Sepsis A. Mühlhöfer Klinik für Allgemeine Innere Medizin, Gastroenterologie, Hepatologie und Infektiologie Katharinenhospital Stuttgart.

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1 Sepsis A. Mühlhöfer Klinik für Allgemeine Innere Medizin, Gastroenterologie, Hepatologie und Infektiologie Katharinenhospital Stuttgart

2 Entzündung Reaktion auf zelluläre Schädigung Funktionen:
Bildung des entzündlichen Exudats: Proteine, Flüssigkeit, Leukozyten: lokale Abwehr Eliminierung: fremde Moleküle (z.B. Bakterien) Entfernung: Auflösung des Zellverbands, Abtransport von Zellkomponenten Reparatur: Proliferation von lokalen Zellen (z.B. Fibroblasten, Epithelzellen)

3 Klinische Zeichen der Entzündung
Rötung (Rubor) Überwärmung (Calor) Schwellung (Tumor) Schmerzen (Dolor) Funktionsbeeinträchtigung (Functio laesa))

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7 Leukozytenemigration
Erkennung / Rollen Selektine Integrine ICAM, VCAM Chemotaxis Chemokine bakterielle Bestandteile C5a, LTB 4A Proliferation /Aktivierung Sekretion von proinflam./ antiinflam. Interleukinen Respiratory Burst Generierung von freien Radikalen

8 Entzündungsmediatoren
Histamin endotheliale Permeabilität  Prostaglandine Thrombozytenaggregation endotheliale Permeabilität  Vasomotion Leukotriene Aktivierung von Endothelzellen Serotonin Vasokonstriktion Lymphokine Interleukine, Chemokine Komplementsystem Chemoattraktion, Zytolyse Kinine endotheliale Permeabilität  Schmerz

9 Nomenklatur Infektion Bakteriämie Fungiämie
SIRS – systemic inflammatory response syndrome Sepsis schwere Sepsis septischer Schock

10 Infektion - Bakteriämie
Infektion entzündliche Reaktion auf die Existenz von Mikroorganismen in sonst sterilen Geweben Bakteriämie Existenz von lebenden Mikro- organismen im Blut

11 SIRS systemic inflammatory response
mindestens zwei Kriterien: Temperatur > 38°C oder < 36°C Puls > 90 / min Atemfrequenz > 20 / min oder pCO2 < 28 mmHg Leukozyten > /µl oder < /µl oder > 10% Stäbe Ursachen: Infektionen, Trauma, Pankreatitis, Verbrennung

12 Sepsis, schwere Sepsis Sepsis
generalisierte Reaktion auf eine Entzündung Infektion plus SIRS schwere Sepsis Sepsis plus Organdysfunktion, Hypoperfusion oder Hypotension Laktatazidose, Oligurie, psych. Alteration. Alterationen

13 Septischer Schock Sepsis-induzierte Hypotension
(RR systolisch < 90 mmHg) trotz Volumengabe (Ausschluß anderer Ursachen) plus schwere Sepsis

14 Pathogenese der Sepsis
maligne intravaskuläre Entzündung maligne: unkontrolliert, selbsterhaltend intravaskulär: Ausbreitung einer sonst lokalisierten Entzündungsreaktion über den Blutstrom Entzündung: Kriterien einer Entzündung werden erfüllt

15 Pathophysiologische Kaskade
endotheliale Schädigung endotheliale Dysfunktion Gewebehypoxie Organschädigung autodestruktiver Prozeß mit der Ausbreitung eines sonst lokalisierten Prozeß auf entfernte Gewebe mit der Folge von Organschädigungen

16 Sepsis und bakterielle Produkte
Endotoxin Lipopolysaccharid in gramnegativen Bakterien (z.B. E. coli); Aktivierung der Gerinnung, Komplement, Fibrinolyse Zellwandkomponenten Peptidoglycane, Muramyl Dipeptide Bakterienprodukte S. aureus Exotoxin B, TSS Toxin-1 Pseudomonas Exotoxin A

17 Sepsis und Zytokine Induktion von proinflammatorischen Zytokinen
TNF-α, IL-1 Erhaltung der Entzündungsreaktion Induktion von antiinflammatorischen Zytokinen IL-10, IL-4, IL-6 (ambivalente Reaktionen) Reparaturmechanismen, Immunsuppression

18 CARS, MARS, SIRS IS  Risiko für Sepsis Infektionsrisiko IS 
CARS compensatory anti-inflammatory response syndrome MARS mixed antagonistic response syndrome

19 Pathomechanismen der Sepsis
Ischämie: relative Hypoxämie direkte Zytotoxizität: direkte Schädigung durch Entzündungsmediatoren Apoptose programmierter Zelltod, erhöht

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21 Mikrozirkulationsstörung (I)
entzündliches Exudat: Diffusionsstrecke für O2 verlängert Endothelschädigung: Adhäsion von Leukozyten, Induktion der proinflammatorischen Kaskade, Verlegung der Endstrombahn durch Leukozyten, Mikrothromben

22 Mikrozirkulationsstörung (II)
Erythrozyten rigide Konsistenz, keine Deformation zur Passage der Endstrombahn Shunting verminderter Fluß in vielen Kapillaren erhöhter Fluß in wenigen Kapillaren geringere Sauerstoffausschöpfung: Hypoxie

23 Gesteigerte Apoptose Zelltod Nekrose: durch Zytolyse (z.B. Komplement)
Apoptose: programmierter Zelltod, zur Elimination von gealterten Zellen, Signalkaskade

24 Abnahme der B-Zellen

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28 Immunnutrition Ziel: Verbesserung der immunologischen Abwehrsituation
durch Modulation von Entzündungsvorgängen Bestandteile: Glutamin Arginin Antioxidantien Omega-3 Fettsäuren Nukleotide

29 Glutamin Bedingt essenzielle AS bei metabolischem Stress (Tagesbedarf bei schwerer Katabolie 10-15g) Hauptstickstofflieferant zwischen den einzelnen Organen Wichtigstes Energiesubstrat für Enterozyten und Zellen des Immunsystems Gesteigerte Phagozytoseleistung von Makrophagen und neutrophile Granulozyten Verstärkte Lymphozytenaktivität

30 Arginin Semiessenzielle AS bei metabolischem Stress
Stabilisierung der Mukosabarriere Gesteigerte zytotoxische Aktivität non NK-Zellen Verstärkte T-Zell- Proliferation (cave bei TPL) sowie IgM- und IgG- Produktion Erhöhte Makrophagentoxizität Verbesserte Wundheilung

31 Arginin - Nachteile Arginin NO iNOS Ornithin Citrullin

32 Omega-3 Fettsäuren Veränderte Phospholipidzusammensetzung der Zellmembran Kompetitive Verschiebung der Synthese von Prostglandinen der 2er-Reihe/ Leukotrienen der 4er- Reihe zugunsten der weniger inflammatorisch wirksamen Prostaglandine der 3er-Reihe/ Leukotriene der 5er-Reihe Veränderte Makrophagentoxizität

33 CARS, MARS, SIRS IS  Risiko für Sepsis Infektionsrisiko IS 
CARS compensatory anti-inflammatory response syndrome MARS mixed antagonistic response syndrome

34 Klinischer Nutzen von Immunnutrition
Sepsis Kein Benefit Traumapat. Elektiver chirug. Eingriff Benefit

35 IN Op I II K

36 Benefit durch Immunnutrition bei Patienten mit elektivem
gastrointestinalem chirurg. Eingriff Ab-Tx ± ± ± 2.9 Table 3

37 Metaanalyse: Immunn. bei Sepsis nicht geeignet

38 Organbeteiligung bei Sepsis
Kreislauf Lunge Leber Niere Gerinnungssystem

39 Kreislauf und Sepsis Störung der metabolischen Autoregulation
(Anpassung des Sauerstoffbedarfs) durch NO, Zytokine, Prostaglandine Erhöhung der endothelialen Permeabilität Mikrozirkulationsstörungen Folgen: Hypotension, generalisierte Ödeme

40 Sepsis und Lunge Endothelschädigung, Mikrozirkulationsstörung Folgen:
Lungenödem entzündliches Infiltrat Hypoxämie acute respiratory distress syndrome (ARDS))

41 Sepsis und Gastrointestinaltrakt
adäquate Funktion entscheidend für Ernährung Integrität (Erhalt der Permeabilitätsbarriere) Konkurrenz zwischen Darmepithel und Bakterien, Änderung der bakteriellen Virulenz (z.B. P. aeruginosa Toxin PA-I) Translokation: Übertritt von Bakterien in Blut- und Lymphwege

42 Sepsis und Leber Funktionsverlust mit Folge von
metabolische Funktionen: eingeschränkt (z.B. Insulinresistenz, neg. Stickstoffbilanz) Gerinnungsfakoren: Synthese  Immunfuktion: verminderte Elimination von Pathogenen bzw. Toxinen aus dem Darm durch RES

43 Sepsis und Niere systemische Hypotension renale Vasokonstriktion
Endotoxin-induzierte Schädigung Folge: akutes Nierenversagen mit Urinproduktion  Retention der harnpflichtigen Substanzen Notwendigkeit eines Nierenersatzverfahrens Prognose ungünstig, Letalität 50%

44 Sepsis und Gerinnung Aktivierung des Gerinnungssystems
Beeinträchtigung der Mikrozirkulation durch Mikrothromben  Ischämie Verbrauch von Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten

45 Enterale vs. parenterale Ernährung
enteral parenteral frühzeitiger Beginn (<24 – 48 h) ibid physiologisch unphysiologisch Erhalt der Darmbarriere Translokation kostengünstig teuer Problem: Aspiration Elektrolyte Beachtung der Kontraindikationen Katheterinfektion

46 Enterale Ernährung immer bevorzugen !

47 Kontraindikationen für enterale Ernährung
absolut: Akutphase, unmittelbar nach Schock, Trauma Schockgeschehen (incomplete resusitation) akutes Abdomen, Peritonitis akute gastrointestinale Blutung mechanischer Ileus Finalstadium relativ: akute Pankreatitis (bei jejunaler Sondenlage mgl.) paralytischer Ileus hoher Reflux Fisteln mit Sekretion > 500 ml/d Chylothorax

48 Energiebedarf bei Sepsis
Einflußfaktoren: Alter Geschlecht vorbestehende Malnutrition normal 30 – 35 kcal / kgKG / d Alter > 70 Jahre 25 – 30 kcal / kgKG / d Malnutrition 30 – 35 kcal / kgKG / d Verbrennung 35 – 40 kcal / kgKG / d Keine Hyperalimentation !

49 Nahrungszusammensetzung
Protein 1.0 – 1.5 g / kgKG /d 0.6 – 0.8 g / kgKG /d hepatische Enzephalop., präterm. Niereninsuffiz. K‘hydrate 3 – 5 g/ kgKG /d Kontr. der Leberwerte Fette 1 g / kg KG /d Kontr. der Triglyceride < 400 mg/dl Flüssigkeit 35 – 40 ml / kg KG /d 0.75 – 1l Herz- / Leber- / Nieren- insuffizienz