Sepsis

A. MühlhöferKlinik für Allgemeine Innere Medizin, Gastroenterologie,

Hepatologie und InfektiologieKatharinenhospital

Stuttgart

Entzündung

Reaktion auf zelluläre Schädigung

Funktionen:

1. Bildung des entzündlichen Exudats: Proteine, Flüssigkeit, Leukozyten: lokale Abwehr

2. Eliminierung: fremde Moleküle (z.B. Bakterien)

3. Entfernung: Auflösung des Zellverbands, Abtransport von Zellkomponenten

4. Reparatur: Proliferation von lokalen Zellen (z.B. Fibroblasten, Epithelzellen)

Klinische Zeichen der Entzündung

• Rötung (Rubor)

• Überwärmung (Calor)

• Schwellung (Tumor)

• Schmerzen (Dolor)

• Funktionsbeeinträchtigung

(Functio laesa))

Leukozytenemigration

1. Erkennung / Rollen Selektine2. Integrine ICAM, VCAM3. Chemotaxis Chemokine

bakterielle BestandteileC5a, LTB 4A

4. Proliferation /Aktivierung Sekretion von proinflam./ antiinflam. Interleukinen

5. Respiratory Burst Generierung von freienRadikalen

Entzündungsmediatoren

Histamin endotheliale Permeabilität Prostaglandine Thrombozytenaggregation

endotheliale Permeabilität Vasomotion

Leukotriene Aktivierung von EndothelzellenSerotonin VasokonstriktionLymphokine Interleukine, ChemokineKomplementsystem Chemoattraktion, ZytolyseKinine endotheliale Permeabilität

Schmerz

Nomenklatur

InfektionBakteriämieFungiämieSIRS – systemic inflammatory response syndromeSepsisschwere Sepsisseptischer Schock

Infektion - Bakteriämie

Infektion entzündliche Reaktion auf die Existenz von Mikroorganismen insonst sterilen Geweben

Bakteriämie Existenz von lebenden Mikro-organismen im Blut

SIRS systemic inflammatory response

mindestens zwei Kriterien:

1. Temperatur > 38°C oder < 36°C2. Puls > 90 / min3. Atemfrequenz > 20 / min oder pCO2 < 28 mmHg4. Leukozyten > 12.000/µl oder < 4.000/µl oder > 10% Stäbe

Ursachen: Infektionen, Trauma, Pankreatitis, Verbrennung

Sepsis, schwere Sepsis

Sepsisgeneralisierte Reaktion auf eine EntzündungInfektion plus SIRS

schwere SepsisSepsis plus Organdysfunktion, Hypoperfusion oder Hypotension

Laktatazidose, Oligurie, psych. Alteration. Alterationen

Septischer Schock

Sepsis-induzierte Hypotension (RR systolisch < 90 mmHg)trotz Volumengabe (Ausschluß anderer Ursachen)plusschwere Sepsis

Pathogenese der Sepsis

maligne intravaskuläre Entzündung

maligne: unkontrolliert, selbsterhaltendintravaskulär: Ausbreitung einer sonst lokalisierten

Entzündungsreaktion über denBlutstrom

Entzündung: Kriterien einer Entzündung werdenerfüllt

Pathophysiologische Kaskade

endotheliale Schädigung

endotheliale Dysfunktion

Gewebehypoxie

Organschädigung

autodestruktiver Prozeß mit der Ausbreitung eines sonst lokalisierten Prozeß auf entfernte Gewebemit der Folge von Organschädigungen

Sepsis und bakterielle Produkte

Endotoxin Lipopolysaccharid in gramnegativenBakterien (z.B. E. coli); Aktivierung der Gerinnung,Komplement, Fibrinolyse

Zellwandkomponenten Peptidoglycane, Muramyl DipeptideBakterienprodukte S. aureus Exotoxin B, TSS Toxin-1

Pseudomonas Exotoxin A

Sepsis und Zytokine

Induktion von proinflammatorischen ZytokinenTNF-α, IL-1Erhaltung der Entzündungsreaktion

Induktion von antiinflammatorischen ZytokinenIL-10, IL-4, IL-6 (ambivalente Reaktionen)Reparaturmechanismen, Immunsuppression

CARS, MARS, SIRS

IS

IS

CARS compensatory anti-inflammatory response syndromeMARS mixed antagonistic response syndrome

Infektionsrisiko

Risiko fürSepsis

Pathomechanismen der Sepsis

Ischämie: relative Hypoxämiedirekte Zytotoxizität: direkte Schädigung durch

EntzündungsmediatorenApoptose programmierter Zelltod,

erhöht

Mikrozirkulationsstörung (I)

entzündliches Exudat: Diffusionsstrecke für O2 verlängert

Endothelschädigung: Adhäsion von Leukozyten, Induktionder proinflammatorischen Kaskade,Verlegung der Endstrombahn durchLeukozyten, Mikrothromben

Mikrozirkulationsstörung (II)

Erythrozyten rigide Konsistenz, keine Deformation zur Passage der Endstrombahn

Shunting verminderter Fluß in vielen Kapillarenerhöhter Fluß in wenigen Kapillaren

geringere Sauerstoffausschöpfung: Hypoxie

Gesteigerte Apoptose

ZelltodNekrose:durch Zytolyse (z.B. Komplement)Apoptose: programmierter Zelltod, zur Eliminationvon gealterten Zellen, Signalkaskade

Abnahme der B-Zellen

Immunnutrition

Ziel:Verbesserung der immunologischen Abwehrsituationdurch Modulation von Entzündungsvorgängen

Bestandteile:Glutamin ArgininAntioxidantienOmega-3 FettsäurenNukleotide

Glutamin

• Bedingt essenzielle AS bei metabolischem Stress (Tagesbedarf bei schwerer Katabolie 10-15g)

• Hauptstickstofflieferant zwischen den einzelnen Organen

• Wichtigstes Energiesubstrat für Enterozyten und Zellen des Immunsystems

• Gesteigerte Phagozytoseleistung von Makrophagen und neutrophile Granulozyten

• Verstärkte Lymphozytenaktivität

Arginin

• Semiessenzielle AS bei metabolischem Stress

• Stabilisierung der Mukosabarriere

• Gesteigerte zytotoxische Aktivität non NK-Zellen

• Verstärkte T-Zell- Proliferation (cave bei TPL) sowie IgM- und IgG- Produktion

• Erhöhte Makrophagentoxizität

• Verbesserte Wundheilung

Arginin - NachteileArginin

Citrullin

OrnithiniNOSNO

Omega-3 Fettsäuren

Veränderte Phospholipidzusammensetzung der ZellmembranKompetitive Verschiebung der Synthese von Prostglandinen der 2er-Reihe/ Leukotrienen der 4er- Reihe zugunsten der weniger inflammatorisch wirksamen Prostaglandine der 3er-Reihe/ Leukotriene der 5er-ReiheVeränderte Makrophagentoxizität

CARS, MARS, SIRS

IS

IS

CARS compensatory anti-inflammatory response syndromeMARS mixed antagonistic response syndrome

Infektionsrisiko

Risiko fürSepsis

Klinischer Nutzen von Immunnutrition

Kein Benefit

Benefit

Sepsis

Elektiver chirug. Eingriff

Traumapat.

IN

IN INOp

I

II

K

Table 3Ab-Tx 9.2 ± 5.9 6.0 ± 2.6 6.3 ± 2.9

Benefit durch Immunnutrition bei Patienten mit elektivem

gastrointestinalem chirurg. Eingriff

Metaanalyse: Immunn. bei Sepsis nicht geeignet

Organbeteiligung bei Sepsis

KreislaufLungeLeberNiereGerinnungssystem

Kreislauf und Sepsis

Störung der metabolischen Autoregulation(Anpassung des Sauerstoffbedarfs) durch1. NO, Zytokine, Prostaglandine2. Erhöhung der endothelialen Permeabilität3. Mikrozirkulationsstörungen

Folgen: Hypotension, generalisierte Ödeme

Sepsis und Lunge

Endothelschädigung, Mikrozirkulationsstörung

Folgen:Lungenödementzündliches InfiltratHypoxämieacute respiratory distress syndrome (ARDS))

Sepsis und Gastrointestinaltrakt

adäquate Funktion entscheidend für Ernährung Integrität (Erhalt der Permeabilitätsbarriere)

Konkurrenz zwischen Darmepithel und Bakterien,Änderung der bakteriellen Virulenz (z.B. P. aeruginosa Toxin PA-I)Translokation: Übertritt von Bakterien in Blut- und Lymphwege

Sepsis und Leber

Funktionsverlust mit Folge vonmetabolische Funktionen: eingeschränkt(z.B. Insulinresistenz, neg. Stickstoffbilanz)Gerinnungsfakoren: Synthese Immunfuktion: verminderte Elimination von

Pathogenen bzw. Toxinen aus dem Darm durch RES

Sepsis und Niere

systemische Hypotensionrenale VasokonstriktionEndotoxin-induzierte Schädigung

Folge: akutes Nierenversagen mitUrinproduktion Retention der harnpflichtigen SubstanzenNotwendigkeit eines NierenersatzverfahrensPrognose ungünstig, Letalität 50%

Sepsis und Gerinnung

Aktivierung des GerinnungssystemsBeeinträchtigung der Mikrozirkulation durchMikrothromben IschämieVerbrauch von Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten

Enterale vs. parenterale Ernährung

enteral parenteral

frühzeitiger Beginn (<24 – 48 h) ibidphysiologisch unphysiologischErhalt der Darmbarriere Translokationkostengünstig teuerProblem: Aspiration ElektrolyteBeachtung der Kontraindikationen Katheterinfektion

Enterale Ernährung immer bevorzugen !

Kontraindikationen für enterale Ernährung

absolut: Akutphase, unmittelbar nach Schock, TraumaSchockgeschehen (incomplete resusitation)akutes Abdomen, Peritonitisakute gastrointestinale Blutungmechanischer IleusFinalstadium

relativ: akute Pankreatitis (bei jejunaler Sondenlage mgl.)paralytischer Ileushoher RefluxFisteln mit Sekretion > 500 ml/dChylothorax

Energiebedarf bei Sepsis

Einflußfaktoren:AlterGeschlechtvorbestehende Malnutritionnormal 30 – 35 kcal / kgKG / dAlter > 70 Jahre 25 – 30 kcal / kgKG / dMalnutrition 30 – 35 kcal / kgKG / dVerbrennung 35 – 40 kcal / kgKG / d

Keine Hyperalimentation !

Nahrungszusammensetzung

Protein 1.0 – 1.5 g / kgKG /d0.6 – 0.8 g / kgKG /d hepatische Enzephalop.,

präterm. Niereninsuffiz.

K‘hydrate 3 – 5 g/ kgKG /d Kontr. der Leberwerte

Fette 1 g / kg KG /d Kontr. der Triglyceride< 400 mg/dl

Flüssigkeit 35 – 40 ml / kg KG /d 0.75 – 1l Herz- / Leber- / Nieren-

insuffizienz