Katabolisme & ICU-acquired weakness Anja Balzereit Amsterdam Symposium – Verpleegkundig IC symposium 28 januari en 2 februari 2015
Wat gaan wij bespreken? • Auto-cannibalisme • Trauma • Phylogenese • Focus sanering • Koolhydraat metabolisme • Adaptieve response • Darm microbiome • ICU-acquired weakness
Ernstige sepsis Shock
Evolutie Hyperglycemie Protein metabolisme
De belangrijkste vraag is namelijk:
Waarom worden onze patiënten zo cachectisch en zwak ondanks alles wat wij doen?
De ongewenste reacties: excessieve hepatische glucose productie met als gevolg hyperglycemie en insuline
resistentie
toenemend verlies van spiermassa door afbraak van spiereiwitten
De evolutie: = een verhaal van adaptie aan omstandigheden
= het ontwikkelen van overlevensvoordelen = heeft heel veel tijd nodig gehad
“Shortcuts” door de moderne geneeskunde: we worden veel ouder we kunnen ernstig letsel, shock, infectie met hulp van de moderne geneeskunde overleven
Lichte “overleefbare” verstoringen:
er waren geen verzorgers, je was op je zelf aangewezen om te overleven
de meeste van deze verstoringen traden op aan het musculosceletale systeem of de tractus digestivus
Ernstige verstoringen:
werden in principe niet overleefd als toch overleefd werd dit voordeel niet via voortplanting doorgegeven door °Beperkte levensverwachting °Afname libido en sexuele performance
Lichte “overleefbare ”verstoringen: letsel musculosceletaal – minder bewegelijk verstoring gastrointestinaal – opname nutrienten ineffectief
Hoofddoel na lichte “overleefbare ”verstoringen: vocht- en voedingsstoffen tekort overleven systemische infectie voorkomen repair van beschadigd weefsel
Wat is hiervoor nodig? voldoende aminozuren voor synthese van: • Immuunglobulines en acuut-fase-proteine • Brandstof in vorm van glutamine
Hoe zijn de regelmechanismen? Welke signalen geven impuls voor catabolisme? •
immobilisatie
• •
pijn cytokine-release
Wat is hiervoor nog meer nodig? voldoende koolhydraten voor: • Brandstof voor energieverbruikende processen van immuuncompetente en repaircellen
• biogenese
Koolhydraten in de i- en r-cellen: Na stimulatie metaboliseren deze cellen glucose tot lactaat of pyruvaat (ook + zuurstof).
De glucose-opname in deze cellen is insulineafhankelijk.
Binnen brede range verloopt activiteit en proliferatie van deze cellen linear gekoppeld
aan de omgevende [glucose]
Voorbeeld: toegenomen cellactiviteit, bvb lymfocytenproliferatie heeft omgevings [glucose] nodig van 3,9 tot 5,6 mmol/l of 70 tot 100 mg/dL
nodig in het interstitium waar [] gemiddeld 30-40% lager
Conclusie 1: daarmee is de hyperglycemie in principe zinvol de aanpassing aan stress gebeurt door: • Glucagon • Adrenaline • Cortisol
insuline
Conclusie 1: met het effect dat: • Glucose productie in de lever toeneemt • Glucose opname in insuline-afhankelijke weefsels afneemt • cytokines (TNF-a, IL-1) verschuiven glucose van spierweefsel naar immuuncompetente cellen door: • Verlagen sensitiviteit van insuline-afhankelijke glucose transporter GLUT 4
• Verhogen sensitiviteit van insuline-afhankelijke glucose transporter GLUT
Conclusie 2: eerst opmaken glycogen voorraden lever dan GLUCONEOGENESE uit • • • •
lactaat
Glycerol pyruvaat gluconeogenieke aminozuren (50%!)
Adaptieve metabole mechanismen in moderne tijden
Wat is catabolisme dan eigenlijk? potentieel dodelijke, stress-gerelateerde decompensatie
“disharmonic reaction” – Laborit “allostatic overload causing a disease of adaption” – McEwen
“dyshomeostasis/cacostasis” - Chrousos “inflammation, immunosuppression, and catabolism syndrome (PICS)”
En wat kunnen we hiermee?
?
Herhaling: de ongewenste reacties: excessieve hepatische glucose productie met als gevolg hyperglycemie en insuline
resistentie
toenemend verlies van spiermassa door afbraak van spiereiwitten
En wat kunnen we hiermee? intensieve insulinetherapie
koolhydraat intake verhogen door glucose infuus
MAAR . . .
En wat kunnen we hiermee?
En wat kunnen we hiermee? voeding aanpassen is alleen symptomatisch en kan de zelf-destructieve metabole responses niet stoppen
daarom is “MALNUTRITION” op nieuw gedefineerd: • gebaseerd op etiologie • en de onvermijdelijke verlies van eiwit bij critical illness
En wat kunnen we hiermee? “All patients, in whom inflammation is acute and of severe degree, are suffering from an “acute disease- or injury-related malnutrition.” International Consensus Guideline Committee. JPEN J Parenter Enteral Nutr 2010;34:156–9
En wat kunnen we hiermee? patiënten NIET hypercalorisch voeden!
GEEN extra glutamine! meer onderzoek naar individuele voedings – concepten
Welke opties zijn er dan tegen het autocannibalisme? 1. De oorzaak zo snel mogelijk en effectief behandelen zoals • de focus saneren bij infectie • shock behandelen • necrosectomie bij brandwonden
Welke opties zijn er dan tegen het autocannibalisme? 2. De uitlokkende factoren aanpakken door • Optimale pijn behandeling • Intensieve fysiotherapie met zo vroeg mogelijke mobilisatie
De toekomst: secundaire foci die de metabole reacties versterken of onderhouden aanpakken zoals:
de darm!
De toekomst: Voorkomen van: • bacteriele translocatie • en daarmee secundaire infectieuze complicaties • verspreiden van andere ontstekingsmediatoren vanuit de darmen met verergering van MOF
De toekomst: Doel: veranderd darm microbiom herstellen SDD pre- en probiotica faecestransplantatie
De toekomst: Doel: eiwit afbraak in skelet spier voorkomen Recently, two new pathways have been identified through
which cytokines may cause muscle protein breakdown. Those pathways involve the IL-6–mediated activation of Janus kinases and of signal transducers and activators of transcription 1 and 3 (JAK/STAT 1/3 pathway), and the TNF-like weak inducer of
apoptosis (TWEAK). TWEAK- and JAK/STAT 1/3-dependent signaling can be blocked by specific neutralizing antibodies or inhibitors providing entirely new options for pharmacologic inhibition of skeletal muscle atrophy.
Conclusies: Een IC-patient betaald (nog) een hoge prijs voor het overleven van ernstige ziekte.
Beleid vandaag: optimale pijnbestrijding zo vroeg mogelijk mobiliseren translocatie voorkomen en in de toekomst hopelijk spierafbraak voorkomen door specifieke antistoffen
Waarom is dit onderwerp belangrijk? in de laatste 20 jaar overleven steeds meer patiënten de IC-opname
daarmee meer aandacht voor de gevolgen van ernstig ziek zijn
en daarmee ook voor de enorme neuromusculaire beperkingen door ICU-AW en lange revalidatie
CIP/CPM – effecten op uitkomst langdurige ernstige beperkingen
gevolgen duren maanden tot jaren (!) na ontslag uit het ziekenhuis
rond 30% van onze ptn herstellen nooit zodanig dat zij zonder hulpmiddelen kunnen lopen of zonder ondersteuning ademen
ICU-AW - vormen critical illness polyneuropathie (CIP)
critical illness polymyopathie (CIM) mengbeeld (CIPM)
Critical illness polyneuropathie (CIP): distale axonale sensorische-motorische polyneuropathie
betreft de spieren van de extremiteiten en ademhalingsspieren (benen > armen)
symmetrisch gezichtsspieren zijn niet betrokken vaak gaat septische encefalopathie vooraf wakkere ptn voelen distaal geen pijn, temperatuur of vibraties
Critical illness myopathie (CIM): lijkt sterk op CIP met slappe extremiteiten en weaningsproblemen, maar:
geen verstoring van de sensorische kant
CIP/CPM – effecten op uitkomst CIP heeft hoogste bijdrage aan permanente beperkingen
ptn met CIM herstellen sneller, beter en vaker compleet
Incidentie – hoe vaak komt het nu eigenlijk voor?
ptn met verhoogd risco op MOF bij opname 47 dagen = 25–33%
ptn met ARDS = 34–60% ptn langer dan 1 week opgenomen op de IC = 77%
ptn met MOF = 56–80% ptn met ernstige sepsis+coma of ptn in septische shock = 100%
Risicofactoren voor ICU-AW: vrouw zijn mannen : vrouwen = 1:4!
minder spiermassa bij vrouwen mogelijk risicofactor
Risicofactoren voor ICU-AW: inflammatie SIRS, sepsis, MOF
inflammatie speelt zeker een belangrijke rol bij de ontwikkeling van ICU-AW, maar er is nog te weinig evidence (AMC)
Risicofactoren voor ICU-AW: hyperglycemie
maar 1 studie!
van den Berghe G, Wouters P, Weekers F, et al. Intensive insulin therapy in critically ill patients. N Engl J Med 2001;345: 1359-67
Risicofactoren voor ICU-AW: immobilisatie
traditioneel zijn ernstig zieke patiënten gesedeerd en beademd – daarmee
geïmmobiliseerd
duur van mechanische ventilatie – is gecorreleerd aan atrofie van diafragma
Het herstel van ICU-AW: hier ligt een grote uitdaging voor de toekomst! > 65% van de IC-survivors hebben functionele beperkingen na zkhs ontslag
het duurt > 5 (!) jaar voordat onze patiënten weer normaal kunnen functioneren
daarom is paradigma-shift dringend noodzakelijk
Paradigma-Shift in de IC-geneeskunde: revalidatie begint op de IC
minder sedatie mobiliseren, mobiliseren, mobiliseren uit bed, fietsen, fysiotherapie ergotherapie: autonomie
Onderzoeksresultaten na paradigma-shift: minder delier
kortere beademingsduur verdubbeling van functionele onafhankelijkheid bij zkhs ontslag (ondanks gelijke H-LOS)
betere interdisciplinaire samenwerking
Take-home-message: Jullie als IC-verpleegkundige hebben een heel belangrijke rol in het voorkomen van de gevolgen van ernstig ziek zijn van onze ptn
Durf! – je in te zetten voor: minder sedatie vroeg mobiliseren dagelijkse routine te gebruiken om autonomie van je patiënt te versterken
artsen aan de jas trekken voor adequate pijnbestrijding
Let op aanwijzingen voor on-going inflammatie
Vragen?
Vragen?
ICU-AW (acquired weakness) betreft 30-50% van onze patiënten
enorme impact op ICU-LOS, maar ook op fase na ontslag
aantal patiënten dat hulp behoevend blijft stijgt gestaag
ICU-AW: diagnostische criteria 1. Ernstig ziek, met MOF 2. Zwakte in extremiteiten, niet te weanen van de beademing. Pulmonale en cardiale oorzaken zijn uitgesloten.
3. EMG toont axonale motorische en sensorische polyneuropathie.
4. Er zijn geen aanwijzingen voor “decremental response” bij herhaalde stimulatie.
ICU-acquired weakness: 1. Ernstig ziek, met MOF 2. Zwakte in extremiteiten, niet te weanen van de beademing. Pulmonale en cardiale oorzaken zijn uitgesloten.
3. EMG toont axonale motorische en sensorische polyneuropathie.
4. Er zijn geen aanwijzingen voor “decremental response” bij herhaalde stimulatie.
Critical illness polyneuropathie: 1. Ernstig ziek, met MOF 2. Zwakte in extremiteiten, niet te weanen van de beademing. Pulmonale en cardiale oorzaken zijn uitgesloten.
3. EMG toont axonale motorische en sensorische polyneuropathie.
4. Er zijn geen aanwijzingen voor “decremental response” bij herhaalde stimulatie.
Mogelijk Critical illness polyneuropathie: 1. Ernstig ziek, met MOF 2. Zwakte in extremiteiten, niet te weanen van de beademing. Pulmonale en cardiale oorzaken zijn uitgesloten.
3. EMG toont axonale motorische en sensorische polyneuropathie.
4. Er zijn geen aanwijzingen voor “decremental response” bij herhaalde stimulatie.
Critical illness polyneuropathie (CIP):
Critical illness polyneuropathie (CIP):
CIM: diagnostische criteria 1. Ernstig ziek, met MOF
2. Zwakte in extremiteiten, niet te weanen van de beademing. Pulmonale en cardiale oorzaken zijn uitgesloten.
3. CMAP amplitudes minder dan 80% van de ondergrens of normaal in 2 of meer zenuwen zonder conductie blok
CIM: diagnostische criteria 4. SNAP’s amplitudes > 80% van de ondergrens
5. EMG: kleine amplitude CMAP’s met vroeg of normaal recruitment, met of zonder fibrillatie potentialen in wakkere en meewerkende ptn of toegenomen CMAPduur of verlaagde stimuleerbaarheid bij bewusteloze ptn
CIM: diagnostische criteria 6. Er zijn geen aanwijzingen voor “decremental response” bij herhaalde
stimulatie.
7. Spierbiopt toont verlies van myosine of spieratrofie
Gecombineerde CIP en CPM meest voorkomende vorm
vaak mild, maar soms uitzonderlijk ernstig het spierbiopt is vaak normaal EMG: lichte veranderingen CMAP’s en SNAP’s kans op herstel groot
Onafhankelijke risicofactoren: SIRS/Sepsis MOF/MODS en hoe lang meer dan 2 orgaansystemen falen
Dosering en duur van vasopressor/inotropika Ernst van ziekte (scores)
Onafhankelijke risicofactoren Hyperglycemie
Opnameduur vrouw aminoglycoside/verslapping/steroide (?)
Risicofactoren
Eigenlijk allemaal hetzelfde (behalve vrouw zijn): hoe langer en ernstiger inflammatie bestaat . . .
Onafhankelijke risicofactoren Hyperglycemie
Opnameduur vrouw aminoglycoside/verslapping/steroide (?)
Onafhankelijke risicofactoren Hyperglycemie
Opnameduur vrouw aminoglycoside/verslapping/steroide (?)
