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.
Literatur
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).
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).
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).
Balasse, E. O.: Kinetics of Ketone Body Metabolism in Fasting Humans. Metabolism28, 41–50 (1979).
Bässler, K. H., G. Dreiss: Antiketogene Wirkung von Xylit bei alloxan-diabetischen Ratten. Klin. Wschr.41, 593–595 (1963).
Bässler, K. H., K. Lang: Die Bedeutung der biologischen Wertigkeit von Proteinen bei physiologischen und pathologischen Zuständen. Dtsch. med. Wschr.102, 1431–1435 (1977).
Bässler, K. H.: Workshop über peripher venöse Ernährung. Infusionstherapie7, 217–220 (1980).
Cahill, G. F.: Ketosis. J. of Parenteral and Enteral Nutrition5, 281–287 (1981).
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).
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).
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).
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).
Flatt, J. P.: On the maximal possible rate of ketogenesis. Diab.21, 50–53 (1972).
Garber, A. J., P. H. Menzel, G. Boden, O. E. Owen: Hepatic Ketogenesis and Gluconeogenesis in Humans. J. Clin. Invest.54, 981–989 (1974).
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).
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).
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).
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).
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).
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).
Havel, R. J.: Caloric Homeostasis and Disorders of Fuel Transport. New Engl. J. Med.287, 1186–1192 (1972).
Jaenicke, L., F. Lynen: In: Boyer, Lardy, Myrbäck (eds.), In the Enzymes (Part B) p. 3. Academic Press (New York 1960).
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).
Kerr, J. W., R. Pirrie, J. Mac Aulay, B. Bronte-Stewart: Platelet-aggregation by phospholipids and free fatty acids. Lancet 1965/I, 1296–1299.
Kleiber, M.: The fire of life. John Wiley & Sons, Inc. (New York 1961).
Krebs, H. A.: The regulation of release of ketone bodies by the liver. Adv. Enz. Reg.4, 339–353 (1966).
Little, J. R., J. J. Spitzer: Uptake of ketone bodies by dog kidney in vivo. Amer. J. Physiol.221, 679–683 (1971).
Löhlein, D., E. Henkel: Alternativen der peripher-venösen parenteralen Ernährung. Infusionstherapie6, 255–261 (1979).
Löhlein, D.: Untersuchungen zum proteinsparenden Effekt verschiedener Konzepte der peripheren parenteralen Ernährung. Z. Ernährungswiss.20, 81–95 (1981).
Löhlein, D., R. Zick: Zuckeraustauschstoffe oder Glucose bei der periphervenösen hypokalorischen Ernährung? Infusionstherapie3, 133–140 (1981).
Mac Garry, D. W. Forster: Regulation of hepatic fatty acid oxidation and ketone body production. Ann. Rev. Biochem.49, 395–420 (1980).
Newsholme, E. A., C. Start: Regulation des Stoffwechsels — Homöostase im menschlichen und tierischen Organismus. Verlag Chemie (Weinheim-New York 1977).
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).
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.
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).
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).
Owen, O. E., G. A. Reichard, jr.: Human forearm metabolism during progressive starvation. J. Clin. Invest.50, 1536–1545 (1971).
Rappoport, S. M.: Medizinische Biochemie. VEB Verlag Volk und Gesundheit (Berlin 1977).
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).
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).
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).
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).
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).
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.
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).
Stanley, J. C.: The Glucose-Fatty Acid Cycle. Brit. J. Anaesth.53, 123–129 (1981).
Stanley, J. C.: The Glucose-Fatty-Acid-Ketone Body Cycle. Brit. J. Anaesth.53, 131–136 (1981).
Stein, G., K. H. Bässler: Kohlenhydrattoleranz unter Infusion von Fettemulsionen oder Ketonkörpern. Z. ges. exp. Med.147, 197–201 (1968).
Wakil, S. J., R. Bressler: Fatty Acid Metabolism and Ketone Body Formation. Metabolism11, 742–761 (1962).
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).
Wolfe, R. R., J. R. Allsop, J. F. Burke: Glucose Metabolism in Man: Response to Intravenous Glucose Infusion. Metabolism28, 210–220 (1979).
Author information
Authors and Affiliations
Rights 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
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02028814