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

(Ravussin, AJCN 1989)

Resting

Energy

Expenditure

TE

E

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)

Energieumsatz – Temperatur

(Zauner, AJCM 2001)

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 – Alter

(Roberts, Physiol Rev 2006)

Energieumsatz - Diagnose

(Kreymann, CCM 1993)

Sepsis Sepsissyndrom Sept Schock Recovery

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)

(Zauner, ICM 2006)

Energieumsatz - Körpergewicht

Energieumsatz

(Zauner, ICM 2006)

Normal weight Pre-obese Obese Morbidity obese

RE

Ea

(kc

al/

kg

)

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)

Underfeeding

(Dvir, Clin Nutr 2006)

Underfeeding

(Faisy, Br J Nutr 2009)

p<0,003

p<0,003

kJ/d:

kcal/d: <1161 1161-1287 1287-1496 >1496

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

Energy expenditure is

completely uncertain

…

… I am completely

certain about this. (Quelle: Zauner)

Wärmeproduktion assoziiert mit Gasaustausch

The maxim that the „best is the

cheapest“ does not apply to food.

~ Wilbur Olin Atwater (1844-1907)

Energieumsatzbestimmung

Substrat + O2 Wärme + CO2 +H2O

Direkte Kalorimetrie

Indirekte Kalorimetrie

Direkte Kalorimetr ie

(Atwater, Yearbook Dept. Agriculture 1904)

Indirekte Kalorimetr ie

1849

(Mtaweh, Front Pediatr 2018)

Indirekte Kalorimetr ie

(Quelle: Zauner)

Indirekte Kalorimetr ie

(Quelle: Cosmed)

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

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit !