Nutritional therapy in malnutrition
Doc. dr hab. n. med. Janusz Książyk, dr n. med. Katarzyna Popińska, dr n. med. Małgorzata Łyszkowska, Klinika Pediatrii, IPCZD
Warszawa, kierownik kliniki: doc. dr hab. n. med. Janusz Książyk
Słowa kluczowe: żywienie pozajelitowe, żywienie dojelitowe
Key words: parenteral nutrition, enteral nutrition
Streszczenie
Woda jest podstawowym nośnikiem dla substancji odżywczych, produktów metabolizmu komórkowego oraz stanowi większą część masy ciała człowieka, niezależnie od wieku. Ocena zapotrzebowania na płyny i elektrolity w żywieniu pozajelitowym jest oparta na dwóch parametrach: zapotrzebowaniu podstawowym i uzupełnianiu strat. Podaż płynów i elektrolitów powinna być modyfikowana u noworodków urodzonych przedwcześnie.
Zapotrzebowanie na elektrolity u niemowląt i dzieci są oparte na danych empirycznych. Dzienne zalecane podstawowe objętości płynów obliczane są w odniesieniu do spoczynkowego wydatku energetycznego. W leczeniu żywieniowym stosuje się dwie metody postępowania: żywienie drogą przewodu pokarmowego i żywienie drogą dożylną.
Abstract
Water is the essential carrier for the nutrients, products of cellular metabolism and constitutes the majority of the human body mass, irrespective of the age. Estimation of fluid and electrolyte requirements in parenteral nutrition is based on two parameters: maintenance and replacement of ongoing losses. Administration of fluids and electrolytes should be modified in the management of preterm infants. Requirements on electrolytes for infants and children are based on empirical evidences. Daily maintenance fluid requirement is a function of total caloric expenditure at rest per day. In the nutritional management two methods are used: enteral nutrition and parenteral nutrition.
Leczenie niedożywienia polega na zapewnieniu odpowiedniej podaży wody, elektrolitów, pierwiastków śladowych, azotu (białka), węglowodanów i tłuszczu drogą żywienia pozajelitowego i/lub drogą przewodu pokarmowego.
Woda jest podstawowym nośnikiem dla wszystkich substancji odżywczych oraz produktów metabolizmu komórkowego, stanowi też większą część masy ciała, niezależnie od wieku. Jednak udział wody w całkowitej masie ciała jest tym większy, im młodsze jest dziecko.
Ocena zapotrzebowania na wodę opiera się o ocenę zapotrzebowania podstawowego i dokonujących się strat. Uzupełnienie ostrych niedoborów musi poprzedzać wdrożenie leczenia żywieniowego, szczególnie wtedy, gdy planowane jest żywienie pozajelitowe.
Na nieuniknione straty wody składają się:
- niewidoczne straty (parowanie ze skóry i poprzez układ oddechowy) - zależne od czynników środowiskowych (wilgotność, zastosowanie fototerapii, wentylacja mechaniczna) i - u wcześniaków - od wieku płodowego,
- straty z moczem
- straty z kałem
Zmniejszenie strat wody do 50% ze skóry u noworodka z małą masą urodzeniową można osiągnąć przez zastosowanie miękkich, płynnych maści (1). Zastosowanie plastikowych okryć u noworodka z małą masą urodzeniową, przebywającego w inkubatorze o podwójnych ścianach także zmniejsza niewidzialne straty wody o 30-60% (2), podobnie jak zastosowanie ogrzanego i wilgotnego powietrza u mechanicznie wentylowanych noworodków (3).
Wpływ częstotliwości oddychania na straty wody są wyższe u noworodków z małą masą urodzeniową i osiągają poziom 0.8-0.9 ml/kg/h (4); u donoszonych noworodków straty te wynoszą 0.5 ml/kg/h w temperaturze pokojowej (5).
Fototerapia może podwoić starty wody ze skóry, zależnie od wieku postkoncepcyjnego i wilgotności otoczenia (6).
Całkowita woda ustrojowa stanowi sumę dwóch przestrzeni płynowych: płynu wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego (osocze, limfa, płyn śródtkankowy). Objętość całkowitej wody ustrojowej zależy od wieku postkoncepcyjnego. Woda stanowi 90% masy płodu 24-tygodniowego i 75% noworodka urodzonego o czasie (7).
Wymiana wodna jest szybsza u niemowląt i dzieci niż u dorosłych, co wynika z podwojonej (w odniesieniu do jednostki masy ciała) przemiany energetycznej (8).
Proporcje wody wewnątrzkomórkowej i zewnątrzkomórkowej zmieniają się z wiekiem i wynoszą odpowiednio: 40% i 20% u dorosłych, 35% i 45% u noworodków urodzonych o czasie i 30% i 60% u noworodków urodzonych przedwcześnie.
Celem leczenia płynami jest sprostanie podstawowemu zapotrzebowaniu na wodę i elektrolity by wyrównać straty niewidoczne ze skóry i płuc (45%), z moczem (50%) i ze stolcem (5%) ale w odniesieniu do czynników środowiskowych (np. wilgotności), obciążenia osmotycznego nerek, aktywności fizycznej i innych czynników, takich jak gorączka (12% na każdy 10C ponad 380C) (9).
Obliczenie wymaganej objętości płynów polega na odniesieniu zapotrzebowania energetycznego w odniesieniu do jednostki masy ciała, co przedstawia tabela 1 (9).
Płyny pozajelitowe zawierają elektrolity i łącznie z produktami przemiany białkowej stanowią osmotyczny ładunek obciążający układ wydalniczy.
Dzieci otrzymujący dietę wysokobiałkową (w tym mleko modyfikowane dla niemowląt) wymagają podaży większej objętości wody. Podaż większej objętości wody jest też wymagana w żywieniu pozajelitowym, ze względu na znaczną zawartość azotu (aminokwasy) i energii, co wymaga odpowiedniej objętości wody - jako nośnika składników odżywczych.
Zapotrzebowanie wcześniaków na płyny są zależne od dnia życia i masy urodzeniowej (tabela 2). Noworodki ze skrajnie małą masą urodzeniową (<1000 g) mogą wymagać podaży większej objętości płynów niż określają to zalecenia dla noworodków urodzonych o czasie ze względu na większe starty niewidoczne wody (10, 11).
W tabeli 3 zawarte są zalecane objętości podaży wody i elektrolitów w żywieniu pozajelitowym.
Odpowiednia podaż sodu jest bardzo ważna dla osiągnięcia prawidłowego wzrastania dziecka (12) i zależy od okresu życia pozamacicznego. W pierwszym okresie trwającym do momentu osiągnięcia największej utraty masy ciała po urodzeniu, dochodzi do spadku wydalania nerkowego moczu, który jest hipertoniczny wobec osocza i zawiera dużo mocznika ale niewiele sodu i chloru (13), co ogranicza podawanie sodu w czasie pierwszych dni życia. Względna oliguria, obserwowana w pierwszych godzinach życia (<0,5-1,0 ml/kg/h), nie trwa dłużej niż 12 godzin i po niej następuje faza diuretyczna, w czasie której dochodzi do zmniejszenia objętości przestrzeni pozakomórkowej ze zwiększonym wydalaniem sodu (14), co tłumaczy konieczność zwiększonej jego podaży. W następnym okresie starty niewidoczne wody ze skóry zmniejszają się w wyniku dojrzewania budowy skóry noworodka w czasie pierwszych dwóch tygodni życia, co współistnieje z małym wydalaniem sodu ze względu na wysokie wydzielanie aldosteronu.
Celem właściwego podawania płynów u noworodka z małą masą urodzeniową jest uzupełnienie trwających strat wody i elektrolitów, wymagających 80 g wody i 8 mmol sodu i potasu na każde 100 g przyrostu masy ciała, w okresie przyrostu masy ciała. Podaż sodu i potasu nie jest potrzebna w czasie pierwszych 24-48 godzin po urodzeniu, ale później podaż 1-2 mmol/kg/dzień potasu i 2-4 mmol sodu/kg/dzień jest potrzebna. Te potrzeby wzrastają do 2-3 mmol/kg/dzień w odniesieniu do potasu i 3-5 mmol/kg/dzień w odniesieniu do sodu, ale - w odniesieniu do sodu - mogą być wyższe u przedwcześnie urodzonych do 6-8 mmol/kg/dzień (15). Trzeba jednak pamiętać, że nadmierna podaż płynów zwiększa ryzyko wystąpienia dysplazji oskrzelowo-płucnej (16).
Z drugiej strony - uniknięcie nadmiernej podaży płynów jest ważne u noworodków z czynnym przewodem tętniczym (PDA) i u noworodków z okołoporodowym niedotlenieniem, które są szczególnie podatne na rozwinięcie powikłań w postaci ostrej martwicy cewek nerkowych i nieadekwatną sekrecję hormonu antydiuretycznego (17).
Zapotrzebowanie na elektrolity u niemowląt i dzieci jest oparte o dane empiryczne i są określone na poziomie 1-3 mmol/kg dla sodu i 1-3 mmol/kg dla potasu w odniesieniu do przyjęcia 100 kcal/kg/dzień (18).
Mniejsza podaż sodu i potasu (tabela 3) pozostaje w zgodzie z zaleceniami Codex Standard for Infant Formula (19) dla niemowląt. Codex Alimentarius zaleca spożycie - na 100 kcal kalorii - minimalne i maksymalne spożycie sodu na poziomie 20 mg (0.87 mmol) i 60 mg (2.61 mmol) oraz potasu na poziomie 80 mg (2.05 mmol) i 200 mg (5.11 mmol).
Ocena potrzeb energetycznych
Potrzeby energetyczne dziecka zależą od wydatku energetycznego. Energia dostarczona w pokarmie powinna uwzględniać straty z moczem i stolcem; przyjmuje się, że straty te wynoszą ok. 20 kJ (5 kcal)/kg/dzień. W ocenie potrzeb leczonego dziecka trzeba określić wartość energii metabolizowanej, która stanowi różnicę między energią podaną a utraconą i zmagazynowaną.
Energia metabolizowana składa się z:
• podstawowej przemiany energetycznej - jest to energia wydatkowana na podtrzymanie funkcji życiowych i u niemowlęcia jest prawie dwa razy większa (w odniesieniu do jednostki masy ciała) niż u dorosłego, co może wynikać z proporcjonalnie większej masy narządów wewnętrznych dziecka niż dorosłego.
• energetycznych kosztów wzrastania (rozwoju),
• aktywności fizycznej,
• termoregulacji,
• cieplnego efektu pokarmu.
Pomocne dla oceny podstawowego wydatku energetycznego (PWE) mogą być wzory matematyczne opracowane u osobników różnych ras i z różnych kontynentów (20)
- chłopcy <3 lat: (0.0007 MC + 6.349 W - 2.584) x 1000 (kJ/dzień);
- chłopcy 3-10 lat: (0.082 MC + 0.545 W + 1.736) x 1000 (kJ/dzień);
- chłopcy 10-18 lat: (0.068 MC + 0.574 W + 2.157) x 1000 (kJ/dzień);
- dziewczynki < 3 lat: (0.068 MC + 4.281W - 1.73) x 1000 (kJ/dzień);
- dziewczynki 3-10 lat: (0.071 MC + 0.677 W + 1.553) x 1000 (kJ/dzień);
- dziewczynki 10-18 lat: (0.035 MC + 1.948 W + 0.837) x 1000 (kJ/dzień);
MC - masa ciała (kg); W - wzrost (m).
1 kJ = kcal x 4,184
1 kcal = kJ x 0,239
W leczeniu żywieniowym stosuje się dwie metody postępowania:
1. żywienie drogą przewodu pokarmowego:
• przez zgłębnik nosowo-żołądkowy lub nosowo-jelitowy (żywienie krótkotrwałe)
• przez gastrostomię lub jejunostomię (żywienie długotrwałe)
2. żywienie drogą dożylną:
• przez żyły obwodowe (żywienie krótkotrwałe)
• przez żyły centralne (żywienie długotrwałe)
Podaż dożylna substratów energetycznych wprowadzana jest stopniowo; tabela 4 przedstawia zalecane dawki aminokwasów, glukozy, lipidów oraz wapnia, fosforu i magnezu.
Żywienie pozajelitowe powinno obejmować podaż wszystkich substratów energetycznych, tak by pokryć potrzeby energetyczne chorego w odniesieniu do danego etapu leczenia. Chorym w stanie krytycznym należy podać tyle energii, by zmniejszyć ustrojowe koszty stanu katabolizmu, co zazwyczaj mieści się w granicach spoczynkowego wydatku energetycznego. Po wyprowadzeniu chorego ze stanu katabolizmu, stopniowo zwiększana jest podaż energii.
Planowanie żywienia przez przewód pokarmowy obejmuje ocenę wydolności motorycznej, enzymatycznej i absorpcyjnej przewodu pokarmowego. Przy zaburzeniach któregokolwiek z wymienionych elementów, należy ustalić odpowiednią strategię:
- upośledzony pasaż jelitowy wskazuje na konieczność żywienia minimalnymi dawkami diet specjalnych, płynnych,
podawanymi zgłębnikiem w objętości nie przekraczającej
10 kcal/kg/dzień, jedynie w celu ŃodżywieniaÓ śluzówki jelitowej od strony światła przewodu pokarmowego (zasadnicza część podaży energii odbywa się wtedy drogą pozajelitową)
- niedobory enzymatyczne i zaburzenia wchłaniania są wskazaniem do zastosowania diet specjalnych ze zmodyfikowanym składnikiem tłuszczowym (np. diety niskotłuszczowe lub zawierające tłuszcze MCT):
• polimerycznych (zawierających niezhydrolizowane białko)
• elementarnych (zawierających hydrolizat białka)
Diety specjalne zawierają też zmodyfikowany składnik węglowodanowy, pod postacią wielocukrów - polimerów glukozy.
W planowaniu leczenia żywieniowego drogą przewodu pokarmowego należy ustalić drogę podaży: zgłębnikiem, przez gastrostomię lub przez jejunostomię - w zależności od przewidywanego czasu leczenia, możliwości uzyskania odpowiedniego dostępu i stanu ogólnego chorego.
Zgłębnik żołądkowy lub dwunastniczy służy do krótkotrwałego żywienia chorych z zaburzeniami połykania (chorzy nieprzytomni). Należy pamiętać, że zgłębnik żołądkowy stwarza zagrożenie aspiracji zawartości żołądka do układu oddechowego przy zaburzeniach opróżniania żołądkowego i niekontrolowanym pod względem objętości wlewie.
Gastrostomia (założona operacyjnie lub endoskopowo - PEG) pozwala na uzyskanie długotrwałego dostępu do żołądka, tak by można było kontynuować leczenie żywieniowe dłużej niż tylko w okresie okołooperacyjnym.
Piśmiennictwo:
1. Lane AT, Drost SS. Effects of repeated application of emollient cream to premature neonates' skin. Pediatrics 1993, 92: 415-419.
2. Baumgart S. Reduction of oxygen consumption, insensible water loss, and radiant heat demand with use of a plastic blanket for low-birth-weight infants under radiant warmers. Pediatrics 1984, 74: 1022-1028.
3. Sosulski R, Polin RA, Baumgart S. Respiratory water loss and heat balance in intubated infants receiving humidified air. J Pediatr 1983, 103:307-310.
4. Sulyok E, Jequier E, ProdŐhom LS. Respiratory contribution to the thermal balance of the newborn infant under various ambient conditions. Pediatrics 1973, 51: 641-650.
5. Sinclair JC. Metabolic rate and temperature control. In: Smith CA, Nelson N, eds. The physiology of the newborn infant. 4 Ed. Springfield: Charles Thomas, 1976, 354-415.
6. Yeh TF, Vidyasagar D, Pildes RS. Critical care problems of the newborn: insensible water loss in small premature infants. Crit Care Med 1975, 3: 238-241.
7. Fomon SJ, Haschke F, Ziegler EE, Nemeth M. Body composition of reference children from birth to age 10 years. Am J Clin Nutr 1982, 35: 1169-1175.
8. Harris F. Pediatric fluid therapy. Blackwell Scientific Publication. Oxford, 1972.
9. Holliday MA, Segar WE. The maintenance need for water in parenteral fluid therapy. Pediatrics 1957, 19: 823-832.
10. Fanaroff AA, Wald M, Gruber HS i wsp. Insensible water loss in low birth weight infants. Pediatrics 1972, 49: 236-45.
11. Adamkin DH. Issues in the nutritional support of the ventilated baby. Clin Perinatol 1998, 25: 79-96.
12. Haycock GB. The influence of sodium on growth in infancy. Pediatr Nephrol 1993, 7: 871-875.
13. Modi N. Development of renal function. Br Med Bull 1988, 44: 935-956.
14. Modi N, Hutton JL. The influence of postnatal respiratory adaptation on sodium handling in preterm neonates. Early Hum Dev 1990, 21: 11-20.
15. Shaffer SG, Weismann DN. Fluid requirements in the preterm infant. Clin Perinatol 1992, 19: 233-54.
16. Lorenz JM, Kleinman LI, Kotagal UR i wsp. Water balance in very low birth weight infants: Relationship to water and sodium intake and effect on outcome. J Pediatr 1982, 101: 423-32.
17. Oh W. Fluid and electrolyte management. In: Fanaroff AA, Martin RJ, eds. Neonatal-Perinatal Medicine: Diseases of the Fetus and Infant. 6th ed. St. Louis: Mosby; 1997, 622-38.
18. Weil WB, Bailie MD. Fluid and electrolyte metabolism in infants and children. A unified approach. New York, Grune Stratton, 1977.
19. Codex Alimentarius. CODEX STAN 72-1981.
http://www.codexalimentarius.net/
Codex Standard for follow-up formula. CODEX STAN 156-1987
(amended 1989). http://www.codexalimentarius.net/
20. Schofield WN, Schofield C, James WPT. Basal metabolic rate - review and prediction, together with annotated bibliography of source material. Human Nutrition: Clinical Nutrition 1985, 39: 5-41.
