Individuelle Bewertung des Energieverbrauchs bei kritisch kranken Patienten

Der Mensch steht in ständigem Energieaustausch mit seiner Umwelt. Alle Energie wird aus chemischen Substraten wie Kohlenhydraten, Lipiden und Proteinen gewonnen, die durch oxidativen Stoffwechsel zu Kohlendioxid und Wasser freigesetzt werden, wobei ein Teil als Adenosintriphosphat (ATP) für zelluläre Funktionen eingefangen wird [1].

Kritisch kranke Patienten sind durch einen katabolen Stresszustand und eine Entzündungsreaktion gekennzeichnet, die zu einer Reihe von Komplikationen wie Multiorganversagen, erhöhter infektiöser Morbidität und verlängertem Krankenhausaufenthalt beitragen können. Für Patienten auf der Intensivstation (ICU) ist es aufgrund ihres kritischen Gesundheitszustands eine Herausforderung, ihren Nährstoffbedarf zu decken, weshalb es entscheidend ist, auf ihren Ernährungszustand zu achten, der ein Schlüsselfaktor zur Verbesserung ihrer Gesundheitsergebnisse und zur Vermeidung assoziierter Komplikationen ist [2]. Bei kritisch kranken Patienten bleibt die Optimierung der Ernährung herausfordernd, insbesondere hinsichtlich der Menge und des Zeitpunkts der Energiezufuhr. Historisch wurde eine frühe aggressive Fütterung zur Deckung des geschätzten Energieverbrauchs (EE) empfohlen, um Mangelernährung und Muskelschwund zu verhindern. Randomisierte Studien haben jedoch nicht durchgängig einen Nutzen gezeigt und über Schäden berichtet, einschließlich Hyperglykämie, hepatischer Steatose und erhöhter Mortalität [3]. Unterernährung bleibt aufgrund von Verschreibungsmängeln und nicht erreichten Zielen häufig [3]. Eine negative Energiebilanz ist mit verlängerter mechanischer Beatmung, Infektionen, Organversagen, längerem Krankenhausaufenthalt und erhöhter Mortalität verbunden [4]. Der Energiebedarf bei kritischer Erkrankung ist sehr variabel, beeinflusst durch Krankheitsschwere, Entzündung, Sedierung, mechanische Beatmung und individuelle Stoffwechselreaktionen, was die Notwendigkeit einer individualisierten Echtzeit-Ernährungstherapie unterstreicht [5-8].

Prädiktive Gleichungen, die oft von gesunden Populationen abgeleitet und mit Stressfaktoren angepasst werden, sind zwar weit verbreitet, unterschätzen oder überschätzen jedoch häufig den Energieverbrauch, was zu Unter- oder Überfütterung führt [8-10]. Die indirekte Kalorimetrie (IC) ermöglicht eine präzise Echtzeitbewertung des Ruheenergieverbrauchs (REE) und der Substratverwertung durch Messung des Sauerstoffverbrauchs (VO2) und der Kohlendioxidproduktion (VCO2). Der respiratorische Quotient (RQ), definiert als VCO2/VO2, gibt die Substratoxidation an, wobei 1,0 Glukose und 0,7 eine gemischte Substratnutzung widerspiegelt [5]. Aktuelle Leitlinien empfehlen IC als bevorzugte Methode zur Steuerung der Energiezufuhr bei kritisch kranken Patienten [8,12,13].

Fortschritte in der klinischen Kalorimetrie ermöglichen nun eine genaue, benutzerfreundliche Stoffwechselüberwachung, die individuelle Energie- und Proteinverschreibungen ermöglicht. Die Evidenz zeigt, dass eine IC-gestützte Ernährung die Ergebnisse verbessert, einschließlich Morbidität und Mortalität, im Vergleich zu gleichungsbasierten Schätzungen [13]. Entscheidend ist, dass der Nutzen nicht allein aus der Messung, sondern aus der Anpassung der Ernährungsunterstützung im Rahmen eines Präzisionsmedizin-Konzepts resultiert.

Eine frühere Studie von Hamdan et al. [2] ergab, dass die Energie- und Proteinzufuhr von ICU-Patienten deutlich unter ihrem geschätzten Nährstoffbedarf lag, selbst wenn die Fütterung frühzeitig begonnen und über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten wurde, blieb die Gesamtzufuhr unzureichend. Diese Beobachtungen decken sich mit früheren Berichten, die auf anhaltende Lücken bei der Erreichung von Ernährungszielen bei kritisch kranken Patienten in vielen anderen Ländern hinweisen. Auf der Gegenseite kann Überfütterung von ICU-Patienten ein Refeeding-Syndrom verursachen, mit nachgewiesenen Komplikationen bis hin zur Mortalität [2,14,15,16]. Trotz klarer Belege dafür, dass sowohl Unter- als auch Überfütterung kritisch kranke Patienten negativ beeinflussen, bestehen erhebliche Lücken in der praktischen Anwendung der individualisierten Ernährungstherapie. Die meisten Intensivstationen verlassen sich weiterhin auf prädiktive Gleichungen, die häufig ungenau sind und die dynamischen Stoffwechselveränderungen während der kritischen Erkrankung nicht erfassen. Obwohl die indirekte Kalorimetrie von internationalen Leitlinien empfohlen wird, ist ihr routinemäßiger Einsatz aufgrund der wahrgenommenen Komplexität, der Kosten und des Mangels an Implementierungsstrategien im klinischen Alltag eingeschränkt. Darüber hinaus sind der optimale Zeitpunkt und die Dosis der Energie- und Proteinzufuhr, insbesondere in den verschiedenen Phasen der kritischen Erkrankung und der Erholung nach der Intensivstation, nach wie vor unzureichend definiert. Es gibt auch begrenzte Evidenz darüber, wie die Integration einer IC-gestützten Ernährung in Präzisionsmedizin-Ansätze die Morbidität, die Dauer des Intensivaufenthalts und die Langzeitergebnisse beeinflusst [2,8,11,12].