Ausgabe Februar 2009
Ernährung und COPD – Diätetische Überlegungen für besseres Atmen
Bei Ilaria St. Florian, MS, RD
Today’s Dietitian
Vol. 11 No. 2 S. 54
Eine kürzlich durchgeführte Umfrage des National Heart, Lung, and Blood Institute zeigt, dass trotz des wachsenden Bewusstseins für die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) nur 64% der Befragten jemals davon gehört hatten. Dabei ist COPD laut der Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease „die vierthäufigste Ursache für chronische Morbidität und Mortalität in den USA“ und schätzungsweise 24 Millionen Amerikaner sind davon betroffen.1
COPD ist eine fortschreitende Lungenerkrankung, die das Atmen durch einen teilweise behinderten Luftstrom in und aus der Lunge erschwert. Sie resultiert aus einem entzündlichen und zerstörerischen Prozess in der Lunge, der durch die Exposition gegenüber Giftstoffen angeregt wird, vor allem durch das Rauchen von Zigaretten in der Vergangenheit.
Die Bronchien und Lungenbläschen gesunder Menschen sind elastisch, so dass sie sich beim Ein- und Ausatmen wie ein Luftballon auf- und abblasen. Im Gegensatz dazu ist bei Patienten mit COPD der Luftstrom durch die Atemwege eingeschränkt, weil entweder die Elastizität verloren gegangen ist und/oder die Atemwege entzündet, beschädigt oder mit Schleim verstopft sind. Da die Atemwege teilweise blockiert oder beschädigt sind, wird die Atmung schwierig, und die Lungen verlieren ihre Fähigkeit, effektiv Sauerstoff aufzunehmen und Kohlendioxid abzutransportieren.2,3 „Exspiratorische Luftstrombegrenzung“ ist das Kennzeichen der COPD, und der Goldstandard für die Diagnose ist die Spirometrie, ein einfacher Lungenfunktionstest, der misst, wie gut die Lungen ausatmen.1
Zu den Symptomen der COPD gehören chronischer Husten, der oft als „Raucherhusten“ bezeichnet wird, übermäßige Schleimproduktion, Keuchen, Kurzatmigkeit, Engegefühl in der Brust und eine Abnahme der körperlichen Leistungsfähigkeit.2,4 Die Hauptursache für COPD ist das Zigarettenrauchen; tatsächlich sind die meisten Patienten mit COPD entweder aktuelle Raucher oder haben eine Rauchervorgeschichte. Nach Angaben der American Lung Association sind schätzungsweise 80 bis 90 % der COPD-Todesfälle auf das Rauchen zurückzuführen, und die Raucherentwöhnung ist das wirksamste Mittel zur Prävention der Krankheit. Weitere Ursachen sind die langfristige Exposition gegenüber Luftschadstoffen in Innenräumen und im Freien, Chemikalien am Arbeitsplatz, Dämpfe, Stäube und das Passivrauchen. In seltenen Fällen kann eine genetische Komponente die Anfälligkeit erhöhen.2
COPD ist ein Oberbegriff, der sowohl Emphysem als auch chronische Bronchitis umfasst. Patienten mit Emphysem werden als „rosa Puster“ bezeichnet und leiden unter Kurzatmigkeit aufgrund eines Elastizitätsverlusts und einer möglichen Schädigung der Luftsackwände, was zu einer beeinträchtigten Ausatmung und einer Ansammlung von Gas in der Lunge führt. Diese Patienten sind typischerweise dünn und haben aufgrund des erhöhten Energiebedarfs, der mit der erschwerten Atmung einhergeht, oft einen erheblichen Gewichtsverlust. Im Gegensatz dazu werden Patienten mit chronischer Bronchitis als „blaue Bläschen“ bezeichnet. Sie sind in der Regel normalgewichtig oder übergewichtig und ödematös und leiden unter anhaltendem Husten, vermehrter Schleimproduktion und Kurzatmigkeit aufgrund von Entzündungen, Vernarbungen und einer möglichen Verengung der Atemwege.3,5,6
Der Begriff COPD wird für diese beiden Erkrankungen verwendet, da die Patienten häufig Merkmale beider Erkrankungen aufweisen. Mit dem Fortschreiten der Krankheit verschlechtert sich die Atmung, und einige Patienten benötigen zusätzlichen Sauerstoff oder mechanische Beatmung. Obwohl COPD weitgehend vermeidbar ist, ist sie nicht heilbar, und die Lungenschäden sind irreversibel. Daher konzentriert sich die Behandlung auf die Raucherentwöhnung, das Management der Symptome, eine verbesserte Konditionierung und die Steigerung der Fähigkeit der Patienten, ein aktives Leben zu führen.3
Ein gesundes Gewicht zu halten ist entscheidend
Für die meisten Menschen ist das Atmen unbewusst und wird als mühelos empfunden. Doch für viele COPD-Patienten ist das Atmen eine bewusste Anstrengung. Aufgrund dieser zusätzlichen Anstrengung können die Patienten ihren Ruheenergieverbrauch (REE) um bis zu 10 % bis 15 % erhöhen.4 Wenn die Patienten ihren erhöhten Energiebedarf nicht durch eine höhere Kalorienzufuhr in ihrer Ernährung ausgleichen, verlieren sie an Gewicht. Der Energiebedarf kann mithilfe der indirekten Kalorimetrie oder der Harris-Benedict-Gleichung berechnet werden. Die allgemeine Empfehlung liegt bei 1,2 bis 1,3 X REE, um ausreichend Energie zu liefern und einen Gewichtsverlust zu vermeiden.6 Derzeit kommt es bei schätzungsweise 30 bis 70 % der Patienten zu einem ungewollten Gewichtsverlust.6
Zusätzlich zu einem erhöhten REE verlieren die Patienten Gewicht aufgrund einer verminderten Nahrungsaufnahme, die eher auf eine angeborene Unfähigkeit zu essen als auf mangelnden Appetit zurückzuführen ist. Gründe für eine schlechte Nahrungsaufnahme sind unter anderem:
– Schwierigkeiten beim Schlucken oder Kauen aufgrund von Atemnot;
– chronische Mundatmung, die den Geschmack der Nahrung verändern kann;
– chronische Schleimproduktion;
– Husten;
– Müdigkeit;
– morgendliche Kopfschmerzen oder Verwirrtheit aufgrund von Hyperkapnie;
– Anorexie;
– Depression; und
– Nebenwirkung von Medikamenten.
Der Zweck der Ernährungsversorgung für diese Population ist es, ausreichend Energie zur Verfügung zu stellen, um das Risiko eines unerwünschten Gewichtsverlusts zu minimieren, den Verlust von fettfreier Masse (FFM) zu vermeiden, Mangelernährung zu verhindern und den Lungenstatus zu verbessern. Die Forschung zeigt, dass COPD eine Erkrankung ist, die nicht nur die Lunge betrifft, sondern auch systemische Folgen haben kann und zu starkem Gewichtsverlust und FFM-Abnahme führt.7,8 Kombiniert können Gewichts- und FFM-Verlust die Atmung beeinträchtigen, indem sie die Kraft und Funktion der Atem- und Skelettmuskeln reduzieren. Darüber hinaus ist ein niedriger Body-Mass-Index (BMI) mit einer schlechten Prognose verbunden; daher müssen die Patienten angesichts ihres erhöhten Kalorienbedarfs eine Energiebilanz aufrechterhalten.
Das Risiko einer Mangelernährung, die die American Dietetic Association (ADA) als einen BMI von weniger als 20 Kilogramm pro Quadratmeter definiert, ist ein häufiges Problem bei Patienten mit COPD, die übermäßig viel Gewicht und FFM verlieren. Mangelernährung kann die Lungenfunktion beeinträchtigen, die Anfälligkeit für Infektionen erhöhen, die körperliche Leistungsfähigkeit verringern und das Risiko für Mortalität und Morbidität erhöhen.6,9 Laut der American Thoracic Society sind die Kriterien für die Einleitung einer Kalorienergänzung ein BMI von weniger als 21 Kilogramm pro Quadratmeter, ein unfreiwilliger Gewichtsverlust von mehr als 10 % in den letzten sechs Monaten oder mehr als 5 % im letzten Monat oder eine Abnahme der FFM oder der fettfreien Körpermasse. Eine FFM-Erschöpfung ist definiert als unter 16 Kilogramm pro Quadratmeter für Männer und 15 Kilogramm pro Quadratmeter für Frauen, basierend auf dem FFM-Index (FFM geteilt durch Körpergröße zum Quadrat). Bei übergewichtigen Patienten kann der zusätzliche Druck auf die Lunge die Atemanstrengung erhöhen. Daher ist es wichtig, die Patienten zu ermutigen, ihr Übergewicht auf sichere Weise zu reduzieren.
Antioxidantien, Vitamine und Mineralien
Forschungen zeigen, dass Zigarettenrauch freie Radikale und andere Oxidantien enthält, die zu oxidativem Stress, nachfolgenden Entzündungen und reduziertem Luftstrom in der Lunge führen können. Aus diesem Grund wurde eine antioxidative Therapie vorgeschlagen, um Schäden durch freie Radikale zu minimieren und Entzündungen zu reduzieren.8 Tatsächlich haben Studien gezeigt, dass Patienten, die weiterhin rauchen, niedrige Konzentrationen von Serum-Vitamin C haben, und nach den Ergebnissen des National Health and Nutrition Examination Survey I, die im American Journal of Clinical Nutrition veröffentlicht wurden, besteht ein positiver Zusammenhang zwischen einer erhöhten Nahrungsaufnahme von Vitamin C und der Lungenfunktion. Forscher haben herausgefunden, dass Raucher sowie Patienten mit akuten Exazerbationen niedrigere Plasmaspiegel bestimmter Antioxidantien (z. B. Ascorbinsäure, Vitamin E, Beta-Carotin, Selen) aufwiesen und dass dieses Ungleichgewicht zwischen Oxidantien und Antioxidantien zu oxidativem Stress und Entzündungen führt und ein wesentlicher Faktor für die durch die Krankheit charakterisierten systemischen Effekte sein könnte.8,10
Obwohl die Forschungsergebnisse nicht ausreichen, um zu schlussfolgern, dass eine antioxidative Therapie das Fortschreiten der COPD verlangsamen kann, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass der Verzehr von frischem Obst und Gemüse positiv mit einer verbesserten Lungenfunktion, weniger Symptomen und möglicherweise geringerem oxidativem Stress verbunden ist.8 Es ist auch wichtig zu bedenken, dass Patienten aufgrund einer reduzierten Nahrungsaufnahme einen Vitamin- und Mineralstoffmangel entwickeln können.
Viele Patienten mit COPD erhalten Glukokortikoide, um die Entzündung der Atemwege zu reduzieren und die Atmung zu verbessern. Eine der Nebenwirkungen der Glukokortikoideinnahme ist jedoch der Verlust von Knochenmasse und schließlich Osteoporose, was zu einem erhöhten Risiko für Knochenbrüche führt. Es gibt mehrere Risikofaktoren, die Osteoporose verursachen können, und Patienten mit COPD haben typischerweise viele davon, wie z. B. die Verwendung von Glukokortikoiden, Rauchen, Vitamin-D-Mangel, niedriger BMI, Unterernährung und verminderte Mobilität.
Nach einer Studie in der Februar-Ausgabe 2002 von Chest, die den Einfluss von COPD auf die Entwicklung von Osteoporose untersuchte, entwickeln 36 % bis 60 % der Patienten mit COPD schließlich eine Osteoporose. Aus diesem Grund wird Patienten, die eine Langzeittherapie mit inhalativen oder oralen Glukokortikoiden beginnen, empfohlen, diese mit Kalzium und Vitamin D zu ergänzen, da der Knochenabbau bei Beginn der Behandlung schnell erfolgt. Gemäß den Praxisrichtlinien der ADA für COPD aus dem Jahr 2008 sollten Risikopatienten täglich mindestens 1.200 Milligramm Kalzium und 800 bis 1.000 internationale Einheiten Vitamin D zu sich nehmen, um den Knochenverlust zu minimieren.
Eine gesunde Ernährung für Patienten mit COPD kann zu einer besseren Atmung führen und möglicherweise die Entwöhnung von der mechanischen Beatmung erleichtern, indem sie die notwendigen Kalorien liefert, um den Stoffwechselbedarf zu decken, die FFM wiederherzustellen und die Hyperkapnie zu reduzieren. Kohlendioxid ist ein Abfallprodukt des Stoffwechsels und wird normalerweise über die Lunge ausgeschieden. Bei Patienten mit COPD, die einen eingeschränkten und behinderten Luftstrom haben, ist jedoch die Fähigkeit, Sauerstoff aufzunehmen und Kohlendioxid auszuscheiden, beeinträchtigt. Bei COPD-Patienten erhöht dieser beeinträchtigte Gasaustausch den Beatmungsbedarf, da die Lungen härter arbeiten müssen, um überschüssiges Kohlendioxid auszuscheiden. Bei gesunden Menschen werden erhöhte Kohlendioxidwerte leicht eliminiert.7
Die Bedeutung der richtigen Ernährung
Die richtige Ernährung kann helfen, den Kohlendioxidgehalt zu senken und die Atmung zu verbessern. Insbesondere ist es wichtig, sich auf den prozentualen Anteil der gesamten Kohlenhydrate, Fette und Proteine zu konzentrieren, die der Patient zu sich nimmt, um zu sehen, wie sich die Zusammensetzung der Ernährung auf den respiratorischen Quotienten (RQ) auswirkt, der als das Verhältnis von produziertem Kohlendioxid zu verbrauchtem Sauerstoff definiert ist. Vereinfacht ausgedrückt, werden Kohlenhydrate, Fette und Proteine nach dem Stoffwechsel in Anwesenheit von Sauerstoff in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. Das Verhältnis von produziertem Kohlendioxid zu verbrauchtem Sauerstoff ist jedoch für jeden Makronährstoff unterschiedlich; der RQ für Kohlenhydrate ist 1, Fett ist 0,7 und Protein ist 0,8. Aus ernährungswissenschaftlicher Sicht bedeutet dies, dass der Verzehr von Kohlenhydraten das meiste Kohlendioxid erzeugt, während der Verzehr von Fetten das wenigste Kohlendioxid erzeugt. Das bedeutet, dass die Verschreibung einer fettreichen, kohlenhydratarmen Diät die RQ-Werte des Patienten und die Kohlendioxidproduktion reduzieren würde. Tatsächlich können Patienten, die Schwierigkeiten haben, die Ventilation nach einer Kohlenhydratbelastung zu erhöhen, oder Patienten mit schwerer Dyspnoe oder Hyperkapnie von einer fettreichen Diät profitieren.6
Eine Studie in Chest vom Juli 1993 ergab, dass eine fettreiche Diät (55 % Fett) für Patienten mit COPD vorteilhafter wäre als eine kohlenhydratreiche Diät (55 % Kohlenhydrate), da sie die Kohlendioxidproduktion, den Sauerstoffverbrauch und den RQ verringern und die Ventilation verbessern würde. In der Literatur besteht jedoch kein allgemeiner Konsens darüber, eine fettreiche, kohlenhydratarme Diät generell zu empfehlen, da sie bei stabilen Patienten möglicherweise nicht notwendig ist und nicht alle Patienten die möglichen Nebenwirkungen (z. B. gastrointestinale und abdominale Beschwerden, Aufstoßen, Durchfall) tolerieren können. Darüber hinaus können einige Patienten eine koexistierende Herzerkrankung haben, die eine fettreiche Diät kontraindiziert machen könnte.6 Tatsächlich entwickeln 25 % der COPD-Patienten eine pulmonale Hypertonie aufgrund des niedrigen Sauerstoffgehalts, was zu einer Vergrößerung und Verdickung der rechten Herzkammer führt, ein Zustand, der als Cor pulmonale bekannt ist.
Deshalb ist es laut dem ADA’s Manual of Clinical Dietetics am besten, den Energiebedarf zu decken, aber eine Überernährung zu vermeiden, da „überschüssige Kalorien für die Produktion von Kohlendioxid bedeutender sind als das Verhältnis von Kohlenhydraten zu Fett.“ Da sowohl eine Überernährung als auch der Kohlenhydratstoffwechsel hohe Kohlendioxidwerte produzieren und das Ausstoßen von überschüssigem Kohlendioxid eine enorme Belastung für die bereits gestressten Lungen darstellt, ist es am besten, den Energiebedarf zu decken, aber nicht zu überschreiten, um sowohl den Kohlendioxid- als auch den RQ-Wert in Schach zu halten.
Der Proteinbedarf sollte individuell ermittelt werden. Die Zufuhr sollte hoch genug sein, um die Proteinsynthese zu stimulieren, Muskelschwund zu verhindern und die Lungenkraft zu erhalten, sollte aber nicht zu viele Kalorien in die Ernährung einbringen. Die allgemeine Faustregel ist etwa 1,2 bis 1,7 Gramm pro Kilogramm Protein täglich oder etwa 20% der gesamten Kalorienzufuhr. Was die Flüssigkeitszufuhr angeht, sollten Patienten, die keine flüssigkeitsreduzierte Diät einhalten, zum Trinken ermutigt werden (2 bis 3 Liter pro Tag), um den Schleim dünnflüssig zu halten und die Atemwege zu befreien.
Es gibt immer noch eine Debatte über die Wirksamkeit der Ernährungstherapie bei der Verbesserung der anthropometrischen Messungen, der Lungenfunktion und der körperlichen Leistungsfähigkeit bei Patienten mit COPD.9 Laut der Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease kann eine Nahrungsergänzung in Verbindung mit Bewegung die Wirksamkeit erhöhen. Obwohl Bewegung wahrscheinlich das Letzte ist, woran die meisten Patienten mit Atemproblemen denken wollen, hat sich gezeigt, dass regelmäßiger Sport die allgemeine Kraft und Ausdauer verbessert, die Symptome von Dyspnoe und Müdigkeit reduziert, die Herz-Kreislauf-Funktion verbessert und zu einer stärkeren Atemmuskulatur und verbesserter Atmung beiträgt.1,3 Außerdem verbrauchen gut trainierte Muskeln weniger Energie, was zur Stabilisierung der REE-Werte beitragen kann.
Ernährungstipps für eine bessere Atmung
Um die Nahrungsaufnahme der Patienten zu verbessern und eine gesunde Ernährung zu gewährleisten, finden Sie im Folgenden einige Ernährungstipps für eine bessere Atmung:
– Nehmen Sie die Mahlzeiten dann ein, wenn der Energielevel am höchsten ist, also in der Regel am Morgen.
– Essen Sie mehrere kleine, nährstoffreiche Mahlzeiten, um zu vermeiden, dass Sie beim Essen atemlos werden.
– Essen Sie langsam und kauen Sie die Lebensmittel gründlich, um zu vermeiden, dass Sie beim Essen Luft schlucken.
– Wählen Sie Lebensmittel, die leicht zu kauen sind. Ändern Sie die Konsistenz der Lebensmittel, wenn das Kauen die Müdigkeit beim Essen zu erhöhen scheint.
– Wählen Sie Lebensmittel, die einfach zuzubereiten sind, um Energie für das Essen zu sparen.
– Schränken Sie Salz ein. Der Verzehr von zu viel Salz kann dazu führen, dass der Körper Wasser einlagert und die Atmung erschwert.
– Essen Sie kalzium- und Vitamin-D-reiche Lebensmittel, um die Knochengesundheit zu unterstützen.
– Bereiten Sie Mahlzeiten zu, die schmackhaft und gut präsentiert erscheinen.
– Vermeiden Sie Lebensmittel, die Blähungen oder Blähungen verursachen. Ein voller Bauch kann das Atmen unangenehm machen.
– Essen Sie im Sitzen, um den Druck auf die Lunge zu verringern.
– Trinken Sie Flüssigkeiten am Ende der Mahlzeit, um ein Völlegefühl während des Essens zu vermeiden.
– Tragen Sie während des Essens eine Kanüle, wenn kontinuierlicher Sauerstoff verordnet wurde. Essen und Verdauung benötigen Sauerstoff, so dass der Körper den zusätzlichen Sauerstoff benötigt.
– Beschränken Sie koffeinhaltige Getränke, da Koffein mit einigen Medikamenten interferieren und Nervosität oder Unruhe verursachen kann.
– Machen Sie die Mahlzeit angenehmer, indem Sie während des Essens soziale Kontakte pflegen.
– Vermeiden Sie Aspiration durch sorgfältiges Atmen, Schlucken und richtiges Sitzen mit guter Körperhaltung während des Essens.
– Ruhen Sie sich vor den Mahlzeiten aus.
– Ilaria St. Florian, MS, RD, ist eine freiberufliche Autorin für Lebensmittel und Ernährung, die derzeit in Martinique lebt. Sie hat einen Master-Abschluss in Ernährungserziehung vom Teachers College, Columbia University.
1. Pauwels RA, Buist AS, Calverley PM, Jenkins CR, Hurd SS. Globale Strategie für die Diagnose, das Management und die Prävention der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung. NHLBI/WHO Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) Workshop summary. Am J Respir Crit Care Med. 2001;163(5):1256-1276.
2. National Heart, Lung, and Blood Institute. What is COPD? Verfügbar unter: http://www.nhlbi.nih.gov/health/dci/Diseases/Copd/Copd_WhatIs.html
3. Mayo Clinic. COPD-Definition. Verfügbar unter: http://www.mayoclinic.com/health/copd/DS00916
4. The Merck Manuals Online Medical Library. Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Available at: http://www.merck.com/mmpe/sec05/ch049/ch049a.html
5. Wouters EFM. Ernährung und Stoffwechsel bei COPD. Chest. 2000;117(5 Suppl 1):274S-280S.
6. American Dietetic Association, Dietitians of Canada. Manual of Clinical Dietetics, 6. Auflage. Chicago: American Dietetic Association; 2000.
7. Ferreira IM, Brooks D, Lacasse Y, Goldstein R. Nutritional intervention in COPD: A systematic overview. Chest. 2001;119(2):353-363.
8. MacNee W. Treatment of stable COPD: Antioxidants. Eur Respir Rev. 2005;14(94):12-22.
9. Ferreira IM, Brooks D, Lacasse T, Goldstein RS. Nutritional support for individuals with COPD: A meta-analysis. Chest. 2000;117(3):672-678.
10. MacNee W, Rahman I. Oxidants and antioxidants as therapeutic targets in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 1999;160(5 Pt 2):S58-S65.