중환자 영양 지원에 필요한 glucose와 lipid의 적절한 양

Clinical question:

Enteral feeding(EN, 경장 영양)과 parenteral nutrition(PN, 정맥 영양)을 시행 중인 환자에서 carbohydrates와 fat의 적절한 용량은 어느 정도인가?

 

Recommendation
중환자에게 주입하는 glucose(parenteral nutrition)이나 carbohydrate(enteral nutrition)의 양은 5mg/kg/min을 초과해서는 안 된다.

Grade of recommendation: GPP - strong consensus (100% agreement)

 

Recommendation

정맥으로 주입하는 lipid emulsion은 parenteral nutrition의 일부로 포함해야 한다.

Grade of recommendation: GPP- strong consensus (100% agreement)

 

Recommendation

정맥으로 주입하는 lipid(non-nutritional lipid source 포함)은 1.5 g lipids/kg/day를 초과해서는 안 되며, 환자의 tolerance에 맞춰서 조절한다.

Grade of recommendation: GPP - strong consensus (100% agreement)

 

https://www.semanticscholar.org/paper/The-roles-of-lipid-and-glucose-metabolism-in-of-and-Sato-Morishita/a99fad235ba2c31221c2744743c20efcadc96379

 

Commentary to recommendations

The optimal nutritional composition of macronutrients

Macronutrients 최적의 영양 구성은 최소 요구량과 upper limits로 정의될 수 있다. Carbohydrates의 upper limit은 5mg/kg/body weight/min이며, intravenous lipid의 upper requirement는 1g/kg body weight/day이지만 1.5g/kg/day까지는 허용된다. 이 이상을 투여하는 용량은 체내에서 이용되지 않거나, 저장되기도 하지만 해가 되기도 한다. 정상인을 대상으로 했을 때 lipid나 carbohydrate이 풍부한 식의 isoenergetic amounts를 overfeeding 함으로써 유도된 de novo ipogenesis는 크게 다르지 않았다.

Lammert O et al. Effects ofisoenergetic overfeeding of either carbohydrate or fat in young men. Br JNutr 2000;84:223 e45.

 

Carbohydrates

Carbohydrates는 energy를 생성하는 데 사용되는 substrate이지만 critical illness가 있을 때는 stress 때문에 insulin resistance와 hyperglycemia가 흔하게 나타난다. Carbohydrares의 최소 요구량은 이전에 발표된 guideline들에서 많이 제시되었지만 그 근거는 약하다: 가령 'Carbohydrated는 이론적으로는 diet에서 제거할 수 있지만 하루에 150g을 주는 것이 안전하다. 이는 glucose를 사용하는 brain(100~120g/day), red blood cells, immune cells, renal medulla, transparent tissues of the eyes를 고려한 것이다'라고 흔히 알려져 있지만, critical illness에서는 nutrients의 장관 흡수가 변화되므로 최적의 caobohydrate 양을 정확하게 정하기란 어렵다. 일반인과 비교했을 때 중환자에서는 nutrient와 insulin을 투여하더라도 endogenous glucose production은 감소하지 않고 증가한다. 과량의 glucose에 의한 energy 생성은 hyperglycemia, CO2 생성 증가, lipogenesis 증가, insulin requirement 증가로 이어지만 protein 보존에 있어서 lipid 공급에 비해 장점이 없다. Type 2 DM이 있는 중환자에서 diabetic-specific enteral formul는 glucose profile을 호전시키며 임상 및 비용적인 면에서도 이득이 있다. Dextrose를 과량으로 투여하게 되는 PN과 관련된 hyperglycemia에서는 insulin 요구량이 늘어나게 된다. 권고되는 glucose administration은 5 mg/kg/min을 넘어서는 안 된다.

 

 

Lipids

Essential fatty acids(FA)는 이전에는 8g/day를 권고하였지만, pure fish oil lipid emulsion을 투여받은 소아 환자들을 대상으로 한 최근의 연구들에서는 수개월간 essential FA deficeincy가 발생하지 않았다고 보고하였다: Fish oil lipid emulsion은 다른 FA의 20%를 포함하고 있으며, 아마도 이것이 good tolerance의 이유일 것으로 생간 된다. Fat은 장관으로 혹은 정맥으로 공급할 수 있으며, carbohydrates와 마찬가지로 정확한 요구량을 정하기는 어렵다. Critical illness에서 fat 흡수와 metabilism은 변화하는데, 낮은 plasma triglyceride level과 high plasma(HDL) cholesterol level이 예후 향상과 관련이 있다. 최적의 glucose/lipid ratio는 제안된 높은 ratio와 함께 nitrogen balance 개선 측면에서 평가되었다. 하지만 carbohydrates와 lipids의 과다한 투여는 hyperglycemia와 liver function test abnormalities로 이어졌으며, fat의 과다한 공급으로 lipid overload가 발생했는데, 특히 unsaturated fat의 과다 공급은 lung function의 장애와 immune suppression을 발생시켰다.

Elwyn DH, Bursztein S. Carbohydrate metabolism and requirements fornutritional support: Part I. Nutrition 1993;9:50 e66.

 

따라서 최적의 ratio를 맞추기 위해서는 triglyceride와 liver function test의 close monitoring이 필요하다고 하겠다.
Propofol은 FA의 source이므로 특별한 주의가 필요하다. Propofol은 1.1kcal/ml를 포함하므로 calorie overload를 유발할 수 있다. Electronic patient data management systems (PDMS)으로 이러한 calorie overload를 인지할 수 있을 것이다. Continuousveno-venous hemo-dia-filtration (CVVH)에서 사용하는 citrate은 carbohydrate load를 증가시킬 수 있으므로 non-nutritional calorie intake로서 계산에 포함시켜야 한다.

Bousie E et al. Relevance of non-nutritional calories in mechanically ventilated critically ill patients. Eur JClin Nutr 2016;70:1443 e50.

 

Lipid emulsion의 FA composition에 대해서 최근의 expert recommendation은 medium chain triglycerides (MCTs), n-9 monounsaturated FAs, n-3 polyunsaturated FA 등의 FA 혼합물 사용을 고려하는 것이다. 현재 non-surgical ICU 환자에서 n-3 FA-enriched emulsion을 단독으로 투여하는 것에 대해서는 그 근거가 충분하지 않다.

 

Reference

ESPEN guideline on clinical nutrition in the intensive care unit.Clin Nutr. 2019;38(1):48–79.

 

2024.03.08 - [의학] - 중환자에서 glutamine의 공급

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2021.11.01 - [의학] - 중환자에서 parenteral nutrition(정맥영양)을 언제 시작해야 할까?

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