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The effect of preoperative carbohydrate loading on hormonal changes, hepatic glycogen, and glucoregulatory enzymes during abdominal surgery

1996; Elsevier BV; Volume: 12; Issue: 10 Linguagem: Inglês

10.1016/s0899-9007(96)00167-0

1873-1244

Anders Thorell, J Alston-Smith, Olle Ljungqvist,

Enhanced Recovery After Surgery

The effect of preoperative glucose infusion on preoperative alterations in hepatic glycogen content, the activity of key hepatic glucoregulatory enzymes (fructose 1,6-diphosphatase [FDPase]), pyruvate kinase (PK), hormonal developments, and plasma levels of free fatty acids (FFA) were investigated in 16 patients undergoing open cholecystectomy. Patients were randomized to receive (group G) or not receive (group C) overnight glucose infusion (5 mg·kg−1·d−1) preoperatively. Infusion of glucose overnight resulted in preoperative elevations of insulin and c-peptide (P < 0.05) and lower plasma levels of FFA, while the same glucose levels were found in both groups, 4.6 mmol/L. During and after surgery, only minor changes in the plasma levels of insulin, c-peptide, catecholamines, glucagon, cortisol, growth hormone, and FFA were found, with minimal differences between groups. The hepatic glycogen content was 65% higher in group G and a significant reduction was confirmed only in this group of patients during surgery. The higher glycogen content was associated with a higher FDPase activity ratio (P < 0.05), which remained unchanged during surgery. In contrast, a significant (P < 0.05) increase in the activity of this enzyme was found in group C. The PK activity ratio did not differ between groups and remained unchanged during surgery. The finding of enhanced FDPase activity suggests that the indirect route (via gluconeogenesis) represents an important contributor to the increased glycogen formation during glucose infusion. Additionally, surgery in the overnight fasted patient induces enzymatic changes favoring gluconeogenesis. Lastly, preoperative high-dose glucose infusion has only minor effects on the endocrine response, plasma levels of FFA, and glycogen depletion during elective open cholecystectomy. Hemos investigado el efecto de la infusión preoperatoria de glucosa sobre las alteraciones en el contenido de glucógeno hepática, la actividad de enzimas glucoreguladores hepáticos clave (fructosa 1,6 difosfatasa (FDPasa), piruvato-kinasa (PKasa)), la evolución hormonal y los niveles plasmáticos de ácidos grasos libres (FFA), en 16 pacientes sometidos a colecistectomía abierta. Los pacientes se randomizaron para recibir (grupo G) o no (grupo C) una infusión de glucosa (5 mg/Kg/min) durante la noche antes de la intervención. La infusión nocturna de glucosa produjo una elevación preoperatoria de insulina y péptido C (p<0.05) y disminución de los niveles de FFA, con idénticos niveles de glicemia (4.6 mmol/l). Durante y después de la intervención los cambios en los niveles de plasmáticos de insulina, péptido C, catecolaminas, glucagón, cortisol, hormona del crecimiento y FFA fueron mínimos, con diferencias insignificantes entre ambos grupos. El contenido hepático de glucógeno fue un 65% mayor en el grupo G y sólo en este grupo se produjo una reducción durante la intervención. E1 mayor contenido de glucógeno se asoció a un mayor cociente de actividad FDPasa (p<0.05) que no se modificó durante la cirugía. Por el contrario, éste aumentó en el grupo C (p<0.05). E1 cociente de actividad PKasa fue similar en ambos grupos y no varió durante la cirugía. El hallazgo del una actividad FDPasa aumentada sugiere que la vía indirecta (gluconeogénesis) contribuye de manera importante a la formación de glucógeno durante la infusión de glucosa. Además, la cirugía en el paciente en ayunas induce cambios enzimáticos que favorecen la gluconeogénesis. Por último, la infusión preoperatoria de altas dosis de glucosa sólo tiene mínimos efectos sobre la respuesta endocrina, los FFA plasmáticos y la deplección de glucógeno durante la colecistectomía abierta electiva. Les effets d'un apport préopératoire de glucose sun le glycogène hépatique, l'activité des enzymes clés du métabolisme du glucose [fructose 1,6- diphosphatase (FDPase), pyruvate kinase (PK)1, la réponse hormonale et les acides gras libres (FFA) plasmatiques ont été étudiés chez 16 patients devant subir une cholécystectomie. Les patients ont été répartis par randomisation pour recevoir (groupe G) ou non (groupe C) une perfusion nocturne de glucose (5 mg/kg/min) en préopératoire, Uadntinistration de glucose conduisait, en préopératoire, à une augmentation de l'insuline et du peptide-C (p<0,05) et à une diminution des FFA tandis que la glycémie était comparable entre lea deux groupes (4,6 mmol/I). Pendant et après l'intervention, seules des modifications mineures de l'insuline, du peptide-C, des catécholamines, du glucagon, du cortisol, de l'hormone de croissance et des FFA étaient observées. Le contenu hépatique en glycogène était 65% plus élevé dans le groups G, puis, pendant l'intervention et uniquement dans ce groupe, diminuait significativement. Ce contenu élevé en glycogène était associé à une activité accrue de la FDPase (p<0,05) qui se maintenait pendant l'intervention. Au contraire, une augmentation significative de l'activité de cette enzyme (p<0,05) était observée dans le groups C. Uactivité PK n'était pas différente entre lea groupes et non modifiée par l'acte chirurgical. L'observation d'une activité FDPase accrue suggère que la néoglucogenèse contribue de façon importante à l'augmentation de synthèse du glycogène lors d'une perfusion de glucose. De plus, le stress chirurgical chez les patients après une mut de jeûne entraîne des modifications enzymatiques favorisant la néoglucogenèse. Enfin, la perfusion de fortes doses de glucose en préopératoire n'a que peu d'effets sun la réponse endocrinienne, les FFA plasmatiques et la déplétion en glycogène au cours des cholécystectomies programmées.