Potřeba živin a energie, dusíková bilance, nepřímá kalorimetrie, DM. Žáková A. čerpáno z knihy Zdeněk Zadák : Výživa v intenzivní péči Energetická potřeba •Stabilizovaný pacient : 25 – 30 kcal / kg tělesné hmotnosti den • •Stres : 35 – 40 kcal / kg hmotnosti / den • Energetická potřeba •Vyhledávaní v tabulkách •1. základní energetická potřeba : 120 – 150 kJ/kg tělesné hmotnosti/den •2. střední energetická potřeba : 150 – 200 kJ/kg tělesné hmotnosti/den •3. Vysoká energetická potřeba : 200 – 250 kJ/kg tělesné hmotnosti/den • Potřeba N a AMK •Aminokyseliny : 0,75- 0,8 •1-1,5– 1,75 - 2 / kg / den •0ptimální poměr příjmu nebílkovinné energie a dusíku bílkovin: •Stabilizovaný nemocný: 200 kcal/ g dusíku •Stres a katabolizmus : 100 – 150 kcal / g dusíku • Rychlost podání AMK •Maximální rychlost podání: 0,1 g AMK/kg hmotnosti/hod •Akutní pankreatitida : maximální rychlost podání je poloviční : 0,05 g/kg hmotnosti/hod Optimální složení EV •Sacharidy : •Stres : 1,5 – 2 mg glukózy /kg / min. •Stabilizovaný : 3 – 4 mg glukózy /kg /min •Dávka : 3-5 g max. 6 g /kg /den • Tukové emulze •Tukové emulze : •10 a 20% , používáme 20% •Maximálně : 2g / kg /den •Obvyklé dávky : 0,5 – 1,5 g / kg / den •Max. rychlost podání 0,15 g lipidů / kg/ hod • • Orgánově specifické substráty •Glutamin •Arginin •Větvené AMK •Tukové emulze - MCT - ω – 3 - strukturované lipidy • Voda •Voda : •Základní potřeba : 30 – 40 ml / kg /den •Ztráty : 100 ml/ kg/den + extrarenální ztráty •Metabolická voda : •Oxidace 100 g tuků : 107 ml • 100 g sacharidů : 55 ml • 100 g proteinů : 41 ml • Energetická potřeba •Vyhledávaní v tabulkách •1. základní energetická potřeba : 120 – 150 kJ/kg tělesné hmotnosti/den •2. střední energetická potřeba : 150 – 200 kJ/kg tělesné hmotnosti/den •3. Vysoká energetická potřeba : 200 – 250 kJ/kg tělesné hmotnosti/den • DM - klasifikace •I. typ – většinou autoimunitního původu, absolutní • nedostatek inzulínu •II. typ – inzulinová rezistence s relativním nedostatkem • inzulínu, insuficience inzulínové sekrece •III. typ – vzácné typy – genetické defekty funkce beta buněk, onemocnění exokrinní tkáně pankreatu, resekce pankreatu, hemochromatóza •IV. typ - diabetes těhotných •DM podle :Heinrich Kasper: Výživa v medicíně a dietetika Klinické příznaky •Stoupá glykémie, •glykosurie, •Polyurie – cukr osmotický strhává vodu •Diagnostika: •Gly v kapilární krve vyšší než 11,1 mmol / l •V plasmě nalačno 7,0mmol/l, v kapilární krvi 6,1 •mmol/l •oGTT • DM 1.typu •Dříve jako juvenilní – porucha imunitní regulace u geneticky predisponovaných osob • •Incidence: vysoká ve Finsku a nízkou v Japonsku, • •Konzumace kávy – přímá statistická korelace s konzumací kávy (uvažuje se o intrauterinním poškození beta buněk) •- proteiny kravského mléka – nediabetické děti déle kojeny Incidence •Evropa – v současné době stoupá o 3-4 % • •Suplementace vitaminu D - v nejútlejším dětství snižuje riziko vzniku DM 1.typu- DM 2.typu •Hyperglykémie na základě inzulínové rezistence a relativně nedostatečná sekrece inzulinu • •Kombinace s dalšímu metabolickými chorobami a kardiovaskul. systému (obezita, hypertenze, dyslipidémie) • •Příčina – hyperkalorická výživa s následnou chronickou zvýšenou sekrecí inzulinu • DM 2.typu •Periferní inzulinové receptory – počet je nepřímo úměrný koncentraci inzulinu v plasmě down regulace • •Up regulace- zmnožení inzulinových receptorů – hladovění a tělesná aktivita • •Velmi nízká porodní hmotnost i vyšší nad 4000g (hyperglykémie u matky) – riziko vzniku DM 2.typu Těhotenský diabetes •Poprvé v graviditě – asi u 4 %, •Obezita, rodinná zátěž. •Komplikace: diabetické kóma, hypoglykémie, hypoglykemický šok, diabetická mikro a makroangiopatie, retinopatie, nefropatie, ICHS, poruchy gastrointestinální motility, retino a maculopatie, neuropatie, vegetativní neuropatie, diabetická noha • Výživa • •DM 1.typu • •Vyrovnaná bilance mezi přívodem živin a inzulinu (endogenního nebo exogenního) •Tělesná aktivita •Udržet normální glykémií •Zabránit rizikovým faktorům • • • • • • • • • • • ( endogenního nebo exogenního) Výživa •DM 2.typu • •Zlepšit periferní citlivost vůči inzulínu, tím i využití glukózy •Normalizovat glykémií •Upravit metabolické poruchy •Upravit váhu •Velmi obézní potřebují vysoké dávky inzulínu Bílkoviny •10-20% celkového energetického příjmu •15-20% u DM 1. a 2.typu •Podíl energie z bílkovin by neměl přesahovat 15 % - dieta chudá se tuky se obtížně realizuje •Diabetická nefropatie – se rychleji vyvíjí při vyšším přívodu bílkovin •Řada studií potvrdila , že dlouhodobé podávání diety s podílem bílkovin kolem 40-50g denně (biologicky vysoce hodnotné) významně sníží albuminurií a zpomalí rozvoj renální insuf. Bílkoviny •Přívod bílkovin 0,6 g / kg normální tělesné hmotnosti/den zabrání projevům karence • •DM 2.typu • •Při zvýšené konzumaci bílkovin rostlinného původu se albuminurie zvyšuje méně než při konzumaci živočíšného původu • Bílkoviny •Aktuální doporučení •Bez nefropatie •10-20 % celkové energie ve formě proteinů •DM 1.typu s nefropatií – 0,8 g/kg normální hmotnosti/den •DM 1. typu se začínající nefropatií a DM 2.typu se začínající nebo manifestní nefropatií – nedostatek podkladů, které by umožnily doporučení o výši proteinů Tuky •Energetický zdroj •Nasycené MK – zvyšují postprandiální hyperinzulinémií, vznik aterosklerotických cévních změn •Trans .MK – nepříznivě ovlivňují LDL, HDL chol. a Lpa (Lpa – lipoprotein a) • Tuky •1995 – evropská, americká a německá diabetologické společnost- doporučení: •Sacharidy a tuky 80-90% celkové energie •Méně než 10% - tuky nasycené a trans-nenasycené MK •Při vyšším LDL chol. redukce pod 8 % •Méně než 10% polyenové MK •Dostatečný přívod omega – 3 MK – rostlinný a živočišný původ Tuky •Vhodný poměr mezi sacharidy a tuky s monoenovými MK- individuální podle stupně obezity, na koncentraci LDL a TG a na změnách gly •Vyšší přívod polynenasycených omega – 6 KM – riziko peroxidace- proto méně než 10% celkové energie Tuky -doporučení •Nasycené a trans-nenasycené MK pod 10% celkové energie ( při zvýšeném LDL cholesterolu pod 8%) •Polynenasycené MK po 10% celkové energie •Celkový přívod tuků pod 35% celkové energie •Snížení váhy - celkový přívod tuků pod 30% Tuky - doporučení •Přiměřený přívod omega-3MK (2-3 porce ryby týdně, řepkový olej, sójový olej, ořechy, listová zelenina •Příjem cholesterolu méně než 300 mg denně ( při zvýšeném LDL –cholesterolu dále snížit) Sacharidy •Vycházejí s přívodu tuků a bílkovin •Mnoho studií řešilo zda je lepší pro kontrolu glykémie a pro příznivé ovlivnění sérových lipidů •Dieta s umírněným množstvím sacharidů a bohatá na mononenasycené MK, nebo dieta bohatá na sacharidy, polysacharidy a balastní látky – signifikantní rozdíl nenalezen Sacharidy Dusíková bilance •- dusíková bilance = rozdíl příjmu dusíku ve formě aminokyselin ( N in ) a jeho výdeje ve formě dusíkatých látek (A out) - vylučovány močí •- malé ztráty - GIT, kůže, adnexa •- patologie - ztráty z poraněných ploch, popálenin, střevních píštělí... • Dusíková bilance •N bil = N in - N out •míra syntézy nebo katabolizmu proteinů •negativní dusíková bilance - množství bílkovin, které jsou katabolizovány je větší než jejich syntéza •celkový katabolický dusík: •katabolický N (g) = Uu x V x 0,028 x 1,2+ Z Dusíková bilance •celkový katabolický dusík: •katabolický N (g) = Uu x V x 0,028 x 1,2+ Z •Uu - koncentrace urey v moči v mmol/l •V - diuréza za 24 hodin/l •0,028 - faktor přepočtu mmol urey na gram urey •1,2 - faktor korigující hodnotu celkového dusíku, za předpokladu, že urea tvoří 80% celkového dusíku •Z - ztráty dusíku v gramech / 24 hod extrarenální cestou Dusíková bilance • Potřeba aminokyselin za 24 hod, jejichž dodáním získáme dusíkovou rovnováhu = ztrátě dusíku v gramech za den ( katabolický N k) x koeficient 6,25 •1 gram dusíku je obsažen v 6,25 g proteinů •zvýšení N katabolizmu - nedostatečný přívod energie, stres, akutní stavy, polytraumata, sepse... Dusíková bilance •1 gram dusíku (N) vzniklý katabolizmem bílkovin odpovídá 6, 25 g proteinů a tj. 25 g svalové hmoty •ztráta dusíku 20g denně znamená ztrátu 125g proteinů a tj. 500 g svalové hmoty •důsledek katabolizmu je : rychlý pokles albuminu v plazmě, zhoršení koloidně osmotického tlaku tělesných tekutin, Katabolizmus •pokles transportních proteinů ( transferin, transkortin, prealbumin, albumin) •Úbytek dýchacího svalstva - hypoventilace •malnutrice typu kwashiorkor • Výpočet dusíkové bilance •N bil(g/24h) = N in - U + 4+( Usk - Usz x TH x F) •Nin - přísun dusíku v g /24 hod •U- dusík močoviny v moči (g/24h) •Usz - dusík močoviny v plasmě v g/l na začátku •Usk - dusík močoviny v plasmě v g/l na konci •TH - tělesná hmotnost v kg •F - faktor tělesné vody ( muž 0,60, žena 0,55) Další metody •Kreatinin - výškový index •Kreatinin - konečný produkt dusíkového metabolizmu - vzniká výhradně v kosterním svalstvu z prekursoru kreatinu a kreatinfosfátu •normální hodnoty vylučování kreatininu osob různé výšky je možné najít v tabulkách nebo vypočítat Další metody •Za normálních okolností •vylučování kreatininu 20 - 26mg/ kg ideální tělesné váhy pro muže •16 - 22 mg/kg ideální tělesné váhy pro ženy •denní odpad kreatininu závisí na zásobě kreatin - kreatininfosfátu obsaženého ve svalové hmotě •část kreatinu je trvale a průběžně ztrácena jako kreatinin Další indexy •Vylučování kreatininu, obvod paže ( nebo zápěstí) a délky paže •vyloučení 1 g kreatininu denně je ekvivalentní 17 - 20 kg svalstva Vylučování kreatininu •Kreatinin u mužů (mg/kg/24h) = 28,2 - 0,172 x V •kreatinin u žen (mg/kg/24h) = 21,9 - 0,115 x V •V - věk nemocného • KN(mg/24h) •KVI = —————— x 100 • KT (mg/24h) • •KVI - kreatinin - výškový index •KN - naměřená hodnota odpadu kreatininu do moči za 24 hod •KT kreatinin odečtený z tabulek pro zdravého jedince stejné výšky KVI •KVI hodnoty: •90 - 100 % - normální svalová hmota •méně než 80 % snížení svalové hmoty •60 - 80 % středně velký deficit svalové hmoty •méně než 60 % těžký deficit svalové hmoty s výraznými funkčními poruchami •emoční a fyzický stres vedou ke zvýšení odpadu kreatininu do moči, •sepse, trauma ho zvyšují od 20 do 100% Další indexy •Vylučování kreatininu, obvod paže ( nebo zápěstí) a délky paže •3- metylhistidin - ukazatel degradace proteinů svalstva - vylučuje se močí •modifikovaná aminokyselina v aktinu a myozinu svalstva Další indexy •6,5 ± 0,7 umol/kg/den u žen •11,8 ± 2,2 umol/kg/den u mužů •obrat 3- metyl-histidinu ve svalstvu GIT - může zvýšit vylučování 3-metyl-histidinu z kosterního svalstva až o 20 % •je přítomen pouze v myofibrilárním proteinu, nikoliv v proteinech sarkoplazmatu 3 - metyl - histidin •Při depleci proteinů jeho vylučování klesá •vylučování se mění věkem a hormonální rovnováhou •vysoký odpad u novorozenců, pak klesá •jeho vylučování v experimentech snižuje terapie inzulinem •zvýšené hodnoty tyroxinu, kortikosteroidů a dalších katabolických hormonů jeho vylučování močí zvyšují • Optimalizace poměru přívodu dusíku a energie •Stabilizovaný pacient - dusíková bilance při poměru 300 kcal / 1 g dusíku bílkovin •přívod neproteinové energie šetří proteiny •maximum šetřící účinek 150 kcal/ 1 g dusíku •hypermetabolizmus - negativní dusíková bilance a katabolický stav •kritický stav poměr energie k dusíku bílkovin na 100kcal /1 g dusíku bílkovin, výhodné část energie krýt z neglukózových zdrojů, z MCT olejů a VLI • Optimalizace poměru přívodu dusíku a energie •Tukové emulze u kriticky nemocných nemají přesáhnout 30 % energetického podílu. •Přednost MCT/LCT Refeeding syndrom •Realimentační syndrom vzniká u malnutričních v dlouhodobém katabolickém stavu : •mentání anorexie •chronická malnutrice ( např. tumory, IBD, sy krátkého střeva, fistuly…) •chronický alkoholizmus •dlouhodobé hladovění •podvyživené děti Refeeding syndrom •Hypermatabolický stav •- zvyšuje se minutový srdeční objem, •- zvyšují se nároky na respirační a gastrointestinální systém •Laboratorně: •Hypofosfatémie, hypokalémie a deficit mikronutrientů Potřeba energie •Makroergní fosfáty jsou jediným okamžitým zdrojem energie pro životní děje v buňce •Dostupné množství ATP je v organizmu od několika sekund do několika minut •Makroergní fosfáty musí být v ATP neustále doplňovány oxidací nutričních substrátů – cukrů, tuků, aminokyselin, event. etanolu • Nepřímá kalorimetrie •Spotřeba energie a nutričních substrátů – ze spotřeby VO2 a výdeje VCO2 •Nutné znát množství katabolizovaného proteinu v daném období •Utilizace nutričních substrátů, •Non prot. RQ Nepřímá kalorimetrie •Základem metody jsou nasledující předpoklady: •Spotřeba O2 a výdej CO2 buňkami závisí kvantitativně na utilizaci nutričních substrátů •Všechen spotřebovaný O2 a vylučovaný CO2 prochází plícemi do dechu •Plyny se chovají „jako ideální plyny“ •O2 CO2 se v organizmu nehromadí Nepřímá kalorimetrie •Nepřesnosti •Spotřeba O2 spojená tvorbou ATP se nedá odlišit od spotřeby O2, která je vázána na tvorbu aktivních kyslíkových radikálů •Vzorce na výpočet energetické potřeby z hodnot VO2 a VCO2 • Nepřímá kalorimetrie •EE ´= VO2 x (3,94)+VCO2 x ( 1,11)- odpad urey x (2,17) •Faktor 2,17 vyjadřuje neúplnou oxidaci proteinů in vivo •Weir – chyba způsobená nedodržením údajů pro oxidaci proteinů je pouze 1% atak zjednodušil rovnici takto: •EE (kcal/den) = (VO2 x 3,9)+(VCO2 x 1,1) • Nebílkovinný respirační kvocient • • VCO2 – 4,8 UN •npRQ = —————————— • VO2 – 5,9 UN RQ Substrát Na 1g RQ Energetická hodnota (kcal/g) sacharidy 1,0 4,18 tuky 0,71 9,46 proteiny 0,81 4,32 BEE – basální energetický výdej •Harris –Benedict •Muži: BEE = 66,473 + 13, 7516 x H + 5,0033 x V – 6,755 x a ( kcal/24 h) •Ženy: BEE = 655,0955 + 9,5634 x H + 1,8496 x V – 4, 6756 x a ( kcal/ 24 hod) •H – tělesná hmotnost, V – výška, a - věk Celková energetická potřeba - CEV •CEV kcal/24 hod = ZEV x FA x IF x TF •FA – faktor aktivity •Imobilní…1,1 •Mobilní ( pobyt v posteli) …1,2 •Mobilní … 1,3 •TF teplotní f. •38 st.C 1,1, 39 st.C 1,2, 40 st.C 1,3 •IF – faktor postižení •Pacient bez komplikací 1,0, pooperační stav 1,1, fraktura 1,2 , sepse 1,3, peritonitida 1,4, vícečetné traquma, rahabilitace 1,5, vícečetné trauma + sepse 1,6 Energetický výdej •Bazální energetická potřeba – BEE – potřeba energie na udržení chodu základních metabolických dějů v naprostém fyzickém i psychickém klidu nalačno – bezprostředně po probuzení •Klidová energet.potřeba - REE - meření ambulantní – nejméně 3 hodiny po posledním jídle a nejméně hodinu klid na lůžku v neutrální okolní teplotě