Study on Energy Metabolism in Perioperative Infants

 

 Buy Article Permissions and Reprints

Abstract

Objectives: To evaluate resting energy expenditure (REE) in surgical infants and define the effects of the degree of stress on its level. Subjects and Methods: Between June 1999 and June 2003 forty-five infants awaiting surgery (boys/girls: 32/13) from the Department of Pediatric Surgery were entered in the study. Indirect calorimetry was used to measure the REE of all the patients before operation and 1 - 7 days after operation. Clinical data were collected, including age, weight, height, diagnosis, operative method, site and duration, and first day postoperative C-reactive protein (CRP) levels. Results: The REE before operation did not differ significantly from the postoperative values (paired t-test, p > 0.05). The predicted REE was significantly higher than the measured REE even before and after the operation (p < 0.01). REE values in the first three postoperative days were lower in the mild stress group than in the severe surgical stress group. Conclusions: REE variation among the patients is relatively large. Changes in REE may be related to the degree of stress. Predicted REE values may be not a good reflection of measured REE.

Résumé

Buts: Evaluer la dépense énergétique au repos (REE) chez les enfants devant subir une intervention et définir les effets du degré des stress sur ce niveau. Méthodes: Entre juin 1999 et juin 2003, 45 enfants en attente d'un acte chirurgical (garçons/filles: 32/13) du Département de Chirurgie Pédiatrique ont été inclus dans cette étude. Une calorimétrie indirecte a été utilisée pour mesurer le REE de tous les patients avant l'opération et de 1 à 7 jours après l'opération. Les renseignements cliniques étaient étudiés incluant l'âge, le poids, la taille, le diagnostic, la méthode opératoire, le site et la durée et le niveau de la C-reactive protein (CRP) au premier jour post-opératoire. Résultats: LE REE avant l'opération n'est pas significativement différent des valeurs post-opératoires (p > 0,05). Le REE prévu était significativement plus élevé que le REE mesuré avant et après l'opération (p < 0,01). La valeur du REE dans les trois premiers jours post-opératoires était plus basse dans le groupe à stress modéré que dans le groupe à stress sévère. Conclusion: Les variations du REE parmi les patients sont relativement importantes. Les modifications du REE peuvent étre corrélées au degré de stress. Le REE prévu n'est pas un bon reflet du REE mesuré.

Resumen

Objetivos: Evaluar el gasto energético en reposo (REE) en lactantes quirúrgicos y definir los efectos del grado de stress en su nivel. Material y Métodos: Entre junio de 1999 y Junio de 2003 estudiamos preoperatoriamente 45 pacientes (niños/niñas: 32/13). Se midió REE por calorimetría indirecta antes y 1 - 7 días después de la operación. Se recogieron datos clínicos incluyendo edad, peso, altura, diagnóstico, técnica operatoria, región operada y duración de la operación así como los niveles de proteína C reactiva (CRP) en el primer día postoperatorio. Resultados: El REE antes de la operación no sé modificó significativamente tras la misma (test t pareado, p > 0,05). El REE esperable fue significativamente mayor que el medido antes y después de la operación (p < 0,01). Los valores de REE en los 3 primeros días postoperatorios fueron más bajos en el grupo de stress leve que en el de stress grave. Conclusiones: Las variaciones de REE entre pacientes fueron amplias. Los cambios de REE pueden estar relacionados con el grado de stress. Los valores pronosticados de REE pueden no ser un buen reflejo de los valores medidos.

Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit versucht, den hohen Energieverbrauch bei chirurgischen Patienten zu bestimmen und die Wirkung von Stress auf den Ruheenergieverbrauch zu ermitteln. Methodik: 45 chirurgisch behandelte Kinder (Knaben/Mädchen: 32/13) der Abteilung für Kinderchirurgie wurden im Zeitraum von 1999 bis 2003 behandelt. Es wurde eine indirekte Kalorimetrie durchgeführt, um den Ruheenergieverbrauch vor dem operativen Eingriff zu bestimmen. Darüber hinaus wurde 1 - 7 Tage nach der Operation der Verbrauch wiederum bestimmt. Gleichzeitig wurden die klinischen Daten wie Alter, Gewicht, Körpergröße, Diagnose, operatives Verfahren, Dauer der Operation, Operationsort sowie das CRP am 1. postoperativen Tag in die Untersuchung mit einbezogen. Ergebnisse: Der Ruheenergieverbrauch vor der Operation unterschied sich wenig von dem postoperativen Wert (p > 0,05). Der vorausberechnete Wert war jedoch deutlich höher als der tatsächlich gemessene, und zwar sowohl vor wie nach der Operation (p < 0,01). An den ersten drei postoperativen Tagen war der REE in der Gruppe mit mildem operativen Stress geringer als bei Patienten, die größerem Stress ausgesetzt waren. Schlussfolgerungen: Der Ruheenergieverbrauch variiert zwischen den Patienten sehr stark und ist relativ hoch. Die Änderungen des Energieverbrauches sind abhängig vom Grad des Stresses. Ein geschätzter Ruheenergieverbrauch stimmt jedoch nicht mit den gemessenen Werten überein.

References

• 1 Anand K JS, Brown M J, Causon R C. et al . Can the human neonate mount an endocrine and metabolic response to surgery?.  J Pediatr Surg. 1985;  20 41
  PubMedGoogle Scholar
• 2 Avitzur Y, Singer P, Dagan O. et al . Resting energy expenditure in children with cyanotic and noncyanotic congenital heart disease before and after open heart surgery.  JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2003;  27 47-51
  PubMedGoogle Scholar
• 3 Cai W, Yu L, Lu C. et al . Normal value of resting energy expenditure in healthy neonates.  Nutrition. 2003;  19 133-136
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 4 Carli F, Aber V R. Thermogenesis after major elective surgical procedures.  Br J Surg. 1987;  74 1041
  PubMedGoogle Scholar
• 5 Chwals W J, Fernandez M E. Detection of postoperative sepsis in infants with the use of metabolic stress monitoring.  Arch Surg. 1994;  129 437-442
  PubMedGoogle Scholar
• 6 Chwals W J, Fenandez M E, Jamie A C. et al . Relationship of metabolic indexes to postoperative mortality in surgical infants.  J Pediatr Surg. 1993;  28 819-822
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 7 Groner J L, Brown M F, Stallings V A. et al . Resting energy expenditure in children following major operative procedures.  J Pediatr Surg. 1989;  24 825-828
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 8 Hill A G, Hill G L. Metabolic response to severe injury.  Br J Surg. 1998;  85 884-890
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 9 Johns M O, Pierro A, Hammond P. et al . The metabolic response to operative stress in infants.  J Pediatr Surg. 1993;  28 1258-1261
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 10 Johns M O, Pierro A, Hashim I A. et al . Post-operative changes in resting energy expenditure and interleukin 6 level in infants.  Br J Surg. 1994;  81 536-538
  PubMedGoogle Scholar
• 11 Letton R W, Chwals W J, Jamie A, Charles B. Early postoperative alterations in infant energy use increase the risk of overfeeding.  J Pediatr Surg. 1995;  30 988-993
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 12 Long C L, Schaffel N, Geiger J W. et al . Metabolic response to injury and illness: estimation for energy and protein needs from indirect calorimetry and nitrogen balance.  J Parenter Enteral Nutr. 1979;  3 452-457
  PubMedGoogle Scholar
• 13 Nudelman R, Kagan B M. C-reactive protein in pediatrics.  Adv Pediatr. 1983;  30 517-547
  PubMedGoogle Scholar
• 14 Shanbhogue R L, Jackson M, Lloyd D A. Operation does not increase resting energy expenditure in the neonate.  J Pediatr Surg. 1991;  26 578-580
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 15 Taylor R M, Cheeseman P, Preedy V. et al . Can energy expenditure be predicted in critically ill children?.  Pediatr Crit Care Med. 2003;  4 176-180
  PubMedGoogle Scholar
• 16 Turi R A, Petros A J, Eaton S. et al . Energy metabolism of infants and children with systemic inflammatory response syndrome and sepsis.  Ann Surg. 2001;  233 581-587
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 17 Wilmore D W. The wound as an organ. The Scientific Basis for the Care of the Critically Ill. Edited by Little RA, Frayn KN. Manchester; Manchester University Press 1986
  Google Scholar
• 18 Yamazaki K, Maiz A, Moleawer L L. Complications associated with the overfeeding of infected animals.  J Surg Res. 1986;  40 152-158
  CrossrefPubMedGoogle Scholar

M.D., Ph.D. Wei Cai

Xin Hua Hospital
Shanghai Second Medical University

1665 Kong Jiang Road

200092 Shanghai

China

Email: caiw204@yahoo.com.cn