining individual upper boundary of person's requirement of macronutrients and energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550078C1 RU2550078C1 RU2013149835/14A RU2013149835A RU2550078C1 RU 2550078 C1 RU2550078 C1 RU 2550078C1 RU 2013149835/14 A RU2013149835/14 A RU 2013149835/14A RU 2013149835 A RU2013149835 A RU 2013149835A RU 2550078 C1 RU2550078 C1 RU 2550078C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- day
- energy
- load
- energy consumption
- individual
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 title claims abstract description 16
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 claims abstract description 29
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 13
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000009662 stress testing Methods 0.000 claims description 8
- 235000021062 nutrient metabolism Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000037149 energy metabolism Effects 0.000 claims 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 abstract description 21
- 230000037213 diet Effects 0.000 abstract description 20
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 abstract description 10
- 238000007707 calorimetry Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 5
- 230000003050 macronutrient Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 13
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 12
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 6
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 4
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000006318 protein oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- 206010002383 Angina Pectoris Diseases 0.000 description 1
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 1
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 1
- 206010062519 Poor quality sleep Diseases 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- -1 macronutrients Chemical class 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000037323 metabolic rate Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для подбора индивидуальной диетотерапии в лечебно-профилактических учреждениях.The invention relates to medicine and can be used to select individual diet therapy in medical institutions.
Питание является неотъемлемой частью жизнедеятельности человека и одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на здоровье. В настоящее время разработаны специализированные диеты для лечения самых разных заболеваний. Однако проблема заключается в том, что разработанные в настоящее время диеты ориентированы исключительно на патогенетическое действие фактора питания, усредненные возрастные потребности больных в пищевых веществах и энергии и практически не учитывают индивидуальных потребностей больного, что резко снижает эффективность проводимой диетотерапии. Отсутствие у врача объективной информации о действительных потребностях больного в энергии и макронутриентах приводит к частым терапевтическим ошибкам. Назначение деперсонализированной диеты в этом случае наносит объективный вред больному в виде патологических метаболических сдвигов и неблагоприятных (а зачастую и малообратимых) изменений количественных показателей состава тела, усугубления клинического течения заболеваний и ухудшения прогноза.Nutrition is an integral part of human life and one of the most important factors affecting health. Currently, specialized diets have been developed to treat a wide variety of diseases. However, the problem is that the currently developed diets are focused solely on the pathogenetic effect of the nutrition factor, the average age-related needs of patients for nutrients and energy, and practically do not take into account the individual needs of the patient, which dramatically reduces the effectiveness of diet therapy. The doctor’s lack of objective information about the patient’s actual needs for energy and macronutrients leads to frequent therapeutic errors. The appointment of a depersonalized diet in this case causes objective harm to the patient in the form of pathological metabolic shifts and adverse (and often irreversible) changes in quantitative indicators of body composition, aggravation of the clinical course of diseases and worsening prognosis.
Помимо этого, любая диетотерапия требует постоянной коррекции проводимого лечения, в зависимости от динамики клинического статуса больного, эффективности лечения, фазы заболевания, что также должно проводится под контролем объективных показателей обмена веществ и энергии.In addition, any diet therapy requires constant correction of the treatment, depending on the dynamics of the patient’s clinical status, treatment effectiveness, phase of the disease, which should also be controlled by objective indicators of metabolism and energy.
Таким образом, необходимость наличия метода объективного исследования действительных потребностей больного в веществах и энергии для индивидуализации диетотерапии и инструментального контроля ее эффективности не вызывает сомнений.Thus, the need for an objective study of the patient’s actual needs for substances and energy for individualizing diet therapy and instrumental monitoring of its effectiveness is beyond doubt.
Учет индивидуальных потребностей больного в макронутриентах и энергии подразумевает определение оптимального диапазона (нижней и верхней границы) персональных потребностей больного в макронутриентах и энергии - так называемого «индивидуального метаболического коридора». При этом, нижней границей указанного коридора должны служить показатели энерготрат и скоростей окисления макронутриентов в состоянии основного обмена, а верхней границей - те же показатели при средней физической активности больного в течение суток.Taking into account the patient’s individual needs for macronutrients and energy implies determining the optimal range (lower and upper bounds) of the patient’s personal needs for macronutrients and energy - the so-called “individual metabolic corridor”. At the same time, the lower boundary of the indicated corridor should serve as indicators of energy expenditure and oxidation rates of macronutrients in the state of basic metabolism, and the upper limit - the same indicators with the average physical activity of the patient during the day.
В настоящее время известен метод непрямой респираторной калориметрии покоя, позволяющий оценивать энерготраты и скорости окисления основных пищевых веществ в состоянии основного обмена [Физиология человека: учебник (в двух томах. Т.2)./Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. - М.: Медицина, 2002. - С. 106-122]. Метод основан на измерении количества поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа и дальнейшей конвертации измеренных показателей по формулам в показатели энергетических затрат и окисления макронутриентов.At present, the method of indirect respiratory rest calorimetry is known, which makes it possible to estimate the energy expenditures and the oxidation rates of the main food substances in the state of basic metabolism [Human Physiology: textbook (in two volumes. T.2) ./ Ed. V.M. Pokrovsky, G.F. Korotko. - M .: Medicine, 2002. - S. 106-122]. The method is based on measuring the amount of oxygen absorbed and carbon dioxide released and further converting the measured parameters by formulas into indicators of energy costs and oxidation of macronutrients.
Недостаток этого способа в том, что он является неполным и может характеризовать только минимальные потребности человека в пищевых веществах и энергии, то есть нижнюю границу. Верхняя граница потребностей определяется его будничной физической активностью и безусловно выше определяемых в ходе исследования основного обмена. Таким образом, исследование основного обмена дает информацию лишь о части истинных потребностей человека - определяет его минимальные потребности в макронутриентах и энергии.The disadvantage of this method is that it is incomplete and can characterize only the minimum human needs for nutrients and energy, that is, the lower limit. The upper limit of needs is determined by its everyday physical activity and is certainly higher than that determined during the study of basic metabolism. Thus, the study of basic metabolism provides information only on a part of a person’s true needs - determines his minimum needs for macronutrients and energy.
Определение верхней границы «индивидуального метаболического коридора» не менее важно, так как позволяет рассчитать максимально допустимые значения калорийности и содержания макронутриентов в диете больных ХСН. Объективного метода определения указанных показателей до настоящего времени разработано не было.The definition of the upper boundary of the “individual metabolic corridor” is no less important, since it allows you to calculate the maximum allowable values of calorie content and macronutrient content in the diet of patients with heart failure. An objective method for determining these indicators has not yet been developed.
Наиболее близким к предлагаемому является способ определения индивидуальной верхней границы потребностей человека в макронутриентах и энергии, включающий исследование метаболических характеристик в состоянии покоя и в ходе нагрузочного тестирования, определение коэффициента физической активности на основе расчета коэффициента физической активности по табличным данным в зависимости от группы труда больного [Мартинчик А.Н., Маев И.В., Петухов А.Б. Питание человека (основы нутрициологии). - М., 2002. - С. 101-102].Closest to the proposed is a method for determining the individual upper limit of human needs for macronutrients and energy, including the study of metabolic characteristics at rest and during stress testing, determining the coefficient of physical activity based on the calculation of the coefficient of physical activity according to tabular data depending on the patient’s labor group [ Martinchik A.N., Mayev I.V., Petukhov A.B. Human nutrition (basics of nutrition). - M., 2002. - S. 101-102].
Недостатком данного способа является его низкая точность при расчете энергетических потребностей, обусловленная тем, что известные табличные данные прироста энерготрат при выполнении той или иной физической работы существенно усреднены. Кроме того, способ не позволяет оценить скорости окисления пищевых веществ при физической нагрузке, что в свою очередь не дает возможности определить оптимальный диапазон содержания белков, жиров и углеводов в диете.The disadvantage of this method is its low accuracy in calculating energy needs, due to the fact that the known tabular data on the increase in energy consumption when performing a particular physical work is significantly averaged. In addition, the method does not allow to evaluate the rate of oxidation of food substances during exercise, which in turn does not allow to determine the optimal range of protein, fat and carbohydrate content in the diet.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа, позволяющего с большой точностью оценить индивидуальные показатели верхней границы энергетического и макронутриентного обмена человека за счет разработки специальной системы нагрузочного тестирования сопряженной с респираторной калориметрией, позволяющими получить значения действительных среднесуточных потребностей в белках, жирах, углеводах и энергии.The objective of the invention is to develop a method that allows with high accuracy to evaluate individual indicators of the upper limit of energy and macronutrient metabolism of a person by developing a special system of stress testing associated with respiratory calorimetry, which allows to obtain the actual average daily requirements for proteins, fats, carbohydrates and energy.
Эта задача решена тем, что в способе определения индивидуальной верхней границы потребностей человека в макронутриентах и энергии, включающем исследование метаболических характеристик в состоянии покоя и ходе нагрузочного тестирования, определение коэффициента физической активности, предложено пациенту в течение 7 суток вести дневник профиля физической активности с регистрацией времени пассивного и активного времени суток tакт,tпас. С учетом этого времени определять усредненный коэффициент физической активности КФАср и среднее значение энерготрат Екфаср за сутки. Проводить нагрузочное тестирование в режиме ступенчато возрастающей нагрузки с шагом прироста 10 Вт, длительностью ступеней равной 3 минутам, при этом максимальная величина нагрузки не должна превышать 100 Вт. Затем строить график зависимости энерготрат от величины нагрузки и определять по нему значение нагрузки соответствующее Екфаср, на уровне которой фиксировать значения показателей нутриентного обмена в процессе нагрузочного тестирования VБкфаср, VУкфаср, VЖкфаср и с учетом фактических показателей нутриентов VБпок, VУпок, VЖпок и энерготрат в покое Епок, определять индивидуальную верхнюю границу потребностей больного в энергии, белках, жирах и углеводах, т.е. макронутриентах, по формулам:This problem is solved in that in the method for determining the individual upper limit of human needs for macronutrients and energy, including the study of metabolic characteristics at rest and during stress testing, determination of the coefficient of physical activity, it is proposed that the patient keep a diary of a profile of physical activity with time recording for 7 days passive and active time of day t act , t pass. Given this time, determine the average coefficient of physical activity CFA cf and the average value of energy expenditure E kfasr per day. Conduct load testing in a stepwise increasing load mode with an increment of 10 W, with a stage duration of 3 minutes, with the maximum load not exceeding 100 W. Then, build a graph of the dependence of energy consumption on the load and determine the load value corresponding to E kfasr , at the level of which to fix the values of nutrient metabolism during stress testing V Bkfasr , V Ukfasr , V Zhkfasr and taking into account the actual indicators of nutrients V Bpok , V Upok , V Zhpok and energy expenditure alone E pok , to determine the individual upper limit of the patient's needs for energy, proteins, fats and carbohydrates, i.e. macronutrients, according to the formulas:
где Еинд - индивидуальная верхняя граница потребностей больного в энергии, (ккал/сут);where E ind - individual upper limit of the patient's needs for energy, (kcal / day);
Епок - энергозатраты в состоянии покоя, (ккал/сут);E pok - energy consumption at rest, (kcal / day);
Екфаср - среднее значение энерготрат при физической нагрузке (ккал/сут);E kfasr - the average value of energy consumption during exercise (kcal / day);
tакт, tпас - активное и пассивное время суток (час);t act , t pass - active and passive time of day (hour);
k1=tпас/24 - коэффициент пассивного времени в суток,k 1 = t pass / 24 - passive time coefficient per day,
k2=tакт/24 - коэффициент активного времени в суток,k 2 = t act / 24 - coefficient of active time per day,
VБинд, VУинд, VЖинд - индивидуальные верхние границы потребностей больного в белках, жирах и углеводах, (ккал/сут);V Bind , V Wind , V Zhind - individual upper limits of the patient's needs for proteins, fats and carbohydrates, (kcal / day);
VБпок, Vупок, Vжпок - показатели нутриентного обмена белков, углеводов и жиров в состоянии покоя, (ккал/сут);V Side , V side , V side - indicators of nutrient metabolism of proteins, carbohydrates and fats at rest, (kcal / day);
VБкфаср, VУкфаср, VЖкфаср - средние показатели нутриентного обмена белков, углеводов и жиров при физической нагрузке, (ккал/сут);V Bkfasr , V Ukfasr , V Zhkfasr - average indicators of nutrient metabolism of proteins, carbohydrates and fats during exercise, (kcal / day);
Существенным преимуществом метода является хорошая переносимость тестирования даже больными с низкой толерантностью к физической нагрузке, что связано с небольшой интенсивностью нагрузки. Это позволяет использовать методику при обследовании больных даже с тяжелой сердечнососудистой патологией.A significant advantage of the method is the good tolerance of testing even for patients with low exercise tolerance, which is associated with a low intensity of the load. This allows you to use the technique in the examination of patients even with severe cardiovascular pathology.
На фиг.1 представлен график энерготрат больного К. (пример) при дозированной нагрузке; на фиг.2 - коэффициент физической активности на разных ступенях нагрузочного тестирования; на фиг.3 - окисление углеводов у больного К. при дозированной нагрузке; на фиг.4 - окисление жиров у больного К. при дозированной нагрузке; на фиг.5 - окисление белков у больного К. при дозированной нагрузке.Figure 1 presents a graph of the energy expenditure of patient K. (example) at a metered load; figure 2 - coefficient of physical activity at different stages of stress testing; figure 3 - oxidation of carbohydrates in patient K. at a metered load; figure 4 - fat oxidation in patient K. at a metered load; figure 5 - protein oxidation in patient K. at a metered load.
Способ осуществляется в несколько этапов.The method is carried out in several stages.
- Изучение профиля будничной физической активности, вычисление пропорции (долей) активного и пассивного времени суток, а также усредненного коэффициента физической активности за сутки.- Studying the profile of everyday physical activity, calculating the proportion (shares) of active and passive time of day, as well as the average coefficient of physical activity per day.
- Исследование метаболических характеристик в условиях основного обмена с использованием метода респираторной калориметрии.- The study of metabolic characteristics in conditions of basic metabolism using the method of respiratory calorimetry.
- Исследование метаболических характеристик при физической нагрузке с использованием метода респираторной калориметрии в ходе нагрузочного тестирования.- Study of metabolic characteristics during exercise using the method of respiratory calorimetry during stress testing.
- Расчет фактических энерготрат и окислительных потерь нутриентов в течение суток с учетом длительности бодрствования и сна, степени физической активности, метаболической активности в состоянии основного обмена и при физической нагрузке.- Calculation of actual energy expenditures and oxidative loss of nutrients during the day, taking into account the duration of wakefulness and sleep, the degree of physical activity, metabolic activity in the state of basic metabolism and during physical activity.
Исследование профиля физической активности проводят, используя метод ведения дневника физической активности. Пациент ведет привычный образ жизни в течении 7 дней и заполняет дневник. Затем по дневнику определяют среднюю продолжительность пассивного времени (сна и отдыха) (tпас) и активного времени суток (tакт,).The study of the profile of physical activity is carried out using the method of maintaining a diary of physical activity. The patient leads a familiar lifestyle for 7 days and fills out a diary. Then, the average duration of passive time (sleep and rest) (t pass ) and active time of day (t act, ) is determined from the diary.
При этом используют известное разделение физической нагрузки на 6 групп по интенсивности труда: I - сон, II - отдых, III - легкая работа, IV - работа средней тяжести, V - тяжелая работа, VI - очень тяжелая работа, пользуются классическими таблицами и определяют время ti на каждый вид нагрузки. Для каждой группы фиксируют усредненную продолжительность выполнения работы в течении суток и, используя известные значения коэффициента физической активности для каждой группы интенсивности, вычислят усредненный коэффициент физической активности (КФАср) по формуле:In this case, the well-known division of physical activity into 6 groups according to labor intensity is used: I - sleep, II - rest, III - light work, IV - moderate work, V - hard work, VI - very hard work, use classical tables and determine the time t i for each type of load. For each group, the average duration of work is recorded during the day and, using the known values of the physical activity coefficient for each intensity group, the average physical activity coefficient (CFA cf ) is calculated by the formula:
где КФАср - усредненный коэффициент физической активности, КФАi - значения КФА при данном виде физической работы, ti - время данной физической работы.where CFA cf - average coefficient of physical activity, CFA i - CFA values for a given type of physical work, t i - time of this physical work.
Этот параметр используется при дальнейших расчетах.This parameter is used in further calculations.
Затем определяют среднее значение энергозатрат Екфаср=КФАср.·Епок. Then determine the average value of energy E kfasr = CFA cf. · E pok.
Исследование основного обмена:The study of basic metabolism:
В течении суток больной осуществляет сбор суточной мочи для последующего определения суточной мочевины. Используя значение суточной мочевины вычисляется остаточный азот по формуле:During the day, the patient collects daily urine for subsequent determination of daily urea. Using the value of daily urea, residual nitrogen is calculated by the formula:
Где N - остаточный азот (г/сут.), М - суточная мочевина (г/сут.), V - объем суточной мочи (л).Where N is the residual nitrogen (g / day), M is the daily urea (g / day), V is the volume of daily urine (l).
Найденное значение остаточного азота для данного больного вводится в прибор до исследования для дальнейшего автоматического расчета суточных потерь белка.The found value of residual nitrogen for this patient is entered into the device before the study for further automatic calculation of daily protein loss.
Накануне исследования проводят предварительный инструктаж и пробное моделирование предстоящего исследования для нивелирования срессовой ситуации в ходе измерения. Пациенту рекомендуют последний прием пищи за 8-10 часов до исследования.On the eve of the study, preliminary instruction and trial modeling of the upcoming study are carried out to level the stress situation during the measurement. The patient is recommended the last meal 8-10 hours before the study.
В исследовании используется стационарный метаболограф с применением дилюционного шлема или респираторной маски.The study uses a stationary metabolograph using a dilution helmet or respiratory mask.
Проводится измерение потребления кислорода и выделения углекислого газа с помощью калориметрии для дальнейшего вычисления энерготрат, скоростей окисления белков, жиров и углеводов в покое: VБпок, VУпок, VЖпок. При этом регистрируемые параметры стандартизируют по температуре, барометрическому давлению и влажности в соответствии с международным протоколом стандартизации STPD.The oxygen consumption and carbon dioxide emissions are measured using calorimetry to further calculate energy expenditures, oxidation rates of proteins, fats and carbohydrates at rest: V Bpok , V Upok , V Zhpok . At the same time, the recorded parameters are standardized by temperature, barometric pressure and humidity in accordance with the international standardization protocol STPD.
Калориметрия при физической нагрузке:Exercise calorimetry:
Для исследование метаболических параметров при физической нагрузке применяют мобильные метаболографы. Пациент выполняет тест со ступенчато возрастающей нагрузкой. При этом используют протокол с малым шагом прироста нагрузки (10 Вт) и длительностью ступеней равной 3 минутам, максимальная величина нагрузки не должна превышать 100 Вт. Такой протокол исследования позволяет у всех больных вычленить период, в котором КФА достигает уровня, найденного ранее среднесуточного КФАср.. На этом уровне нагрузки фиксируют средние значение VБкфаср, VУкфаср, VЖкфаср, - скорости окисления. Зная показатели основного обмена (VБпок, VУпок, VЖпоок, Епок), определяют индивидуальные верхние границы потребностей в энергии и макронутриентах по приведенным выше формулам.To study the metabolic parameters during exercise, mobile metabolographs are used. The patient performs a test with a stepwise increasing load. In this case, a protocol is used with a small increment in load increment (10 W) and a duration of steps equal to 3 minutes; the maximum load should not exceed 100 W. This study protocol allows all patients to isolate the period in which CFA reaches the level found earlier than the average daily CFA cf. . At this load level, the average values of V Bkfasr , V Ukfasr , V Zhkfasr , and oxidation rates are recorded . Knowing the basal metabolic rate (V Bpok , V Upok , V Zhpook , E pok ), determine the individual upper limits of energy and macronutrient requirements according to the above formulas.
Обследования проводят до начала лечения, а так же по ходу диетотерапии для контроля изменения метаболических показателей и оценки эффективности лечения.Examinations are carried out before treatment, as well as during diet therapy to monitor changes in metabolic parameters and evaluate the effectiveness of treatment.
Таким образом, комплексное исследование параметров энергетического и нутриентного обмена может быть применено в клинической практике в ходе диетологического лечения пациентов для подбора индивидуальной диетотерапии и существенно облегчает принятие специалистом решений по изменению хода лечения.Thus, a comprehensive study of the parameters of energy and nutrient metabolism can be applied in clinical practice during the dietetic treatment of patients for the selection of individual diet therapy and greatly facilitates specialist decision-making on changing the course of treatment.
Пример 1.Example 1
Больной К., поступил в отделение сердечно-сосудистой патологии с диагнозом: ишемическая болезнь сердца, стенокардия 2 функционального класса массой тела равной 121 кг при росте 173 см. Этапы расчета комментируются ниже:Patient K., was admitted to the department of cardiovascular pathology with a diagnosis of coronary heart disease, angina pectoris 2 functional class body weight equal to 121 kg with a height of 173 cm. The calculation steps are commented below:
Составление профиля физической активности (заполнение пациентом дневника в течение 7 дней). Из дневника видно, что пациент имеет существенные ограничения физической активности. Малоактивное время суток, при котором энерготраты близки к энерготратам основного обмена занимают около tпас=20 часов (k1=20/24=0,83). На физическую активность приходится всего tакт=4 часа (k2=4/24=0,17), из них 3 часа занимает легкая работа и 1 час - работа средней интенсивности, тяжелую физическую работу больной не выполняет.Drawing up a profile of physical activity (patient filling out a diary within 7 days). It can be seen from the diary that the patient has significant limitations in physical activity. Inactive time of day at which the energy consumption close to the energy expenditure BMR pass occupy about t = 20 h (k 1 = 20/24 = 0.83). Physical activity accounts for only t act = 4 hours (k 2 = 4/24 = 0.17), of which 3 hours are light work and 1 hour is moderate work, the patient does not perform hard physical work.
На втором этапе вычислен усредненный коэффициент физической активности за сутки по формуле 1. В данном случае КФАср был равен 2,25.At the second stage, the averaged coefficient of physical activity per day was calculated using formula 1. In this case, CFA cf was 2.25.
На третьем этапе, при исследовании суточной мочевины, получено значение М=482,2 ммоль/л, при V=1,2 л. Затем по полученным данным определили остаточный азот, его значение составило N=16,208 г/сут.In the third stage, in the study of daily urea, a value of M = 482.2 mmol / L was obtained, with V = 1.2 L. Then, according to the obtained data, residual nitrogen was determined; its value was N = 16.208 g / day.
Далее по известной формуле получили значение скорости окисления белка в состоянии основного обмена VБпок=6,25·N=6,25·16,208=101 г/сут.Further, according to the well-known formula, the value of the protein oxidation rate in the state of the main metabolism was obtained : V Bpoc = 6.25 · N = 6.25 · 16.208 = 101 g / day.
По известным формулам также определили значения энерготрат и скорости окисления углеводов и жиров в покое, которые составили:The well-known formulas also determined the values of energy consumption and the oxidation rate of carbohydrates and fats at rest, which amounted to:
Епок=2306 ккал/сут;E pok = 2306 kcal / day;
VУпок,=241 г/сут;V Pack, = 241 g / day;
VЖпок=104 г/сут.V Zhpok = 104 g / day.
Нагрузочное тестирование проводилось с использованием метабологофа «CORTEX BiophysikMetaMax® 3В portable СРХ system» (CORTEX, Германия) в комплекте с беговой дорожкой. На 4 ступене нагрузки были зафиктированы энерготраты Екфа ср=7657 ккал/сут.(см. фигура 1), при которых КФА=КФАср=3,25 (см. фигура 2).Exercise testing was carried out using the CORTEX BiophysikMetaMax® 3В portable CPX system metaboloboph (CORTEX, Germany) complete with a treadmill. At the 4th step of the load, energy expenditures E kfa cf = 7657 kcal / day were fixed (see figure 1), in which CFA = CFA cf = 3.25 (see figure 2).
На этой ступене были определены следующие значения скоростей окисления нутриентов (см. фигуры 3-5):At this stage, the following values were determined for the rates of oxidation of nutrients (see figures 3-5):
VБ кфа ср=144 г/сут.V B kfa cf = 144 g / day.
VУ кфа ср,=1530 г/сут;V At kfa avg, = 1530 g / day;
VЖ кфа ср=107 г/cyт.V W kfa cf. = 107 g / cit.
Полученные значения энерготрат и скоростей окисления нутриентов перемножают на соответствующее им количество затрачиваемых часов за сутки и получают фактические значения за сутки в состоянии основного обмена и при усредненной суточной физической нагрузке. Эти значения составили:The obtained values of energy expenditures and oxidation rates of nutrients are multiplied by the corresponding number of hours spent per day and the actual values per day are obtained in the state of basic metabolism and with an average daily physical load. These values were:
Епок∗k1=2306∗0,83=1913 ккал/сутE pok ∗ k 1 = 2306 ∗ 0.83 = 1913 kcal / day
VБпок∗k1=101∗0,83=83,8 г/сут.V Bpok * k 1 = 101 ∗ 0.83 = 83.8 g / day.
VУпок∗k1=241∗0,83=200 г/сут.V Pack * k 1 = 241 * 0.83 = 200 g / day.
VЖпок∗k1=104∗0,83=86,3 г/сут.V Zhpok ∗ k 1 = 104 ∗ 0.83 = 86.3 g / day.
Екфаср∗k2=7657∗0,17=1301 ккал/сутE kfasr ∗ k 2 = 7657 ∗ 0.17 = 1301 kcal / day
VБ кфа ср∗k2=144∗0,17=24,5 г/сут.V B kfa cf ∗ k 2 = 144 ∗ 0.17 = 24.5 g / day.
VУ кфа ср∗k2=1530∗0,17=260 г/сут.V In kfa kp ∗ k 2 = 1530 ∗ 0.17 = 260 g / day.
VЖ кфа ср∗k2,=107∗0,17=18,2 г/сут.V W kfa cf ∗ k 2 , = 107 ∗ 0.17 = 18.2 g / day.
Суммируя эти показатели получают суммарные среднесуточные энерготраты и скорости окисления белков жиров и углеводов:Summing up these indicators, the total average daily energy expenditures and oxidation rates of proteins of fats and carbohydrates are obtained:
Еинд=k1Епок+k2Екфа ср=1913+1301=3214 ккал/сут.E ind = k 1 E pok + k 2 E kfa cf = 1913 + 1301 = 3214 kcal / day.
VБ инд=VБпокk1+УБ кфа срk2=83,8+24,5=108,3 г/сут.V B ind = V Bp k 1 + B B kfa cf k 2 = 83.8 + 24.5 = 108.3 g / day.
VУ инд=VУпокk1+VУ кфа срk2=200+260=460 г/сут.V U ind = V Upok k 1 + V U kfa cf k 2 = 200 + 260 = 460 g / day.
VЖ инд=VЖпoкk1+VЖ кфа срk2=86,3+18,2=104,5 г/сут.V W ind = V L kok 1 + V W kfa cf k 2 = 86.3 + 18.2 = 104.5 g / day.
Таким образом, потребности больного, а следовательно и оптимальные характеристики («метаболический коридор») рациона питания больного К. можно представить следующим образом: энергетическая ценность должна находиться в рамках 2306-3214 ккал/сут.; содержание белка - 101-108,3 г/сут.; содержание жиров - 86,3-104,5 г/сут.; содержание углеводов - 200-260 г/сут.Thus, the needs of the patient, and therefore the optimal characteristics ("metabolic corridor") of the diet of patient K. can be represented as follows: energy value should be in the range 2306-3214 kcal / day .; protein content - 101-108.3 g / day .; fat content - 86.3-104.5 g / day .; carbohydrate content - 200-260 g / day.
Результатом данного изобретения является возможность подбора адекватной диетотерапии, ориентированной на объективные индивидуальные потребности больного. Метод позволяет проводить оценку эффективности диетотерапии под контролем объективных методов исследования, тем самым исключив субъективный фактор, по полученным данным можно судить более точно о восприимчивости организма данного пациента к назначенной диете.The result of this invention is the ability to select adequate diet therapy, focused on the objective individual needs of the patient. The method allows to evaluate the effectiveness of diet therapy under the control of objective research methods, thereby eliminating the subjective factor, according to the data obtained, it is possible to judge more accurately the susceptibility of the patient's body to the prescribed diet.
Способ может широко использоваться для изучения особенностей обменных процессов и потребностей в пищевых веществах и энергии у больных широкого профиля и служить основой для разработки рекомендаций по лечебно-профилактическому питанию пациентов. В результате данная методика позволяет подбирать оптимальную схему диетологического ведения больных, одновременно предупреждая развитие возможных осложнений несбалансированной диетотерапии.The method can be widely used to study the characteristics of metabolic processes and the need for nutrients and energy in patients with a wide profile and serve as the basis for developing recommendations for therapeutic and preventive nutrition of patients. As a result, this technique allows you to select the optimal diet management scheme for patients, while preventing the development of possible complications of unbalanced diet therapy.
Описанный способ опробован при обследовании и лечении 430 пациентов (174 мужчины и 256 женщин) в возрасте от 20 до 79 лет с кардиологической патологией, развившейся на фоне длительного течения ожирения, что позволило разработать индивидуальные диеты для каждого больного, а также рекомендации по проведению диетотерапии этого контингента пациентов. Исследование проводилось на базе отделения сердечно-сосудистой патологии ФГБУ «НИИ питания» РАМН, с использованием метабологофа «CORTEX BiophysikMetaMax® 3В portable СРХ system» (CORTEX, Германия), данные обрабатывались при помощи программного обеспечения «CORTEX BiophysikMetaSoft® СРХ testingsoftware» (CORTEX, германия).The described method was tested during the examination and treatment of 430 patients (174 men and 256 women) aged 20 to 79 years with a cardiological pathology that developed against the background of a long course of obesity, which made it possible to develop individual diets for each patient, as well as recommendations for this patient population. The study was carried out on the basis of the cardiovascular pathology department of the Research Institute of Nutrition RAMS RAMS, using the CORTEX BiophysikMetaMax® 3В portable CPX system metabolic process (CORTEX, Germany); the data were processed using the CORTEX BiophysikMetaSoft® CPX testingsoftware software (CORTEX, Germany).
На основе предложенного способа определения индивидуального диапазона потребностей в макронутриентах и энергии больных осуществлялась персонификация диетотерапии пациентов, что позволило добиться значительного уменьшения клинических проявлений заболевания, снижению эффективных доз лекарственных препаратов, повышению качества жизни больных.On the basis of the proposed method for determining the individual range of needs for macronutrients and energy of patients, personification of patient diet was carried out, which made it possible to significantly reduce the clinical manifestations of the disease, reduce effective doses of drugs, improve the quality of life of patients.
Claims (1)
Eинд=k1Eпок+k2Eкфаср,
VБ инд=VБпокk1+VБ кфа срk2,
VУ инд=VУпокk1+VУ кфа срk2,
VЖ инд=VЖпокk1+VЖ кфа срk2,
где Еинд - индивидуальный показатель рационального энергетического обмена человека (ккал/сут);
Е пок - энергозатраты в состоянии покоя (ккал/сут);
Екфаср - среднее значение энергозатрат при физической нагрузке (ккал/сут);
tакт, tпас - активное и пассивное время суток (час);
k1=tпас/24 - коэффициент пассивного времени суток;
k2=tакт/24 - коэффициент активного времени суток;
VБинд, VУинд, VЖинд - индивидуальные показатели нутриентного обмена белков, углеводов и жиров человека (ккал/сут);
VБпок, VУпок, VЖпок - показатели нутриентного обмена белков, углеводов и жиров в состоянии покоя (ккал/сут);
VБкфаср, VУкфаср, УЖкфаср - средние показатели нутриентного обмена белков, углеводов и жиров при физической нагрузке (ккал/сут). A method for determining the individual upper limit of human needs for macronutrients and energy, including the study of metabolic characteristics at rest and during stress testing, determining the coefficient of physical activity, characterized in that the patient maintains a diary of a profile of physical activity for 7 days with registration of passive and active time of day t act , t pac. , taking into account this time, determine the average coefficient of physical activity of CFA cf and the average value of energy consumption E kfasr per day, and load testing is carried out in the mode of stepwise increasing load with increment of 10 W, duration of steps equal to 3 minutes, while the maximum load should not exceed 100 W, then build a graph of the dependence of energy consumption on the load and determine the value of the load corresponding to E kfasr , at the level of which the values of nutrient indicators exchange during stress testing V Bkfasr , V Ukfasr , V Zhkfasr and taking into account the actual indicators of nutrients V Bpok , V Upok , V Zhpok and energy expenditures at rest E pok , determine the individual upper limit of the patient's needs according to the formulas
E ind = k 1 E pok + k 2 E kfasr,
V B ind = V Bpk k 1 + V B kfa cf k 2 ,
V U ind = V Pack k 1 + V U kfa cf k 2 ,
V W ind = V Zhpok k 1 + V W kfa cf k 2 ,
where E ind - an individual indicator of rational energy metabolism of a person (kcal / day);
E pok - energy consumption at rest (kcal / day);
E kfasr - the average value of energy consumption during physical activity (kcal / day);
t act , t pass - active and passive time of day (hour);
k 1 = t pass / 24 - passive time factor of the day;
k act 2 = t / 24 - active time of day index;
V Bind , V Wind , V Zhind - individual indicators of nutrient metabolism of proteins, carbohydrates and human fats (kcal / day);
V Bpok , V Upok , V Zhpok - indicators of nutrient metabolism of proteins, carbohydrates and fats at rest (kcal / day);
V Bkfasr , V Ukfasr , U Zhkfasr - average indicators of nutrient metabolism of proteins, carbohydrates and fats during physical activity (kcal / day).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013149835/14A RU2550078C1 (en) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | Method of determining individual upper boundary of person's requirement of macronutrients and energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013149835/14A RU2550078C1 (en) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | Method of determining individual upper boundary of person's requirement of macronutrients and energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2550078C1 true RU2550078C1 (en) | 2015-05-10 |
| RU2013149835A RU2013149835A (en) | 2015-05-20 |
Family
ID=53283687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013149835/14A RU2550078C1 (en) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | Method of determining individual upper boundary of person's requirement of macronutrients and energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2550078C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717179C1 (en) * | 2019-02-20 | 2020-03-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи" (ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии") | Method for studying nutritional status using indirect calorimetry technique in children with glycogen disease |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070191689A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-08-16 | Ercan Elitok | Computer-implemented method and system as well as computer program product and data structure for drawing up a nutrition plan |
| RU2409388C1 (en) * | 2006-10-19 | 2011-01-20 | Нестек С.А. | Supporting continuous enteral feeding |
| RU2445795C1 (en) * | 2007-12-31 | 2012-03-27 | Нестек С.А. | Food ration suitable for baby alimentation |
-
2013
- 2013-11-08 RU RU2013149835/14A patent/RU2550078C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070191689A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-08-16 | Ercan Elitok | Computer-implemented method and system as well as computer program product and data structure for drawing up a nutrition plan |
| RU2409388C1 (en) * | 2006-10-19 | 2011-01-20 | Нестек С.А. | Supporting continuous enteral feeding |
| RU2445795C1 (en) * | 2007-12-31 | 2012-03-27 | Нестек С.А. | Food ration suitable for baby alimentation |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Кормление и питание грудных детей и детей раннего возраста//Методические рекомендации для европейского региона ВОЗ, Обновленное переиздание 2003, с.47-50,55-67, найдено из Интернет на сайте: http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0005/98303/WS_115_2000FE_R.pdf . HEYLAND DK. In search in the magic nutraceutical: problems with current approaches. J. Nutr. 2001 Sep. 131 (9 Suppi). 2591s-5s, найдено из Интернет на сайте: http://jn.nutrition.org/content/131/9/2591S.long * |
| МАРТИНЧИК А.Н. и др., Питание человека (основы нутрициологии), М., 2002, с.101-102. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717179C1 (en) * | 2019-02-20 | 2020-03-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи" (ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии") | Method for studying nutritional status using indirect calorimetry technique in children with glycogen disease |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013149835A (en) | 2015-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Milani et al. | Understanding the basics of cardiopulmonary exercise testing | |
| Van Brussel et al. | A systematic approach to interpreting the cardiopulmonary exercise test in pediatrics | |
| Mutz et al. | Age-related changes in physiology in individuals with bipolar disorder | |
| US20140046153A1 (en) | Monitoring volaemic condition in a human or animal subject | |
| US20220047789A1 (en) | Adequacy assessment method and system | |
| CN119207801A (en) | Prediction method of abnormal postoperative indexes in thoracic surgery | |
| Bhati et al. | Diagnostic performance of resting and post-exercise heart rate variability for detecting cardiac autonomic neuropathy in type 2 diabetes mellitus | |
| RU2406091C2 (en) | Method for risk evaluation of fatal outcome in myocardial infarction | |
| Mbijiwe et al. | Assessment of physical activity level and its effects on blood pressure control among hypertensive patients attending Kiambu level five hospital, Kenya | |
| RU2550078C1 (en) | Method of determining individual upper boundary of person's requirement of macronutrients and energy | |
| RU2342900C1 (en) | Method for evaluation of functional reserves of body | |
| Silva et al. | Multiple-modality exercise and mind-motor training to improve cardiovascular health and fitness in older adults at risk for cognitive impairment: A randomized controlled trial | |
| Flotyńska et al. | Methods of assessment of physical capacity in people with diabetes mellitus type 1 | |
| RU2699953C1 (en) | Method of determining personalized daily energy expenditures by pulseometry | |
| Jagoda et al. | Heart rate response at the onset of exercise in an apparently healthy cohort | |
| RU2295296C2 (en) | Method for detecting the efficiency of therapeutic methods | |
| JP5031762B2 (en) | Analysis method and survey system | |
| RU2449723C1 (en) | Method of estimating chronotropic heart stress | |
| Mbijiwe et al. | Relationship between body mass index and blood pressure level in hypertensive patients attending Kiambu district hospital, Kenya | |
| JP7769990B2 (en) | Skin condition estimation method, information processing device, and program | |
| Dubé | Reliability of the determination of the Ventilatory threshold in patients with COPD | |
| Nwankwo et al. | The effect of twelve weeks supervised aerobic exercise intervention on lower extremities oxygenation and wound healing among diabetic ulcer subjects | |
| RU2805928C1 (en) | Method of predicting risk of in-hospital mortality in patients with covid-19 | |
| RU2444987C2 (en) | Polyparametric method of diagnosing functional state of person and individual adaptation syndrome | |
| Griffith | Analysis of Cardiorespiratory Fitness in Pediatric Patients Referred for Cardiopulmonary Exercise Testing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151109 |