• Title/Summary/Keyword: Respiratory Exchange Ratio

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급성 저산소혈증 환자에서 비침습적 양압환기 적용 하 기관지경 검사 후 기관 삽관의 예측 인자 (Prediction of Intubation after Bronchoscopy with Non-invasive Positive Pressure Ventilation Support in Patients with Acute Hypoxemic Respiratory Failure)

  • 송재욱;김수아;최이령;김수민;최희정;임소연;박소영;서지영;전경만
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제67권1호
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    • pp.21-26
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    • 2009
  • 연구배경: 급성 호흡부전 환자에서 기관지경 검사 시비침습적 양압환기를 적용하면 저산소혈증의 악화 없이 안전하게 검사를 시행할 수 있으나 일부 환자에서는 저산소혈증의 악화로 기계 환기가 필요하게 된다. 본 연구는 저산소혈증으로 비침습적 양압환기 적용 하에 기관지경 검사를 시행한 환자들에서 검사 후 기관 삽관의 빈도 및 예측 인자를 알아보고자 하였다. 방 법: 2005년 1월부터 2007년 10월까지 삼성서울병원 내과계 중환자실에서 기관지경 검사를 받은 환자 210명 중 저산소혈증으로 비침습적 양압환기 적용 하에 기관지경 검사를 시행한 36명의 환자를 대상으로 후향적 조사를 시행하였다. 결 과: 36명의 환자(남:여, 18:18)들의 중앙연령은 55세(사분위 범위, 43~65세)였다. 기관지경 검사 전 SOFA 점수는 4점(3~7점), SAPSII 점수는 37점(30~42점)이었고 P/F ratio는 중앙값 155 (90~190)이었다. 기관지경 검사 후 17명(47%)에서 기관 삽관이 시행되었고, 시술 후 삽관까지 걸린 시간의 중앙값은 22시간(2~50시간) 이었다. 36명의 환자 중 15명(42%)이 사망하였고, 기관 삽관이 필요했던 경우 그렇지 않은 경우보다 병원 내 사망률이 높았다(11 [65%] vs. 4 [21%], p=0.017). 다중 로지스틱 회기분석 결과 기관지경 검사 전의 P/F ratio만이 기관지경 검사 후 기관 삽관과 독립적으로 관련이 있었다(OR, 0.961; 95% CI, 0.924~0.999; p=0.047). 결 론: 급성 호흡부전 환자에서 기관지경 검사 시 저산소혈증의 악화를 방지하기 위해 비침습적 양압환기를 적용할 때 적절한 환자 선택이 중요하며, 중증 저산소혈증환자에서는 기관 삽관을 대비하여 검사 후 집중적인 감시가 필요할 것으로 사료된다.

토끼의 정상 폐 모델에서 부분액체환기 시 가스교환에 영향을 주는 인자들에 대한 연구 (Evaluation of Parameters of Gas Exchange During Partial Liquid Ventilation in Normal Rabbit Lung)

  • 안창혁;고영민;박정웅;서지영;고원중;임성용;김철홍;안영미;정만표;김호중;권오정
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제52권1호
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    • pp.14-23
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    • 2002
  • 배 경 : 부분액체환기 (partial liquid ventilation; PLV) 시 최적의 기계환기의 설정에 대해서는 아직 논란이 많은 상태이다. 이에 정상 폐의 PLV 시 가스교환에 영향을 주는 인자들을 관찰함으로써, PLV 시 최적의 기계환기 설정을 확립하는 데에 이용하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : New Zealand 산 백색 토끼 7 마리를 기계환기를 시행하였다. 기계환기는 압력 조절 양식으로 일회호흡량 ($V_T$) 8 mL/kg, PEEP 4 $cmH_2O$, 흡기대호기비 (I: E ratio) 1:2, 흡입산소분율 ($F_IO_2$) 0.75로 설정하였고, 호흡수(RR)는 $PaCO_2$가 35~45 mmHg 사이에 유지되도록 조절하였다. 이후 30분마다 기계환기기의 설정을 protocol에 따라 변화시키면서 가스환기(gas ventilation; GV)를 시행하였는데 ; (1) 기저 설정 단계, (2) 역비환기 (inverse I: E ratio) 단계로 I:E ratio 2:1, (3) 고 PEEP 단계로 2단계와 같은 평균흡기압 (MIP)을 유지하는 정도의 PEEP 증가, (4) 고 $V_T$ 단계로 $V_T$ 15 mL/kg, (5) 고RR 단계로 4단계와 같은 분당환기량 (MV)을 유지하는 정도로 RR을 증가시켰다. 그 후 perfluorodecalin 18 mL/kg 주입 후 상기 protocol과 동일하게 PLV를 하였다. 각각에서 동맥혈가스검사와 폐역학 및 혈역학적 지표를 측정하였다. 결 과 : (1) GV 시 $PaO_2$는 다섯 단계를 거치는 동안 의미 있는 변화를 보이지 않았다. $PaCO_2$는 고 $V_T$단계와 고 RR 단계에서 의미 있게 감소하였다(p<0.05). GV 시 폐역학 및 혈역학적 지표의 의미 있는 변화는 보이지 않았다. (2) PLV 군의 기저 $PaO_2$$312{\pm}113$ mmHg로 GV군의 $504{\pm}81$ mmHg 에 비해 의미 있게 낮았다(p=0.001). PLV 시 역비환기 단계나 고 RR 단계에서는 기저설정 단계와 비교하여 $PaO_2$의 의미 있는 차이가 관찰되지 않았으나, 고 PEEP 단계 ($452{\pm}38$ mmHg)와 고 $V_T$($461{\pm}53$ mmHg) 단계에서는 기저설정 단계보다 유의한 상승이 관찰되었다. (3) $PaCO_2$는 GV군과 PLV군 모두에서 고 $V_T$ 단계와 고 RR 단계에서 기저설정 단계보다 의미 있게 낮았다. PLV군의 기저설정 단계와 고 RR 단계의 $PaCO_2$는 GV 군보다 의미 있게 증가하였다(p<0.05). (4) PLV 시 폐역학 및 혈역학적 지표의 의미 있는 변화는 보이지 않았다 결 론 : 정상 폐에서 PLV 시 최적의 가스교환을 위해서는 적절한 PEEP과 $V_T$이 중용할 것으로 사료된다.

Effects of partial sleep deprivation after prolonged exercise on metabolic responses and exercise performance on the following day

  • Mamiya, Aoi;Morii, Ikuhiro;Goto, Kazushige
    • 운동영양학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-6
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    • 2021
  • [Purpose] We determined the effect of partial sleep deprivation (PSD) after an exercise session on exercise performance on the following morning. [Methods] Eleven male athletes performed either a normal sleep trial (CON) or a PSD trial. On the first day (day 1), all subjects performed an exercise session consisting of 90 min of running (at 75% ${\dot{V}}O_{2max}$) followed by 100 drop jumps. Maximal strength (MVC) was evaluated before and after exercise. In the CON trial, the sleep duration was 23:00-7:00, while in the PSD trial, the sleep duration was shortened to 40% of the regular sleep duration. On the following morning (day 2), MVC, the metabolic responses during 20 min of running (at 75% ${\dot{V}}O_{2max}$), and time to exhaustion (TTE) at 85% ${\dot{V}}O_{2max}$ were evaluated. [Results] On day 2, neither the MVC nor ${\dot{V}}O_2$ during 20 min of running differed significantly between the two trials. However, the respiratory exchange ratio was significantly lower in the PSD trial than in the CON trial (p = 0.01). Moreover, the TTE was significantly shorter in the PSD trial than in the CON trial (p = 0.01). [Conclusion] A single night of PSD after an exercise session significantly decreased endurance performance without significantly changing muscle strength or cardiopulmonary response.

급성폐손상과 급성호흡곤란증후군 환자에서 압력조절환기법을 이용한 폐포모집술의 효과와 안정성 (The Effect and Safety of Alveolar Recruitment Maneuver using Pressure-Controlled Ventilation in Acute Lung Injury and Acute Respiratory Distress Syndrome)

  • 정경수;박병훈;신상윤;전한호;박선철;강신명;박무석;한창훈;김정주;이선민;김세규;장준;김성규;김영삼
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제63권5호
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    • pp.423-429
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    • 2007
  • 연구배경: 급성폐손상과 급성호흡곤란증후군 대상자에서 폐포모집술의 적절한 방법에 대해서는 정해진 것이 없다. 이 연구를 통해 폐포모집술들 중 압력조절환기법을 이용한 폐포모집술의 효과와 안정성을 확인하고자 하였다. 방 법: 급성폐손상 및 급성호흡곤란증후군에 해당하는 대상자들을 대상으로 압력조절환기 방식에서 $30cmH_2O$의 흡입압력과 $20cmH_2O$의 호기말양압으로 2분 동안 폐포모집술을 시행하였다. 동맥혈 산소분압, 정맥혈 산소포화도, 혈압과 맥박, 중심정맥압, 폐탄성, 호기말양압, 흉부 X-ray를 시술 전 후로 확인하였다. 결 과: 16명의 대상자들 중에서, 3명은 폐외 급성폐손상 및 급성호흡곤란증후군 대상자였고 나머지 13명은 폐내 급성폐손상 및 급성호흡곤란증후군 대상자였다. 평균 나이는 $61.0{\pm}11.8$세였고, 평균 APACHE II score는 $21.6{\pm}11.9$이었으며, SAPS score는 $44.6{\pm}14$이었다. 폐포모집술 시행 전, 평균 호기말양압은 $11.3{\pm}1.5mmHg$이었으며 평균 동맥혈산소분압/흡입산소분율은 $130.3{\pm}60.2$이었다. 폐포모집술 시행 20분 후, 동맥혈산소분압/흡입산소분율의 비를 측정하여 50% 이상 상승한 경우를 반응군으로 50% 이하로 상승하거나 감소한 경우를 비반응군으로 분류하였다. 8명의 대상자들은 반응군이었고 8명의 대상자들은 비반응군이었다. 두 군간의 인구학적인 특성과 기계호흡의 패턴, APACHE II score, SAPS score, 동맥혈산소분압/흡입산소분율과 혈역동학적 특성 사이에는 차이가 없었다. 폐포모집술 이후, 동맥혈산소분압/흡입산소분율의 비는 상승하였다(p<0.001). 그 최대치는 폐포모집술 이후 60분에서 관찰되었다. 동맥혈 이산화탄소분압은 상승하는 경향을 보였다(p=0.05). 폐포모집술 전 후의 평균동맥압의 차이는 없었다(p=0.08). 기흉 등의 압력 손상에 의한 합병증은 없었으며, 단 한 예에서만 혈압 저하로 인해 폐포모집술을 중단하였으나 수액 공급 후 바로 회복되었다. 결 론: 본 연구를 통해서, 압력조절환기를 이용한 폐포모집술은 급성폐손상 및 급성호흡곤란증후군 대상자에서 산소화의 개선을 보였다. 또한 혈역학적 부작용은 거의 없었으며 고압력에 의한 합병증은 없었다. 따라서 압력조절환기를 이용한 폐포모집술은 폐보호전략과 더불어 임상적인 유용성과 안전성이 있을 것으로 기대된다.

Effects of Dietary Supplementation with a Compound Composed of Caffeine, Capsaicin, Sesamine, L-Carnitine, Banaba and Lotus on Human Autonomic Nervous System Activity and Lipid Oxidation

  • Kang, Sung-Hwun;Shin, Ki-Ok
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제14권3호
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    • pp.173-178
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    • 2009
  • This study was conducted to determine if supplementation with a compound composed of caffeine (50 mg), capsaicin (75 mg), sesamine (30 mg), L-carnitine (300 mg), banaba (50 mg) and lotus (10 mg) enhanced human autonomic nervous activities (ANS) associated with thermogenic sympathetic activity and fat utilization. Ten healthy college males (21.2$\pm$1.0 yr) volunteered for this experiment. Autonomic nervous activities associated with energy metabolism were examined at 30 min intervals for a total of 120-min while at rest and every 5-min during exercise at 50% of the ventilation threshold before and after intake of the compound or placebo with 100 ml of water for 10 days. In addition, heart rate variability power spectral analysis was used to assess human autonomic nervous activities. The results indicated that there were no significant differences in heart rate during rest and exercise among trials. Furthermore, the autonomic nervous activity tended to increase after 10-days of consumption of the test compounds during the experimental period, but the differences did not reach statistical significance. However, before and after the compound test trial there was a significantly higher respiratory gas exchange ratio (rest 0: 0.83$\pm$0.01 vs. rest 3: 0.89$\pm$0.02, p<0.05), carbohydrate oxidation (CHO) rate (rest 0: 44.57$\pm$5.83 vs. rest 2: 63.86$\pm$5.91%, p<0.05) and a lower fat oxidation rate (rest 0: 55.43$\pm$5.83 vs. rest 2: 36.14$\pm$5.91%, p<0.05. In conclusion, the results of the present study suggested that the compound composed of caffeine, capsaicin, sesamine, L-carnitine, banaba and lotus components that was evaluated in this study did not induce a significant increase in human autonomic nervous activities or lipolysis, even though the individual components have been reported to induce increased fat oxidation.

공학교육에서 귀납법 추론을 위한 변수 통제 (Variable Control in Inductive Inference for Engineering Education)

  • 황운학
    • 실천공학교육논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • 이 연구는 귀납법적 확증(confirmation)을 위해서 실행하는 실험이 확률론적 추론임을 밝히고 이의 단점을 보완하기 위해서 적용된 확률적 확인론에 따라서 수행하는 실험에서 통제하는 절차와 방법을 다루었다. 이 통제란 알려진 조건과 상황들을 인위적으로 조작하되 가설에서 명시된 특정조건(즉 독립변수) 이외의 조건(기타 변수)이 작용하여 현상이 발생(종속변수)될 가능성을 막는 것이다. 특정조건에 의하여 현상이 발생할 가능성을 극대화 시키고 기타 조건에 의하여 현상이 발생할 가능성을 최소화시키는 것이다. 그렇게 함으로써 특정 선행사건(독립변수)과 후행사건(종속변수) 사이의 진정한 인과관계성(the causal relationship)을 객관적으로 정확하게 추론하도록 보장하는 방법이 통제인 것이다. 이 연구에서는 변수통제에 대해 좀 더 구체적으로 다루기 위해 대표적인 헬스기구인 Elliptical Trainer (ET)와 Tread Mill (TM)를 이용한 실험에서 변수통제를 가하여 운동속도(독립변수)에 따른 에너지 소비량 변화(종속변수)와 운동속도(독립변수)에 따른 호흡교환율(RER)과 심장 박동율(HR)의 변화(종속변수)를 얻었다. 마지막으로 이 통제를 통해 얻어진 실험결과들을 그래프로 그려 그 결과에 따라 연구의 결론이 다루어졌다.

Cardiorespiratory Responses of Qi-training: A Pilot Study

  • Lee, Myeong-Soo;Kim, Soo-Keun;Kim, Hye-Jung;Moon, Sun-Rock
    • Advances in Traditional Medicine
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    • 제4권1호
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    • pp.18-21
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    • 2004
  • Six volunteers (mean $age=25.7{\pm}1.7$, $height=173{\pm}1.9$ and $weight=63.4{\pm}2.3{\;}kg$) participated in a graded exercise test and one hour of basic form of ChunDoSunBup (CDSB) Qi-training to investigate the cardiorespiratory responses and exercise intensity of Qi-training, a Korean traditional psychosomatic training. In the maximal exercise, the trainee showed $96.2{\pm}8.89{\;}l/min$ in ventilation (VE), $46.0{\pm}4.4$ in breath frequency (BF), $1.31{\pm}0.05$ in respiratory exchange ratio (RER), $180.7{\pm}3.0$ in heart rate (HR), and $2.6{\pm}1.1{\;}l/min$ or $40.7{\pm}2.3{\;}ml/kg/ml$ in oxygen consumption $(VO_2)$. Qi-training induced significant changes in BF, RER, HR, and $VO_2$. The exercise intensity of Qi-training were 42.3%, 46.9% and 38.7% of $HR_{max}$ during the sound exercise, slow motion (haeng-gong) and meditation respectively and the average was 46.2% of $HR_{max}$. We conclude that Qi-training is an aerobic exercise of a light (mild) intensity exercise, and it leads to decrease the metabolic rate in the trainee by breathing efficiently and relaxing them. In addition, Qi-training may affect cardiorespiratory function of BF, RER, HR and $VO_{2max}$ in trainees.

The Influence of Maximal Aerobic Capacity on the Two Years Cardiac Related Re-Hospitalization in Patients with Heart Failure with Reduced Ejection Fraction in Korean Society

  • Ryu, Ho Youl;Hong, Do Sun;Kim, Tack Hoon
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제31권5호
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    • pp.322-327
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    • 2019
  • Purpose: This study examined the influence of the maximal aerobic capacity on the two-year cardiac-related re-hospitalization in patients with heart failure with a reduced ejection fraction (HFrEF) in Korean society. Methods: The maximal aerobic capacity of the study population (n=95, male 63%) was evaluated using a cardiopulmonary exercise (CPX) testing system. Each patient was followed up for two years to divide the HFrEF patients into two groups according to cardiac-related re-hospitalization: re-hospitalization (RH) group (n=29, 30%) and no re-hospitalization (NRH) group (n=66, 70%). Results: The relative peak $VO_2$ (mL/kg/min, p<0.001), exercise duration (p<0.001), respiratory exchange ratio ($VCO_2/VO_2$, p=0.001), systolic blood pressure (SBP) reserve (p=0.004), heart rate (HR) reserve (p=0.007), SBP max (p=0.02), and HR max (p=0.039) were significantly lower in the RH group than the NRH group during the CPX test. On the other hand, the ventilatory efficiency (VE/VCO2 slope, p=0.02) and age (p=0.022) were significantly higher in the RH group than in the NRH group. In binary logistic regression analysis, the relative peak $VO_2$ (p=0.001, Wald Chi-square 10.137) was the strongest predictive factor on cardiac-related re-hospitalization, which was followed by $VCO_2/VO_2$ (p=0.019, Wald Chi-square 5.54). On the other hand, age (p=0.063, Wald Chi-square 3.445) did not have a significant influence on cardiac related re-hospitalization. Conclusion: The maximal aerobic capacity, especially the relative peak $VO_2$, is the strongest factor on cardiac-related re-hospitalization within two years in patients with HFrEF in Korean society.

The Effects of Karvonen Exercise Prescription in Acute Coronary Artery Disease Patients Reaching Age-Predicted Maximal Heart Rates with Exercise Stress Test

  • Kim, Chul;Kim, Young-Joo
    • 대한의생명과학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.254-260
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    • 2013
  • The purpose of this study was to survey the effects of Karvonen exercise prescription in coronary artery disease patients reaching age-predicted maximal heart rates with the exercise stress test on hemodynamic responses and cardiorespiratory fitness. The subject group was comprised of acute coronary syndrome (ACS) patients, who were divided into the maximal heart rate (MHR) group that included those who completed the test with their heart rates reaching the number of 220-age and the maximal dyspnea (MD) group that included those who could not continue the test due to respiratory difficulty and were asked to stop the test. Both groups had the exercise stress test before and after the experiment. In the exercise stress test before the experiment, the exercise prescription intensity of Karvonen was set at the target heart rates of 50~85% with a six-week exercise monitoring arrangement. As a result, there were no interactive effects in rest heart rate (RHR) according to time and group, but interactive effects were observed in maximal heart rate (MHR) (P=0.000). Both rest systolic blood pressure (RSBP) and rest diastolic blood pressure (RDBP) had no interactive effects according to time and group. Maximal systolic blood pressure (MSBP) showed significant interactive effects according to time and group (P=0.017). Maximal diastolic blood pressure (MDBP) showed no interactive effects according to time and group, while maximal rate pressure product (MRPP) showed significant interactive effects according to time and group (P=0.003). Maximal time (MT) had no interactive effects according to time and group. $VO_{2max}$ and maximal metabolic equivalent (MMET) showed significant interactive effects according to time and group (P=0.000, P=0.002, respectively), whereas maximal respiratory exchange ratio (MRER) and maximal rating of perceived exertion (MRPE) showed no interactive effects according to time and group. The exercise test that was discontinued as the subjects reached the predicted maximal heart rates considering age did not reach the maximal exercise intensity and accordingly showed low exercise effects when applied to Karvonen exercise prescription intensity. That is, the test should keep going by monitoring cardiac events, MRER and MRPE until the heart rates exceed the predicted MHR by up to 10~12 even after the subject reaches the predicted MHR considering age in the exercise stress test.

Comparison among methods of effective energy evaluation of corn silage for beef cattle

  • Wei, Ming;Chen, Zhiqiang;Wei, Shengjuan;Geng, Guangduo;Yan, Peishi
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권6호
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    • pp.851-858
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    • 2018
  • Objective: This study was conducted to compare different methods on effective energy evaluation of corn silage for beef cattle. Methods: Twenty Wandong bulls (Chinese indigenous yellow cattle) with initial body weight of $281{\pm}15.6kg$, were assigned to 1 of 5 dietary treatments with 4 animals per treatment in a randomized complete block design. Five dietary treatments included group 1 with corn silage only diet, group 2 with corn silage-concentrate basal diet (BD) and 3 groups with 3 test diets, which were the BD partly substituted by corn silage at 10%, 30%, and 60%. The total collection digestion trial was conducted for 5 d for each block after a 10-d adaptation period, and then an open-circuit respiratory cage was used to measure the gas exchange of each animal in a consecutive 4-d period. Results: The direct method-derived metabolizable energy and net energy of corn silage were 8.86 and 5.15 MJ/kg dry matter (DM), expressed as net energy requirement for maintenance and gain were 5.28 and 2.90 MJ/kg DM, respectively; the corresponding regression method-derived estimates were 8.96, 5.34, 5.37, and 2.98 MJ/kg DM, respectively. The direct method-derived estimates were not different (p>0.05) from those obtained using the regression method. Using substitution method, the nutrient apparent digestibility and effective energy values of corn silage varied with the increased corn silage substitution ratio (p<0.05). In addition, the corn silage estimates at the substitution ratio of 30% were similar to those estimated by direct and regression methods. Conclusion: In determining the energy value of corn silage using substitution method, there was a discrepancy between different substitution ratios, and the substitution ratio of 30% was more appropriate than 10% or 60% in the current study. The regression method based on multiple point substitution was more appropriate than single point substitution on energy evaluation of feedstuffs for beef cattle.