Lernziele
Lernziele
Der Leser soll die Relevanz (Häufigkeit und Konsequenzen) der
Störungen der Körperzusammensetzung bei COPD verstehen, einen
Überblick über die Möglichkeiten der entsprechenden Diagnostik
bekommen und verschiedene Messparameter in diesem Zusammenhang
kennenlernen.
Einleitung
Einleitung
Die COPD zählt, bei einer Prävalenz
von über 13 % in der deutschen Bevölkerung
(> 40 Jahren) [1] heute zweifelsohne zu den
Volkskrankheiten. Es wird darüber hinaus davon ausgegangen, dass die Zahl
der Erkrankten in den nächsten Jahren sogar weiter steigen wird. In den
letzten Jahren haben wir einen deutlichen Wissenszuwachs bzgl. der komplexen
pathogenetischen Zusammenhänge und der vielschichtigen systemischen
Auswirkungen und Komplikationen verzeichnen können [2]
[3]. Wir wissen heute, dass das
Ausmaß der systemischen Konsequenzen in erheblichem Maße für
die Prognose und die Morbidität mitverantwortlich ist [4]. Die Berücksichtigung der systemischen Auswirkungen
erhält daher in zunehmendem Maße Einzug in die tägliche Praxis
und findet Ausdruck in modernen Behandlungskonzepten [5].
Die Evaluation und günstige Beeinflussung des Ernährungszustands ist
eine wesentliche Komponente in der Behandlung systemischer Konsequenzen der
COPD und ist Gegenstand einer Vielzahl wissenschaftlicher Arbeiten in den
letzten Jahren [6]. [Abb. 1]
zeigt eine 59-jährige Patientin mit typischem Habitus bei Vorliegen einer
schwergradigen COPD und einem BMI von 16 kg/m2 (pulmonale
Kachexie).
Abb. 1 Patientin mit
schwergradiger COPD und einem BMI von 16 kg/m2.
Bei der Beurteilung der
Körperzusammensetzung können verschiedene Modelle angewandt
werden. Das einfachste Modell berücksichtigt lediglich das
Körpergewicht in Relation zur
Körpergröße (Einkompartment-Modell). Im klassischen
Zweikompartment-Modell wird zwischen Fettmasse und fettfreier
Masse (FFM) unterschieden. Die Messung mittels Densitrometrie (hydrostatisches Wiegen im Wassertank) wird
vielfach als Goldstandard angesehen. Sie ist allerdings sehr aufwendig und
für die Praxis daher ungeeignet. Deutlich einfacher ist die
Messung der Hautfaltendicke an definierten
Körperpunkten, mit der der Fettgehalt des Körpers abgeschätzt
werden kann. [Abb. 2] zeigt die Messung der
Trizepshautfaltendicke mittels Kaliper.
Abb. 2 Messung der
Trizepshautfaltendicke mittels Kaliper.
Eine heute vielfach angewandte Methode ist die Bioimpedanzanalyse (BIA). Moderne BIA-Geräte sind in
der Lage die Fett-Freie-Masse (Magermasse) in Zellmasse und extrazelluläre
Masse zu unterscheiden (Dreikompartment-Modell). Wie bei allen indirekten
Messverfahren ist auch hier ein standardisiertes Vorgehen zu beachten, um
multiple Störeinflüsse zu minimieren. Die meisten Arbeiten beziehen
sich auf diese Methode, da sie nicht-invasiv ist, akzeptable Daten liefert und
auch in der Praxis angewendet werden kann. Weitere Differenzierungen
(Mehrkompartment-Modelle) sind z. B. mittels DEXA
(Dual-Energy X-ray Absorptiometry) möglich, werden jedoch u. a.
wegen zum Teil hoher Strahlenbelastung nur für gezielte Fragestellungen in
vereinzelten Studien eingesetzt.
Die COPD hat eine große epidemiologische Relevanz. Die
Erfassung und Beachtung systemischer Auswirkungen erlangt zunehmendes
wissenschaftliches und klinisches Interesse. Die Körperzusammensetzung
kann je nach Betrachtungsweise (Einkompartment- bzw. Mehrkompartment-Modell)
mit unterschiedlichen Messmethoden untersucht werden.
Wie ist die Situation bzgl. des Ernährungszustands bei den
COPD-Patienten?
Wie ist die Situation bzgl. des Ernährungszustands bei den
COPD-Patienten?
Aus den Daten großer Multicenter-Studien (TORCH, UPLIFT) ist
zu entnehmen, dass der Body Mass Index (BMI) bei
COPD-Patienten im Mittel zwischen 25 und 26 kg/m2 liegt
[7]
[8]. Der Mittelwert entspricht
somit weitestgehend dem der durchschnittlichen erwachsenen Bevölkerung
[9] und liegt (bezogen auf die Altersgruppe) im oberen
Normbereich. Der Mittelwert gibt uns jedoch keine Auskunft über die
Verteilung der einzelnen Werte oder den Anteil der Patienten in den
Problembereichen Untergewicht und Adipositas. Während der BMI relativ gut
mit einem erhöhten Fettanteil korreliert, ist die Erfassung einer
Mangelernährung mittels BMI jedoch häufig unzureichend. Die Anwendung
der allgemeinen Klassifikation der WHO (s. [Tab. 1]) mit einem Normbereich von
18,5 – 25 kg/m2 ist für
COPD-Patienten meist wenig hilfreich.
Tab. 1 Beurteilung des
Ernährungszustandes anhand des Body-Mass-Index.
| WHO-Klassifikation des Body-Mass-Index
|
| BMI (in kg/m2)
|
Bewertung
|
| < 18,5
|
Untergewicht
|
| 18,5 – 25
|
Normalgewicht
|
| > 25 – 30
|
Übergewicht
|
| > 30 – 35
|
Adipositas Grad 1
|
| > 35 – 40
|
Adipositas Grad 2
|
| > 40
|
Adipositas Grad 3
|
Bei Patienten > 65 Jahren wird, bei Vorliegen
zusätzlicher Hinweise, heute meist ein Grenzwert von
22 kg/m2 als Schwelle für das Vorliegen einer
Mangelernährung (Malnutrition) definiert [10]
[11]. Zu bedenken ist allerdings, dass sich die Aussagekraft
des BMI, ebenso wie die anderer Einzelparameter zur Erfassung des
Ernährungszustandes, im Alter deutlich vermindert [11]. Die Fett-Freie-Masse zeichnet
sich im Vergleich durch eine deutlich höhere Sensitivität und
Spezifität aus. Sie fasst das Körperkompartiment mit den
stoffwechselaktiven Organen, vornehmlich der Muskulatur, zusammen und ist somit
ein indirektes Maß der Muskelmasse. Da das Problem der Kachexie, über den Gewichtsverlust hinaus, durch einen
übermäßigen Abbau von Muskelmasse charakterisiert ist, ist die
indirekte Erfassung der Muskelmasse mittels Bestimmung der FFM ein wertvoller
Parameter. Für die Beurteilung des Ernährungszustandes und der
Körperzusammensetzung bestehen jedoch keine eindeutigen oder einheitliche
Definitionen oder Sollwerte.
In einer niederländischen Multicenter-Studie
[12] ergab sich bei ambulanten COPD-Patienten mit
GOLD-Stadium II und III ein Anteil mangelernährter
Patienten von 27 %. Mangelernährung (nutritional
depletion) wurde definiert als BMI < 21 kg/m2
und/oder als fat-free mass index bzw. FFMI (FFMI: FFM in
kg/[Größe in
m2]) < 15 kg/m2 (Frauen)
bzw. < 16 kg/m2 (Männer). Die
Prävalenz von Patienten mit
BMI > 21 kg/m2 und vermindertem FFMI betrug
15 %, die von niedrigem BMI und zusätzlich niedrigem FFMI
11 % und die von niedrigem BMI und normalem FFMI
1 %. Diese Zahlen wurden durch weitere Studien bestätigt, in
denen darüber hinaus eine klare Korrelation der Ausprägung der
Mangelernährung mit der Schwere der COPD gezeigt wurde und in denen der
Anteil mangelernährter Patienten bei Patientenkollektiven mit mittel- bis
sehr schwergradiger COPD bis 38 % reichte [13]
[14]
[15]
[16]
[17].
Betrachtet man die Gruppe der Patienten mit sehr schwergradiger COPD isoliert,
so liegt der Anteil bei nahezu 50 %. Die Fett-Freie-Masse bzw.
der FFM-Index erwiesen sich hinsichtlich der Evaluation des
Ernährungszustands auch in anderen Arbeiten, in denen pneumologische
Patienten verschiedener Entitäten untersucht wurden, als dem BMI
überlegen [15]
[18].
Die Prävalenz der Adipositas
(BMI > 30 kg/m2) beträgt für
europäische COPD-Patienten etwa 18 % [19]. Den Daten ist darüber hinaus zu entnehmen, dass
der Anteil der Patienten mit Adipositas mit zunehmendem Schwergrad der COPD
deutlich abnimmt.
Die isolierte Bestimmung des BMI und die Anwendung der klassischen
WHO-Klassifikation sind hinsichtlich der Erfassung einer Mangelernährung
bei COPD meist unzureichend. Über die Hälfte der Patienten mit
Mangelernährung hat einen
BMI > 21 kg/m2. Das Vorliegen eines
BMIs < 22 kg/m2 muss (bei
Patienten > 65 Jahren) meist bereits als Hinweis für das
Vorliegen einer Mangelernährung gewertet werden. Über die Messung
einer verminderten FFM kann eine eigentliche pulmonale Kachexie nachgewiesen
werden. Der Anteil der COPD-Patienten mit Mangelernährung (nutritional
depletion) liegt, je nach Schweregrad der respiratorischen Störung,
zwischen 25 und 50 %. Der Anteil der COPD-Patienten mit
Adipositas beträgt etwa 18 % und nimmt mit zunehmendem
Schweregrad der Erkrankung ab.
Welche Relevanz hat der Zustand der Mangelernährung?
Welche Relevanz hat der Zustand der Mangelernährung?
Aus multiplen Studien geht hervor, dass eine Mangelernährung
(nutritional depletion) mit einer deutlich erhöhten Mortalität,
Morbidität und Hospitalisation bei COPD-Patienten einhergeht und ein gutes
Maß für die systemischen Auswirkungen der Erkrankung darstellt
[2]
[14]
[18]
[20]
[21].
Wiederholt wurde gezeigt, dass ein verminderter
BMI als unabhängiger Risikofaktor einer erhöhten Mortalität
zu werten ist. Dies ist in besonderem Maße für Patienten mit
schwergradiger COPD zutreffend [14]
[20]
[21]
[22].
Eine kürzlich veröffentlichte große Metaanalyse
(n = 900 000, gemischtes Kollektiv) bestätigte
das Vorliegen einer rauchassoziierten respiratorischen Erkrankung als starken
Risikofaktor für eine erhöhte Mortalität bei Patienten mit einem
BMI < 22,5 [23]. Eine dänische
Studie beobachtete ein Kollektiv von COPD-Patienten
(n = 2132) über einen Zeitraum von 17 Jahren. Hierbei
ergab sich ein erhöhtes Mortalitätsrisiko von 1,6 (Männer) bzw.
1,4 (Frauen) bei Vorliegen eines verminderten BMI
(< 20 kg/m2) im Vergleich zu normgewichtigen
COPD-Patienten [20]. In einem multidimensionalen
Graduierungs-Index des COPD-Schweregrades (BODE-Index) wurde, den Ergebnissen
verschiedener Studien folgend, ein BMI von 21 kg/m2 als
Wendepunkt einer erhöhten Mortalität vorgeschlagen und evaluiert
[4].
Eine verminderte FFM bzw. ein verminderter
FFM-Index wurde ebenfalls als unabhängiger Risikofaktor einer
erhöhten Mortalität bei COPD-Patienten verifiziert. Die
Prädiktion ist auch dann zutreffend, wenn der BMI (noch) nicht vermindert
ist [14]
[16]. Der Verlust der FFM
korreliert zudem invers mit der respiratorischen und peripheren Muskelfunktion
[24], der Belastungsfähigkeit [25] und dem allgemeinen Gesundheitszustand (health status)
[26].
In einer niederländischen Studie [16]
wurde eine Kohorte von 412 COPD-Patienten (GOLD II-IV) hinsichtlich ihres
Ernährungszustandes untersucht und über 5 Jahre beobachtet. Es fand
sich eine signifikante, fast 2-fach erhöhte Mortalität (RR 1,91 bzw.
1,96) bei den Patienten (Anteil 28 %) mit 1. vermindertem BMI
(< 21 kg/m2) und vermindertem FFMI
(< 16 kg/m2, Männer bzw.
< 15 kg/m2, Frauen) und 2. bei denen (Anteil
10 %) mit einem BMI > 21 kg/m2
und vermindertem FFMI im Vergleich zu den Patienten mit normalem BMI und FFMI.
Die FFM wurde als unabhängiger Prädiktor für Mortalität bei
COPD bestätigt und erwies sich gegenüber dem BMI als
überlegen.
Die Dynamik des Gewichtsverlusts gilt als
sensitiver Indikator für die Detektion einer Mangelernährung im Alter
[11] und wurde als weiterer unabhängiger
Risikofaktor einer erhöhten Mortalität bei COPD-Patienten
nachgewiesen. Ein dänisches Kollektiv von 1612 COPD-Patienten (GOLD I-IV)
wurde im Abstand von 5 Jahren untersucht und über einen Zeitraum von 14
Jahren beobachtet [27]. Der Anteil der Patienten mit
einem Gewichtsverlust von > 1 BMI-Einheit (etwa 3,8 kg
entsprechend) stieg mit zunehmendem Schweregrad der Erkrankung. Bei den
Patienten mit einem FEV1 < 50 % vom Soll betrug
der Anteil 35 % (Frauen) bzw. 27 % (Männer).
Ab einem Gewichtsverlust von > 1 BMI-Einheit war bei den
COPD-Patienten aller Schweregrade ein signifikant erhöhtes
Mortalitätsrisiko nachzuweisen. Für einen
Gewichtsverlust > 3 BMI-Einheiten ergab sich ein
Mortalitätsrisiko von 1,71 im Vergleich zu Patienten mit stabilem
Gewicht.
Die Bewertung des Vorliegens einer Adipositas
ist nicht einheitlich. Bei Patienten mit leichter bis mittelgradiger
Obstruktion (FEV1 < 50 % vom Soll) zeigt sich,
ähnlich der durchschnittlichen Normalbevölkerung, eine angedeutete
U-förmige Beziehung zwischen BMI und Sterblichkeit. Während Patienten
mit fortgeschrittener COPD (GOLD III und IV) von einer Adipositas prognostisch
profitieren, steigt bei leicht- mittelgradiger COPD das Mortalitätsrisiko
ab einem BMI > 30 kg/m2 tendenziell
(statistisch nicht signifikant) wieder an [20]
[28]. Das bedeutet, mit zunehmendem Schweregrad verschiebt
sich das BMI-Intervall mit der günstigsten Prognose nach oben. Die
protektive Wirkung der Adipositas für die Patienten mit schwergradiger
COPD wird auch als Obesity Paradox bezeichnet und
ist am ehesten Ausdruck eines verminderten kurzfristigen Riskos durch eine
verminderte FFM. Bei den frühen Stadien der COPD kommen hingegen, bei eher
niedriger COPD-bezogener Mortalität, die langfristig schädigenden
Effekte der Adipositas zum Tragen und überwiegen das COPD-bedingte Risiko
[29].
Mangelernährung bzw. pulmonale Kachexie ist eine wichtige
Komponente der systemischen Auswirkungen der COPD und hat maßgeblichen
Einfluss auf die Mortalität und Morbidität der Erkrankung. Ein
verminderter BMI, eine verminderte FFM und ein Gewichtsverlust über die
Zeit sind unabhängige Prädiktoren einer erhöhten
Gesamtmortalität. Adipositas führt bei Patienten mit schwergradiger
COPD (GOLD III und IV) zu einem signifikanten Überlebensvorteil.
Welche Konsequenzen ergeben sich aus diesen Erkenntnissen
für unsere tägliche Praxis?
Welche Konsequenzen ergeben sich aus diesen Erkenntnissen
für unsere tägliche Praxis?
Die Mangelernährung bzw. pulmonale Kachexie ist evident. Rund
ein Drittel der COPD-Patienten leiden an dieser systemischen Auswirkung der
chronisch obstruktiven Lungenerkrankung. Die Mangelernährung ist Ausdruck
komplexer und vielschichtiger Pathomechanismen und geht mit einer Vielzahl
verschiedener Phänomene (s. [Tab. 2]), wie
etwa der Schwäche der Atem- und Skelettmuskulatur oder einer erhöhten
Infektanfälligkeit etc., einher [6]
[9]
[30].
Tab. 2 Folgen der pulmonalen
Kachexie.
| Folgen der pulmonalen
Kachexie
|
| erhöhte
Mortalität
|
| verminderte Belastbarkeit,
verminderte Atemkraft
|
| erhöhte
Infektanfälligkeit
|
| erhöhte
Hospitalisationsrate, erhöhte Liegedauer
|
| verminderte
Lebensqualität
|
Zudem haben COPD-Patienten mit Mangelernährung eine deutlich
erhöhte Gesamtmortalität. Das relative Risiko beträgt etwa 1,9
im Vergleich zu normgewichtigen Patienten. Mangelernährte COPD-Patienten
bedürfen folglich unserer besonderen Aufmerksamkeit. Die eindeutige
Identifikation der Mangelernährung im klinischen Alltag ist nicht ganz
einfach. Der Nachweis einer verminderten FFM bedarf z. B. der
standardisierten Messung mittels geeigneten BIA-Geräts. Diese Methode
steht jedoch nur den wenigsten Kliniken und Praxen zur Verfügung.
Wertvolle Hinweise für das Vorliegen einer Mangelernährung ergeben
sich jedoch auch über die Erfassung des BMI sowie des Gewichtsverlaufs
über die Zeit [6]
[10]. In
verschiedenen Studien konnten zumindest kurzfristige Besserungen des
Ernährungszustands sowie der assoziierten Prognose mittels
ernährungsmedizinischer Interventionen, kombiniert mit körperlicher
Aktivität, gesichert werden [6]
[10]
[31]. Die weitere Optimierung
entsprechender Interventionen ist Gegenstand aktueller Untersuchungen. Nicht
zuletzt aufgrund des besonderen Studiendesigns und der nötigen Kontrolle
vielfältiger Einflussfaktoren gestalten sich entsprechende Studien jedoch
schwierig.
Das Problem der Mangelernährung bzw. pulmonalen Kachexie bei
COPD ist evident; ca. ein Drittel der Patienten sind betroffen. Das
Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko ist hierbei signifikant
erhöht. Mit zunehmendem Schweregrad der Erkrankung steigt die Relevanz des
Problems. Die ernährungsmedizinische Intervention der Mangelernährung
beinhaltet das Erkennen einer Depletion und das Einleiten gegenregulatorischer
Maßnahmen (Ernährung und körperliches Training). Die Erfassung
des Gewichtsverlaufes und die Ermittlung des BMI müssen zu den
Basisparametern der regelmäßigen Untersuchung von COPD-Patienten
gehören.
