Die Wirkung von Protein- und Krafttraining auf die Muskelmasse bei akut kranken alten medizinischen Patienten

Intervention:

Die Eingriffe während des Krankenhausaufenthalts und nach der Entlassung werden auf standardisierte Weise durchgeführt und sind in den Standardisierten Betriebsabläufen ausführlich beschrieben. Sie sind im Folgenden zusammengefasst.

Die Ernährungsintervention während des Krankenhausaufenthalts zielt darauf ab, den Verlust von Muskelmasse zu reduzieren, indem ausreichend Protein bereitgestellt wird, um den beschleunigten Bedarf infolge des stressbedingten Katabolismus zu decken. Ziel der Intervention ist es, eine Proteinzufuhr von 1,7 g pro kg Körpergewicht und Tag zu erreichen. Wenn der Body-Mass-Index 30 übersteigt, wird das Körpergewicht, das einem BMI von 30 entspricht, zur Berechnung des Ziels für die Proteinaufnahme herangezogen.

Am Tag der Aufnahme wird von einem autorisierten klinischen Ernährungsberater ein individueller Ernährungsplan erstellt. Neben der Deckung des hohen Proteinbedarfs wird der Ernährungsplan auch auf den individuellen Bedarf an Energie, Flüssigkeit und Mikronährstoffen abgestimmt. Der Energiebedarf wird individuell nach dem Nutritional Risk Screening 2002 (Kondrup et al. 2003) geschätzt. Diese Methode berücksichtigt die erhöhten Anforderungen beim Stressstoffwechsel. Der geschätzte Energiebedarf dient der Gewichtserhaltung und nicht der Gewichtszunahme oder -abnahme. Das Gewicht wird während des Krankenhausaufenthalts täglich überwacht, wobei der Verlust oder die Zunahme von Ödemen berücksichtigt wird, um zu beurteilen, ob die Energieaufnahme mit der Energieabgabe im Einklang steht.

Der Flüssigkeitsbedarf wird individuell berechnet und berücksichtigt die verminderte Fähigkeit der Niere, den Urin bei Stress zu konzentrieren, sowie die Tatsache, dass durch die proteinreiche Ernährung größere Mengen Ammonium und Harnstoff entstehen. Darüber hinaus erhalten die Patienten täglich eine Vitamin- und Mineralstofftablette.

Der Patient und/oder das Pflegepersonal sind für die Registrierung aller Nahrungsaufnahmen verantwortlich. Zur täglichen Dokumentation dient ein Schema mit den im Krankenhaus verfügbaren Speisen und Getränken. Der Ernährungsplan wird kontinuierlich an die Vorlieben und Essfähigkeiten des Patienten angepasst.

Wenn das Proteinziel durch orale Zufuhr nicht zu mindestens 80 % gedeckt wird, wird eine zusätzliche Sondenernährung eingeleitet. Wenn mit der Ernährungssonde nicht 80 % des Ziels abgedeckt werden können, wird eine ergänzende oder vollständige elterliche Ernährung eingeleitet. Bei der Einleitung einer enteralen Ernährung über eine Ernährungssonde oder eine elterliche Ernährung werden die regionalen Richtlinien befolgt. Um das Ziel der Proteinaufnahme zu erreichen, werden die regionalen Richtlinien für die enterale Ernährung per Ernährungssonde hinsichtlich der Dosis und der Infusionsrate in den ersten 4 Tagen abweichen. Bei guter Verträglichkeit werden Dosis und Infusionsrate schneller erhöht als in den regionalen Leitlinien beschrieben. Patienten werden auf das Refeeding-Syndrom überwacht, wenn eine vollständige enterale oder parenterale Ernährung eingeleitet wird und wenn ein angepasster Gewichtsverlust vermutet wird.

Kann das Proteinziel nicht erreicht werden, wird der Hauptgrund erfasst. Die tägliche Aufnahme von Energie, Eiweiß und Flüssigkeit wird erfasst.

Die Teilnehmer der Kontrollgruppe erhalten eine Standardbehandlung und die Nahrungsaufnahme der ersten 24 Stunden nach der Aufnahme wird registriert.

Ziel des Eingriffs nach der Entlassung ist es, eine anabole Reaktion der Muskulatur anzuregen. Die Intervention besteht aus einer täglichen Protein- und Energieergänzung (Resource Protein, Nestlé Nutrition) und Krafttraining für 12 Wochen im Zuhause des Teilnehmers. Das Training beginnt vorzugsweise am Tag nach der Entlassung oder so schnell, wie es die Umstände erlauben. Die tägliche Protein- und Energieergänzung beginnt am Tag der Entlassung. Darüber hinaus erhalten die Patienten täglich eine Multivitamin- und Mineralstofftablette (APO VIT) und werden gebeten, diese einzunehmen.

Bildschirme für virtuelles Training demonstrieren das Krafttraining (Welfare Denmark). Die Bildschirme demonstrieren die Übungen und zählen die Wiederholungen. Dreimal pro Woche betreut ein wissenschaftlicher Mitarbeiter die Schulungen.

Das Widerstandstraining besteht aus drei Sätzen mit 8–12 Wiederholungen einer Stuhl-Steh-Übung mit oder ohne Unterstützung durch den Arm oder einer Kniestreckübung, je nach Leistungsfähigkeit des Patienten. Ein Physiotherapeut betreut den ersten oder zweiten Besuch, bei dem die individuell am besten geeignete Übung ausgewählt wird. Der Schwierigkeitsgrad jeder Übung kann durch zusätzliches Gewicht erhöht werden. Um ein hohes Maß an neuronaler Aktivierung zu gewährleisten und die größtmögliche Anzahl motorischer Einheiten zu rekrutieren, ist die Intensität der Übung darauf ausgerichtet, in jedem Satz 8 mögliche Wiederholungen zu erreichen. Sind weniger als acht Wiederholungen möglich, wird die Übung im Schwierigkeitsgrad reduziert, bis acht Wiederholungen möglich sind. In Fällen, in denen mehr als 8 Wiederholungen möglich sind, wird die Übung im Schwierigkeitsgrad gesteigert. Zusätzlich wird der Schwierigkeitsgrad der Übung in Woche 2, 4 und 8 angepasst, wobei die Übung fortgeführt wird, wenn drei komplette Sätze mit je 12 Wiederholungen möglich sind. Zur Beurteilung der Trainingsintensität wird der letzte Übungssatz vor der Anpassung bis zur Ermüdung wiederholt.

Ziel der betreuten Besuche ist es darüber hinaus, das Training zu dokumentieren und zu motivieren, die Einhaltung der Protein- und Energieergänzung zu dokumentieren und sicherzustellen, dass diese direkt nach dem Training verzehrt wird. Als Maß für die Compliance werden die Teilnehmer gebeten, die leeren Flaschen des Protein- und Energieergänzungsmittels aufzubewahren.

Patientenrekrutierung:

Die Rekrutierung der Patienten erfolgt im Amager og Hvidovre Hospitaler, Kopenhagen. An Tagen mit Einschluss werden Listen aller neu aufgenommenen Patienten erstellt, die 65 Jahre oder älter sind. Die Listen werden um 7:30 Uhr erstellt und umfassen Patienten, die innerhalb der letzten 24 Stunden aufgenommen wurden. Die medizinischen Fachzeitschriften all dieser Patienten werden auf Einschluss- und Ausschlusskriterien überprüft. Geeignete Patienten werden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt und zur Teilnahme an der Studie eingeladen/gefragt. Die Patienten erhalten schriftliche und mündliche Informationen über die Studie und haben Zeit, über ihre Teilnahme nachzudenken, bevor sie eine Einverständniserklärung unterzeichnen. Die Formel wird außerdem vom wissenschaftlichen Mitarbeiter unterzeichnet und im medizinischen Tagebuch des Patienten archiviert.

Von allen in Frage kommenden Patienten werden Daten zu Diagnose, Aufnahmetagen, Wiederaufnahmen, Alter und Geschlecht erfasst. Darüber hinaus werden Patienten, die nicht an der Studie teilnehmen möchten, zu ihrem Appetit und ihrer Funktionsfähigkeit (anhand des „New Mobility Score“) befragt und ihr Ernährungszustand wird anhand des Nutritional Risk Screening 2002 beurteilt, das in allen dänischen Krankenhäusern angewendet wird (Kondrup et al . 2003).

Geeignete Patienten, die die Einverständniserklärung unterschrieben haben, werden in die Studie aufgenommen und erhalten eine Studienidentifikationsnummer.

Die Patientenrekrutierung erfolgt auf standardisierte Weise und wird in einem standardisierten Arbeitsablauf ausführlich beschrieben.

Randomisierung:

Die Randomisierung erfolgte in 4er-Blöcken im Verhältnis 2:2, stratifiziert nach Diabetes mellitus und ernährungsbedingt gefährdet (bestimmt durch einen sekundären Score ≥ 3 im Nutritional Risk Screening-Verfahren (Kondrup et al. 2003). Eine unparteiische Person bewertete die Zuteilung der Patienten hinsichtlich Geschlecht und Alter, als die Hälfte der erwarteten Patienten rekrutiert wurde (n=16). Im Falle einer schiefen Verteilung zwischen den Gruppen könnte eine dritte Schichtungsvariable eingeführt werden. Die randomisierte Zuordnungssequenz wurde im Statistical Analysis System (SAS) generiert und war nur dem für die Intervention verantwortlichen wissenschaftlichen Mitarbeiter zugänglich. Der für die Ergebnisbeurteilung zuständige wissenschaftliche Mitarbeiter ist für die Patientenzuteilung blind. Die Zuteilung der Patienten wurde im Protokoll des Regionalkomitees der Hauptstadtregion Dänemarks zur Gesundheitsforschungsethik (Protokoll Nr. H-2-2013-013) und genehmigt am 19. Februar 2013.

Datensammlung:

Die Datenerfassung folgt standardisierten Betriebsabläufen. Um die interindividuelle Variabilität zu begrenzen, führt derselbe Forschungsassistent die gesamte Datenerhebung durch.

Die Bewertung des primären Endpunkts und der sekundären Endpunkte wird während der Studie viermal durchgeführt; bei der Aufnahme, bei der Entlassung, einen Monat nach der Entlassung und drei Monate nach der Entlassung.

Die Datenerhebung bei der Aufnahme erfolgt nach Möglichkeit unmittelbar nach der Einwilligung der Projektpatienten zur Teilnahme. Ist dies aufgrund anderer Untersuchungen, Übermüdung o.ä. nicht möglich, wird die Datenerhebung durchgeführt, sobald es die Umstände zulassen. Es werden Datum und Uhrzeit der Aufnahme sowie Datum und Uhrzeit der Datenerhebung erfasst.

Die Behandlung aller eingeschlossenen Patienten wird sorgfältig beobachtet und das Gesundheitspersonal wird konsultiert, um den Zeitpunkt der Entlassung vorherzusagen. Die Datenerhebung erfolgt so zeitnah wie möglich zum Zeitpunkt der Entlassung. Wenn Patienten früher als erwartet entlassen werden, wird der wissenschaftliche Mitarbeiter den Patienten kontaktieren und so schnell wie möglich Vorkehrungen für die Bewertung der Endpunkte treffen. Das Entlassungsdatum und das Datum der Datenerhebung werden registriert.

Einen Monat nach der Entlassung werden Daten zu sekundären Endpunkten bei einem Hausbesuch ausgewertet. Projektpatienten werden eine Woche vor dem Besuch kontaktiert und der wissenschaftliche Mitarbeiter ruft am Tag vor dem Besuch an, um den Termin zu bestätigen. Wenn der Patient keine Hausbesuche wünscht, kann die Datenerhebung stattdessen im Krankenhaus durchgeführt werden. Ziel ist es, dass die Beurteilung im Verhältnis 5 Tage vor oder nach einem Monat nach der Entlassung durchgeführt wird. Das Entlassungsdatum und das Datum der Datenerhebung werden registriert.

Drei Monate nach der Entlassung werden Daten zu primären und sekundären Endpunkten ausgewertet. Die Beurteilung der sekundären Endpunkte kann bei einem Hausbesuch oder im Krankenhaus erfolgen. Die Beurteilung des primären Endpunkts erfolgt im Krankenhaus. Projektpatienten werden eine Woche vor dem Besuch kontaktiert und der wissenschaftliche Mitarbeiter ruft am Tag vor dem Besuch an, um den Termin zu bestätigen. Der wissenschaftliche Mitarbeiter organisiert den Transport zum und vom Krankenhaus. Ziel ist es, dass die Beurteilung im Verhältnis 5 Tage vor oder nach dem Datum der drei Monate nach der Entlassung durchgeführt wird. Das Entlassungsdatum und das Datum der Datenerhebung werden registriert.

Wenn Patienten an bestimmten Untersuchungen oder Tests nicht teilnehmen möchten, wird dies registriert. Dadurch wird der Patient nicht von den anderen Tests ausgeschlossen. Der wissenschaftliche Mitarbeiter wird etwaige Abweichungen von den Standardarbeitsanweisungen registrieren.

Beurteilung der Stichprobengröße:

Die Beurteilung der Stichprobengröße basiert auf der durchschnittlichen Veränderung der Gesamtmuskelmasse (primärer Endpunkt) zwischen der Interventions- und der Kontrollgruppe. Basierend auf der vorhandenen Literatur wird erwartet, dass die durchschnittliche Veränderung der Muskelmasse während des gesamten Studienzeitraums einem durchschnittlichen Verlust von 1,5 kg Muskelmasse in der Kontrollgruppe und einem durchschnittlichen Verlust von 0 kg Muskelmasse in der Interventionsgruppe entspricht (Tidermark et al. 2004; Ferrando et al. 2010; Candow et al. 2008; Whiteford et al. 2010). Standardabweichungen werden aus der Studie von Whiteford et al. übernommen. 2010 und betragen 1,35 kg bzw. 1,24 kg für die Interventions- bzw. Kontrollgruppe. Die Stichprobengröße wird mit einer Trennschärfe von 80 % und einem Signifikanzniveau von 5 % berechnet. Um einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen festzustellen, sind mindestens 12 Personen in jedem Arm erforderlich. Darüber hinaus wird eine Abbrecherquote von 30 % berücksichtigt. Basierend auf diesen Berechnungen ist eine Gesamtstichprobengröße von 32 Patienten erforderlich.

Statistischer Analyseplan:

Die statistische Analyse umfasst eine Intention-to-Treat-Analyse und eine Protokollanalyse der konformen Teilnehmer. Die Analyse des primären Ergebnisses, der Muskelmasse, wird sowohl an der gesamten Muskelmasse als auch an den unteren und oberen Extremitäten durchgeführt. Die Verteilung der Daten wird getestet und je nach Wetterlage werden normalverteilte oder geschraubte Schüler-T-Tests oder nichtparametrische Tests angewendet. Der Unterschied in der Ergebnisänderung zwischen den beiden Gruppen wird getestet. Gegebenenfalls werden ein Chi-Quadrat-Test und ein Spearman-Rank-Test verwendet. Eine lineare Regressionsanalyse wird verwendet, um mögliche Störfaktoren auszugleichen.

Zur Durchführung der statistischen Berechnungen werden die Statistiksoftwareprogramme STATA Release 12 und Statistical Analysis Software, SAS, verwendet.