Skip to main content
Log in

Die Regulation des Ketonkörperspiegels vor und nach elektiv-chirurgischen Eingriffen während unterschiedlicher intravenöser Nährstoffzufuhr

  • Originalarbeiten
  • Published:
Zeitschrift für Ernährungswissenschaft Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

44 magenchirurgische Patienten und 28 gallenchirurgische Patienten wurden je vier Kollektiven zugeteilt und diese mit unterschiedlichen Energieträgern und Kalorien-Stickstoff-Quotienten parenteral ernährt. Dabei sollte der Einflu\ unterschiedlicher intravenöser Ernährungsregime auf den Acetacetat- und Β-Hydroxybutyratspiegel in der prä- und postoperativen Phase studiert werden. Bei den Patienten mit einer Magenresektion konnte gezeigt werden, da\ die Zufuhr von Glucose in einer Dosierung von 0,36 g/kg KG x Stunde zusammen mit 1,14 g l-kristalline Aminosäuren/kg KG x Tag zu den niedrigsten postoperativen Ketonkörperspiegeln führte. Eine Kohlenhydratkombinationslösung, bestehend aus Glucose, Fructose und Xylit im Verhältnis 1∶1∶1 in einer Dosierung von 0,36 g/kg KG x-Stunde, führte zu signifikant höheren Ketonkörperspiegeln. Beim Vergleich von Glucose mit Xylit in hypokalorischer Dosierung von 0,11 g/kg KG x Stunde war die Ausbildung einer physiologischen Ketose beim Xylit-Kollektiv vom 2. postoperativen Tag an signifikant höher.

Bei den Patienten mit einer Cholezystektomie wiesen die Patienten mit ausschlie\licher intravenöser Zufuhr von Aminosäuren in einer Dosierung von 1,14 g/ kg KG x Tag die höchsten Werte vom Operationstag an auf. Patienten mit einer Polyol-Mischlösung, Xylit-Sorbit im Verhältnis 1∶1, in einer Dosierung von 4,2 g/kg KG x Tag, wiesen die niedrigsten Ketonkörperspiegel auf. Die Zufuhr einer Polyol-Mischlösung in einer Dosierung von 2 g/kg KG x Tag ermöglichte die Ausbildung einer physiologischen Ketose. In dieser Untersuchung konnte gezeigt werden, da\ während der hypokalorischen Zufuhr von Xylit oder einer Polyol-Mischlösung in einer Dosierung von 2–3 g/kg KG x Tag während der postoperativen intravenösen Substratzufuhr die Ausbildung einer physiologischen Ketose gewährleistet ist.

Summary

44 patients who had to undergo gastric resection and 28 patients who had to undergo cholecystectomy were divided into 4 groups each. Each group received parenterally a different energy source and calorie-nitrogen ratio. We intended to investigate the influence of different intravenous regimens on pre- and postoperative acetoacetate and Β-hydroxybutyrate levels. Patients undergoing gastric resection who received 0.36 g glucose/kg BW x h together with 1.14 g/kg BW x day l-crystalline amino acids had the lowest postoperative ketone body concentration. A comparable group who received 0.36 g/kg BW x day of a carbohydrate-mixture solution consisting of glucose-fructose and xylitol in a proportion of 1∶1∶1 had significantly higher ketone bodies. The comparison of glucose with xylitol in a hypocaloric dosis of 0.11 g/kg BW x h led to a physiologic ketosis only in the group with xylitol as energy source from postoperative day 2 on.

In patients undergoing cholecystectomy, the sole infusion of amino acids in a dosage of 1.14 g/kg BW x h led to the highest ketone bodies from the operation day on. The intravenous infusion of a polyol-mixture solution containing xylitol and sorbitol in a relation of 1∶1 in a dosage of 4.2 g/kg BW x day led to the lowest ketone body production. The infusion of a polyol-mixture solution in a dosage of 2 g/kg BW x day enabled the development of a physiologic ketosis.

In this study we could demonstrate that the infusion of xylitol or a polyol-mixture solution in a dosage of 2–3 g/kg BW x day after elective surgery enables the development of physiologic ketosis.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Literatur

  1. Balasse, E. O., H. A. Ooms, J. P. Lambilliotte: Evidence for a Stimulatory Effect of Ketone Bodies on Insulin Secretion in Man. Horm. Metab. Res.2, 371–372 (1970).

    Article  CAS  Google Scholar 

  2. Balasse, E. O.: Effect of Free Fatty Acids and Ketone Bodies on Glucose Uptake and Oxidation in the Dog. Horm. Metab. Res.3, 403–409 (1971).

    Article  CAS  Google Scholar 

  3. Balasse, E. O., M. A. Neef: Operation of the “Glucose-Fatty Acid Cycle” during Experimental Elevations of Plasma Free Fatty Acid Levels in Man. Europ. Clin. Invest.4, 247–252 (1974).

    CAS  Google Scholar 

  4. Balasse, E. O.: Kinetics of Ketone Body Metabolism in Fasting Humans. Metabolism28, 41–50 (1979).

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. Bässler, K. H., G. Dreiss: Antiketogene Wirkung von Xylit bei alloxan-diabetischen Ratten. Klin. Wschr.41, 593–595 (1963).

    Article  Google Scholar 

  6. Bässler, K. H., K. Lang: Die Bedeutung der biologischen Wertigkeit von Proteinen bei physiologischen und pathologischen Zuständen. Dtsch. med. Wschr.102, 1431–1435 (1977).

    Google Scholar 

  7. Bässler, K. H.: Workshop über peripher venöse Ernährung. Infusionstherapie7, 217–220 (1980).

    Google Scholar 

  8. Cahill, G. F.: Ketosis. J. of Parenteral and Enteral Nutrition5, 281–287 (1981).

    Article  CAS  Google Scholar 

  9. Carpentier, Y. A., J. Askanazi, D. H. Elwyn: Effects of hypercaloric glucose infusion on lipid metabolism in injury and sepsis. J. Trauma19, 649–654 (1979).

    Article  CAS  Google Scholar 

  10. Duke, J. H., S. B. JØrgensen, J. R. Broell, C. L. Long, J. M. Kinney: Contribution of protein to caloric expenditure following injury. Surgery68, 168–174 (1970).

    Google Scholar 

  11. Flatt, J. P., E. G. Ball: Studies on the metabolism of adipose tissue. XV. An evalution of the major pathways of glucose catabolism as influenced by insulin and epinephrine. J. biol. Chem.239, 675–685 (1964).

    CAS  Google Scholar 

  12. Flatt, J. P., E. G. Ball: Studies on the metabolism of adipose tissue. XIX. An elevation of the major pathways of glucose catabolism as influenced by acete in the presence of insulin. J. biol. Chem.241, 2862–2869 (1966).

    CAS  Google Scholar 

  13. Flatt, J. P.: On the maximal possible rate of ketogenesis. Diab.21, 50–53 (1972).

    Article  CAS  Google Scholar 

  14. Garber, A. J., P. H. Menzel, G. Boden, O. E. Owen: Hepatic Ketogenesis and Gluconeogenesis in Humans. J. Clin. Invest.54, 981–989 (1974).

    Article  CAS  Google Scholar 

  15. Georgieff, M., R. Kattermann, K. Geiger, L. W. Storz, U. Bethke, P. Haux, M. Raute, H. Barth, H. Lutz: Vergleich von Xylit und Glucose als Energieträger im Rahmen der hypokalorischen postoperativen parenteralen Ernährungstherapie. Infusionstherapie8, 69–76 (1981).

    CAS  Google Scholar 

  16. Georgieff, M., R. Kattermann, K. Geiger, P. Haux, H. Barth, U. Bethke, H. Lutz: Zur Frage der Notwendigkeit einer spezifischen postoperativen, totalen parenteralen Ernährungstherapie nach unterschiedlichen intraabdominellen Eingriffen. Infusionstherapie8, 114–123 (1981).

    CAS  Google Scholar 

  17. Goberna, R., J. Tamarit, J. Osorio, R. Fu\gänger, J. Tamarit, E. F. Pfeiffer: Action of Β-Hydroxy Butyrate, Acetacetate and Palmitate on the Insulin Release in the Perfused Isolated Rat Pancreas. Horm. Metab. Res.6, 256–260 (1974).

    Article  CAS  Google Scholar 

  18. Goldberg, A. L.: Relationship between hormones and muscular work in determining muscle size. In: Alpert (ed.): Cardiac Hypertrophy, pp. 39–53. Academic Press (New York 1971).

    Google Scholar 

  19. Gottstein, U., W. Müller, W. Berghoff, H. Gärtner, K. Held: Zur Utilisation von nicht-veresterten Fettsäuren und Ketonkörpern im Gehirn des Menschen. Klin. Wschr.49, 406–411 (1971).

    Article  CAS  Google Scholar 

  20. Hanson, P. G., R. E. Johnson, D. S. Zaharko: Correlation between Ketone Body and Free Fatty Acid Concentrations in the Plasma during early Starvation in Man. Metabolism14, 1037–1039 (1965).

    Article  CAS  Google Scholar 

  21. Havel, R. J.: Caloric Homeostasis and Disorders of Fuel Transport. New Engl. J. Med.287, 1186–1192 (1972).

    Article  CAS  Google Scholar 

  22. Jaenicke, L., F. Lynen: In: Boyer, Lardy, Myrbäck (eds.), In the Enzymes (Part B) p. 3. Academic Press (New York 1960).

    Google Scholar 

  23. Jeejeebhoy, K. N., G. H. Anderson, A. F. Nakhooda, G. R. Greenberg, J. Sanderson, E. B. Marliss: Metabolic Studies in Total Parenteral Nutrition with Lipid in Man. J. Clin. Invest.57, 125–136 (1976).

    Article  CAS  Google Scholar 

  24. Kerr, J. W., R. Pirrie, J. Mac Aulay, B. Bronte-Stewart: Platelet-aggregation by phospholipids and free fatty acids. Lancet 1965/I, 1296–1299.

    Article  Google Scholar 

  25. Kleiber, M.: The fire of life. John Wiley & Sons, Inc. (New York 1961).

    Google Scholar 

  26. Krebs, H. A.: The regulation of release of ketone bodies by the liver. Adv. Enz. Reg.4, 339–353 (1966).

    Article  CAS  Google Scholar 

  27. Little, J. R., J. J. Spitzer: Uptake of ketone bodies by dog kidney in vivo. Amer. J. Physiol.221, 679–683 (1971).

    CAS  Google Scholar 

  28. Löhlein, D., E. Henkel: Alternativen der peripher-venösen parenteralen Ernährung. Infusionstherapie6, 255–261 (1979).

    Google Scholar 

  29. Löhlein, D.: Untersuchungen zum proteinsparenden Effekt verschiedener Konzepte der peripheren parenteralen Ernährung. Z. Ernährungswiss.20, 81–95 (1981).

    Article  Google Scholar 

  30. Löhlein, D., R. Zick: Zuckeraustauschstoffe oder Glucose bei der periphervenösen hypokalorischen Ernährung? Infusionstherapie3, 133–140 (1981).

    Google Scholar 

  31. Mac Garry, D. W. Forster: Regulation of hepatic fatty acid oxidation and ketone body production. Ann. Rev. Biochem.49, 395–420 (1980).

    Article  Google Scholar 

  32. Newsholme, E. A., C. Start: Regulation des Stoffwechsels — Homöostase im menschlichen und tierischen Organismus. Verlag Chemie (Weinheim-New York 1977).

    Google Scholar 

  33. Newsholme, E. A.: Homeostatic and anabolic roles of insulin in the control of the blood glucose level and their relationship to insulin resistance. J. Mol. Med.2, 405–412 (1977).

    CAS  Google Scholar 

  34. Opie, L. H., M. Tansey, B. M. Kennelly: Proposed metabolic vicious circle in patients with large myocardial infarcts and high plasma-free-fatty-acids concentrations. Lancet1977/I, 890–892.

    Article  Google Scholar 

  35. Owen, O. E., A. P. Morgan, H. G. Kemp, J. M. Sullivan, M. G. Herrera, G. F. Cahill, jr.: Brain metabolism during fasting. J. Clin. Invest.46, 1589–1595 (1967).

    Article  CAS  Google Scholar 

  36. Owen, O. E., P. Felig, A. P. Morgan, J. Wahren, G. F. Cahill, jr.: Liver and kidney metabolism during prolonged starvation. J. Clin. Invest.48, 574–583 (1969).

    Article  CAS  Google Scholar 

  37. Owen, O. E., G. A. Reichard, jr.: Human forearm metabolism during progressive starvation. J. Clin. Invest.50, 1536–1545 (1971).

    Article  CAS  Google Scholar 

  38. Rappoport, S. M.: Medizinische Biochemie. VEB Verlag Volk und Gesundheit (Berlin 1977).

    Google Scholar 

  39. Russell, D. C., M. F. Oliver: Effect of antilipolytic therapy on ST segment elevation during myocardial ischaemia in man. Brit. Heart J.40, 117–123 (1978).

    Article  CAS  Google Scholar 

  40. Schellenberg, B., P. Oster, G. Vogel, C. C. Heuck, G. Schlierf: 24-Hours Patterns of Blood Sugar, Plasma Insulin and Free Fatty Acids in Patients with Primary Endogenous Hyperlipoproteinemia on Isocaloric Diets Containing 30, 43, and 70 cal% Carbohydrates. Nutr. Metab.23, 316–326 (1979).

    Article  CAS  Google Scholar 

  41. Sherwin, R. S., R. G. Hendler, P. Felig: Effect of Ketone Infusions on Amino Acid and Nitrogen Metabolism in Man. J. Clin. Invest.55, 1382–1390 (1975).

    Article  CAS  Google Scholar 

  42. Seyffert, W. A., jr., L. L. Madison: Physiologic Effects of Metabolic Fuels on Carbohydrate Metabolism. I. Acute Effect of Elevation of Plasma Free Fatty Acids on Hepatic Glucose Output, Peripheral Glucose Utilization, Serum Insulin, and Plasma Glucagon Levels. Diabetes6, 765–776 (1967).

    Article  Google Scholar 

  43. Skutches, C. L., R. N. Myers, P. Paul, R. D. Smink, G. A. Reichard: Plasma free fatty acid turnover and oxidation during fat-free and Intralipid TPN. J. Parent. Ent. Nutr.4, 572–575 (1980).

    Article  CAS  Google Scholar 

  44. Smith, R., D. J. Fuller, J. H. Wedge, D. H. Williamson, K. G. G. M. Alberti: Initial Effect of Injury on Ketone Bodies and other Blood Metabolites. Lancet1975/I, 1–3.

    Article  Google Scholar 

  45. Söling, H. D., R. Zahlten, W. V. Reimold, B. Willms: Utilization of Ketone Bodies by Adipose Tissue and Its Regulation by Carbohydrate Metabolism. Horm. Metab. Res.2, 56–63 (1970).

    Article  Google Scholar 

  46. Stanley, J. C.: The Glucose-Fatty Acid Cycle. Brit. J. Anaesth.53, 123–129 (1981).

    Article  CAS  Google Scholar 

  47. Stanley, J. C.: The Glucose-Fatty-Acid-Ketone Body Cycle. Brit. J. Anaesth.53, 131–136 (1981).

    Article  CAS  Google Scholar 

  48. Stein, G., K. H. Bässler: Kohlenhydrattoleranz unter Infusion von Fettemulsionen oder Ketonkörpern. Z. ges. exp. Med.147, 197–201 (1968).

    Article  CAS  Google Scholar 

  49. Wakil, S. J., R. Bressler: Fatty Acid Metabolism and Ketone Body Formation. Metabolism11, 742–761 (1962).

    CAS  Google Scholar 

  50. Wildenhoff, K. E., J. P. Johansen, H. Karstoff, H. Yde, N. Schwartz: Diurnal Variations in the Concentrations of Blood Acetoacetate and Β-Hydroxybutyrate. Acta med. scand.195, 25–28 (1974).

    Article  CAS  Google Scholar 

  51. Wolfe, R. R., J. R. Allsop, J. F. Burke: Glucose Metabolism in Man: Response to Intravenous Glucose Infusion. Metabolism28, 210–220 (1979).

    Article  CAS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Georgieff, M., Störz, L.W. & Lutz, H. Die Regulation des Ketonkörperspiegels vor und nach elektiv-chirurgischen Eingriffen während unterschiedlicher intravenöser Nährstoffzufuhr. Z Ernährungswiss 21, 214–224 (1982). https://doi.org/10.1007/BF02028814

Download citation

  • Received:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02028814

Schlüsselwörter

Navigation