Individual isierte Bedarfsdeckung -Indirekte Kalorimetr ie als innovativer
Ansatz in der Ernährungstherapie
ao.Univ.-Prof. Dr. Christian Zauner
Abt . Gastroentero logie /Hepato logie , ICU; MedUniWien
Symposium In tens ivmediz in & In tens ivpf lege , 21 .02 .2019 , Bremen
(Quelle: Zauner)
Confl ict of Interest
Vortragshonorare, Kongressunterstützungen,
wissenschaftliche Unterstützungen
Baxter, Fresenius, Braun
Energieumsatz - Physiologie
(Fraipont, JPEN 2013)
Resting Energy Expenditure
Basale metabolische
Zellaktivität
Organfunktionen
Energiestoffwechsel
1500
1550
1600
1650
1700
1750
REE BEE
RE
E (
kcal/
d)
(100 ICU-Patienten)
(Zauner, ICM 2006)
* p<0,01
*
Energieumsatz – Patient
• Alter
• Geschlecht
• Diagnose
• MOF
• Co-Morbidität
• Ernährungszustand
• Atemfrequenz
• Schweregrad
• Körpertemperatur
(Quelle: Zauner)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Female Male
RE
Em
(k
ca
l/d
)
*
Energieumsatz - Gender
(Zauner, EJCN 2014)
* p< 0,05
Energieumsatz - Schweregrad
1,5
2
2,5
3
3,5
4
50 60 70 80 90
RE
E (
kJ
/min
/m²)
APACHE III
(r= -0,58; p<0,05)
(Zauner, AJCN 2001)
Energieumsatz – Katecholamine
15
20
25
30
Baseline Adrenalin
kJ
/kg
/d
* p < 0,05
(Ratheiser, AJCN 1998)
*
Energieumsatz – Sedierung
32 Patienten postop
132 IC-Messungen
Ramsey Sedation Scale
(Terao, CCM 2003)
Energieumsatz
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
Tag 3 Tag 4 Tag 5 Tag 6 Tag 7 Tag 8 Tag 9 Tag 10 Tag 11 Tag 12 Tag 13 Tag 24
RE
Em
(kcal/d
)
(Uehara, CCM 1999)
(Sepsis, n=12)
Energieumsatz
0 10 20 30 40 50
Elwyn 81
Schneeweiss 92
Hwang 93
Hwang 93
Frankenfield 94
Frankenfield 94
Muller 95
Ahmad 99
Zauner 01
Zauner 07
kcal/kg
Einf lussfaktoren auf REE
(Oshima, Clin Nutr 2017)
• Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht, Temperatur
• Hirnaktivität, Endokrinologie, Inflammation
• Körperliche Aktivität
• Hunger, Fasten, Postabsorptiv, Krankheitsphase
• Umgebungstemperatur
• Medikamente (ß-Blocker, Analgosedierung, Relaxierung,
Katecholamine)
Berechnungen
(Zauner, ICM 2006)
> 200 Formeln
x p
Gewicht
Größe
Alter
Geschlecht
Temperatur
AMV
Korrektur-
faktoren
Energieumsatz – Prediction
(Frankenfield, JPEN 2009)
34
46
25
35
5446
64 67
53
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Ac
cu
rac
y(%
)
(n=202; beatmet)
Energiezufuhr – Overfeeding
(Herndon, J Burn Care Rehabil 1989)
0
10
20
30
40
50
60
70
EE (~3000kcal/d) EE+PN (~4300kcal/d)
Mo
rta
litä
t (%
)
* * p< 0,05
(Hiesmayr, COCNMC 2012)
EnergiezufuhrO
utc
om
e(S
urv
iva
l, IC
U L
OS
)
Energiezufuhr
Optimum
Infektionen
Fatigue
Muskelkraft
Dekubitus
Mortalität
Infektionen
Hyperglykämie
Hyperlipidämie
Hyperkapnie
Weaningversagen
Mortalität
(Heyland, CCM 2011;39:2619)O
ptim
um
p < 0,0001
Percent of caloric presription received in first 12 ICU days
60d -
Mort
alit
ät
C; n=1051
Wärmeproduktion assoziiert mit Gasaustausch
The maxim that the „best is the
cheapest“ does not apply to food.
~ Wilbur Olin Atwater (1844-1907)
Indirekte Kalorimetr ie
(Weir, J Physiol 1949)
Kohlendioxidproduktion
VCO2
Sauerstoffverbrauch
VO2
Total heat output =
[(VO2 x 3,941) + (VCO2 x 1,106) - (UUN x 2,17)] x 1440
3,9 x VO2 + 1,1 x VCO2
Ruheenergieumsatz
(REE)
Oxykalorisches Äquivalent
Indirekte Kalorimetr ie
(Weir, J Physiol 1949)
Kohlendioxidproduktion
VCO2
Sauerstoffverbrauch
VO2
Respiratorischer Quotient
(RQ=VCO2/VO2)
Substratstoffwechsel
Respiratorischer Quotient (RQ)
(Wooley, NCP 2003; Compher, J Am Diet Assoc 2006; Fraipont JPEN 2013)
Physiologischer Bereich: 0,67 - 1,3
Substrat RQ
Ketonkörper / Ethanol 0,67
Fett 0,71
Protein 0,82
Gemischte Ox 0,85
CHO 1
Liponeogenese 1-1,3
Nicht für Anpassung der Ernährung
Zur Bestätigung der Untersuchungsvalidität
Kritisch hinterfragen bei < 0,7 oder > 1
Messmodalitäten – ICU
(Wooley, NCP 2003)
• Am Morgen nach Overnight fast (8-10h)
• Zeitpunkt nicht relevant (?)
• Kontinuierliche Energiezufuhr ≥12h konstant
• Dauer ? Kein klarer Konsensus
30min oder bis steady state erreicht
Steady state = VO2 und VCO2 Änderung <10% über 5min
• Instabile Patienten ≥2h
Individuelle Voraussetzungen
(Fraipont, JPEN 2013; Oshima, Clin Nutr 2017)
• FiO2 < 60%
• PEEP <12mmHg
• Keine bronchopleurale Fisteln / Drainagen
• Keine RRT / ECMO / ILA / NO / Anästhesiegas
• Stabile Hämodynamik und Temperatur
• Stabiler pH
Individuelle Voraussetzungen
(Fraipont, JPEN 2013; Oshima, Clin Nutr 2017)
• Keine Allgemeinnarkose ≥6-8h
• Keine Sedativa, Analgetika, Relaxantien ≥30min
• ≥3-4h nach Beendigung einer RRT
• ≥1h nach schmerzhaften Eingriffen
• ≥1h Keine Routinepflegemaßnahmen
• Check Bias-Flow
Individuelle Voraussetzungen
(Haugen, NCP 2007)
Ambulante Patienten
• Ruhige Umgebung
• ≥ 10-15min Ruhephase
• ≥ 5h Nüchtern
• ≥ 4h keine körperliche Belastung
• ≥ 4h kein Kaffee
• ≥ 1h kein Nikotin
Technische Vorbereitung
(Fraipont, JPEN 2013)
• Adäquates Aufwärmen (30min)
• Exakte Kalibration / regelmäßige Wartung
• Entfernung von Sekreten und
Feuchtigkeit
• Keine Respiratoränderungen 1-2h
vor Messung
• Keine Leaks (>10% AMV)
Messung
(Fraipont, JPEN 2013; ; Wooley, NCP 2003)
• Keine körperlichen Aktivitäten / Agitation / Pflege
• Ruhige, thermoneutrale Umgebung
• Stabiler Gasaustausch (Hypo-/Hyperventilation)
• Kein Absaugen
• Messdauer: 30min bis 2h (CV >10%) (5min ??)
• Korrektes Sammeln des Expirium
Ergebnisinterpretation
(Fraipont, JPEN 2013; Wooley, NCP 2003)
• Elimination der ersten 5min
• RQ außerhalb 0,7-1,0 fraglich korrekt
• Bestimmung der Varianz
• Erhöhung des REE um 10-15% (Aktivität)?
• MOF
• Sepsis / SIRS
• Analgosedierung /
Relaxierung
• Akutes/chron. resp.
Versagen
• Trauma
• Verbrennungen
Indirekte Kalorimetrie
• Organtransplantationen
• Große/multiple Wunden
• Malnutrition
Untergewicht
Adipositas
Amputationen
Periphere Ödeme
Aszites
(Wooley, NCP 2003)
Messung
(Moreira, Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2006)
• Zustand, der REE signifikant beeinflusst
• Fehlendes Ansprechen auf Ernährungstherapie
• Individualisierung / Feintuning der Ernährungstherapie auf
der ICU
Case report
• 64 Jahre, männlich
• Neurologische Grunderkrankung, COPD II
• 185cm, 75kg (BMI: 21,9kg/m²)
• Kanüliert, kontroll iert beatmet (DK)
AF: 25-30/min, DN: 16mbar, VT: 450-480ml
• Hämodynamisch stabil
• Parenterale Ernährung – Energiebedarf nach ESPEN
(25kcal/kg) 1875kcal/d
• Hyperkapnie – nicht weanbar
Case report
1100kcal/d
C Zauner
0
20
40
60
80
100
120
23.8. 24.8. 25.8. 26.8. 27.8. 28.8. 29.8. 30.8. 31.8. 1.9.
mm
Hg
paCO2
IC
1875kcal/d
Konklusion
• Over- / Underfeeding vermeiden
• Berechnungen unzuverlässig
• REE messen
• Adäquate Anwendung
• KI beachten
• Sorgfältige Interpretation