Calorimetría Indirecta:

Durante años la calorimetría indirecta (CI) ha sido considerada el ‘Estándar de oro’ sobre el cual cualquier otra prueba o ecuación que estime calorías debería ser comparado. La CI es el método por el cual mediciones del consumo de O2 (VO2) así como de la producción de CO2 (VCO2) son usados para estimar el tipo y la cantidad de sustrato (carbohidrato o lípido) oxidado así como la cantidad de energía generada por las oxidaciones biológicas. Recibe el nombre de indirecta porque no requiere la caterización del corazón para medir el intercambio de gases (O2, CO2) en la circulación y más bien asume que el aire del ambiente es la única fuente de oxigeno así como el único deposito de CO2 de tal manera que midiendo las concentraciones de O2 y CO2 tanto en el aire inspirado como expirado uno puede calcular el VO2 así como el VCO2. Matemáticamente se puede expresar como sigue:

VO2= (FIO2-FEO2)Ve

VCO2= (FICO2-FECO2)Ve

Donde: VO2=Consumo de Oxigeno; FIO2=O2 inspirado; FEO2=O2 expirado; VCO2=Produccion de CO2; FICO2= CO2 inspirado; FECO2= CO2 expirado; Ve=tasa de ventilacion

Los valores de VO2 y VCO2 a su vez son utilizados para el calculo de gasto energético aplicando la ecuación de Weir como sigue:

GE (Kcal/dia)= [3.941 (VO2) + 1.11 (VCO2)]/1440

Una segunda determinación que se puede obtener a tráves de la calorimetría indirecta es el calculo del cociente respiratorio, el cual es la proporción de volumen de CO2 eliminado por el cuerpo versus el O2 consumido y se puede estimar como sigue:

CR= VCO2/VO2

En humanos el rango normal del CR va de 0.67 a 1.2, valores fuera de este rango sugieren la presencia de errores de medición, los resultados son usados para evaluar la adecuación del soporte nutricional y se interpretan como sigue:

La CI idealmente debería ser aplicada en pacientes con conocido déficit nutricional, con múltiples factores de riesgo y factores de estrés donde quizás las ecuaciones de predicción no sean confiables, como por ejemplo en:

Trauma neurológico/injuria de la medula espinal. Parálisis. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Pancreatitis aguda. Politrauma. Cáncer con carga tumoral residual. Amputaciones. Pacientes en quienes la talla y el peso no pueden ser obtenidos de manera confiable. Pérdida de peso a pesar de estar recibiendo adecuada provisión de calorías. Pacientes que requieren atención de largo plazo. Inexplicable alta presión parcial de CO2 (paCO2) o ventilación minuto. IMC extremos (<18 o >40). Sepsis severa. Hiper o hipometabólicos severos.

No deberia ser aplicada en pacientes:

1. Con hipo o hiperventilación.
2. Mecánicamente ventilados y con fuga de aire en el sistema.
3. ↑ ó ↓ de CO2 durante alteraciones del equilibrio acido-base.
4. Con concentraciones de O2 inspirado (FIO2) >60%.

Sin embargo no todas las instituciones cuentan con un Calorimetro, en este caso las ‘Ecuaciones de Predicción’ podrian ayudar a dar una aproximación de las reales necesidades energéticas.

Ecuaciones de Predicción:

Son formulas matemáticas que incorporan al menos la información de la edad, peso, talla y genero ya que estas son variables que influyen sobre la tasa metabólica basal del individuo. Las ecuaciones de predicción (EP) miden la tasa metabólica basal (TMB), usan el peso actual y fueron desarrolladas para población sana. A partir de ellas se puede obtener el gasto energético total si se le adiciona un factor por actividad física y por el calor generado por la digestión de los alimentos. Sin embargo su aplicación en pacientes requiere además la adición de factores de estrés según el tipo de enfermedad. A continuación algunas de ellas.

Harris Benedict (HB) :

• Hombres= Peso x 13.75 + talla x 5-edad x 6.8+ 66
• Mujeres= Peso x 9.6 + talla x 1.8- edad x 4.7 + 655

Donde Peso en Kg, talla en cm, edad en años

Quizás la más popular pero no por ello la más exacta, desarrollada en 1919 esta ecuación fue creada a partir de la aplicación de análisis de regresión sobre la TMB medida por CI en 136 hombres y 103 mujeres con edades que fluctuaron entre 15-74 años y que contó con muy pocos obesos siendo el IMC promedio de 21 (rango 15-33) y 22 (rango 12-35) en hombres y mujeres respectivamente. En 1979 Calvin y long introducen factores de estrés para la ecuación de HB que junto a un factor por actividad física permitió la estimación del gasto energético total en pacientes hospitalizados. Estudios posteriores han demostrado que HB sobreestima el calculo de la TMB entre un 5-15% lo cual la hace poco confiable.

Mifflin-St Jeor (MSJ) :

• Hombres= Peso(10) +Talla (6.25) – Edad(5)+5
• Mujeres= Peso(10) + Talla(6.25)- Edad(5)-161

Donde Peso en Kg, talla en cm, edad en años

Creada en 1990, su uso ha sido recomendado por la asociación americana de dietistas. Al igual que HB mide la TMB en población sana pero a diferencia de esta última ha demostrado ser más precisa al predecir con exactitud en un 82% de los no obesos y un 70% de los obesos la TMB medida por CI vs un 63% y 51% respectivamente usando HB. Quizás su precisión se deba a un mayor tamaño de muestra (n=498) y que casi el 50% de su población fue obesa (49% de los hombres y 45% de las mujeres tuvieron más del 120% de su peso ideal). Al igual que HB su aplicación en el área clínica requiere de la adición de factores de actividad y estrés. Debido a que la actividad física en el hospital es mínima y si la hubiese esta es compensada por largos periodos del día confinados en cama en promedio el factor por actividad no debería exceder de 1.2.

Penn State University (PSU) :

• PSU2003b= MSJx 0.96 + 167 x Tmax + 31 xVe -6212
• PSU2010= MSJx 0.71 + 85 x Tmax + 64 x Ve -3085

Donde Peso en MSJ= Mifflin St-Jeor; Tmax=Temperatura maxima en °C; Ve= Ventilación minuto

Creada en 1998, fue una de las primeras formulas para ser usadas en pacientes críticos con ventilación mecánica. Ha tenido varias modificaciones pero a la fecha la versión 2003b y 2010 han sido recomendadas por la asociación americana de dietistas tanto en pacientes críticos obesos y no obesos con ventilación mecánica. Una característica de esta fórmula es que incorpora el dato obtenido por MSJ como estimación de la TMB. La diferencia entre la versión 2003b y la 2010 es que esta última es para aquellos pacientes que tienen un IMC> o igual a 30 y que tienen una edad de 60 años o más. Esta ecuación a su vez no requiere de factores de estrés porque el incremento calórico por estrés es asumido con la información de la temperatura así como de la ventilación/minuto. Además un factor por actividad seria innecesario como los pacientes en su mayoría se encuentran sedados y por tanto con mínimos movimientos o ninguno, sin embargo si la actividad se incrementa un factor de 1.05-1.1 podría ser aplicable.

Calorias por Kilogramo de Peso:

Un tercer método es el método de calorías por kilogramo de peso, quizas el sistema mas práctico y que puede ser aplicado por cualquier profesional de salud sin mayor entrenamiento en soporte nutricional de allí que sea muy popular, esta formula empírica se basa en el hecho que el peso es uno de los mayores contribuyentes del gasto energético por tener la masa metabólicamente activa -musculo, y asume que un factor multiplicado por el peso puede estimar el gasto energético total pero esto no ha sido completamente validado. En el año 1997 la ACCP (american college of chest physicians) publico un trabajo donde mostró que los pacientes en estado crítico gastaban en promedio entre 25 a 30 cals/kg y que mas calorías podría ser perjudicial, esto cambio la práctica de ese entonces de ofrecer 40-50 cals/kg. La vigencia de este sistema quizás se deba a su practicidad. De hecho las guías actuales en soporte nutricional publicadas por ASPEN y ESPEN mencionan este sistema. A continuación algunos ejemplos:

Donde ASC= Area de superficie coporal. Usar el peso ideal si el IMC>30 o el peso actual si el IMC <30.

En Conclusion:

• CI sigue siendo el estándar de referencia para estimar la TMB pero su uso está limitado por el costo así como tener personal entrenado en su uso.
• El peso actual debería ser usado con las ecuaciones de predicción, el uso del peso ajustado en pacientes obesos no ha sido validado y su uso debería ser evitado.
• La ecuación MSJ debería ser usada para estimar TMB en población sana. Su uso en el área clínica requiere la adición de un factor por actividad y otro por estrés, aunque estos no han sido creados para este ecuación, los utilizados con HB pueden ser usados con discreción.
• En pacientes críticos con ventilación mecánica, las ecuaciones PSU son recomendadas, no requieren de factores de estrés y el factor de actividad debería ser mínimo o ninguno.
• El efecto térmico de los alimentos es minimizado en pacientes con nutrición enteral continua y muchos factores de estrés ya incluyen este valor, su adición seria innecesaria.

Lecturas Sugeridas:

• Simon burszrein in: Energy metabolism, indirect calorimetry and nutrition, 1989.
• Frankenfield D et al, Estimating energy needs in nutrition support patients JPEN 2011;35:563-570.
• McClave S, et at Nutrition therapy of the severely obese, critically ill pt: Summation of conclusions and recommendations JPEN 2011;35:88s-96s.