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1 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 1 of 11 Numero in formato solo testo ISSN EDUCATIONAL SYNOPSES IN ANESTHESIOLOGY and CRITICAL CARE MEDICINE - Italia - Il giornale Italiano online di anestesia Vol 8 No 07 Luglio 2003 Pubblicato elettronicamente da Vincenzo Lanza, MD Servizio di Anestesia e Rianimazione Ospedale Buccheri La Ferla Fatebenefratelli Palermo, Italy Keith J Ruskin, MD Department of Anesthesiology Yale University School of Medicine 333 Cedar Street, New Haven, CT USA Copyright (C) 1997 Educational Synopses in Anesthesiology and Critical Care Medicine. All rights reserved. Questo rivista on-line può essere copiata e distribuita liberamente curando che venga distribuita integralmente, e che siano riportati fedelmente tutti gli autori ed il comitato editoriale. Informazioni sulla rivista sono riportate alla fine

2 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 2 of 11 In questo numero: ATTI CONGRESSUALI ONLINE XVII Congresso Nazionale della Società Italiana di Terapia Intensiva S.I.T.I dal corso "Nutrizione nel paziente critico" 1 Fabbisogni energetici e nutrizionali nel paziente critico 2 La nutrizione Parenterale 3 La nutrizione Eneterale ATTI CONGRESSUALI ONLINE XVII Congresso Nazionale della Società Italiana di Terapia Intensiva S.I.T.I. La redazione di Esia-Italia dedica alcuni suoi numeri alla presentazione online di una selezione degli atti del XVII Congresso Nazionale SITI (Società Italiana di Terapia Intensiva), tenutosi nel Settembre 2003 a Palermo. Attraverso ESIA, i presidenti, il comitato organizzatore e il comitato scientifico del congresso SITI hanno deciso di offrire il materiale scientifico congressuale per la libera consultazione online, certi di incontrare il bisogno di formazione e di aggiornamento dei lettori: anestesisti-rianimatori, infermieri, chirurghi e altri addetti ai lavori dell'area critica. La selezione degli articoli spazia tra le diverse aree di interesse, valorizzando le competenze mediche e infermieristiche delle tematiche trattate, a sottolineare che solo una crescita culturale di tutto il gruppo di lavoro può garantire i migliori risultati di cura sui pazienti critici. Pertanto Esia-Italia, perseguendo le proprie finalità costitutive di strumento elettronico di formazione scientifica e tecnica, si offre come canale di pubblicazione dei lavori congressuali; in ogni caso la redazione di Esia-Italia non si riterrà responsabile di errori o di omissioni ravvisabili nei testi prodotti nè dell'eventuale impropria utilizzazione delle tecniche descritte. Fabbisogni energetici e nutrizionali nel paziente critico A. Pignataro Anestesia e rianimazione, Ospedale Buccheri La Ferla FBF - Palermo

3 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 3 of 11 Un accurata valutazione dei fabbisogni nutrizionali è essenziale per controbilanciare in modo ottimale il deficit proteico ed energetico. La valutazione dello stato nutrizionale consiste di due componenti: la valutazione nutrizionale e quella metabolica. La valutazione della stato nutrizionale utilizza le misure statiche dei compartimenti corporei ed esamina le alterazioni causate dalla malnutrizione. La valutazione metabolica include l'analisi della struttura e della funzione dei sistemi organici, delle alterazioni del metabolismo che sono in relazione alla perdita della massa magra del corpo o di altri compartimenti e della risposta metabolica all intervento nutrizionale (se favorevole o nocivo). La spesa energetica può essere calcolata o misurata direttamente. Il calcolo è abitualmente la via preferita nel paziente ambulatoriale perché la richiesta della misurazione diretta è disponibile soltanto in condizioni di malattie acute. Il primo passo è la determinazione del metabolismo basale (MB), usando equazioni standard basate sull età il sesso ed il peso del paziente. Una di queste formule è quella di Harris Benedict. Essa dovrebbe tuttavia essere usata con cautela nel paziente critico perché è basata sulla valutazione di gruppi in di individui sani. La valutazione del peso del paziente, per esempio, può essere influenzata dalla presenza di edema o ascite. Le modifiche deve essere fatte per fattori di correzione come l attività fisica, fattori di stress (come trauma e ustioni) e questo introduce inevitabilmente delle variabili. Il metabolismo (domanda energetica) aumenta del 20% dopo chirurgia elettiva e del 100% dopo un ustione severa. Una ferita, un infezione o un trauma rientrano tra queste due estremità (aumento del 50%) o richiedono un fattore stress di 1.5. Il terzo passo è la determinazione del livello di attività fisica del paziente. L attività fisica viene adattata moltiplicando il metabolismo basale per un fattore di attività: paziente confinato a letto 1.2; pazienti che deambulano 1.3. Le richieste energetiche quindi possono essere calcolate come: Spesa Energetica = MB x fattore stress x fattore attività. La spesa energetica basale o a riposo è di circa 25kcal/kg di peso corporeo ideale per giovani adulti e di circa 20kcal/kg per gli anziani. La spesa energetica dei pazienti traumatizzati o gravemente malati è di circa il 50% maggiore. I pazienti denutriti che hanno un deficit energetico e hanno perso peso richiedono un aumento del 50% oltre le calorie di mantenimento per la ricostruzione tissutale. Calorimetria indiretta Lo standard di riferimento per la misurazione della spesa energetica nelle diverse condizioni cliniche è la calorimetria indiretta. Questa è una tecnica che misura il

4 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 4 of 11 consumo di ossigeno e la produzione di anidride carbonica per il calcolo della spesa energetica. 1 litro di anidride carbonica prodotta genera 1.1kcal (4.60kJ). La terapia metabolica del paziente traumatizzato richiede: il controllo dello stimolo traumatico come primo processo. Il trattamento deve essere orientato nei confronti della sepsi, nell interrompere il sanguinamento, rimuovere i tessuti necrotici e correggere lo shock e l ipovolemia. E importante assicurare un corretto apporto di ossigeno e nutrienti ai tessuti. E fondamentale, inoltre: 1. mantenere un adeguata po2 e pco2 2. regolare l equilibrio acido-base 3. preservare il volume plasmatico 4. mantenere il tasso emoglobinico (>10 g/l) 5. assicurare la perfusione tissutale Una volta che il paziente è metabolicamente stabile, la terapia nutrizionale deve provvedere a garantire in requisiti nutritivi per la via più appropriata nello sforzo di favorire la cicatrizzazione delle ferite, stimolare la funzione immunitaria e preservare la perdita della massa magra. La terapia nutrizionale pertanto dovrebbe assicurare un adeguato apporto di energia (calorie), proteine e altri nutrienti nella fase critica del ricovero del paziente. Alla spesa energetica basale va aggiustata in base allo stato clinico del paziente (fattore di attività e fattore di aggressione o di stress), secondo la formula di Long (vedi tabella) BEE x fattore di attività x fattore d aggressione Attività Fattore d attività Riposo a letto 1,0 Allettato ma non a riposo assoluto 1,2 Attività leggera 1,3 Attività moderata 1,5

5 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 5 of 11 Stato metabolico Fattore di stress (aggressione) Febbre (> 37 C) 1,13 Chirurgia minore 1,20 Politraumatismo 1,35 Infezione grave 1,60 Ustioni diffuse 2,00 Recenti lavori mettono in evidenza una sovrastima dei valori ottenuti con la formula di Long. Questa differenza si spiega, almeno in parte, con la diffusa utilizzazione, nei pazienti più gravi, di tecniche di analgesia e sedazione che riducono il consumo energetico. Una formula pratica, spesso utilizzata come verifica, è la seguente: chirurgia media non complicata: metabolismo basale + 10% kcal/kg/die trauma medio: metabolismo basale + 20% kcal/kg/die infezione grave: metabolismo basale + 30% kcal/kg/die ustione grave: metabolismo basale + 50% kcal/kg/die Bisogna evitare di assimilare fabbisogni ed apporti; in effetti non in tutte le situazioni cliniche i supporti nutrizionali devono coprire i fabbisogni: nel paziente ipercatabolico si deve limitare "l autocannibalismo"; la ricerca di una parità del bilancio energetico è illusoria e fonte di effetti collaterali; nel paziente denutrito l equilibrio energetico è spesso facilmente realizzabile. FABBISOGNO PROTEICO Le proteine (potere calorico = 4 kcal/g), composte da sequenze variabili di aminoacidi e caratterizzate dalla presenza di azoto nella loro molecola, si adattano alla qualità e quantità di nutrienti disponibili nell'organismo, tramite un costante turnover, processo che consiste in una continua demolizione e sintesi. Durante questa riutilizzazione, che coinvolge una quantità quadrupla delle proteine introdotte, una quota di aminoacidi viene comunque giornalmente persa. Le proteine sono indispensabili per la funzione contrattile dei muscoli, per l architettura del tessuto connettivo, per il trasporto nel plasma di molte molecole, per la coagulazione, per la formazione di ormoni, enzimi, anticorpi e molto altro.

6 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 6 of 11 In presenza di carenza proteica vengono mobilitate le riserve lipidiche, vengono prodotti corpi chetonici e avviene una degradazione muscolare, con rallentamento della deplezione di proteine viscerali a spese delle masse muscolari. Nell organismo esistono molte proteine, tutte costituite a partire da venti aminoacidi. Rappresentano anche un substrato energetico importante (l ossidazione degli aminoacidi serve al 20% dell energia necessaria all organismo), ma la loro funzione principale è quella plastica. Ogni giorno vengono rinnovati circa 300 g di proteine; l apporto medio è di 80 g: la gran parte delle proteine degradate viene riutilizzata per la sintesi; questa quantità è legata all entità dell aggressione. Gran parte delle proteine sono sintetizzate a livello epatico. Nel fegato avviene anche la neoglucogenesi (sintesi di glucosio a partire da precursori non glicidici). In caso di NP gli aminoacidi corto-circuitano il fegato che, quando viene utilizzata la via normale di assorbimento intestinale, ha un effetto regolatore e protegge l organismo dalle conseguenze di carichi eccessivi di aminoacidi liberi. Circa la metà delle proteine è a livello muscolare: tuttavia il muscolo non rappresenta un deposito, dato che il catabolismo muscolare si accompagna a perdita di funzione. L'azoto rappresenta il 16% delle proteine, quindi moltiplicando per il fattore 6,25 la quantità di azoto in grammi contenuta in un prodotto possiamo ottenere la corrispondente quantità di proteine in grammi (viceversa possiamo ottenere la quantità di azoto dividendo la quantità di proteine per 6,25). Non sono aminoacidi essenziali l arginina, la cisteina-cistina (essenziali per il feto), la glicina (necessaria per i neonati), l istidina (essenziale in pediatria e negli uremici, previene disturbi epatici), la tirosina (essenziale per i neonati), l alanina, ac.glutammico, la prolina, l ac.aspartico, la serina, la glutammina e l asparagina. Nelle situazioni ipercataboliche è anche molto limitata la sintesi di arginina, glutamina e cisteina. Tra i 20 aminoacidi che, in varia combinazione, costituiscono tutte le proteine dell'organismo umano, otto sono ritenuti essenziali: isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. L'essenzialità è in relazione al fatto che non possono essere sintetizzati ex novo dall'organismo, e devono quindi essere obbligatoriamente assunti con la dieta. Fabbisogno quantitativo: è in funzione dell età, del sesso, dell età gestazionale nella donna gravida. L apporto proteico raccomandato è di 0,8 g/kg/die, in presenza di una digestione completa delle proteine e di un apporto energetico sufficiente. Il fabbisogno proteico è legato all apporto energetico: per un dato apporto proteico l aumento di quello energetico aumenta la ritenzione azotata.

7 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 7 of 11 Fabbisogno qualitativo: per valore nutritivo di una proteina si intende la capacità di provvedere al fabbisogno in amminoacidi (essenziali e non essenziali) dell organismo. Determinazione dell apporto d azoto: dipende dalla tolleranza del malato all apporto proteico e dal valore del bilancio azotato. Nel soggetto denutrito, che deve ricostituire la massa magra e rilanciare la sintesi proteica, l escrezione urinaria di azoto è bassa ed è possibile positivizzare il bilancio azotato con apporti limitati. Nel paziente critico (traumatismo grave, sepsi) la perdita di azoto è considerevole; l obiettivo è di limitare la perdita di massa magra diminuendo la proteolisi. Nella pratica clinica il consumo di azoto viene ricavato dall escrezione urinaria di azoto ureico, in assenza di perdite abnormi (diarrea, fistole, perdite cutanee e muscolari ). La formula è la seguente: Escrezione d azoto (g) = concentrazione ureica ( g/l )/2 x diuresi x 1, (a) 2 g di urea equivalgono a circa 1 g di azoto; dividere la quantità di urea per 2 per ottenere il valore d azoto ureico; (b) l azoto ureico rappresenta circa l 80% dell azoto urinario totale, si moltiplica il valore di azoto ureico per 1,20 per ottenere l azoto totale; (c) i 2 g aggiunti corrispondono alle perdite extra-urinarie in assenza di perdite abnormi. Il fabbisogno proteico normale è il seguente (chirurgia media, neoplasie, malattie infiammatorie e malnutrizione sono esempi di fabbisogni aumentati; politrauma, sepsi e ustioni sono esempi di fabbisogni elevati): azoto 0,16 g/kg/die (0,2-0,3 gr se aumentati, fino a 0,4-0,5 gr se elevati) aminoacidi 1,2 g/kg/die (1,5-2,0 gr se aumentati, fino a 3,0-3,5 gr se elevati) proteine 1,0 g/kg/die (1,25-1,87 gr se aumentati, fino a 2,5-3,1 gr se elevati) In alcune circostanze l aumento degli apporti oltre una certa soglia (0.3 g/kg/die di azoto, 1,8 g/kg/die di proteine) non apporta benefici apparenti sul mantenimento della massa magra, ma aumenta il rischio di effetti collaterali. Rapporto calorie / azoto: il fabbisogno proteico dipende strettamente dall apporto energetico, per un dato apporto proteico l aumento di quello energetico aumenta la ritenzione di azoto. Il rapporto ottimale è compreso fra kcal /g di azoto. L ampia variabilità dipende dallo stato nutrizionale del paziente, dallo stato metabolico, dalla gravità della patologia in atto, dalla tolleranza del supporto

8 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 8 of 11 nutrizionale. Esiste comunque una soglia minima di apporto d azoto al di sotto della quale il bilancio azotato non può essere positivizzato, indipendentemente dall apporto energetico. Schematizzando, il rapporto calorie non proteiche / g di azoto ottimale è: kcal per g di azoto (catabolismo lieve) kcal per g di azoto (catabolismo medio) kcal per g di azoto (catabolismo elevato) Un bilancio azotato negativo di 10g/die per 10 giorni corrisponde alla perdita di 625 g di proteine e di 3,1 kg di muscolo. Un esempio di Protein Sparring Nutrition minima (risparmio proteico minimo) può essere: aminoacidi 1-1,7g/kg/die (es.: 500 cc di Soluzione di aminoacidi all 8,5%); glucosio 600 kcal/die (es.: glucosata 10% cc/die); insulina: in condizioni normali, da 0 a 1U ogni 15 g; in condizioni di stress o nei diabetici: 1U ogni 4 g. FABBISOGNO GLICIDICO Gli zuccheri (potere calorico = 4 kcal/g) o carboidrati non sono esclusivamente una fonte di calorie, ma devono essere presenti in quantità superiore al 60% dell'energia totale assunta giornalmente allo scopo di evitare una pericolosa situazione di chetosi. Il glucosio in soluzione acquosa sterile è la fonte energetica più utilizzata; è il monosaccaride più importante, ha funzione di fonte energetica (attraverso la glicolisi anaerobia e il ciclo di Krebs), ha un effetto "protein sparring" e anabolizzante per azione mediata dall insulina ed è essenziale per il metabolismo cerebrale e dei globuli rossi. Il glucosio può essere metabolizzato da tutte le cellule dell organismo, viene utilizzato quasi completamente, favorisce il passaggio del K+ attraverso le membrane cellulari, è monitorizzabile tramite il dosaggio della glicemia e della glicosuria. Eritrociti e sistema nervoso centrale, in particolare, sono metabolicamente dipendenti dal glucosio: in condizioni normali sono necessari 140 g/die di glucosio per soddisfare i bisogni energetici del cervello e 40g/die per gli eritrociti. La dose orientativa necessaria è di 2-5g/kg/die. Possiamo dire che il glucosio è necessario (mentre vengono definiti essenziali alcuni aminoacidi, alcuni acidi grassi, vitamine e sali minerali). Tessuti glicolitici obbligati sono il cervello, il rene, il midollo osseo e i leucociti

9 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 9 of 11 (cioè sono in grado di utilizzare solo glucosio), Il glucosio può essere tossico oltre i 500g/die (soglia massima), dando luogo a steatosi, aumento della SGOT, della fosfatasi alcalina e delle bilirubina (alterazioni reversibili). Come ricordato i carboidrati esercitano un effetto di risparmio delle proteine e sono indispensabili anche se in teoria l'organismo può sintetizzarli, in particolare dagli aminoacidi, tramite gluconeogenesi. Questo effetto si manifesta già per infusioni di 100 g/die. La liponeogenesi è uno dei meccanismi di adattamento agli elevati carichi glucidici; la conversione di glucosio in lipidi implica una maggiore produzione di CO2 e acqua, con conseguente aumento del carico ventilatorio e idrico. FABBISOGNO LIPIDICO I lipidi o grassi (potere calorico = 9 kcal/g) hanno essenzialmente funzione di fonte energetica, di deposito energetico, sono componenti fondamentali delle membrane cellulari, rappresentano il veicolo delle vitamine liposolubili e sono una fonte di acidi grassi essenziali. Non sono materiale solo calorigeno: gli acidi grassi insaturi, il linoleico e l'alfalinolenico, sono definiti essenziali (AGE) in quanto indispensabili per il trofismo di molte cellule, e sono capostipiti di famiglie che danno origine al sistema prostaglandinico. La quantità di AGE che viene raccomandata, alla settimana, è di 8g (quantità contenuta in circa cc di Intralipid al 10%). La carenza degli acidi grassi essenziali provoca, tra l'altro, ritardo di crescita, lesioni cutanee, anomalie della riproduzione, steatosi, neuropatie e alterazione della capacità visiva. I trigliceridi somministrati per via venosa scompaiono rapidamente dalla circolazione. Nei pazienti più gravi c è rischio di accumulo ed è necessario controllare periodicamente la trigliceridemia. Le emulsioni lipidiche iniettabili contengono abitualmente olio di soia, lecitine e fosfolipidi. La bassa osmolarità (è tra i mosm/l) ne permette l uso in vena periferica, pur avendo un alto valore calorico. I globuli emulsionati hanno un nucleo centrale composto da trigliceridi e una zona periferica composta da fosfolipidi. Una carica negativa legata all acido fosforico crea un potenziale di membrana negativo che dà luogo a una forza di repulsione tra le gocce emulsionate che contribuiscono alla stabilità dell emulsione stessa. I lipidi si possono usare come fonte di energia in parallelo con i glicidi, e dunque

10 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 10 of 11 essere somministrati quotidianamente, oppure esclusivamente come fonte di acidi grassi essenziali (almeno un flacone da 500 cc al 20% per settimana). La dose orientativa è 2g/kg/die (40-60% del fabbisogno calorico). L'utilizzo dell'olio di soia assicura l'apporto di entrambe le famiglie di acidi grassi. I lipidi vanno somministrati endovena lentamente, in non meno di tre ore (possono dare tachicardia, ipotensione, rossore); controindicazione sono le alterazioni del metabolismo lipidico, specie da danno epatico grave. Sono in commercio emulsioni lipidiche con MCT (trigliceridi a catena media) che contengono il 50% di MCT e il 50% di LCT (trigliceridi a catena lunga). Gli MCT hanno una migliore eliminazione dal plasma, favoriscono una riduzione del quoziente respiratorio e del volume respiratorio (all ecografia le dimensioni del fegato e la densità degli echi rimangono inalterate), migliorano il risparmio proteico (maggiore ritenzione d azoto, aumento del bilancio azotato), mantengono inalterato la funzione immunitaria, migliorano la funzionalità polmonare, hanno un effetto antiossidante. Gli acidi grassi a catena media che derivano dall idrolisi degli MCT vanno incontro a rapida ossidazione con produzione di energia e attraversano facilmente la doppia membrana mitocondriale (non richiedono per il loro trasporto il sistema enzimatico carnitin-transferasico). Hanno inoltre una dimensione molecolare inferiore, una maggiore solubilità in acqua, una maggiore stabilità nelle infusioni, una migliore eliminazione dal plasma, un minor deposito nei tessuti. Per quanto riguarda il metabolismo proteico danno luogo a una più alta ritenzione d azoto e a un miglior bilancio. C è un minor deposito nel fegato, con minore anormalità degli esami ematochimici. Non interferiscono con gli scambi gassosi polmonari, con conseguente normale emodinamica. TIPO DI APPORTO ENERGETICO: GLUCIDI E/O LIPIDI In letteratura si trovano le opinioni più disparate; i risultati degli studi clinici sono spesso discordanti per approcci diversi e talvolta posizioni dogmatiche. Molteplici considerazioni metaboliche evidenziano l importanza di una distribuzione equilibrata tra glucidi e lipidi nella dieta nel periodo seguente uno stress: diete iperglucidiche inducono uno stato ipermetabolico con aumento del VO2 (consumo di ossigeno); l apporto di glucosio, anche se maggiore del fabbisogno energetico, non blocca la lipolisi; l organismo trasforma una parte di glucosio in glicogeno, ma continua ad ossidare i lipidi endogeni; la clearance di una emulsione lipidica non sembra modificata neanche negli stati di stress più gravi; i lipidi permettono di garantire un apporto di acidi grassi essenziali; il fabbisogno è assicurato da un apporto di ml/die di una emulsione lipidica al 10%; la termogenesi indotta dalle infusioni è minore con i lipidi;

11 ANESTIT: ESIA-Italia Luglio (1/2) 2003 Page 11 of 11 il costo medio metabolico di stoccaggio è minore con i lipidi. In pratica l apporto contemporaneo di glucidi e lipidi è possibile se non esistono controindicazioni alla somministrazione di una delle due sostanze e se il livello energetico supera le kcal, in tal modo si evitano gli effetti negativi di un carico eccessivo di glucosio e la carenza di AGE. Nel soggetto affetto da un trauma medio la capacità di indurre un risparmio azotato non è differente per le due sostanze, si raccomanda un apporto misto: % di calorie glucidiche % di calorie lipidiche Nei pazienti più gravi l effetto di risparmio azotato sarebbe migliore con il glucosio: si raccomanda un rapporto calorico glucidi/lipidi dell ordine del 70% / 30%.

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