High doses of insulin are required to prevent the hyperglycemic response to open heart surgery. Insulin has been shown to produce hypoaminoacidemia during coronary artery bypass graft (CABG) surgery. The present study investigated the effect of high-dose insulin therapy on whole body protein and glucose metabolism in patients undergoing CABG surgery using stable isotope tracers [6,6-2H2]glucose and L-[1-13C]-leucine. Hyperinsulinemic-normoglycemic clamp was used to deliver high-dose insulin. The primary objective was to establish a protocol and to assess the feasibility of using stable isotope tracers after cardiac surgery while continuously infusing high-dose insulin. The effect of high-dose insulin on protein breakdown, synthesis and oxidation and glucose turnover was evaluated.Fifteen patients were recruited to the study, seven in the control group receiving standard glycemic control and eight in the insulin group receiving the hyperinsulinemic-normoglycemic clamp. Isotopic plateaus of L-[1-13C]leucine, [6,6-2H2]glucose and expired 13CO2 were attained in all patients in both groups with a coefficient of variance <5%. Protein breakdown and synthesis both decreased in patients who received high-dose insulin, while protein oxidation remained the same, resulting in a negative protein balance regardless of treatment group. Endogenous glucose production was almost completely suppressed by the administration of high-dose insulin and 20% dextrose solution. The hyperinsulinemic-normoglycemic clamp is a metabolic intervention that when used in the perioperative setting of cardiac surgery, has significant effects on whole body protein breakdown. / Lors de chirurgies pour pontage aorto-coronarien, l'utilisation de hautes doses d'insuline est habituellement nécessaire pour prévenir l'augmentation de la glycémie en réponse au stress chirurgical. Il a été démontré que l'administration d'insuline induit une hypoaminoacidémie chez ces patients. La présente étude a pour but d'évaluer les effets de l'administration de hautes doses d'insuline sur le métabolisme des protéines et du glucose par l'usage d'isotopes stables pour ce type d'intervention chirurgicale. Les isotopes utilisés étaient le [6,6-2H2]glucose et la L-[1-13C]leucine. L'objectif principal était de vérifier s'il est possible de faire le suivi postopératoire de ces marqueurs isotopiques en présence de hautes doses d'insuline, et ce afin d'établir un protocole. Les effets de ces hautes doses d'insuline sur la lyse, la synthèse et l'oxydation protéique ainsi que les effets sur le métabolisme du glucose ont été évalués. Quinze sujets ont été recrutés, soit sept dans le groupe témoin recevant le traitement habituel de contrôle de glycémie, et les huit autres dans le groupe d'étude soumis à des hautes doses d'insuline. Les plateaux du [6,6-2H2]glucose, de la L-[1-13C]leucine et du 13CO2 ont été obtenus pour tous les candidats des deux groupes, avec un coefficient de variance < 5%. La lyse et la synthèse protéiques des patients recevant de hautes concentrations d'insuline ont toutes deux diminuées alors que l'oxydation, quant à elle, est restée la même. Un bilan de protéines négatif a été obtenu quelque soit le groupe de traitement. La production endogène de glucose a pratiquement été abolie par l'administration de grande quantité d'insuline et de dextrose 20%. Cette intervention métabolique, lorsqu'utilisée dans le contexte de chirurgies cardiaques, a des effets significatifs sur le métabolisme global des protéines et du glucose des patients.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.107612 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Hatzakorzian, Roupen |
| Contributors | Linda J Wykes (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (School of Dietetics and Human Nutrition) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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