Determinación del gasto energético y oxidación de nutrientes en reposo mediante calorimetría indirectaimplicaciones metodológicas

Resumen

La calorimetría indirecta (CI) es el método de referencia para determinar el gasto metabólico en reposo (GMR) humano, el mayor componente del gasto energético total, excepto en sujetos extremadamente activos. Además del GMR, la CI también permite determinar la relación de intercambio respiratorio (RER), la cual proporciona información valiosa sobre el tipo de sustratos energéticos (grasas vs. carbohidratos) que están siendo metabolizados. Entre los sistemas de CI disponibles, los carros metabólicos son los más extendidos en entornos de investigación y clínicos. El carro metabólico Deltatrac (Datex Instrumentarium Corp, Helsinki, Finlandia), que ha sido durante mucho tiempo considerado el “dispositivo de referencia” (del inglés, Gold Standard) para determinar el GMR y el RER, no se fabrica ni se comercializa en la actualidad. Numerosos grupos de investigación en todo el mundo están investigando el GMR y el RER, así como su regulación. Por lo tanto, identificar carros metabólicos válidos, así como una metodología de análisis de datos válida es de gran relevancia. Por otro lado, el método utilizado para analizar los datos de CI difiere comúnmente entre estudios, y el uso de diferentes métodos podría resultar en diferentes estimaciones del GMR y RER. Los objetivos principales de la presente Tesis Doctoral son estudiar el rendimiento de seis carros metabólicos, actualmente disponibles en el mercado, para determinar el GMR y RER en humanos sanos (Sección 1), y determinar el método más adecuado para analizar los datos de CI cuando se determina el GMR y RER mediante la utilización de carros metabólicos (Sección 2). En la Sección 1, la validez, precisión y reproducibilidad biológica entre días de los carros metabólicos Q-NRG (Cosmed, Roma, Italia), Vyntus CPX (Jaeger-CareFusion, Höchberg, Alemania), Omnical (Maastricht Instruments, Maastricht, Holanda) y Ultima CardiO2 (Medgraphics Corporation, St. Paul, MN, Estados Unidos) fueron determinadas, mientras que la reproducibilidad biológica entre días fue determinada para los carros metabólicos CCM Express y CPX Ultima CardiO2 (Medgraphics Corporation, St. Paul, MN, Estados Unidos). Por último, el efecto de un procedimiento de corrección post-calorimétrica, basado en la infusión de gases puros inmediatamente después de la medida del individuo (desarrollado para corregir los datos de los carros metabólicos usando su “error” previamente determinado), fue testado en los carros metabólicos Q-NRG, Vyntus CPX, Omnical y Ultima CardiO2. En la Sección 2, tres métodos para el análisis de los datos de CI fueron investigados: a) el método de estados estables (i.e. el análisis de un periodo de tiempo marcadamente estable), b) el método de intervalos de tiempo (i.e. el análisis de un tiempo pre-determinado – ya sean intervalos largos o cortos), y c) el método de filtrado (i.e. los datos por encima o por debajo de un umbral determinado son descartados). Se determinó el impacto de esos métodos en la estimación de GMR y RER, así como en su reproducibilidad biológica entre días. Los resultados de la presente Tesis Doctoral muestran que todos los carros metabólicos obtuvieron diferentes valores de GMR y de RER. El carro metabólico Omnical presentó mejor exactitud y precisión que el resto de carros metabólicos, aunque la reproducibilidad biológica entre días mostrada por el Q-NRG y el Vyntus CPX fue similar a la mostrada por el Omnical. El procedimiento de corrección post-calorimétrica no mejoró ni la comparabilidad ni la reproducibilidad biológica entre días del GMR y del RER en los cuatro carros metabólicos analizados. Por otro lado, se observó una asociación fuerte entre la reproducibilidad biológica entre días determinada con el CCM y la determinada con el CPX Ultima CardiO2. Finalmente, el método de análisis de datos de CI basado en intervalos de tiempo largos presentó la mejor reproducibilidad biológica entre días en el GMR y RER en cuatro carros metabólicos. Colectivamente, los resultados de esta Tesis Doctoral sugieren que el carro metabólico Omnical es el mejor para determinar el GMR y el RER entre los seis carros metabólicos analizados. Además, esta Tesis Doctoral sugiere que la reproducibilidad biológica del GMR y RER es fundamentalmente atribuible a las características del individuo y que no es mejorada por la aplicación de un procedimiento de corrección post-calorimétrica basado en la infusión de gases puros inmediatamente después de la medida del individuo. Finalmente, entre los métodos para analizar los datos de CI, el método basado en intervalos de tiempo largos parece ser el más adecuado para analizar los datos obtenidos mediante los carros metabólicos analizados.