Beurteilung und Modulation der Energiebilanz bei kachektischen Patienten durch angepasste körperliche Aktivität (EMC2APA)

Um das Gewicht der Patienten zu stabilisieren, ist es wichtig, den Energieverbrauch zu messen, um ein angemessenes Ernährungs- und Bewegungsmanagement vorzuschlagen (Purcell et al., 2016; Vazeille et al., 2017; Barcellos et al., 2021). In der klinischen Praxis basiert das Ernährungsmanagement häufig auf Vorhersagegleichungen für Nierenerkrankungen im Endstadium (ESRD). Diese Vorhersagegleichungen umfassen Parameter wie Alter, Größe, Gewicht und Geschlecht. Am weitesten verbreitet ist die Harris-Benedict-Gleichung, nach der 85 % der gesunden Bevölkerung einen Ruheenergieverbrauch (REE) zwischen 90 und 110 % des vorhergesagten Wertes haben. Barcellos et al. (2021) zeigen, dass diese Gleichung REE um 648 kcal/Tag unterschätzt im Vergleich zu Werten, die durch indirekte Kalorimetrie bei Krebspatienten gemessen wurden. Daher scheinen prädiktive Gleichungen für Krebspatienten veraltet zu sein, obwohl die Energiebilanz eine zentrale Rolle bei der Behandlung spielt.

Mehrere Faktoren verringern die Relevanz dieser Gleichungen und verdeutlichen die Notwendigkeit einer spezifischen Messung von REE und des Gesamtenergieaufwands (TEE). Art, Größe und Stadium des Tumors beeinflussen den Energieverbrauch (Tuccar et al., 2021). Eine Metaanalyse von Nguyen et al. (2016), einschließlich 27 Studien, zeigt, dass REE bei Krebspatienten um 9,66 kJ/kg fettfreie Masse (FFM)/Tag ansteigt. REE kann je nach Tumortyp von 100 auf 1400 kcal/Tag ansteigen (Purcell et al., 2016). Der Tumortyp bestimmt jedoch das Ausmaß und die Richtung der Veränderungen im Energiestoffwechsel. In einer Übersicht von Hanna et al. (2023) zeigt der an die Magermasse angepasste REE, dass Patienten mit hohem Magen-Darm-Krebs in 6 der 9 Studien einen höheren REE aufweisen als gesunde Personen, während die anderen 3 Studien über ähnliche REE berichteten (Hanna et al., 2023). Tumoren der Lunge, des Kopf- und Halsbereichs, der Speiseröhre, des Magens, der Leber und der Bauchspeicheldrüse sind am stärksten vom Hypermetabolismus betroffen (REE > 110 % der vorhergesagten Werte), wohingegen Melanome, Darmkrebs und Brustkrebs einen normaleren Stoffwechsel aufweisen (90 < REE < 110). % der vorhergesagten Werte) oder sogar Hypometabolismus (REE < 90 % der vorhergesagten Werte) (Dempsey et al., 1984; Hanna et al., 2023; Tuccar et al., 2021; Purcell et al., 2016).

Die Bestimmung des Energieverbrauchs, der durch körperliche Aktivität (PA) bei Vorliegen einer Kachexie verursacht wird, würde ein besseres Ernährungsmanagement ermöglichen und zu einem besseren Verständnis des Managements von Krebskachexie beitragen. Darüber hinaus würde eine objektive Bewertung der verschiedenen Komponenten des Gesamtenergieverbrauchs (TEE), wie z. B. des Aktivitätsenergieaufwands (AEE), die Verwendung von Vorhersagegleichungen auf der Grundlage gesunder Personen validieren oder in Frage stellen und die spezifischen Bedürfnisse kachektischer Patienten in Bezug auf TEE und identifizieren Durch PA induziertes AEE. Die objektive Messung der AEE wird zuverlässiger sein als subjektive Schätzungen mithilfe von Fragebögen, die anfällig für Über- und Unterschätzungsverzerrungen sind (Purcell et al., 2019). Insgesamt werden dadurch genauere Ernährungs- und PA-Empfehlungen für Patienten möglich.

Ziele

Die Studie zielt darauf ab, den Ruheenergieverbrauch (REE) und den PA-induzierten Verbrauch bei kachektischen Patienten im Vergleich zu den durch Gleichungen vorhergesagten Werten und denen bei nicht-kachektischen Patienten zu bewerten. Ziel ist es auch, mögliche kompensatorische Auswirkungen auf die PA-Spiegel und die tägliche Aufnahme während PA-Sitzungen zu bewerten.

Allgemeine Hypothesen

Basierend auf der Literatur wird erwartet, dass kachektische Patienten einen Hypermetabolismus aufweisen, wobei REE-Werte ≥ 110 % der durch Gleichungen vorhergesagten Werte betragen. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass REE, ausgedrückt in kcal/Tag/kg fettfreier Körpermasse, bei kachektischen Patienten aufgrund chronischer Entzündungen und tumorbedingtem Energieverbrauch höher ist als bei nicht-kachektischen Patienten.

In Bezug auf AEE haben sich keine Studien auf diesen Parameter bei kachektischen Patienten konzentriert. TEE wird meist mithilfe von Näherungsvorhersagegleichungen geschätzt, wobei nur eine Studie von Moses et al. (2004) befasst sich mit TEE bei kachektischen Patienten. Diese Studie zielt darauf ab, den durch mittelintensives Training verursachten Energieverbrauch zu charakterisieren, um Ernährungsinterventionen an die PA-Werte der Patienten anzupassen.

In Bezug auf die täglichen PA-Werte wird die Hypothese aufgestellt, dass kachektische Patienten an PA-Sitzungstagen die tägliche PA reduzieren, um den Energieverbrauch auszugleichen (Moses et al., 2004). Darüber hinaus wird von Einzelpersonen erwartet, dass sie ihre Nahrungsaufnahme erhöhen, um das Energiegleichgewicht aufrechtzuerhalten und von der Symptomreduzierung durch PA zu profitieren.

Bewertung des Ruhe- und Trainingsenergieverbrauchs: Messungen des REE und des Trainingsenergieverbrauchs (EEE) sind in der SPORMED-Einrichtung standardisiert. Wenn eine Einwilligung eingeholt wird (Einwilligungsformular im Anhang), können die Daten zur Analyse in eine sichere Datenerfassungsdatei übertragen werden. Die Daten werden auf einer externen passwortgeschützten Festplatte und auf dem Datenverwaltungsserver der Huma-Num-Universität gespeichert.

Beurteilung des Ess- und Bewegungsverhaltens: Das Ernährungsverhalten wird über einen Zeitraum von 7 Tagen mithilfe eines Ernährungstagebuchs überwacht. Das PA-Verhalten (Dauer und Intensität, einschließlich starker, mäßiger, leichter Aktivität, Gehen, sitzendes Verhalten und Schlafdauer) wird mit einem validierten Beschleunigungsmesser (wGT3X+) gemessen, der an der Hüfte getragen wird. Wenn die Einwilligung eingeholt wird, werden die Daten zur Analyse in eine Datenerfassungsdatei übertragen. Handschriftliche Ernährungsdaten werden digitalisiert und Beschleunigungsmesserdaten extrahiert. Alle Daten werden sicher gespeichert.

Variablen und Messwerkzeuge:

Bewertung des Ruhe- und Trainingsenergieverbrauchs: Verwendung des K5 (COSMED®), eines tragbaren, nicht-invasiven Stoffwechselsystems für Feld- und Labortests.

Ruheenergieverbrauch (REE): Die Patienten vermeiden 24 Stunden vor der Messung mäßige und kräftige körperliche Aktivität sowie ein 4-stündiges Fasten. 4 Stunden lang ist kein Koffein und 2,5 Stunden lang kein Tabak erlaubt. Während der Messung ruhen die Patienten 30 Minuten lang im Liegen. Sobald ein stabiler Zustand erreicht ist (Sauerstoffverbrauch schwankt um weniger als 10 %), dauert die Messung 10 Minuten (Rey, 2018). Die Raumtemperatur wird zwischen 22 und 25 °C gehalten, um Umweltauswirkungen auf den Energieverbrauch zu begrenzen (Fullmer et al., 2015).

Trainingsenergieaufwand (EEE): Die Messung wird auf einem Laufband oder Heimtrainer durchgeführt und umfasst ein 7-minütiges Aufwärmen mit zunehmender Intensität, um eine moderate Anstrengung zu erreichen (RPE 5/10 oder 60 % der maximalen Herzfrequenz), gefolgt von 15 Minuten ständiger Anstrengung. Eine 2-minütige Erholung ist inbegriffen. Die gesammelten Daten helfen bei der Beurteilung der Atemfunktion und der Schätzung des Energieverbrauchs mithilfe der Weir-Gleichung.

Herzfrequenz, subjektive Anstrengungswahrnehmung und PA-„Zählungen“ werden ebenfalls aufgezeichnet, um Schätzungen des Energieverbrauchs aus Vorhersagegleichungen und Aktivitätsmonitoren zu vergleichen. Nahrungsaufnahme und Appetit werden täglich in einem Ernährungstagebuch mit einem Überwachungszeitraum von 7 Tagen aufgezeichnet.

Studiendauer: Die Anzahl der erforderlichen Probanden basierte auf der Studie von Moses et al. (2004). Unter Berücksichtigung von REE und EEE werden bei einer Studiendauer von 7 Monaten schätzungsweise 5 Patienten pro Gruppe benötigt.