重度の広範囲熱傷患者では.複数の栄養喪失が重なり.エネルギー枯渇が数週間続くことがある。 特に重度の熱傷患者では.代謝亢進状態が他の外傷よりも顕著で.長く続く。 すべての外傷の最初の症状はストレス反応である。 外傷は.身体の神経内分泌活動の亢進と.身体に必要なエネルギーを供給するための栄養備蓄の動員により.代謝亢進状態を引き起こす。 身体のエネルギー需要は.直接酸化され るタンパク質と脂肪.グルコース産生に必要な中間体 を供給するタンパク質で満たされる。 しかし.タンパク質をエネルギー産生物質として使用すると.除脂肪体重組織.特に筋肉が大量に異化される可能性が高い。2 外傷の急性期後.アドレナリン作動性反応の減弱にもかかわらず.熱傷患者には異化亢進状態が持続する。 代謝亢進は熱傷の後期ではより複雑であるが.熱傷創からの栄養素の枯渇が代謝亢進状態を持続させる重要な要因となる。 熱傷における皮膚の破壊は.皮膚の蒸発防止バリアの機能低下につながる。 水分の蒸発はエネルギーを消費する生理的プロセスであり.通常0.6kcal/gの水を必要とする。 総蒸気水損失は熱傷の大きさに比例する。 広範囲熱傷患者の水分喪失量は.通常1日当たり2.5～4.0Lであり.1日当たり1440～2300kcalのエネルギー消費が必要である5。 火傷した体表面では.皮膚の保護機能が失われるため.栄養損失も増加する。 滲出液からは大量の窒素.ミネラル.微量元素が検出されることが多い。 皮膚はまた.抗菌性の保護バリアとしても機能する。 熱傷後はこの保護バリアが消失し.創傷内に細菌が蓄積し.その後の感染によって栄養損失が直接増加する。 宿主の防御機構が高まるため.エネルギー消費も増加する。 マクロファージは身体の炎症反応の一部であり.細菌を摂取して死滅させることができる。 網内皮マクロファージの活性は.熱傷後の酸素消費量とエネルギー消費量を増加させる。 細菌の侵入による毒性作用は.エネルギー消費をさらに増加させる。 炎症反応で放出される毒素は体温を上昇させ.発熱も熱エネルギー消費をもたらす。 細菌の病原性が身体の防御力を上回ると.熱傷患者は敗血症を発症しやすくなる。 熱傷患者の場合.敗血症はエネルギー必要量を大幅に増加させる6。熱傷の最初の数日間は.異化と栄養損失は依然として非常に大きいが.熱傷創の治癒過程はすでに始まっている。 熱傷後の初期には.血液やタンパク質からなる他の組織の合成が増加することが多い。 しかし.これらの生理学的過程はすべて.ストレス反応によるエネルギー摂取の制限と蛋白質からなる組織合成の転換を悪化させる可能性がある。 熱傷後のエネルギー枯渇の重要性と持続性は.熱傷の深さと大きさに直接関係する。 Copeは.火傷が体表面積全体の20％以上に及ぶと代謝率が通常より約130～140％増加し.体表面積の65％以上に及ぶと160％に増加することを発見した。 また.火傷で覆われた体表面積の値が大きいほど.高い代謝率が長く続くこともわかった。 DaviesとLiljedahlは.熱傷後最初の2週間は.熱傷面積が25パーセントの場合.代謝率が通常より150パーセント増加することを発見した。 50パーセントに達すると.代謝率は200パーセント以上に増加し.少なくとも7日間は通常の代謝率より170パーセント増加する。 火傷の深さも代謝プロセスに影響する。 部分熱傷患者では上皮の再生が早く.皮膚の蒸気バリアが急速に回復するため.敗血症のリスクが減少し.創傷肉芽形成に伴う代謝需要の増加もなくなる。 これとは対照的に.深い全熱傷を負った患者では.十分な肉芽組織を移植した後でなければ.創傷を完全に覆うことはできない。 全層熱傷患者では.水分の喪失.感染リスクの増加.肉芽組織の追加的要求のため.完全な皮膚被覆を達成するためには.より多くのエネルギー摂取とより長い経過が必要となる。 熱傷患者の持続的な代謝亢進状態の根底にある理由と.エネルギー消費量を増加させるさまざまな要因間の関係の役割は.まだ完全には解明されていない。 結論として.熱傷患者のエネルギー消費は.熱傷面が完全に閉鎖され.創傷がほぼ完全に治癒した後に初めて正常に戻る可能性がある。 栄養素の消耗 熱傷受傷後最初の30日間.中等症および重症熱傷患者の総エネルギー消費量は健常者の1.5～2倍以上と推定される。 このような長期間にわたる栄養素の喪失は.身体の組織に極めて有害な影響を及ぼす可能性があるため.通常の食事よりも多くの栄養素とエネルギーの摂取が必要となる。 重症熱傷患者の代謝亢進に関するほとんどの研究では.グルコース代謝の変化だけでなく.総酸素消費量の増加にもグルコースが関与している。 糖尿病様外傷」は.肝臓による過剰なグルコース産生を予期して末梢組織でインスリン抵抗性が増加した結果として起こる。 熱傷後数日間の末梢組織におけるインスリンを介したグルコース利用は.熱傷後の代謝亢進に重要な役割を果たしている。 対照的に.熱傷創におけるグルコースの取り込みはインスリン非依存性であり.その速度は加速される。 肝臓によるグルコースの過剰生産は.熱傷の治療において非常に重要な役割を担っている。 この重要性は.過剰なグリコーゲンとコルチゾールの継続的な分泌によって示される。 熱傷後の最初の数週間.身体が高血糖状態を維持しがちな最も重要な理由8は.グルコースの注入速度が制限されることである。 過剰投与の場合でさえ.グルコース輸液はグルコースの異性化の亢進を完全には抑制しない。 その結果.最大5-7mg/分の速度で徐々にグルコースを輸注しても.著しい高血糖にはならなかった。 過剰なグルコース（例えば.エネルギー基質として利用される以上のグルコース）は.程度の差こそあれ.脂肪肝の発症につながる可能性がある。 したがって.グルコースの注入量と注入速度は厳密に管理されなければならない。 タンパク質 タンパク質の枯渇は.熱傷にとって致命的である。 熱傷後.除脂肪組織の急速な減少が起こる傾向があり.その程度は熱傷の重症度と相関する13。内因性蛋白異化の速度は通常の3倍で.かなりの期間持続する。 熱傷ストレスの急性状態では.食事から炭水化物や他のエネルギー源を摂取することで.体内のタンパク質の一部を保存することができる。 通常.窒素収支はマイナスである。 窒素喪失は特に最初の1週間に著しい。 この時期の研究では.1日あたり20～45gの尿中窒素排泄が示されている。 このことは.創傷治癒期と生体の回復期がよく一致していることからも明らかである。 Daviesは.中等度熱傷（体表面積の約30％の熱傷）の患者は.1日あたり150g（約600kcal）の体タンパク質を異化していることを明らかにした。 . 血漿蛋白質も熱傷創の表面で失われ.滲出液100mlあたり約2.5～5gの蛋白質となり.滲出液蛋白質は1日あたり300～400gに達する。 異化タンパク質による損失は.創傷の修復中.タンパク質を合成する生理的プロセスが加速し始める時期にも多い。 熱傷後の異化および同化代謝を通じて.中等度熱傷患者では内因性脂肪分解が促進され.脂肪が著しく減少する。 この時点では.内因性脂肪の損失は.体重構成という点ではタンパク質の損失よりも低いが.脂肪からのカロリー産生はタンパク質からのカロリー産生よりもはるかに高い。 タンパク質は1日の消費カロリーの12～22％を占めるに過ぎないのに対し.脂肪はエネルギーの75～90％を供給する。 熱傷後20～30日の間に.体内に貯蔵されている脂肪酸（パルミチン酸や油脂）が動員され始め.血中濃度が上昇し.直接生成される細胞毒性レベルまで上昇する。 最近の研究では.この異常はランオンタンパク質（リポタンパク質）によるトリグリセリドとコレステロールの利用制限に起因することが示唆されている19。これらの研究は.エネルギー源として長鎖脂肪酸の形で外因性脂肪を注入することが制限になりうることを示唆している。 創傷治癒における急速な利用.および必須脂肪酸の急速な過酸化によって産生されるプロスタグランジンのレベル低下による必須脂肪酸の欠乏。 最近の研究では.重度の熱傷から20～30日後に.過酸化異常の結果.有毒物質や細胞組成および酵素機能の変化が頻繁に生じることが示されている20。（脂肪利用を上回る）脂肪動員の促進やその他の有毒産物により.必須脂肪酸は発熱量を満たすのに必要な程度まで外因性脂肪乳剤の投入を制限することができる。 非カロリー性栄養素の不足 一般的な栄養素プロフィールの一部として.エネルギー代謝の必要量より若干低いが.熱傷患者は依然としてビタミンとミネラルの相対的不足に苦しんでいる。 一般的なストレス反応の結果として.火傷後早期から多くの重要な負のミネラルおよび電解質バランスが生じる可能性がある。 これらの損失は重度の熱傷患者でより顕著である。 ホルモンの変化により.細胞からのカリウム喪失が増加する。 さらに.熱傷患者の創傷面には大量のカリウムが付着していることがあり.これが体内のカリウム貯蔵量の喪失をさらに助長している可能性がある。 また.熱傷後の尿中カルシウムの大量喪失も報告されている。 広範囲かつ重度の熱傷では.しばしば溶血性貧血がみられ.ヘモグロビンが著しく減少することがある。 Reiss博士らは.中等症および重症熱傷後最初の9日間で.尿中マグネシウム濃度と尿中リン濃度が上昇することを明らかにした。 そして.リンとマグネシウムのバランスはともに窒素バランスと相関していた。 DaviesとFellは.体表面積の33％以上の熱傷を負った熱傷患者では亜鉛の排泄が通常の2倍以上であり.体表面積の34〜77％以上の熱傷では排泄率が通常の約5倍になることを明らかにした。 同様に.火傷の範囲が広ければ広いほど.より多くの窒素とカリウムが失われる。 骨格筋は体内の亜鉛の60％以上.クレアチニンの95％以上を保持している。 熱傷患者におけるビタミンの損失についてはまだよくわかっていないが.代謝が高い状態はビタミンの変換と組織での利用を増加させる。Costelloらは.手術後の外科的ストレス下では低プイスン酸状態が7-14日間持続すると報告している。 同時に.創傷の近傍では.タンパク質代謝に密接に関係するビタミンCの有意な蓄積がみられた。 ビタミンB12の変換亢進も熱傷後に報告されている。 また.ビタミンB群は細胞のエネルギー代謝に重要な役割を果たしており.食事で十分なビタミンBが補給されないと.体内で急速に欠乏状態に陥ることもわかってきた。 栄養不足の危険性 重度の熱傷では重度の代謝性ショックにより死亡することがあるが.これは熱傷後数日から数週間経ってから起こることが多い。 このタイプの熱傷死の決定的なメカニズムは不明であるが.このような患者のほとんどは.持続的な負の栄養バランスと進行性の体重減少が特徴的であり.これは日々の疲労の過程として現れる。 Cuthbertsonは.進行性外傷後に除脂肪体重が総体重の30％以上減少した患者では100％の死亡率が得られることを発見した。 Artzらは.熱傷受傷後33日間に体重の40％の熱傷患者において平均29.5Ibsの体重減少を報告した。Boswickは.熱傷患者において最初の4週間で最大40Ibs以上の体重減少が起こりうることを明らかにした。 この体重減少のほとんどは除脂肪体重であり.Daviesは.表面積の3分の1以上の熱傷では.体重減少のほとんどは筋肉組織の喪失によるものであることを発見した。 熱傷患者では.タンパク質やその他の栄養素が継続的に失われ.十分な栄養補給が行われないと.エネルギー補給が制限されるだけでなく.微生物感染やその他の有毒物質に対する身体の防御能力も損なわれる。 敗血症は依然として熱傷患者の最も一般的な死因である。 栄養不良はまた.身体組織の完全性および細胞性免疫機能に影響を及ぼす可能性があるため.感染症の発症における重要な要因でもある。 正常な免疫反応は.体内の十分な量の抗体に依存している。 他の血漿タンパク質や組織タンパク質と同様に.抗体グロブリンの量は食事から摂取されるタンパク質の量に完全に依存します。 ヒトやいくつかの動物種では.タンパク質やアミノ酸の摂取不足によって抗体の産生が損なわれることがある。 さらに.ビタミンは血液循環における抗体の産生に重要な役割を果たしている。 また.タンパク質やその他の栄養素の欠乏は.組織修復の質を制限する。 重症熱傷患者の完全回復には.熱傷創の早期完全治癒が不可欠である。 創傷の治癒は.代謝亢進状態と直接的な栄養喪失を軽減するだけでなく.敗血症合併症の脅威も軽減する。 栄養素の欠乏は創傷治癒を遅らせる。 例えば.ビタミンCやタンパク質の欠乏はコラーゲンの形成を阻害する可能性がある。 コラーゲンは深い熱傷創を覆う組織の最も重要な成分である。 微量栄養素.特に亜鉛の欠乏も創傷治癒を遅らせる。 広範囲熱傷患者では.組織修復の過程でこれらの栄養素の必要量が増加する。 皮膚が完全に失われた患者では.上皮組織を覆うために皮膚移植が必要となる。 早期に皮膚移植が成功した患者には.完全な回復が得られる。 移植の失敗およびドナー部位の皮膚の治癒困難は.栄養不良と関連している可能性がある。 栄養療法の目標 熱傷患者に対する理想的な栄養レジメンは完全には定義されていない；しかしながら.経験的な診療ガイドラインは.罹患率および死亡率の減少に有効である。 これらのガイドラインは.新しい情報が蓄積されるにつれて改善されている。 熱傷患者における最も重要かつ基本的な原則は.適切な周囲温度（28～31℃）の維持.疼痛感覚の緩和.創傷治癒を促進するための壊死組織の迅速な剥離を含む代謝速度の低下である。 栄養処方の最初のステップは.熱量消費量を計算することであり.現在では.患者の必要熱量の推定にCurreri式が広く使用されている。 この計算式は.患者の体重と熱傷の比率である25′体重（Kg）＋40′％（熱傷面積）に基づいている。 しかし.この計算式を適用して発熱エネルギーを計算した経験は.間接側熱法を適用して求めた実際の発熱エネルギーと比較してかなり異なる。 熱エネルギー必要量の計算は個人差の原則に従うべきであるが.この個人差は熱傷患者によって大きく異なり.同一人物でも熱傷の段階によってかなり異なることがある。 (例えば.熱傷後2週間でエネルギー代謝要求量が劇的に増加する患者もいる)。 熱傷後2週間ごとに酸素消費量と呼吸商(RQ)を測定すると.カロリー消費量と呼吸商の構成を正確に計算することができ.純粋な炭水化物の呼吸商は1.0であるのに対し.脂肪の呼吸商は0.8である。私たちの科学的データによると.1日に必要なカロリーを計算するためのより正確な式は.基礎代謝量の1.37倍である22。 火傷患者では.過剰栄養の可能性を最小限に抑え.栄養処方を柔軟に調整できるように.窒素バランス陰性値と血中グルコース濃度を適宜調整する。 科学的研究によると.グルコースによる過剰なカロリーの投与は.代謝率を増加させ.増加した二酸化炭素を排出するために呼吸活動を増加させる必要があり.さらに重要なことは.肝臓への脂肪浸潤が起こり.最終的にさまざまなレベルの肝機能障害につながる可能性があることである。 炭水化物産生の呼吸商が1.0に等しい場合.RQ検査を継続的に実施することは.過剰給餌およびその可能性のある二次的合併症を予防するのに役立つ。 タンパク質の必要量は.少なくとも20％の熱産生比によって容易に計算できる。 全タンパク質（経腸栄養）は結晶アミノ酸よりも効果的である。 非経口栄養が必要な場合は.結晶アミノ酸溶媒の標準製剤を投与すべきであるが.高濃度の分岐鎖アミノ酸溶媒は有意な有益性を示さない。 例えば.窒素収支のマイナスが1日あたり5gを超える場合は.総カロリーの25％になるようにタンパク質摂取量を増やすべきである16。25％を超えるタンパク質摂取は.窒素貯留および中間代謝における複数の合併症のリスクももたらす。 非経口的または経腸的に投与される脂肪乳剤は.カロリーだけでなく必須脂肪酸の損失を補うことができる。 脂肪乳剤（500ml）を週2回投与すれば.血漿中のアラキドン酸濃度を正常に保つことができる。 リノール酸カプセルも必須脂肪酸の減少を防ぐ。 水溶性ビタミンの十分な補給は.経口栄養または非経口栄養によって達成できる。 必要量を正確に推定することは困難であるため.熱傷患者に対するビタミンB群全体およびビタミンCの現在の推奨量は.健常人の1日当たりの推奨量（RDA）の3倍である。 ビタミンB12の補給は.週1回の筋肉内注射または非経口栄養経路で行うべきである。 微量栄養素（亜鉛4mg.マグネシウム0.04mg.銅1.2mg.クロム12mg）は.さまざまな経路で中枢から摂取できる。 リン（20mmol）.ナトリウムおよびカリウムは.毎日適切な量を補給すべきである。 脂溶性ビタミン（AとD）はRDAの2倍を毎日補給すべきである。 ナトリウムとカリウムの摂取量は.個々の熱傷患者に応じて瞬時に変化させる必要があるため.明確な基本推奨量を定めることは困難である。 具体的な摂取量は.血中濃度.尿中排泄量.創部からの滲出液に基づいて決定する。 熱傷患者では.持続的な利尿薬の使用により相対的な水分貯留が起こり.その結果低ナトリウム血症になることがあるため.一定量のナトリウム補給が必要になることがある。 過剰な栄養供給には.経腸栄養または非経口栄養のいずれかを選択する必要がある。 これらのアプローチにはそれぞれ利点と欠点があり.異化作用の強いストレス患者には.個別の設計を用いるべきである。 消化管が適切に機能しない場合を除き.経腸栄養を最初の選択肢とすべきである。 経腸栄養の合併症は.非経口栄養よりも発生頻度が低く.重症度も低い。 ほとんどの栄養素の吸収および利用に関しては.経腸栄養の方が非経口栄養よりも優れている。 熱傷患者では小腸の蠕動運動がほとんど常に障害されるが.熱傷患者では胃の蠕動運動低下が最初に起こる。 経腸栄養の主な合併症は.胃の拡張とそれに起因する誤嚥性肺炎である。 これらの合併症は.細径の十二指腸栄養チューブを留置し.24時間輸液ポンプで速度を調整することで効果的に克服できる。 胃拡張による合併症は.胃腸栄養中に胃吸引を行うことで回避できる。 広範な重症熱傷患者では.さまざまな栄養ニーズを満たすために非経口栄養を使用できるが.通常は補助療法としてのみ行われる。 一般に.栄養の約半分は消化管から供給され.残りの半分は末梢静脈栄養または中心静脈栄養によって供給される。 静脈内カテーテルは重篤な合併症を伴うことがあり.最も重篤なものは敗血症である。 カテーテル敗血症は.72時間ごとにカテーテルを交換することで効果的に予防できる。 しかしながら.静脈炎および心内膜炎などのその他の感染性合併症は.通常の非経口栄養よりも頻繁に起こる。 感染症は大静脈または末梢静脈のいずれのカニュレーションでも起こりうるが.敗血症性および非敗血症性の静脈炎は上大静脈カニュレーションでより頻繁に起こる。 結論 代謝亢進および蛋白消耗症候群は.手術と比較して熱傷後により重篤に現れ.より長く持続する。 そのため.栄養不良による複数の合併症を最小限に抑えるための栄養療法が必要となる。 今日の栄養支持の目標は.基礎代謝量の1.37～1.7倍またはタンパク質の割合が高い1日あたりのカロリーを供給することである。 必須脂肪酸を補充するために.脂肪乳剤を週に2回補充する。 ビタミン.ミネラル.微量元素は日常的に補給する。 現在の推奨量は10年前の研究に基づくものであり.熱傷患者の代謝異常に関する知識が急速に拡大するにつれて調整する必要がある。