Perubahan Metabolisme Pada SakitKritis & Pertimbangan Pemberian

NutrisiCeva W Pitoyo

Divisi Respirologi dan Penyakit KritisDepartemen Ilmu Penyakit Dalam

FKUI RSCM

PIN PAPDI 2018

Injury berat atau infeksi berat

respon penyelamatan hidup dan perbaikan

kesehatan

perubahan fisiologi dan metabolik

pejamu (host)

seringkali mengganggu kualitas

hidup bahkan berbahaya.

Respon Klinis Tubuh Terhadap Injury

• Peningkatan produksi panas tubuh dan Demam• Anorexia, • Netrofilia, • Peningkatan glukoneogenesis, • Katabolisme protein, • Aktivasi komplemen, • Kaskade koagulasi, • Perubahan respon imun, • Produksi protein fase akut• Perubahan distribusi elektrolit.

Besarnya respon metabolik

Proporsional pada :

• Besar masa sel tubuh

• Umur yang lebih muda

• Nutrisi yang lebih baik

• Masa otot yang lebih besar.

Fase respon terhadap Injury

• Fase ebb atau fase nekrobiotik : hipometabolisme, penurunan konsumsioksigen, penurunan cardiac output, syok 12 – 48 jam.

• Fase flow : peningkatan reaksi metabolik, peningkatan hilangnya nitrogen, fosfor, sulfur, dan elektrolit lain

Pertimbangan Nutrisi Pada KeadaanDistress

• Fase Ebb : henti metabolik pada 12 – 24 jam

masa akut

• Ketidakstabilan hemodinamik

• Perfusi dan pooling perfusi splanknik

Diet bertahap mulai < 80% kebutuhan kalori( dibahas di Prof Haerani).

Fase Flow

• Sesuai dengan beratnya perlukaan

• Sesuai dengan status nutrisi sebelumnya

• Berbanding terbalik dengan umur.

Hiperglikemi

a

Rangsang Adrenal

Glukokortikoid

Katekolamin

Takikardia Dilatasi kapiler Takipnu, Peningkatan asam

lemak bebas plasma, Piloereksi,

Retensi air dan garam oleh ginjal.,• Asam lemak bebas naik

• Demam

• Produksi gliserol (bersama denganhidrolisis trigliserida)

CRF

(corticotropin

releasing

factor)

Arginin

vasoprne

Meningkatkan

termogenesis

Resiko

syok

Lipolisis

jaringan

adiposa

Menurunkan

sintesis

apolipoprotei

n A-1

LaktatPiruvat

Otot Rangka

melepas Asam

amino

GlutamineAlanin

Glutamin

Otot

Menurun

ATPaseTNF IL 1 GliserolIL 6

Hormon

stresMetabolit asam

arakidonat

Protein fase

akut

Gluko

kortikoid

(kortikotropi

dne)

Injury / Insult

Respon sel radang (leukosit)

Hidrolisis TrigliseridaGlikolisisNa K ATPaseSitokin inflamasi

Aktifasi kapasitas

hati

Gluconeogenesi

s meningkat

Hipertrigliserid

emia

,

Perubahan Metabolisme Protein

• Tidak ada cadangan protein dalam tubuhhanya sebagai simpanan.

• Semua protein dalam tubuh memiliki fungsidan bekerja Penurunan protein berartiadalah penurunan fungsi :

- Pengecilan otot dan kekuatan motorik

- Penurunan imunitas

- Penurunan integritas usus

- Penurunan kemampuan pasien untuk

bertahan dari penyakitnya.

Perubahan Metabolisme Protein

• Penurunan massa tubuh bukan lemak pada trauma berat dapat mencapai 1 kg/ hari.

• Pada sakit berat proporsi pemecahan protein

mejadi semakin nyata, hingga bisamencapai 2 g/kg/hari.

• Imbang nitrogen pada sakit kritis dapatmencapai 6 – 8 kali lebih negatif dari keadaannormal.

PERUBAHAN METABOLISME VITAMIN DAN MINERAL

• Pada injury berat ditemukan penurunan asamaskorbat darah.

• Tiamin dan nikotinamid jaringan juga menurun pada infeksi berat.

• Pemberian infuse dekstrose walaupun lambat, mendorong pengeluaran K dari urin. Trauma termasuk operasi terbukti menurunkan K total tubuh

Trace Elements

• Zn, Se, Cu, Mg berperan sebagai antioksidan• Zn berperan dalam fungsi imun, perbaikan DNA, sintesis

protein, kontrol glukosa, dan penyembuhan luka.

• Kadar Zn dan Se serum menurun pada injury melaluipeningkatan protein pengikat logam metallothionin di selhati. Penurunan logam ini juga dipengaruhi oleh peningkatan ekskresinya di urin

• Kegagalan perbaikan Zn dan Se setelah tatalaksana pasiensakit kritis adalah suatu predictor mortalitas

• Cu tersirkulasi justru meningkat akibat peningkatanferoksidase seruloplasmin yang mengikat Cu

Pemberian Nutrisi pada Sakit Kritis

Untuk memenuhi kebutuhan energi dan protein

Untuk memperbaiki luka dan injuries

Membantu melindung organ vital dan mengurangipenyusutan otot rangka

Mempertahankan fungsi sawar usus

Mendorong respon stres dengan tujuanmemperbaiki luaran

Refeeding Syndrome

Pergeseran besar cairan dan elektrolit yangmengakibatkan komplikasi metabolik pada pasienmalnutrisi yang diberikan pemberian nutrisikembali.

P, K, dan Mg masuk ke sel akibat peningkatan insulinendogen akibat dari pemberian nutrisi besar

Solomon &Kirby (1990)

Refeeding SyndromePatient at risk = cahectic/marasmic patient

Modal awalcardiac output

rendah :

Atrofi

Jantung

Laju metabolik rendah

Dominasi penggunaanasam lemak

Tumpang tindihpeningkatan kebutuhan

CO:

Masukan cairan cepat

Masukan Glukosa cepat

Peningkatankatekolamin dan laju

metabolisme meningkat

Hipo P,K,Mg emia

Gagal Jantung:

Cairan berlebih

DekompensasiJantung & Paru

Gejala KlinisElektrolit Kardiak Respirasi Hepatik Renal

Phosphor

darah rendah

Fungsi miokard

turun

Aritmia

CHF

Drive napas

akut

Disfungsi hati

Kalium darah

rendah

Aritmia

Henti jantung

(VT)

Depresi

Napas

Eksaserbasi

ensefalopati

hepatic

Poliuria

Polidipsia

Penurunan

GFR

Magnesium

darah rendah

Aritmia

Takikardia

Depresi

Napas

Gejala KlinisElectrolytes GI Neuromuskular Hematologik

Phosphor darah

rendah

Letargi, kelemahan,

kejang,koma,

confusion, paralisis,

rhabdomiolisis

Hemolitik, anemia,

disfungsi lekosit,

thrombositopenia

Kalium darah

rendah

Konstipasi

Ileus

Paralisis,

Rhabdomiolisis

Magnesium darah

rendah

Nyeri abdo

Anoreksia

Diare

Konstipasi

Ataksia

Confusion

Tremor otot

Kelemahan

Tetani

Siapa yang Berisiko Refeeding Syndrome ?

NICE guidelines (2006)

Berisiko:

• Tidak / kurang makan lebih dari 5 hari

Siapa yang Berisiko Refeeding Syndrome ?

Risiko Tinggi:

Satu atau lebih dari :

- P, K, Mg rendah sebelum pemberian nutrisi

- BMI < 16kg/m2

- BB turun tanpa kehendak > 15% pada 3 –6 bulan terakhir terutama pada obes morbid

- Tidak atau sedikit makan dalam >10 hari

Siapa yang Berisiko Refeeding Syndrome ?

Risiko tinggi :Dua atau lebih dari:

- BMI 16 - 18.5kg/m2- BB turun tanpa kehendak > 10% pada 3 –6 bulan terakhir

- Tidak atau sedikit asupan makanan > 5 – 7 hari

- Riwayat penggunasalahan alkohol dan obat-obatan, insulin, kemoterapi, antasida ataudiuretik

Tatalaksana Refeeding Syndrome

Beri nutrisi hati-hati < 10 kkal/kg pada 2 hariawal, pada kasus ekstrim bisa 5kcal/kg. Naikkan perlahan (dalam 4 -7 days)

Koreksi P, Mg, K sebelum refeeding danpantau secara teratur

Pemberian Nutrisi dan KerjaPernapasan

• Work of breathing (WOB) membutuhkan 30-50% dari Resting Energy Expenditure (REE).

Bernapas dan Sesak itu

Boros Energi

Kebutuhan NutrisiEnergi

Hitung berdasar BMR (basal metabolic rate) + faktor tambahan:

Stress ( ringan : < 20%, berat : 80 – 100%)

Aktivitas (termasuk bernapas / tidak bernapas)

Energi yang dibutuhkan untuk memetabolisme makanan (diet induced thermogenesis)

Umumnya total untuk aktifitas / stres ringan = 25 – 30 kkal/kg/hari

Protein

Dasarnya > 1g protein/kg, meningkat pada stres sampai 2 g/kg.Cairan

30ml/kg untuk >60 thn dan 35ml/kg untuk < 60 thn

Menghitung BMR : Harris - Benedict

• BMR

Laki-laki = 66,47 + 13,75 BB + 5 H – 6,76 umur

Perempuan = 655,1 + 9,56 BB + 1,8 H – 4,68 umur

Weir Equation (Indirect Calorimetry)

• VO2 dan VCO2 diukur melalui pipa inspirasi ekspirasi dengansensor O2 dan CO2. Umumnya dalam liter / menit. Sensor umumnya dihubungkan ke komputer untuk menghitung Kkal/ menit kalori yang diproduksi sebanyak O2 yang dikonsumsi.

• Pengukuran 20 – 30 menit. Dikali 72 atau 48 untuk mendapatnilai harian

Weir Equation (Indirect Calorimetry)

• REE = 1,44 (3,9 VO2 + 1,1 VCO2) Kal/hari

• Bila terdapat stresor / beraktifitas = 1,2 REE + faktor stres

• VO2 = O2 yang dikonsumsi = O2 yang diberikan (terispirasi) – O2 sisa di ekspirasi.

• VCO2 = produksi CO2 = jumlah CO2 yang diekspirasikan

Fick Equation

• REE = CO x Hb (SaO2 – SvO2) x 95,18

• CO = Cardiac output ( L/menit), umumnyadiukur dengan catheter a pulmonalis (Swan –Ganz)

• SaO2 = saturasi O2 di arteri (AGD)

• SvO2 = saturasi O2 di a pulmonalis (mixed vein)

Respiratory Quotient (RQ)

• PCO2 yang tinggi akan menyebabkan WOB naik• Respiratory Quotient (RQ) : VCO2

VO2• Oksidasi glukosa = 1 glukosa + 6O26CO2+6H2O

RQ Karbohidrat : 6 / 6 = 1• Oksidasi asam amino = 1 asam amino + 5,1O24,1CO2+2,8 H2O)

RQ Protein : 4,1 / 5,1 = 0,8• (Oksidasi lemak = 1 palmitat + 23O216CO2+16H2O)

RQ Lipid : 0,7• RQ Lipogenesis : > 1 - 8

Overfeeding

• Overfeeding (pemberian kalori terlalu tinggi) meningkatkan WOB.

Semua metabolisme zat gizi akan menghasilkan CO2 walaupunRQ rendah

Produksi CO2 tetap akan meningkat dengan meningkatnya intake kalori walaupun aktifitas / mobilisasi tidak bertambah.

Hiperkalori vs Hiperkarbohidrat

Lipid menurunkan stres metabolik danrespirasi

1 Askanazi et al (1981) Anesthesiology; 54:373-7

2 Bursztein S et al (1989) ; 3:131-43

Oksidasi per molekul glucosa menghasilkan CO2 lebih banyak dibandingkan lipid

RQ Glucosa = 1; RQ Lipid = 0.7

Asam Lemak Esensial tak tersaturasi (termasukEPA & DHA) cenderung menurunkan stresmetabolik, menurunkan lama ventilasi dan ICU

Penambahan Lipid pada nutrisi, menurunkanproduksi CO2 secara bermakna1,2

Notes: RQ= Respiratory Quotient

06.08.2014 32

Lipid memudahkan pemberianparenteral perifer

Lipid protektif terhadap endotel1

– Emulsi Lipid bersifat isotonik.

Osmolaritas Lipid < osmolaritas Glukosa

menurunkan risiko tromboflebitis2

Osmolaritas Lipid (20%) : 260 mosm/l -290 mosm/l Osmolatitas Glukosa (10%) : 555 mosm/l

1. Pineault M , JPEN 1989; 13 (6): 637-40

2. Hansell D T. Intens Ther Clin Monit 1989; 10 : 184-9006.08.2014 33

Lipid

• Anjuran dosis : pembahasan Prof Haerani

• Pemberian Lipid pada sakit kritis dapatmeningkatkan hiperkolesterolemia dan terutama hipertrigliseridemia Monitor kadar trigliserida untuk memastikan adekuasi bersihan lipid

Barton RG. Nutr Clin Pract 1994;9:127-139

ASPEN Board of Directors. JPEN 2002;26 Suppl 1:22SA

Lipid

• Pemberian Lipid IV disarankan mengkombinasiLCT (long chain triglyceride) dengan MCT (middle chain triglyceride) :

a. Rasio T helper : T supresor lebih tinggi padapenambahan MCT daripada LCT tunggal

b. Pemberian kombinasi LCT/MCT dilaporkanmempercepat proses weaning ventilasimekanik ketika pasien sudah perbaikandaripada pemberian LCT saja.

Protein

• Protein tinggi Azotemia ensefalopatiJangan berikan lebih dari 3 g/kg/hari, umumnya tidak perlulebih dari 2 g/kg/hari

• Imbang nitrogen pada sakit kritis dapat mencapai 6 – 8 kali lebih negatif dari keadaan normal.

Prinsip : Protein tinggi , minimal normal : 1g/kg/hari

• Pada CKD ? HD

CDC : 10 – 35 % dari total kalori (setara dengan 2

g/kg/hari)

Karbohidrat

Pada penyakit pernapasan tidak dianjurkandiet tinggi karbohidrat

Dosis : Pembahasan Prof Haerani

Ensefalopati

• Thiamine (B1) adalah koenzim padametabolisme karbohidrat.

• Gejala defisiensi thiamine (EnsefalopatiWernickes) dapat dicetuskan denganpemberian karbohidrat pada pasien dengandefisiensi B1

Potensial untuk memodulasi aktifitas sistemimun dengan intervensi menggunakan

nutrien khusus

Immunonutrisi

Yang paling banyak dipelajari di ICU:

• Arginin – Asam amino esensial kondisional. Teoritis dapat meningkatkan penyembuhanluka dan memperbaiki fungsi imun.

• Glutamin – AA Esensial kondisional. Prekursoruntuk pembelahan sel imun yang cepat, diharapkan membantu fungsi imun.

• Asam amino rantai cabang– mendukung fungsisel imun.

• Asam lemak Omega 3 – menurunkan tingkatrespon peradangan, memodulasi respon imun.

Immunonutrisi

=> Kadar glutamin plasma

yang rendah saat masuk

ICU, berhubungan dengan

mortalitas.

Studi “Oudemans-van Straaten”

Semakin berat penyakit semakin rendah Glutamine

200

250

300

350

400

450

500

550

Normal Acutepancreatitis

(AP)

AP withMultiple organ failure

Glutamine plasma [µmol/ L]

Roth E et al. 1986

Distres Pernapasan Akut (Gagal Napas Akut, ARDS, Pneumonia Terventilasi)

• Tinggi lemak dan relatif rendah karbohidrat terbukti memperpendek lama ventilasi mekanik, tidak ada data atas angka kematian.

• Beberapa mikronutrien (vitamin danmineral) terbukti turun pada ARDS, tetapibelum ada data lengkap efektifitaskoreksinya terhadap morbiditas pasien

Pasien dengan Ventilasi Mekanik

• Pemberian nutrisi per enteral harus selalu menjadi pilihan bila tidak ada kontraindikasi

• Minyak ikan, asam gamma-linoleat, dan antioksidan mengurangi masa ventilasi mekanik dan menurunkan gagal organ pada ALI/ARDS tapi tidak menunjukkan penurunan pada mortalitas.

• Waktu optimal mulainya pemberian nutrisienteral ? pembahasan berikut

Posisi dan Pneumonia

0

5

10

15

20

25

Drakulovic et al Kollef et al

Supine Semirecumbent

AlhamduliLlah

• Terima kasih

Infus BCAA meningkatkan minute ventilation,

respons ventilasi terhadap CO2, serta mengurangi

episode apnu pada anak.

1. Takala J et al. Crit Care Med, 1988; 16(5): 465-9

2. Victor FC et al. Pediatric Research, 1997; 41: 249

Tapi belum ada uji untuk pasien ARDS maupun sulitsapih ventilator

BCAA di ICU

• Nukleotida menurunkan kejadian infeksi, lama ventilator, dan lama perawatan

1. Beale RJ et al. Crit Care Med, 1999; 27(12): 2799-805

2. Grimble GK et al. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, 2001; 4(1): 57-64

Nukleotida

• Long chain triglysede (LCT) : soybean oil

• Medium chain triglyseride (MCT) : coconut oil

• Omega 3 (essential unsaturated fatty acid):

terdiri dari ALA : minyak kedelai

EPA : fish oli

DHA Fish oil

• Omega 6 (asam linoleat, unsaturated fatty acid) : 1-3 g/hari : minyak bunga matahari, minyakjagung

Lipid

Pemberian Glutamin bermanfaat meningkatkan sistem kekebalan tubuh

Morlion BJ, Stehle P Watcler , 1989

Six-Month Outcome of Critically Ill patients given

Glutamine supplemented Parenteral Nutrition (Griffith et al.1997)

=> Glutamine-therapy reduces

6-month mortality.

Injury

• Respon sel radang (leukosit)

• Respon jalur syaraf aferen jaringan sakit

• Respon sel radang (leukosit)

Sitokin inflamasi (TNF dan IL 1)

Na K ATPase

Glikolisis ATPase Piruvat dan Laktat

Hidrolisis Trigliserida Gliserol

Respon Otot Rangka

• Piruvat naik Bahan Otot Rangka melepasAsam amino terutama Alanin dan Glutamin

• Glutamin otot turun

Injury

• Sitokin pro-inflamasi (TNF dan IL 1)

• Respon jalur syaraf aferen jaringan sakit

rangsang adrenal

peningkatan sekresi glukokortikoid

peningkatan sekresi katekolamin

Peningkatan TNF alfa

• Peningkatan glukokortikoid (kortikotropin)• Peningkatan protein fase akut• Peningkatan hormon stres• Peningkatan metabolit asam arakidonat berisiko

syok• Mempercepat laju lipolisis dengan meningkatkan lipase

di jaringan adiposa dan meningkatkanhipertriglisedemia dengan menghambat lipoprotein lipase.

• TNF-α juga menurunkan sintesis apolipoprotein A-1, dimana apolipoprotein ini protektif terhadapendotoksin dan sepsis.

Peningkatan IL-6

• Pelepasan CRF (corticotropin releasing factor) dan / atau arginin vasopresin

• (bersama dengan protein fase akut dan Na K ATPase) meningkatkan termogenesis

Peningkatan sekresi katekolamin

Takikardia

Dilatasi kapiler

Takipnu,

Hiperglikemia,

Peningkatan asam lemak bebas plasma,

Piloereksi,

Retensi air dan garam oleh ginjal.

Peningkatan sekresi Glukokortikoid(Kortikotropin)

• Asam lemak bebas naik

• Termogenesis dan demam

• Produksi gliserol (bersama dengan hidrolisistrigliserida)

Injury

Aktifasi kapasitas hati glukoneogenesis

Bahan baku : Asam amino : Alanin & Glutamin

Injury Hiperglikemia

• Glukoneogenesis meningkat

• Resistensi Insulin

Variabel Dosis

Energi BEE (Basal Energy Expendeture dari Rumus

Harris Benedict) dalam kkal/hari X 1,0 – 1,2

ATAU 20-25 kkal/kg berat badan perhari (berat

badan kering atau berat badan ideal)

Dektrose Pemberian terapi parenteral awal 60-70% dari

total kalori yang non protein harus dalam

bentuk dekstrose

Lipid (Lemak) Pemberian terapi parenteral awal 30-40% dari

total kalori yang non protein harus dalam

bentuk lipid

Asam amino esensial dan non esensial (gr/kg

berat badan perhari)

Fungsi hepar dan ginjal normal

Kelainan hepar (kolestasis)

Ensefalopati

Gagal ginjal akut yang belum dilakukan

terapi pengganti ginjal

Gagal ginjal pada penderita yang dilakukan

terapi ginjal pengganti

1,2 - 1,5

0,6 - 1,2

0,6

0,6 – 1,0

1,2 – 1,5

Dosis Terapi Parenteral Nutrisi pada Orang Dewasa