adipositas management · 2016-04-29 · die herausgeber mwv medizinisch wissenschaftliche...

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K. Lewandowski T. Bein (Hrsg.) Adipositas Management in Anästhesie, Chirurgie, Intensivmedizin und Notfallmedizin -

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Page 1: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

KLewandowski TBein (Hrsg)

AdipositasManagement

in Anaumlsthesie Chirurgie Intensivmedizin

und Notfallmedizin

-

Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft

Klaus Lewandowski | Thomas Bein (Hrsg)

Adipositas-Management

Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft

Klaus Lewandowski | Thomas Bein (Hrsg)

Adipositas-Managementin Anaumlsthesie Chirurgie Intensivmedizin

und Notfallmedizin

mit Beitraumlgen von

M Baumlumel | T Bein | M Bender | L Bindl | M Bluumlher | W Boemke | F Dette D Deufert | RCE Francis | E Fritz | M Geiser | MU Gerbershagen | C Graf

J Graf | K-P Guumlnther | A Hilbert | F Hofmann | A Joumlrres | T Kerner | U Keske H-H Koumlnig | A Konnopka | N Kralj | A Kratzer | P Kruska | CL Lassen

T Lehnert | K Lewandowski | M Lewandowski | K Ludwig | P Neumann C Philippi-Houmlhne | U-C Pietsch | J Pochert | SG Riedel-Heller | S Schneider-Koriath

C Steuernagel | M Stiehler | C Stork | K Stubbig | F Thielemann | RA Weiner T Westphal | CHR Wiese | A Wirth | H Wrigge | M Zoremba | M de Zwaan

Die Herausgeber

MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH amp Co KG Zimmerstr 11 10969 Berlin wwwmwv-berlinde

ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook PDF)

Bibliografische Information der Deutschen NationalbibliothekDie Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie detaillierte bibliografische Informationen sind im Internet uumlber httpdnbd-nbde abrufbar

MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Berlin 2012

Dieses Werk ist einschlieszliglich aller seiner Teile urheberrechtlich geschuumltzt Die dadurch begruumlndeten Rechte insbesondere die der Uumlbersetzung des Nachdrucks des Vortrags der Entnahme von Abbildungen und Tabellen der Funksendung der Mikroverfilmung oder der Vervielfaumlltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben auch bei nur auszugsweiser Verwertung vorbehalten

Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen Handelsnamen Warenbezeichnungen usw in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waumlren und daher von jedermann benutzt werden duumlrften

Die Verfasser haben groszlige Muumlhe darauf verwandt die fachlichen Inhalte auf den Stand der Wissenschaft bei Drucklegung zu bringen Dennoch sind Irrtuumlmer oder Druckfehler nie auszuschlieszligen Daher kann der Verlag fuumlr Angaben zum diagnostischen oder therapeutischen Vorgehen (zum Beispiel Dosierungsanweisungen oder Applikationsformen) keine Gewaumlhr uumlbernehmen Derartige Angaben muumlssen vom Leser im Einzelfall anhand der Produktinformation der jeweiligen Hersteller und anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit uumlberpruumlft werden Eventuelle Errata zum Download finden Sie jederzeit aktuell auf der Verlags-Website

Produkt-Projektmanagement Susann Weber BerlinLektorat Monika Laut-Zimmermann Berlin Layout Satz Herstellung eScriptum GmbH amp Co KG ndash Publishing Services Berlin

Zuschriften und Kritik an MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH amp Co KG Zimmerstr 11 10969 Berlin lektoratmwv-berlinde

Prof Dr med Klaus LewandowskiElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und Schmerztherapie Klara-Kopp-Weg 145138 Essen

Prof Dr med Thomas BeinUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193042 Regensburg

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Die Autoren

Dr rer nat Monika BaumlumelUniversitaumltsklinikum RegensburgJoseacute-Carreras-Centrum fuumlr Somatische ZelltherapieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Prof Dr med Thomas BeinUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193042 Regensburg

Dr med Michael BenderUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

PD Dr med Lutz BindlCentre Hospitalier de Luxembourg4 rue Barbleacute1210 LuxemburgLuxemburg

Prof Dr med Matthias BluumlherUniversitaumlt LeipzigDepartment fuumlr Innere MedizinKlinik fuumlr Endokrinologie und NephrologieLiebigstr 2004103 Leipzig

Prof Dr med Willehad BoemkeChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Dr med Frank DetteUniklinikum Gieszligen und Marburg Standort MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Dr Daniela DeufertPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

Dr med Roland C E FrancisChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

ao Univ-Prof Dr Elfriede FritzPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

MSc Miriam GeiserKlinik am KorsoFachzentrum fuumlr gestoumlrtes EssverhaltenOstkorso 432545 Bad Oeynhausen

PD Dr med Mark Ulrich Gerbershagen MBAUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

Prof Dr med Dr Sportwiss Christine GrafDeutsche Sporthochschule KoumllnInstitut fuumlr Bewegungs- und NeurowissenschaftAbteilung Bewegungs- und GesundheitsfoumlrderungAm Sportpark Muumlngersdorf 650933 Koumlln

Prof Dr med Juumlrgen GrafDeutsche Lufthansa AGMedizinischer DienstPassenger Medical CareMedical Operation CenterLufthansa Basis Tor 2160546 Frankfurt am Main

Prof Dr med Klaus-Peter GuumlntherUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr rer nat Anja HilbertUniversitaumlt LeipzigIntegriertes Forschungs- und Behandlungszentrum (IFB) AdipositasErkrankungenSelbststaumlndige Abteilung fuumlr Medizinische Psychologie und Medizinische SoziologieStephanstr 9c04103 Leipzig

Univ-Prof Dr rer nat Dr med Friedrich HofmannBergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Prof Dr med Achim JoumlrresChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinMedizinische Klinik m S Nephrologie und Internistische IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Prof Dr med Thoralf KernerAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

PD Dr med Uwe KeskeSt Marienhospital BuerSt Augustinus GmbHKlinik fuumlr RadiologieVirchowstr 12245886 Gelsenkirchen

Prof Dr Hans-Helmut KoumlnigUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr Alexander KonnopkaUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 Hamburg

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Die Autoren

Prof Dr med Nenad Kralj Bergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Alexander KratzerUniversitaumltsklinikum RegensburgApothekeFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Dr med Patricia KruskaAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

Dr med Christoph L LassenUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Dipl-Soz Thomas LehnertUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Prof Dr med Klaus LewandowskiElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und Schmerztherapie Klara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Monika LewandowskiEssenco Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH amp Co KGZimmerstr 1110969 Berlin

Prof Dr med Kaja LudwigKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Prof Dr Peter NeumannEvangelisches Krankenhaus Goumlttingen-Weende gGmbH Institut fuumlr Klinische Anaumlsthesiologie und Operative Intensivmedizin An der Lutter 24 37075 Goumlttingen

Prof Dr med Claudia Philippi-HoumlhneUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Uta-Carolin PietschUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Julia PochertUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH Universitaumlt Leipzig Medizinische FakultaumltInstitut fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public HealthPhilipp-Rosenthal-Str 5504103 LeipzigundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr med Sylke Schneider-KoriathKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr Allgemein- Viszeral- und GefaumlszligchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Dr med Claus SteuernagelElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und SchmerztherapieKlara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Maik Stiehler PhDUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Claudia StorkBerufsgenossenschaftliche Unfallklinik LudwigshafenPflegedirektionPflegedienstAbt IBFQSLudwig-Guttmann-Str 1367071 Ludwigshafen

Dr med Konrad StubbigKrankenhaus SachsenhausenSchulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Falk ThielemannUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr med Rudolf Alfred Weiner Krankenhaus Sachsenhausen Schulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Thomas WestphalKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr UnfallchirurgieOrthopaumldie und HandchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

PD Dr med Christoph H R WieseUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Prof Dr med Alfred WirthSonnenhang 1a49214 Bad Rothenfelde

Prof Dr med Hermann WriggeUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

PD Dr med Martin Zoremba DEAAUniversitaumltsklinikum Gieszligen und MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Prof Dr med Martina de ZwaanMedizinische Hochschule HannoverKlinik fuumlr Psychosomatik und PsychotherapieCarl-Neuberg-Str 130625 Hannover

vii

Vorwort

bdquoFor the first time ever overweight people outnumber average people in America Doesnt that make overweight the average then Last month you were fat now youre average ndash hey lets get a pizzaldquo

Jay Leno

Wir haben aumlhnlich wie die USA und viele andere Laumlnder ein Problem Deutschland wird dick ndash viel zu dick Die XXL-Gesellschaft wird auch unser Gesund-heitssystem beanspruchen Die Folgen des ausge-praumlgten Uumlbergewichts sind Stoffwechselstoumlrungen Herz-Kreislauf-Erkrankungen Tumoren Gelenk-schaumlden Depression und mehr Anaumlsthesisten In-tensivmediziner Notaumlrzte und Schmerztherapeuten sind schon heute von dem Ansturm der schwerge-wichtigen Patienten herausgefordert Und unsere Kliniken sind vielfach noch voumlllig unvorbereitet auf dieses Patientenkollektiv

Dieses Buch soll ein Praxisbuch fuumlr alle in der An-aumlsthesie Intensivmedizin Notfallmedizin und Schmerztherapie Taumltigen sein Auch Sie moumlchten sich den speziellen Herausforderungen der stark uumlbergewichtigen Patienten stellen und ihnen mit dem noumltigen Spezialwissen begegnen Dann ist die-ses Buch fuumlr Sie geschrieben

Unser Verleger Dr Thomas Hopfe hatte die Idee und den Mut ein praxisorientiertes Buch zu diesem aktuellen Thema zu veroumlffentlichen Wir haben die Idee aufgegriffen und koumlnnen mit diesem Werk eine Luumlcke schlieszligen Die Herausforderungen der Adipo-sitas werden nicht nur bdquoam Randeldquo abgehandelt

sondern zum Mittelpunkt all Ihrer Fragen und unse-rer Antworten Uns liegen die Themen und Inhalte am Herzen und wir machen sie sehr gern allen in-teressierten Lesern zugaumlnglich

Besonders stolz sind wir darauf dass so viele Ex-perten spontan zugesagt haben ihr Fachwissen durch unser Buch weiterzugeben Fuumlr dieses begeis-terte Engagement moumlchten wir uns an dieser Stelle bedanken Unsere Experten haben den aktuellen Wissenstand zum Thema fuumlr Sie gesichtet und dar-aus und aus ihrer langjaumlhrigen klinischen Erfahrung ein fundiertes Grundlagen- und ein praxisnahes An-wenderwissen formuliert die unserem Fachgebiet mehr Sicherheit im Umgang mit adipoumlsen Patienten und deren gesundheitlichen Problemen geben sollen

Uumlbung sei so der Philosoph Peter Sloterdijk

bdquojede Operation durch welche die Qualifikation des Handeln-den zur naumlchsten Ausfuumlhrung der gleichen Operation erhalten oder verbessert wird sei sie als Uumlbung deklariert oder nichtldquo

Sehr geehrte Leserinnen und Leser verstehen Sie bit-te das Lesen und Durcharbeiten dieses Buches oder auch nur einiger fuumlr Sie interessanter Kapitel als Uumlbung Dieses Werk moumlge Ihnen eine Anleitung sein

Essen und Regensburg Februar 2012

Klaus LewandowskiThomas Bein

ix

Inhalt

I ZahlenFaktenTrends _________________________________________________________ 11 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________________ 2

Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________________ 10Alfred Wirth

II PathophysiologiederAdipositas________________________________________________ 171 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________________ 18

Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

III PsychischeAspekte____________________________________________________________ 651 Adipositas aus psychosomatischer Sicht ________________________________________________ 66

Martina de Zwaan

2 Stigmatisierung Implikationen fuumlr die Kommunikation mit adipoumlsen Patienten _______________ 71Anja Hilbert und Miriam Geiser

IV ChirurgieundTraumatologie____________________________________________________ 791 Besonderheiten bei UumlbergewichtigenFettleibigen in Chirurgie und Traumatologie ____________ 80

Kaja Ludwig Sylke Schneider-Koriath und Thomas Westphal

2 Chirurgische Behandlung der morbiden Adipositas und metabolischer Stoumlrungen _____________ 86Rudolf Alfred Weiner

V AdipositasmanagementOrganisationAusstattungRegelungen______________________ 1031 Organisatorische Voraussetzungen Standard und medikolegale Aspekte _____________________ 104

Frank Dette und Juumlrgen Graf

2 Uumlbergewicht ndash ein Problem fuumlr die Arbeitsmedizin ______________________________________ 111Friedrich Hofmann und Nenad Kralj

3 Adipositasmanagement in der Klinik ndash Planung Analyse Umsetzung ________________________ 116Claudia Stork

4 Adipositasmanagement Equipment Raumlumlichkeiten Besonderheiten _______________________ 125Michael Bender und Mark Ulrich Gerbershagen

A Inhalt

x

VI AtemwegsmanagementundBeatmung_________________________________________ 1351 Atemwegsmanagement ____________________________________________________________ 136

Uta-Carolin Pietsch und Hermann Wrigge

2 Strategien der Beatmung und Entwoumlhnung ____________________________________________ 143Julia Pochert und Hermann Wrigge

VII LagerungsmanagementundMobilisation_______________________________________ 1531 Lagerungsmanagement und Lagerungstherapie in Anaumlsthesie und Intensivmedizin ___________ 154

Klaus Lewandowski und Monika Lewandowski

2 Physio- und bewegungstherapeutische Aspekte _________________________________________ 171Christine Graf

VIII ArzneimitteltherapiebeimadipoumlsenPatienten___________________________________ 177Einleitung __________________________________________________________________________ 178Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

1 Zentrale Begriffe der Pharmakokinetik ________________________________________________ 179Alexander Kratzer

2 Pharmakokinetische Besonderheiten beim adipoumlsen Patienten ____________________________ 182Alexander Kratzer

3 Pharmaka aus Anaumlsthesie und Intensivmedizin _________________________________________ 186Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

IX ErnaumlhrungFluumlssigkeitBlutundGerinnung______________________________________ 2031 Blutgerinnung und Antikoagulation __________________________________________________ 204

Claus Steuernagel

2 Ernaumlhrung Fluumlssigkeits- und Volumentherapie ndash Besonderheiten im Management des adipoumlsen Patienten ________________________________ 216Thomas Bein

X MonitoringundBildgebung___________________________________________________ 2211 Bildgebung bei Uumlbergewichtigen _____________________________________________________ 222

Uwe Keske

2 Monitoring bei Adipositas in AINS ____________________________________________________ 226Konrad Stubbig

XI AnalgesieundSedierung_____________________________________________________ 2391 Analgosedierung bei Adipositas ______________________________________________________ 240

Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

2 Akutschmerztherapie und postoperative Schmerztherapie bei adipoumlsen Patienten ____________ 246Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

3 Chronische Schmerztherapie bei Adipositas ____________________________________________ 252Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

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1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

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0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

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Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

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BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

9

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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z)

Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

g Ge

wic

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unah

me

Inzi

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()

Zeit (Jahre)

40

35

30

25

20

15

10

5

00 1 2 3 4

Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

alen

z de

r Adi

posi

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(odd

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tio)

Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

40

30

20

10

0gt35

38

42

32

24

14

39

25 2421

16

23

30

24

18 19

26

19

32

2017

22

18

34

17

10

26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

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20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 2: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft

Klaus Lewandowski | Thomas Bein (Hrsg)

Adipositas-Management

Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft

Klaus Lewandowski | Thomas Bein (Hrsg)

Adipositas-Managementin Anaumlsthesie Chirurgie Intensivmedizin

und Notfallmedizin

mit Beitraumlgen von

M Baumlumel | T Bein | M Bender | L Bindl | M Bluumlher | W Boemke | F Dette D Deufert | RCE Francis | E Fritz | M Geiser | MU Gerbershagen | C Graf

J Graf | K-P Guumlnther | A Hilbert | F Hofmann | A Joumlrres | T Kerner | U Keske H-H Koumlnig | A Konnopka | N Kralj | A Kratzer | P Kruska | CL Lassen

T Lehnert | K Lewandowski | M Lewandowski | K Ludwig | P Neumann C Philippi-Houmlhne | U-C Pietsch | J Pochert | SG Riedel-Heller | S Schneider-Koriath

C Steuernagel | M Stiehler | C Stork | K Stubbig | F Thielemann | RA Weiner T Westphal | CHR Wiese | A Wirth | H Wrigge | M Zoremba | M de Zwaan

Die Herausgeber

MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH amp Co KG Zimmerstr 11 10969 Berlin wwwmwv-berlinde

ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook PDF)

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Die Verfasser haben groszlige Muumlhe darauf verwandt die fachlichen Inhalte auf den Stand der Wissenschaft bei Drucklegung zu bringen Dennoch sind Irrtuumlmer oder Druckfehler nie auszuschlieszligen Daher kann der Verlag fuumlr Angaben zum diagnostischen oder therapeutischen Vorgehen (zum Beispiel Dosierungsanweisungen oder Applikationsformen) keine Gewaumlhr uumlbernehmen Derartige Angaben muumlssen vom Leser im Einzelfall anhand der Produktinformation der jeweiligen Hersteller und anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit uumlberpruumlft werden Eventuelle Errata zum Download finden Sie jederzeit aktuell auf der Verlags-Website

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Prof Dr med Klaus LewandowskiElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und Schmerztherapie Klara-Kopp-Weg 145138 Essen

Prof Dr med Thomas BeinUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193042 Regensburg

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Die Autoren

Dr rer nat Monika BaumlumelUniversitaumltsklinikum RegensburgJoseacute-Carreras-Centrum fuumlr Somatische ZelltherapieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Prof Dr med Thomas BeinUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193042 Regensburg

Dr med Michael BenderUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

PD Dr med Lutz BindlCentre Hospitalier de Luxembourg4 rue Barbleacute1210 LuxemburgLuxemburg

Prof Dr med Matthias BluumlherUniversitaumlt LeipzigDepartment fuumlr Innere MedizinKlinik fuumlr Endokrinologie und NephrologieLiebigstr 2004103 Leipzig

Prof Dr med Willehad BoemkeChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Dr med Frank DetteUniklinikum Gieszligen und Marburg Standort MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Dr Daniela DeufertPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

Dr med Roland C E FrancisChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

ao Univ-Prof Dr Elfriede FritzPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

MSc Miriam GeiserKlinik am KorsoFachzentrum fuumlr gestoumlrtes EssverhaltenOstkorso 432545 Bad Oeynhausen

PD Dr med Mark Ulrich Gerbershagen MBAUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

Prof Dr med Dr Sportwiss Christine GrafDeutsche Sporthochschule KoumllnInstitut fuumlr Bewegungs- und NeurowissenschaftAbteilung Bewegungs- und GesundheitsfoumlrderungAm Sportpark Muumlngersdorf 650933 Koumlln

Prof Dr med Juumlrgen GrafDeutsche Lufthansa AGMedizinischer DienstPassenger Medical CareMedical Operation CenterLufthansa Basis Tor 2160546 Frankfurt am Main

Prof Dr med Klaus-Peter GuumlntherUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr rer nat Anja HilbertUniversitaumlt LeipzigIntegriertes Forschungs- und Behandlungszentrum (IFB) AdipositasErkrankungenSelbststaumlndige Abteilung fuumlr Medizinische Psychologie und Medizinische SoziologieStephanstr 9c04103 Leipzig

Univ-Prof Dr rer nat Dr med Friedrich HofmannBergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Prof Dr med Achim JoumlrresChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinMedizinische Klinik m S Nephrologie und Internistische IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Prof Dr med Thoralf KernerAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

PD Dr med Uwe KeskeSt Marienhospital BuerSt Augustinus GmbHKlinik fuumlr RadiologieVirchowstr 12245886 Gelsenkirchen

Prof Dr Hans-Helmut KoumlnigUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr Alexander KonnopkaUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 Hamburg

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Die Autoren

Prof Dr med Nenad Kralj Bergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Alexander KratzerUniversitaumltsklinikum RegensburgApothekeFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Dr med Patricia KruskaAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

Dr med Christoph L LassenUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Dipl-Soz Thomas LehnertUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Prof Dr med Klaus LewandowskiElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und Schmerztherapie Klara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Monika LewandowskiEssenco Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH amp Co KGZimmerstr 1110969 Berlin

Prof Dr med Kaja LudwigKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Prof Dr Peter NeumannEvangelisches Krankenhaus Goumlttingen-Weende gGmbH Institut fuumlr Klinische Anaumlsthesiologie und Operative Intensivmedizin An der Lutter 24 37075 Goumlttingen

Prof Dr med Claudia Philippi-HoumlhneUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Uta-Carolin PietschUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Julia PochertUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH Universitaumlt Leipzig Medizinische FakultaumltInstitut fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public HealthPhilipp-Rosenthal-Str 5504103 LeipzigundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr med Sylke Schneider-KoriathKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr Allgemein- Viszeral- und GefaumlszligchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Dr med Claus SteuernagelElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und SchmerztherapieKlara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Maik Stiehler PhDUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Claudia StorkBerufsgenossenschaftliche Unfallklinik LudwigshafenPflegedirektionPflegedienstAbt IBFQSLudwig-Guttmann-Str 1367071 Ludwigshafen

Dr med Konrad StubbigKrankenhaus SachsenhausenSchulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Falk ThielemannUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr med Rudolf Alfred Weiner Krankenhaus Sachsenhausen Schulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Thomas WestphalKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr UnfallchirurgieOrthopaumldie und HandchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

PD Dr med Christoph H R WieseUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Prof Dr med Alfred WirthSonnenhang 1a49214 Bad Rothenfelde

Prof Dr med Hermann WriggeUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

PD Dr med Martin Zoremba DEAAUniversitaumltsklinikum Gieszligen und MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Prof Dr med Martina de ZwaanMedizinische Hochschule HannoverKlinik fuumlr Psychosomatik und PsychotherapieCarl-Neuberg-Str 130625 Hannover

vii

Vorwort

bdquoFor the first time ever overweight people outnumber average people in America Doesnt that make overweight the average then Last month you were fat now youre average ndash hey lets get a pizzaldquo

Jay Leno

Wir haben aumlhnlich wie die USA und viele andere Laumlnder ein Problem Deutschland wird dick ndash viel zu dick Die XXL-Gesellschaft wird auch unser Gesund-heitssystem beanspruchen Die Folgen des ausge-praumlgten Uumlbergewichts sind Stoffwechselstoumlrungen Herz-Kreislauf-Erkrankungen Tumoren Gelenk-schaumlden Depression und mehr Anaumlsthesisten In-tensivmediziner Notaumlrzte und Schmerztherapeuten sind schon heute von dem Ansturm der schwerge-wichtigen Patienten herausgefordert Und unsere Kliniken sind vielfach noch voumlllig unvorbereitet auf dieses Patientenkollektiv

Dieses Buch soll ein Praxisbuch fuumlr alle in der An-aumlsthesie Intensivmedizin Notfallmedizin und Schmerztherapie Taumltigen sein Auch Sie moumlchten sich den speziellen Herausforderungen der stark uumlbergewichtigen Patienten stellen und ihnen mit dem noumltigen Spezialwissen begegnen Dann ist die-ses Buch fuumlr Sie geschrieben

Unser Verleger Dr Thomas Hopfe hatte die Idee und den Mut ein praxisorientiertes Buch zu diesem aktuellen Thema zu veroumlffentlichen Wir haben die Idee aufgegriffen und koumlnnen mit diesem Werk eine Luumlcke schlieszligen Die Herausforderungen der Adipo-sitas werden nicht nur bdquoam Randeldquo abgehandelt

sondern zum Mittelpunkt all Ihrer Fragen und unse-rer Antworten Uns liegen die Themen und Inhalte am Herzen und wir machen sie sehr gern allen in-teressierten Lesern zugaumlnglich

Besonders stolz sind wir darauf dass so viele Ex-perten spontan zugesagt haben ihr Fachwissen durch unser Buch weiterzugeben Fuumlr dieses begeis-terte Engagement moumlchten wir uns an dieser Stelle bedanken Unsere Experten haben den aktuellen Wissenstand zum Thema fuumlr Sie gesichtet und dar-aus und aus ihrer langjaumlhrigen klinischen Erfahrung ein fundiertes Grundlagen- und ein praxisnahes An-wenderwissen formuliert die unserem Fachgebiet mehr Sicherheit im Umgang mit adipoumlsen Patienten und deren gesundheitlichen Problemen geben sollen

Uumlbung sei so der Philosoph Peter Sloterdijk

bdquojede Operation durch welche die Qualifikation des Handeln-den zur naumlchsten Ausfuumlhrung der gleichen Operation erhalten oder verbessert wird sei sie als Uumlbung deklariert oder nichtldquo

Sehr geehrte Leserinnen und Leser verstehen Sie bit-te das Lesen und Durcharbeiten dieses Buches oder auch nur einiger fuumlr Sie interessanter Kapitel als Uumlbung Dieses Werk moumlge Ihnen eine Anleitung sein

Essen und Regensburg Februar 2012

Klaus LewandowskiThomas Bein

ix

Inhalt

I ZahlenFaktenTrends _________________________________________________________ 11 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________________ 2

Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________________ 10Alfred Wirth

II PathophysiologiederAdipositas________________________________________________ 171 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________________ 18

Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

III PsychischeAspekte____________________________________________________________ 651 Adipositas aus psychosomatischer Sicht ________________________________________________ 66

Martina de Zwaan

2 Stigmatisierung Implikationen fuumlr die Kommunikation mit adipoumlsen Patienten _______________ 71Anja Hilbert und Miriam Geiser

IV ChirurgieundTraumatologie____________________________________________________ 791 Besonderheiten bei UumlbergewichtigenFettleibigen in Chirurgie und Traumatologie ____________ 80

Kaja Ludwig Sylke Schneider-Koriath und Thomas Westphal

2 Chirurgische Behandlung der morbiden Adipositas und metabolischer Stoumlrungen _____________ 86Rudolf Alfred Weiner

V AdipositasmanagementOrganisationAusstattungRegelungen______________________ 1031 Organisatorische Voraussetzungen Standard und medikolegale Aspekte _____________________ 104

Frank Dette und Juumlrgen Graf

2 Uumlbergewicht ndash ein Problem fuumlr die Arbeitsmedizin ______________________________________ 111Friedrich Hofmann und Nenad Kralj

3 Adipositasmanagement in der Klinik ndash Planung Analyse Umsetzung ________________________ 116Claudia Stork

4 Adipositasmanagement Equipment Raumlumlichkeiten Besonderheiten _______________________ 125Michael Bender und Mark Ulrich Gerbershagen

A Inhalt

x

VI AtemwegsmanagementundBeatmung_________________________________________ 1351 Atemwegsmanagement ____________________________________________________________ 136

Uta-Carolin Pietsch und Hermann Wrigge

2 Strategien der Beatmung und Entwoumlhnung ____________________________________________ 143Julia Pochert und Hermann Wrigge

VII LagerungsmanagementundMobilisation_______________________________________ 1531 Lagerungsmanagement und Lagerungstherapie in Anaumlsthesie und Intensivmedizin ___________ 154

Klaus Lewandowski und Monika Lewandowski

2 Physio- und bewegungstherapeutische Aspekte _________________________________________ 171Christine Graf

VIII ArzneimitteltherapiebeimadipoumlsenPatienten___________________________________ 177Einleitung __________________________________________________________________________ 178Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

1 Zentrale Begriffe der Pharmakokinetik ________________________________________________ 179Alexander Kratzer

2 Pharmakokinetische Besonderheiten beim adipoumlsen Patienten ____________________________ 182Alexander Kratzer

3 Pharmaka aus Anaumlsthesie und Intensivmedizin _________________________________________ 186Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

IX ErnaumlhrungFluumlssigkeitBlutundGerinnung______________________________________ 2031 Blutgerinnung und Antikoagulation __________________________________________________ 204

Claus Steuernagel

2 Ernaumlhrung Fluumlssigkeits- und Volumentherapie ndash Besonderheiten im Management des adipoumlsen Patienten ________________________________ 216Thomas Bein

X MonitoringundBildgebung___________________________________________________ 2211 Bildgebung bei Uumlbergewichtigen _____________________________________________________ 222

Uwe Keske

2 Monitoring bei Adipositas in AINS ____________________________________________________ 226Konrad Stubbig

XI AnalgesieundSedierung_____________________________________________________ 2391 Analgosedierung bei Adipositas ______________________________________________________ 240

Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

2 Akutschmerztherapie und postoperative Schmerztherapie bei adipoumlsen Patienten ____________ 246Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

3 Chronische Schmerztherapie bei Adipositas ____________________________________________ 252Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

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79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

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Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

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Jahr

BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

9

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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z)

Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

g Ge

wic

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unah

me

Inzi

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()

Zeit (Jahre)

40

35

30

25

20

15

10

5

00 1 2 3 4

Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

alen

z de

r Adi

posi

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(odd

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tio)

Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

40

30

20

10

0gt35

38

42

32

24

14

39

25 2421

16

23

30

24

18 19

26

19

32

2017

22

18

34

17

10

26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

2

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4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 3: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft

Klaus Lewandowski | Thomas Bein (Hrsg)

Adipositas-Managementin Anaumlsthesie Chirurgie Intensivmedizin

und Notfallmedizin

mit Beitraumlgen von

M Baumlumel | T Bein | M Bender | L Bindl | M Bluumlher | W Boemke | F Dette D Deufert | RCE Francis | E Fritz | M Geiser | MU Gerbershagen | C Graf

J Graf | K-P Guumlnther | A Hilbert | F Hofmann | A Joumlrres | T Kerner | U Keske H-H Koumlnig | A Konnopka | N Kralj | A Kratzer | P Kruska | CL Lassen

T Lehnert | K Lewandowski | M Lewandowski | K Ludwig | P Neumann C Philippi-Houmlhne | U-C Pietsch | J Pochert | SG Riedel-Heller | S Schneider-Koriath

C Steuernagel | M Stiehler | C Stork | K Stubbig | F Thielemann | RA Weiner T Westphal | CHR Wiese | A Wirth | H Wrigge | M Zoremba | M de Zwaan

Die Herausgeber

MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH amp Co KG Zimmerstr 11 10969 Berlin wwwmwv-berlinde

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Die Verfasser haben groszlige Muumlhe darauf verwandt die fachlichen Inhalte auf den Stand der Wissenschaft bei Drucklegung zu bringen Dennoch sind Irrtuumlmer oder Druckfehler nie auszuschlieszligen Daher kann der Verlag fuumlr Angaben zum diagnostischen oder therapeutischen Vorgehen (zum Beispiel Dosierungsanweisungen oder Applikationsformen) keine Gewaumlhr uumlbernehmen Derartige Angaben muumlssen vom Leser im Einzelfall anhand der Produktinformation der jeweiligen Hersteller und anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit uumlberpruumlft werden Eventuelle Errata zum Download finden Sie jederzeit aktuell auf der Verlags-Website

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Prof Dr med Klaus LewandowskiElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und Schmerztherapie Klara-Kopp-Weg 145138 Essen

Prof Dr med Thomas BeinUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193042 Regensburg

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Die Autoren

Dr rer nat Monika BaumlumelUniversitaumltsklinikum RegensburgJoseacute-Carreras-Centrum fuumlr Somatische ZelltherapieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Prof Dr med Thomas BeinUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193042 Regensburg

Dr med Michael BenderUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

PD Dr med Lutz BindlCentre Hospitalier de Luxembourg4 rue Barbleacute1210 LuxemburgLuxemburg

Prof Dr med Matthias BluumlherUniversitaumlt LeipzigDepartment fuumlr Innere MedizinKlinik fuumlr Endokrinologie und NephrologieLiebigstr 2004103 Leipzig

Prof Dr med Willehad BoemkeChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Dr med Frank DetteUniklinikum Gieszligen und Marburg Standort MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Dr Daniela DeufertPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

Dr med Roland C E FrancisChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

ao Univ-Prof Dr Elfriede FritzPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

MSc Miriam GeiserKlinik am KorsoFachzentrum fuumlr gestoumlrtes EssverhaltenOstkorso 432545 Bad Oeynhausen

PD Dr med Mark Ulrich Gerbershagen MBAUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

Prof Dr med Dr Sportwiss Christine GrafDeutsche Sporthochschule KoumllnInstitut fuumlr Bewegungs- und NeurowissenschaftAbteilung Bewegungs- und GesundheitsfoumlrderungAm Sportpark Muumlngersdorf 650933 Koumlln

Prof Dr med Juumlrgen GrafDeutsche Lufthansa AGMedizinischer DienstPassenger Medical CareMedical Operation CenterLufthansa Basis Tor 2160546 Frankfurt am Main

Prof Dr med Klaus-Peter GuumlntherUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr rer nat Anja HilbertUniversitaumlt LeipzigIntegriertes Forschungs- und Behandlungszentrum (IFB) AdipositasErkrankungenSelbststaumlndige Abteilung fuumlr Medizinische Psychologie und Medizinische SoziologieStephanstr 9c04103 Leipzig

Univ-Prof Dr rer nat Dr med Friedrich HofmannBergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Prof Dr med Achim JoumlrresChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinMedizinische Klinik m S Nephrologie und Internistische IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Prof Dr med Thoralf KernerAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

PD Dr med Uwe KeskeSt Marienhospital BuerSt Augustinus GmbHKlinik fuumlr RadiologieVirchowstr 12245886 Gelsenkirchen

Prof Dr Hans-Helmut KoumlnigUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr Alexander KonnopkaUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 Hamburg

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Prof Dr med Nenad Kralj Bergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Alexander KratzerUniversitaumltsklinikum RegensburgApothekeFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Dr med Patricia KruskaAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

Dr med Christoph L LassenUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Dipl-Soz Thomas LehnertUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Prof Dr med Klaus LewandowskiElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und Schmerztherapie Klara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Monika LewandowskiEssenco Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH amp Co KGZimmerstr 1110969 Berlin

Prof Dr med Kaja LudwigKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Prof Dr Peter NeumannEvangelisches Krankenhaus Goumlttingen-Weende gGmbH Institut fuumlr Klinische Anaumlsthesiologie und Operative Intensivmedizin An der Lutter 24 37075 Goumlttingen

Prof Dr med Claudia Philippi-HoumlhneUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Uta-Carolin PietschUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Julia PochertUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH Universitaumlt Leipzig Medizinische FakultaumltInstitut fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public HealthPhilipp-Rosenthal-Str 5504103 LeipzigundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr med Sylke Schneider-KoriathKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr Allgemein- Viszeral- und GefaumlszligchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Dr med Claus SteuernagelElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und SchmerztherapieKlara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Maik Stiehler PhDUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Claudia StorkBerufsgenossenschaftliche Unfallklinik LudwigshafenPflegedirektionPflegedienstAbt IBFQSLudwig-Guttmann-Str 1367071 Ludwigshafen

Dr med Konrad StubbigKrankenhaus SachsenhausenSchulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Falk ThielemannUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr med Rudolf Alfred Weiner Krankenhaus Sachsenhausen Schulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Thomas WestphalKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr UnfallchirurgieOrthopaumldie und HandchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

PD Dr med Christoph H R WieseUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Prof Dr med Alfred WirthSonnenhang 1a49214 Bad Rothenfelde

Prof Dr med Hermann WriggeUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

PD Dr med Martin Zoremba DEAAUniversitaumltsklinikum Gieszligen und MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Prof Dr med Martina de ZwaanMedizinische Hochschule HannoverKlinik fuumlr Psychosomatik und PsychotherapieCarl-Neuberg-Str 130625 Hannover

vii

Vorwort

bdquoFor the first time ever overweight people outnumber average people in America Doesnt that make overweight the average then Last month you were fat now youre average ndash hey lets get a pizzaldquo

Jay Leno

Wir haben aumlhnlich wie die USA und viele andere Laumlnder ein Problem Deutschland wird dick ndash viel zu dick Die XXL-Gesellschaft wird auch unser Gesund-heitssystem beanspruchen Die Folgen des ausge-praumlgten Uumlbergewichts sind Stoffwechselstoumlrungen Herz-Kreislauf-Erkrankungen Tumoren Gelenk-schaumlden Depression und mehr Anaumlsthesisten In-tensivmediziner Notaumlrzte und Schmerztherapeuten sind schon heute von dem Ansturm der schwerge-wichtigen Patienten herausgefordert Und unsere Kliniken sind vielfach noch voumlllig unvorbereitet auf dieses Patientenkollektiv

Dieses Buch soll ein Praxisbuch fuumlr alle in der An-aumlsthesie Intensivmedizin Notfallmedizin und Schmerztherapie Taumltigen sein Auch Sie moumlchten sich den speziellen Herausforderungen der stark uumlbergewichtigen Patienten stellen und ihnen mit dem noumltigen Spezialwissen begegnen Dann ist die-ses Buch fuumlr Sie geschrieben

Unser Verleger Dr Thomas Hopfe hatte die Idee und den Mut ein praxisorientiertes Buch zu diesem aktuellen Thema zu veroumlffentlichen Wir haben die Idee aufgegriffen und koumlnnen mit diesem Werk eine Luumlcke schlieszligen Die Herausforderungen der Adipo-sitas werden nicht nur bdquoam Randeldquo abgehandelt

sondern zum Mittelpunkt all Ihrer Fragen und unse-rer Antworten Uns liegen die Themen und Inhalte am Herzen und wir machen sie sehr gern allen in-teressierten Lesern zugaumlnglich

Besonders stolz sind wir darauf dass so viele Ex-perten spontan zugesagt haben ihr Fachwissen durch unser Buch weiterzugeben Fuumlr dieses begeis-terte Engagement moumlchten wir uns an dieser Stelle bedanken Unsere Experten haben den aktuellen Wissenstand zum Thema fuumlr Sie gesichtet und dar-aus und aus ihrer langjaumlhrigen klinischen Erfahrung ein fundiertes Grundlagen- und ein praxisnahes An-wenderwissen formuliert die unserem Fachgebiet mehr Sicherheit im Umgang mit adipoumlsen Patienten und deren gesundheitlichen Problemen geben sollen

Uumlbung sei so der Philosoph Peter Sloterdijk

bdquojede Operation durch welche die Qualifikation des Handeln-den zur naumlchsten Ausfuumlhrung der gleichen Operation erhalten oder verbessert wird sei sie als Uumlbung deklariert oder nichtldquo

Sehr geehrte Leserinnen und Leser verstehen Sie bit-te das Lesen und Durcharbeiten dieses Buches oder auch nur einiger fuumlr Sie interessanter Kapitel als Uumlbung Dieses Werk moumlge Ihnen eine Anleitung sein

Essen und Regensburg Februar 2012

Klaus LewandowskiThomas Bein

ix

Inhalt

I ZahlenFaktenTrends _________________________________________________________ 11 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________________ 2

Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________________ 10Alfred Wirth

II PathophysiologiederAdipositas________________________________________________ 171 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________________ 18

Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

III PsychischeAspekte____________________________________________________________ 651 Adipositas aus psychosomatischer Sicht ________________________________________________ 66

Martina de Zwaan

2 Stigmatisierung Implikationen fuumlr die Kommunikation mit adipoumlsen Patienten _______________ 71Anja Hilbert und Miriam Geiser

IV ChirurgieundTraumatologie____________________________________________________ 791 Besonderheiten bei UumlbergewichtigenFettleibigen in Chirurgie und Traumatologie ____________ 80

Kaja Ludwig Sylke Schneider-Koriath und Thomas Westphal

2 Chirurgische Behandlung der morbiden Adipositas und metabolischer Stoumlrungen _____________ 86Rudolf Alfred Weiner

V AdipositasmanagementOrganisationAusstattungRegelungen______________________ 1031 Organisatorische Voraussetzungen Standard und medikolegale Aspekte _____________________ 104

Frank Dette und Juumlrgen Graf

2 Uumlbergewicht ndash ein Problem fuumlr die Arbeitsmedizin ______________________________________ 111Friedrich Hofmann und Nenad Kralj

3 Adipositasmanagement in der Klinik ndash Planung Analyse Umsetzung ________________________ 116Claudia Stork

4 Adipositasmanagement Equipment Raumlumlichkeiten Besonderheiten _______________________ 125Michael Bender und Mark Ulrich Gerbershagen

A Inhalt

x

VI AtemwegsmanagementundBeatmung_________________________________________ 1351 Atemwegsmanagement ____________________________________________________________ 136

Uta-Carolin Pietsch und Hermann Wrigge

2 Strategien der Beatmung und Entwoumlhnung ____________________________________________ 143Julia Pochert und Hermann Wrigge

VII LagerungsmanagementundMobilisation_______________________________________ 1531 Lagerungsmanagement und Lagerungstherapie in Anaumlsthesie und Intensivmedizin ___________ 154

Klaus Lewandowski und Monika Lewandowski

2 Physio- und bewegungstherapeutische Aspekte _________________________________________ 171Christine Graf

VIII ArzneimitteltherapiebeimadipoumlsenPatienten___________________________________ 177Einleitung __________________________________________________________________________ 178Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

1 Zentrale Begriffe der Pharmakokinetik ________________________________________________ 179Alexander Kratzer

2 Pharmakokinetische Besonderheiten beim adipoumlsen Patienten ____________________________ 182Alexander Kratzer

3 Pharmaka aus Anaumlsthesie und Intensivmedizin _________________________________________ 186Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

IX ErnaumlhrungFluumlssigkeitBlutundGerinnung______________________________________ 2031 Blutgerinnung und Antikoagulation __________________________________________________ 204

Claus Steuernagel

2 Ernaumlhrung Fluumlssigkeits- und Volumentherapie ndash Besonderheiten im Management des adipoumlsen Patienten ________________________________ 216Thomas Bein

X MonitoringundBildgebung___________________________________________________ 2211 Bildgebung bei Uumlbergewichtigen _____________________________________________________ 222

Uwe Keske

2 Monitoring bei Adipositas in AINS ____________________________________________________ 226Konrad Stubbig

XI AnalgesieundSedierung_____________________________________________________ 2391 Analgosedierung bei Adipositas ______________________________________________________ 240

Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

2 Akutschmerztherapie und postoperative Schmerztherapie bei adipoumlsen Patienten ____________ 246Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

3 Chronische Schmerztherapie bei Adipositas ____________________________________________ 252Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

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Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

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Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

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BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

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I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

g Ge

wic

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unah

me

Inzi

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()

Zeit (Jahre)

40

35

30

25

20

15

10

5

00 1 2 3 4

Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

alen

z de

r Adi

posi

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(odd

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tio)

Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

40

30

20

10

0gt35

38

42

32

24

14

39

25 2421

16

23

30

24

18 19

26

19

32

2017

22

18

34

17

10

26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 4: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

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Prof Dr med Klaus LewandowskiElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und Schmerztherapie Klara-Kopp-Weg 145138 Essen

Prof Dr med Thomas BeinUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193042 Regensburg

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Die Autoren

Dr rer nat Monika BaumlumelUniversitaumltsklinikum RegensburgJoseacute-Carreras-Centrum fuumlr Somatische ZelltherapieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Prof Dr med Thomas BeinUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193042 Regensburg

Dr med Michael BenderUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

PD Dr med Lutz BindlCentre Hospitalier de Luxembourg4 rue Barbleacute1210 LuxemburgLuxemburg

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Prof Dr med Willehad BoemkeChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Dr med Frank DetteUniklinikum Gieszligen und Marburg Standort MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Dr Daniela DeufertPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

Dr med Roland C E FrancisChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

ao Univ-Prof Dr Elfriede FritzPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

MSc Miriam GeiserKlinik am KorsoFachzentrum fuumlr gestoumlrtes EssverhaltenOstkorso 432545 Bad Oeynhausen

PD Dr med Mark Ulrich Gerbershagen MBAUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

Prof Dr med Dr Sportwiss Christine GrafDeutsche Sporthochschule KoumllnInstitut fuumlr Bewegungs- und NeurowissenschaftAbteilung Bewegungs- und GesundheitsfoumlrderungAm Sportpark Muumlngersdorf 650933 Koumlln

Prof Dr med Juumlrgen GrafDeutsche Lufthansa AGMedizinischer DienstPassenger Medical CareMedical Operation CenterLufthansa Basis Tor 2160546 Frankfurt am Main

Prof Dr med Klaus-Peter GuumlntherUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr rer nat Anja HilbertUniversitaumlt LeipzigIntegriertes Forschungs- und Behandlungszentrum (IFB) AdipositasErkrankungenSelbststaumlndige Abteilung fuumlr Medizinische Psychologie und Medizinische SoziologieStephanstr 9c04103 Leipzig

Univ-Prof Dr rer nat Dr med Friedrich HofmannBergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Prof Dr med Achim JoumlrresChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinMedizinische Klinik m S Nephrologie und Internistische IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Prof Dr med Thoralf KernerAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

PD Dr med Uwe KeskeSt Marienhospital BuerSt Augustinus GmbHKlinik fuumlr RadiologieVirchowstr 12245886 Gelsenkirchen

Prof Dr Hans-Helmut KoumlnigUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr Alexander KonnopkaUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 Hamburg

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Die Autoren

Prof Dr med Nenad Kralj Bergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Alexander KratzerUniversitaumltsklinikum RegensburgApothekeFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Dr med Patricia KruskaAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

Dr med Christoph L LassenUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Dipl-Soz Thomas LehnertUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Prof Dr med Klaus LewandowskiElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und Schmerztherapie Klara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Monika LewandowskiEssenco Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH amp Co KGZimmerstr 1110969 Berlin

Prof Dr med Kaja LudwigKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Prof Dr Peter NeumannEvangelisches Krankenhaus Goumlttingen-Weende gGmbH Institut fuumlr Klinische Anaumlsthesiologie und Operative Intensivmedizin An der Lutter 24 37075 Goumlttingen

Prof Dr med Claudia Philippi-HoumlhneUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Uta-Carolin PietschUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Julia PochertUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH Universitaumlt Leipzig Medizinische FakultaumltInstitut fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public HealthPhilipp-Rosenthal-Str 5504103 LeipzigundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr med Sylke Schneider-KoriathKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr Allgemein- Viszeral- und GefaumlszligchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Dr med Claus SteuernagelElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und SchmerztherapieKlara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Maik Stiehler PhDUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Claudia StorkBerufsgenossenschaftliche Unfallklinik LudwigshafenPflegedirektionPflegedienstAbt IBFQSLudwig-Guttmann-Str 1367071 Ludwigshafen

Dr med Konrad StubbigKrankenhaus SachsenhausenSchulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Falk ThielemannUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr med Rudolf Alfred Weiner Krankenhaus Sachsenhausen Schulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Thomas WestphalKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr UnfallchirurgieOrthopaumldie und HandchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

PD Dr med Christoph H R WieseUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Prof Dr med Alfred WirthSonnenhang 1a49214 Bad Rothenfelde

Prof Dr med Hermann WriggeUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

PD Dr med Martin Zoremba DEAAUniversitaumltsklinikum Gieszligen und MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Prof Dr med Martina de ZwaanMedizinische Hochschule HannoverKlinik fuumlr Psychosomatik und PsychotherapieCarl-Neuberg-Str 130625 Hannover

vii

Vorwort

bdquoFor the first time ever overweight people outnumber average people in America Doesnt that make overweight the average then Last month you were fat now youre average ndash hey lets get a pizzaldquo

Jay Leno

Wir haben aumlhnlich wie die USA und viele andere Laumlnder ein Problem Deutschland wird dick ndash viel zu dick Die XXL-Gesellschaft wird auch unser Gesund-heitssystem beanspruchen Die Folgen des ausge-praumlgten Uumlbergewichts sind Stoffwechselstoumlrungen Herz-Kreislauf-Erkrankungen Tumoren Gelenk-schaumlden Depression und mehr Anaumlsthesisten In-tensivmediziner Notaumlrzte und Schmerztherapeuten sind schon heute von dem Ansturm der schwerge-wichtigen Patienten herausgefordert Und unsere Kliniken sind vielfach noch voumlllig unvorbereitet auf dieses Patientenkollektiv

Dieses Buch soll ein Praxisbuch fuumlr alle in der An-aumlsthesie Intensivmedizin Notfallmedizin und Schmerztherapie Taumltigen sein Auch Sie moumlchten sich den speziellen Herausforderungen der stark uumlbergewichtigen Patienten stellen und ihnen mit dem noumltigen Spezialwissen begegnen Dann ist die-ses Buch fuumlr Sie geschrieben

Unser Verleger Dr Thomas Hopfe hatte die Idee und den Mut ein praxisorientiertes Buch zu diesem aktuellen Thema zu veroumlffentlichen Wir haben die Idee aufgegriffen und koumlnnen mit diesem Werk eine Luumlcke schlieszligen Die Herausforderungen der Adipo-sitas werden nicht nur bdquoam Randeldquo abgehandelt

sondern zum Mittelpunkt all Ihrer Fragen und unse-rer Antworten Uns liegen die Themen und Inhalte am Herzen und wir machen sie sehr gern allen in-teressierten Lesern zugaumlnglich

Besonders stolz sind wir darauf dass so viele Ex-perten spontan zugesagt haben ihr Fachwissen durch unser Buch weiterzugeben Fuumlr dieses begeis-terte Engagement moumlchten wir uns an dieser Stelle bedanken Unsere Experten haben den aktuellen Wissenstand zum Thema fuumlr Sie gesichtet und dar-aus und aus ihrer langjaumlhrigen klinischen Erfahrung ein fundiertes Grundlagen- und ein praxisnahes An-wenderwissen formuliert die unserem Fachgebiet mehr Sicherheit im Umgang mit adipoumlsen Patienten und deren gesundheitlichen Problemen geben sollen

Uumlbung sei so der Philosoph Peter Sloterdijk

bdquojede Operation durch welche die Qualifikation des Handeln-den zur naumlchsten Ausfuumlhrung der gleichen Operation erhalten oder verbessert wird sei sie als Uumlbung deklariert oder nichtldquo

Sehr geehrte Leserinnen und Leser verstehen Sie bit-te das Lesen und Durcharbeiten dieses Buches oder auch nur einiger fuumlr Sie interessanter Kapitel als Uumlbung Dieses Werk moumlge Ihnen eine Anleitung sein

Essen und Regensburg Februar 2012

Klaus LewandowskiThomas Bein

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Inhalt

I ZahlenFaktenTrends _________________________________________________________ 11 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________________ 2

Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________________ 10Alfred Wirth

II PathophysiologiederAdipositas________________________________________________ 171 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________________ 18

Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

III PsychischeAspekte____________________________________________________________ 651 Adipositas aus psychosomatischer Sicht ________________________________________________ 66

Martina de Zwaan

2 Stigmatisierung Implikationen fuumlr die Kommunikation mit adipoumlsen Patienten _______________ 71Anja Hilbert und Miriam Geiser

IV ChirurgieundTraumatologie____________________________________________________ 791 Besonderheiten bei UumlbergewichtigenFettleibigen in Chirurgie und Traumatologie ____________ 80

Kaja Ludwig Sylke Schneider-Koriath und Thomas Westphal

2 Chirurgische Behandlung der morbiden Adipositas und metabolischer Stoumlrungen _____________ 86Rudolf Alfred Weiner

V AdipositasmanagementOrganisationAusstattungRegelungen______________________ 1031 Organisatorische Voraussetzungen Standard und medikolegale Aspekte _____________________ 104

Frank Dette und Juumlrgen Graf

2 Uumlbergewicht ndash ein Problem fuumlr die Arbeitsmedizin ______________________________________ 111Friedrich Hofmann und Nenad Kralj

3 Adipositasmanagement in der Klinik ndash Planung Analyse Umsetzung ________________________ 116Claudia Stork

4 Adipositasmanagement Equipment Raumlumlichkeiten Besonderheiten _______________________ 125Michael Bender und Mark Ulrich Gerbershagen

A Inhalt

x

VI AtemwegsmanagementundBeatmung_________________________________________ 1351 Atemwegsmanagement ____________________________________________________________ 136

Uta-Carolin Pietsch und Hermann Wrigge

2 Strategien der Beatmung und Entwoumlhnung ____________________________________________ 143Julia Pochert und Hermann Wrigge

VII LagerungsmanagementundMobilisation_______________________________________ 1531 Lagerungsmanagement und Lagerungstherapie in Anaumlsthesie und Intensivmedizin ___________ 154

Klaus Lewandowski und Monika Lewandowski

2 Physio- und bewegungstherapeutische Aspekte _________________________________________ 171Christine Graf

VIII ArzneimitteltherapiebeimadipoumlsenPatienten___________________________________ 177Einleitung __________________________________________________________________________ 178Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

1 Zentrale Begriffe der Pharmakokinetik ________________________________________________ 179Alexander Kratzer

2 Pharmakokinetische Besonderheiten beim adipoumlsen Patienten ____________________________ 182Alexander Kratzer

3 Pharmaka aus Anaumlsthesie und Intensivmedizin _________________________________________ 186Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

IX ErnaumlhrungFluumlssigkeitBlutundGerinnung______________________________________ 2031 Blutgerinnung und Antikoagulation __________________________________________________ 204

Claus Steuernagel

2 Ernaumlhrung Fluumlssigkeits- und Volumentherapie ndash Besonderheiten im Management des adipoumlsen Patienten ________________________________ 216Thomas Bein

X MonitoringundBildgebung___________________________________________________ 2211 Bildgebung bei Uumlbergewichtigen _____________________________________________________ 222

Uwe Keske

2 Monitoring bei Adipositas in AINS ____________________________________________________ 226Konrad Stubbig

XI AnalgesieundSedierung_____________________________________________________ 2391 Analgosedierung bei Adipositas ______________________________________________________ 240

Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

2 Akutschmerztherapie und postoperative Schmerztherapie bei adipoumlsen Patienten ____________ 246Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

3 Chronische Schmerztherapie bei Adipositas ____________________________________________ 252Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

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0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

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Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

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BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

9

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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z)

Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

g Ge

wic

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unah

me

Inzi

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()

Zeit (Jahre)

40

35

30

25

20

15

10

5

00 1 2 3 4

Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

alen

z de

r Adi

posi

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(odd

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tio)

Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

40

30

20

10

0gt35

38

42

32

24

14

39

25 2421

16

23

30

24

18 19

26

19

32

2017

22

18

34

17

10

26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 5: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

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Die Autoren

Dr rer nat Monika BaumlumelUniversitaumltsklinikum RegensburgJoseacute-Carreras-Centrum fuumlr Somatische ZelltherapieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Prof Dr med Thomas BeinUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193042 Regensburg

Dr med Michael BenderUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

PD Dr med Lutz BindlCentre Hospitalier de Luxembourg4 rue Barbleacute1210 LuxemburgLuxemburg

Prof Dr med Matthias BluumlherUniversitaumlt LeipzigDepartment fuumlr Innere MedizinKlinik fuumlr Endokrinologie und NephrologieLiebigstr 2004103 Leipzig

Prof Dr med Willehad BoemkeChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Dr med Frank DetteUniklinikum Gieszligen und Marburg Standort MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Dr Daniela DeufertPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

Dr med Roland C E FrancisChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinCampus Virchow-KlinikumKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie mS operative IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

ao Univ-Prof Dr Elfriede FritzPrivate Universitaumlt fuumlr Gesundheitswissenschaften und Medizinische Informatik und Technik (UMIT)PflegewissenschaftGerontologieEduard Wallnoumlfer-Zentrum 16060 Hall in TirolOumlsterreich

MSc Miriam GeiserKlinik am KorsoFachzentrum fuumlr gestoumlrtes EssverhaltenOstkorso 432545 Bad Oeynhausen

PD Dr med Mark Ulrich Gerbershagen MBAUniversitaumltsklinikum WittenHerdeckeKrankenhaus Koumlln-MerheimKlinik fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinLehrstuhl fuumlr Anaumlsthesiologie IIOstmerheimer Str 20051109 Koumlln

Prof Dr med Dr Sportwiss Christine GrafDeutsche Sporthochschule KoumllnInstitut fuumlr Bewegungs- und NeurowissenschaftAbteilung Bewegungs- und GesundheitsfoumlrderungAm Sportpark Muumlngersdorf 650933 Koumlln

Prof Dr med Juumlrgen GrafDeutsche Lufthansa AGMedizinischer DienstPassenger Medical CareMedical Operation CenterLufthansa Basis Tor 2160546 Frankfurt am Main

Prof Dr med Klaus-Peter GuumlntherUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr rer nat Anja HilbertUniversitaumlt LeipzigIntegriertes Forschungs- und Behandlungszentrum (IFB) AdipositasErkrankungenSelbststaumlndige Abteilung fuumlr Medizinische Psychologie und Medizinische SoziologieStephanstr 9c04103 Leipzig

Univ-Prof Dr rer nat Dr med Friedrich HofmannBergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Prof Dr med Achim JoumlrresChariteacute ndash Universitaumltsmedizin BerlinMedizinische Klinik m S Nephrologie und Internistische IntensivmedizinAugustenburger Platz 113353 Berlin

Prof Dr med Thoralf KernerAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

PD Dr med Uwe KeskeSt Marienhospital BuerSt Augustinus GmbHKlinik fuumlr RadiologieVirchowstr 12245886 Gelsenkirchen

Prof Dr Hans-Helmut KoumlnigUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr Alexander KonnopkaUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 Hamburg

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Die Autoren

Prof Dr med Nenad Kralj Bergische Universitaumlt WuppertalFachbereich D Abteilung SicherheitstechnikArbeitsphysiologie Arbeitsmedizin und InfektionsschutzGauszligstr 2042119 Wuppertal

Alexander KratzerUniversitaumltsklinikum RegensburgApothekeFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193053 Regensburg

Dr med Patricia KruskaAsklepios Klinik HarburgAbteilung fuumlr Anaumlsthesiologie und operative IntensivmedizinEiszligendorfer Pferdeweg 5221075 Hamburg

Dr med Christoph L LassenUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Dipl-Soz Thomas LehnertUniversitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG)Martinistr 5220246 HamburgundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Prof Dr med Klaus LewandowskiElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und Schmerztherapie Klara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Monika LewandowskiEssenco Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH amp Co KGZimmerstr 1110969 Berlin

Prof Dr med Kaja LudwigKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Prof Dr Peter NeumannEvangelisches Krankenhaus Goumlttingen-Weende gGmbH Institut fuumlr Klinische Anaumlsthesiologie und Operative Intensivmedizin An der Lutter 24 37075 Goumlttingen

Prof Dr med Claudia Philippi-HoumlhneUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Uta-Carolin PietschUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Julia PochertUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH Universitaumlt Leipzig Medizinische FakultaumltInstitut fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public HealthPhilipp-Rosenthal-Str 5504103 LeipzigundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr med Sylke Schneider-KoriathKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr Allgemein- Viszeral- und GefaumlszligchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Dr med Claus SteuernagelElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und SchmerztherapieKlara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Maik Stiehler PhDUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Claudia StorkBerufsgenossenschaftliche Unfallklinik LudwigshafenPflegedirektionPflegedienstAbt IBFQSLudwig-Guttmann-Str 1367071 Ludwigshafen

Dr med Konrad StubbigKrankenhaus SachsenhausenSchulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Falk ThielemannUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr med Rudolf Alfred Weiner Krankenhaus Sachsenhausen Schulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Thomas WestphalKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr UnfallchirurgieOrthopaumldie und HandchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

PD Dr med Christoph H R WieseUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Prof Dr med Alfred WirthSonnenhang 1a49214 Bad Rothenfelde

Prof Dr med Hermann WriggeUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

PD Dr med Martin Zoremba DEAAUniversitaumltsklinikum Gieszligen und MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Prof Dr med Martina de ZwaanMedizinische Hochschule HannoverKlinik fuumlr Psychosomatik und PsychotherapieCarl-Neuberg-Str 130625 Hannover

vii

Vorwort

bdquoFor the first time ever overweight people outnumber average people in America Doesnt that make overweight the average then Last month you were fat now youre average ndash hey lets get a pizzaldquo

Jay Leno

Wir haben aumlhnlich wie die USA und viele andere Laumlnder ein Problem Deutschland wird dick ndash viel zu dick Die XXL-Gesellschaft wird auch unser Gesund-heitssystem beanspruchen Die Folgen des ausge-praumlgten Uumlbergewichts sind Stoffwechselstoumlrungen Herz-Kreislauf-Erkrankungen Tumoren Gelenk-schaumlden Depression und mehr Anaumlsthesisten In-tensivmediziner Notaumlrzte und Schmerztherapeuten sind schon heute von dem Ansturm der schwerge-wichtigen Patienten herausgefordert Und unsere Kliniken sind vielfach noch voumlllig unvorbereitet auf dieses Patientenkollektiv

Dieses Buch soll ein Praxisbuch fuumlr alle in der An-aumlsthesie Intensivmedizin Notfallmedizin und Schmerztherapie Taumltigen sein Auch Sie moumlchten sich den speziellen Herausforderungen der stark uumlbergewichtigen Patienten stellen und ihnen mit dem noumltigen Spezialwissen begegnen Dann ist die-ses Buch fuumlr Sie geschrieben

Unser Verleger Dr Thomas Hopfe hatte die Idee und den Mut ein praxisorientiertes Buch zu diesem aktuellen Thema zu veroumlffentlichen Wir haben die Idee aufgegriffen und koumlnnen mit diesem Werk eine Luumlcke schlieszligen Die Herausforderungen der Adipo-sitas werden nicht nur bdquoam Randeldquo abgehandelt

sondern zum Mittelpunkt all Ihrer Fragen und unse-rer Antworten Uns liegen die Themen und Inhalte am Herzen und wir machen sie sehr gern allen in-teressierten Lesern zugaumlnglich

Besonders stolz sind wir darauf dass so viele Ex-perten spontan zugesagt haben ihr Fachwissen durch unser Buch weiterzugeben Fuumlr dieses begeis-terte Engagement moumlchten wir uns an dieser Stelle bedanken Unsere Experten haben den aktuellen Wissenstand zum Thema fuumlr Sie gesichtet und dar-aus und aus ihrer langjaumlhrigen klinischen Erfahrung ein fundiertes Grundlagen- und ein praxisnahes An-wenderwissen formuliert die unserem Fachgebiet mehr Sicherheit im Umgang mit adipoumlsen Patienten und deren gesundheitlichen Problemen geben sollen

Uumlbung sei so der Philosoph Peter Sloterdijk

bdquojede Operation durch welche die Qualifikation des Handeln-den zur naumlchsten Ausfuumlhrung der gleichen Operation erhalten oder verbessert wird sei sie als Uumlbung deklariert oder nichtldquo

Sehr geehrte Leserinnen und Leser verstehen Sie bit-te das Lesen und Durcharbeiten dieses Buches oder auch nur einiger fuumlr Sie interessanter Kapitel als Uumlbung Dieses Werk moumlge Ihnen eine Anleitung sein

Essen und Regensburg Februar 2012

Klaus LewandowskiThomas Bein

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Inhalt

I ZahlenFaktenTrends _________________________________________________________ 11 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________________ 2

Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________________ 10Alfred Wirth

II PathophysiologiederAdipositas________________________________________________ 171 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________________ 18

Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

III PsychischeAspekte____________________________________________________________ 651 Adipositas aus psychosomatischer Sicht ________________________________________________ 66

Martina de Zwaan

2 Stigmatisierung Implikationen fuumlr die Kommunikation mit adipoumlsen Patienten _______________ 71Anja Hilbert und Miriam Geiser

IV ChirurgieundTraumatologie____________________________________________________ 791 Besonderheiten bei UumlbergewichtigenFettleibigen in Chirurgie und Traumatologie ____________ 80

Kaja Ludwig Sylke Schneider-Koriath und Thomas Westphal

2 Chirurgische Behandlung der morbiden Adipositas und metabolischer Stoumlrungen _____________ 86Rudolf Alfred Weiner

V AdipositasmanagementOrganisationAusstattungRegelungen______________________ 1031 Organisatorische Voraussetzungen Standard und medikolegale Aspekte _____________________ 104

Frank Dette und Juumlrgen Graf

2 Uumlbergewicht ndash ein Problem fuumlr die Arbeitsmedizin ______________________________________ 111Friedrich Hofmann und Nenad Kralj

3 Adipositasmanagement in der Klinik ndash Planung Analyse Umsetzung ________________________ 116Claudia Stork

4 Adipositasmanagement Equipment Raumlumlichkeiten Besonderheiten _______________________ 125Michael Bender und Mark Ulrich Gerbershagen

A Inhalt

x

VI AtemwegsmanagementundBeatmung_________________________________________ 1351 Atemwegsmanagement ____________________________________________________________ 136

Uta-Carolin Pietsch und Hermann Wrigge

2 Strategien der Beatmung und Entwoumlhnung ____________________________________________ 143Julia Pochert und Hermann Wrigge

VII LagerungsmanagementundMobilisation_______________________________________ 1531 Lagerungsmanagement und Lagerungstherapie in Anaumlsthesie und Intensivmedizin ___________ 154

Klaus Lewandowski und Monika Lewandowski

2 Physio- und bewegungstherapeutische Aspekte _________________________________________ 171Christine Graf

VIII ArzneimitteltherapiebeimadipoumlsenPatienten___________________________________ 177Einleitung __________________________________________________________________________ 178Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

1 Zentrale Begriffe der Pharmakokinetik ________________________________________________ 179Alexander Kratzer

2 Pharmakokinetische Besonderheiten beim adipoumlsen Patienten ____________________________ 182Alexander Kratzer

3 Pharmaka aus Anaumlsthesie und Intensivmedizin _________________________________________ 186Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

IX ErnaumlhrungFluumlssigkeitBlutundGerinnung______________________________________ 2031 Blutgerinnung und Antikoagulation __________________________________________________ 204

Claus Steuernagel

2 Ernaumlhrung Fluumlssigkeits- und Volumentherapie ndash Besonderheiten im Management des adipoumlsen Patienten ________________________________ 216Thomas Bein

X MonitoringundBildgebung___________________________________________________ 2211 Bildgebung bei Uumlbergewichtigen _____________________________________________________ 222

Uwe Keske

2 Monitoring bei Adipositas in AINS ____________________________________________________ 226Konrad Stubbig

XI AnalgesieundSedierung_____________________________________________________ 2391 Analgosedierung bei Adipositas ______________________________________________________ 240

Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

2 Akutschmerztherapie und postoperative Schmerztherapie bei adipoumlsen Patienten ____________ 246Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

3 Chronische Schmerztherapie bei Adipositas ____________________________________________ 252Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

155

149

138

13

112

11

99

79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

2572

0

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2000

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3000

Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

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BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

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I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

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I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

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0gt35

38

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25 2421

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18 19

26

19

32

2017

22

18

34

17

10

26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

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gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

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10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

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Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 6: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

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Prof Dr Peter NeumannEvangelisches Krankenhaus Goumlttingen-Weende gGmbH Institut fuumlr Klinische Anaumlsthesiologie und Operative Intensivmedizin An der Lutter 24 37075 Goumlttingen

Prof Dr med Claudia Philippi-HoumlhneUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Uta-Carolin PietschUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Dr med Julia PochertUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH Universitaumlt Leipzig Medizinische FakultaumltInstitut fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public HealthPhilipp-Rosenthal-Str 5504103 LeipzigundUniversitaumltsmedizin LeipzigIFB AdipositasErkrankungenStephanstr 9c04103 Leipzig

Dr med Sylke Schneider-KoriathKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr Allgemein- Viszeral- und GefaumlszligchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

Dr med Claus SteuernagelElisabeth-Krankenhaus Essen Klinik fuumlr Anaumlsthesiologie Intensivmedizin und SchmerztherapieKlara-Kopp-Weg 145138 Essen

Dr med Maik Stiehler PhDUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Claudia StorkBerufsgenossenschaftliche Unfallklinik LudwigshafenPflegedirektionPflegedienstAbt IBFQSLudwig-Guttmann-Str 1367071 Ludwigshafen

Dr med Konrad StubbigKrankenhaus SachsenhausenSchulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Falk ThielemannUniversitaumltsklinikum Carl Gustav CarusKlinik und Poliklinik fuumlr OrthopaumldieFetscherstr 7401307 Dresden

Prof Dr med Rudolf Alfred Weiner Krankenhaus Sachsenhausen Schulstr 3160594 Frankfurt am Main

Dr med Thomas WestphalKlinikum Suumldstadt RostockKlinik fuumlr ChirurgieZentrum fuumlr UnfallchirurgieOrthopaumldie und HandchirurgieSuumldring 8118059 Rostock

PD Dr med Christoph H R WieseUniversitaumltsklinikum RegensburgKlinik fuumlr AnaumlsthesiologieFranz-Josef-Strauszlig-Allee 1193051 Regensburg

Prof Dr med Alfred WirthSonnenhang 1a49214 Bad Rothenfelde

Prof Dr med Hermann WriggeUniversitaumltsklinikum Leipzig AoumlRKlinik und Poliklinik fuumlr Anaumlsthesiologie und Intensivtherapie Liebigstr 20 04103 Leipzig

PD Dr med Martin Zoremba DEAAUniversitaumltsklinikum Gieszligen und MarburgKlinik fuumlr Anaumlsthesie und Intensivtherapie Baldingerstr35033 Marburg

Prof Dr med Martina de ZwaanMedizinische Hochschule HannoverKlinik fuumlr Psychosomatik und PsychotherapieCarl-Neuberg-Str 130625 Hannover

vii

Vorwort

bdquoFor the first time ever overweight people outnumber average people in America Doesnt that make overweight the average then Last month you were fat now youre average ndash hey lets get a pizzaldquo

Jay Leno

Wir haben aumlhnlich wie die USA und viele andere Laumlnder ein Problem Deutschland wird dick ndash viel zu dick Die XXL-Gesellschaft wird auch unser Gesund-heitssystem beanspruchen Die Folgen des ausge-praumlgten Uumlbergewichts sind Stoffwechselstoumlrungen Herz-Kreislauf-Erkrankungen Tumoren Gelenk-schaumlden Depression und mehr Anaumlsthesisten In-tensivmediziner Notaumlrzte und Schmerztherapeuten sind schon heute von dem Ansturm der schwerge-wichtigen Patienten herausgefordert Und unsere Kliniken sind vielfach noch voumlllig unvorbereitet auf dieses Patientenkollektiv

Dieses Buch soll ein Praxisbuch fuumlr alle in der An-aumlsthesie Intensivmedizin Notfallmedizin und Schmerztherapie Taumltigen sein Auch Sie moumlchten sich den speziellen Herausforderungen der stark uumlbergewichtigen Patienten stellen und ihnen mit dem noumltigen Spezialwissen begegnen Dann ist die-ses Buch fuumlr Sie geschrieben

Unser Verleger Dr Thomas Hopfe hatte die Idee und den Mut ein praxisorientiertes Buch zu diesem aktuellen Thema zu veroumlffentlichen Wir haben die Idee aufgegriffen und koumlnnen mit diesem Werk eine Luumlcke schlieszligen Die Herausforderungen der Adipo-sitas werden nicht nur bdquoam Randeldquo abgehandelt

sondern zum Mittelpunkt all Ihrer Fragen und unse-rer Antworten Uns liegen die Themen und Inhalte am Herzen und wir machen sie sehr gern allen in-teressierten Lesern zugaumlnglich

Besonders stolz sind wir darauf dass so viele Ex-perten spontan zugesagt haben ihr Fachwissen durch unser Buch weiterzugeben Fuumlr dieses begeis-terte Engagement moumlchten wir uns an dieser Stelle bedanken Unsere Experten haben den aktuellen Wissenstand zum Thema fuumlr Sie gesichtet und dar-aus und aus ihrer langjaumlhrigen klinischen Erfahrung ein fundiertes Grundlagen- und ein praxisnahes An-wenderwissen formuliert die unserem Fachgebiet mehr Sicherheit im Umgang mit adipoumlsen Patienten und deren gesundheitlichen Problemen geben sollen

Uumlbung sei so der Philosoph Peter Sloterdijk

bdquojede Operation durch welche die Qualifikation des Handeln-den zur naumlchsten Ausfuumlhrung der gleichen Operation erhalten oder verbessert wird sei sie als Uumlbung deklariert oder nichtldquo

Sehr geehrte Leserinnen und Leser verstehen Sie bit-te das Lesen und Durcharbeiten dieses Buches oder auch nur einiger fuumlr Sie interessanter Kapitel als Uumlbung Dieses Werk moumlge Ihnen eine Anleitung sein

Essen und Regensburg Februar 2012

Klaus LewandowskiThomas Bein

ix

Inhalt

I ZahlenFaktenTrends _________________________________________________________ 11 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________________ 2

Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________________ 10Alfred Wirth

II PathophysiologiederAdipositas________________________________________________ 171 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________________ 18

Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

III PsychischeAspekte____________________________________________________________ 651 Adipositas aus psychosomatischer Sicht ________________________________________________ 66

Martina de Zwaan

2 Stigmatisierung Implikationen fuumlr die Kommunikation mit adipoumlsen Patienten _______________ 71Anja Hilbert und Miriam Geiser

IV ChirurgieundTraumatologie____________________________________________________ 791 Besonderheiten bei UumlbergewichtigenFettleibigen in Chirurgie und Traumatologie ____________ 80

Kaja Ludwig Sylke Schneider-Koriath und Thomas Westphal

2 Chirurgische Behandlung der morbiden Adipositas und metabolischer Stoumlrungen _____________ 86Rudolf Alfred Weiner

V AdipositasmanagementOrganisationAusstattungRegelungen______________________ 1031 Organisatorische Voraussetzungen Standard und medikolegale Aspekte _____________________ 104

Frank Dette und Juumlrgen Graf

2 Uumlbergewicht ndash ein Problem fuumlr die Arbeitsmedizin ______________________________________ 111Friedrich Hofmann und Nenad Kralj

3 Adipositasmanagement in der Klinik ndash Planung Analyse Umsetzung ________________________ 116Claudia Stork

4 Adipositasmanagement Equipment Raumlumlichkeiten Besonderheiten _______________________ 125Michael Bender und Mark Ulrich Gerbershagen

A Inhalt

x

VI AtemwegsmanagementundBeatmung_________________________________________ 1351 Atemwegsmanagement ____________________________________________________________ 136

Uta-Carolin Pietsch und Hermann Wrigge

2 Strategien der Beatmung und Entwoumlhnung ____________________________________________ 143Julia Pochert und Hermann Wrigge

VII LagerungsmanagementundMobilisation_______________________________________ 1531 Lagerungsmanagement und Lagerungstherapie in Anaumlsthesie und Intensivmedizin ___________ 154

Klaus Lewandowski und Monika Lewandowski

2 Physio- und bewegungstherapeutische Aspekte _________________________________________ 171Christine Graf

VIII ArzneimitteltherapiebeimadipoumlsenPatienten___________________________________ 177Einleitung __________________________________________________________________________ 178Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

1 Zentrale Begriffe der Pharmakokinetik ________________________________________________ 179Alexander Kratzer

2 Pharmakokinetische Besonderheiten beim adipoumlsen Patienten ____________________________ 182Alexander Kratzer

3 Pharmaka aus Anaumlsthesie und Intensivmedizin _________________________________________ 186Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

IX ErnaumlhrungFluumlssigkeitBlutundGerinnung______________________________________ 2031 Blutgerinnung und Antikoagulation __________________________________________________ 204

Claus Steuernagel

2 Ernaumlhrung Fluumlssigkeits- und Volumentherapie ndash Besonderheiten im Management des adipoumlsen Patienten ________________________________ 216Thomas Bein

X MonitoringundBildgebung___________________________________________________ 2211 Bildgebung bei Uumlbergewichtigen _____________________________________________________ 222

Uwe Keske

2 Monitoring bei Adipositas in AINS ____________________________________________________ 226Konrad Stubbig

XI AnalgesieundSedierung_____________________________________________________ 2391 Analgosedierung bei Adipositas ______________________________________________________ 240

Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

2 Akutschmerztherapie und postoperative Schmerztherapie bei adipoumlsen Patienten ____________ 246Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

3 Chronische Schmerztherapie bei Adipositas ____________________________________________ 252Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

155

149

138

13

112

11

99

79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

2572

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

Durc

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liche

Pro

-Kop

f-Ges

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eits

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uro

pro

Jahr

BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

0

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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2017

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

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Body

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Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 7: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

vii

Vorwort

bdquoFor the first time ever overweight people outnumber average people in America Doesnt that make overweight the average then Last month you were fat now youre average ndash hey lets get a pizzaldquo

Jay Leno

Wir haben aumlhnlich wie die USA und viele andere Laumlnder ein Problem Deutschland wird dick ndash viel zu dick Die XXL-Gesellschaft wird auch unser Gesund-heitssystem beanspruchen Die Folgen des ausge-praumlgten Uumlbergewichts sind Stoffwechselstoumlrungen Herz-Kreislauf-Erkrankungen Tumoren Gelenk-schaumlden Depression und mehr Anaumlsthesisten In-tensivmediziner Notaumlrzte und Schmerztherapeuten sind schon heute von dem Ansturm der schwerge-wichtigen Patienten herausgefordert Und unsere Kliniken sind vielfach noch voumlllig unvorbereitet auf dieses Patientenkollektiv

Dieses Buch soll ein Praxisbuch fuumlr alle in der An-aumlsthesie Intensivmedizin Notfallmedizin und Schmerztherapie Taumltigen sein Auch Sie moumlchten sich den speziellen Herausforderungen der stark uumlbergewichtigen Patienten stellen und ihnen mit dem noumltigen Spezialwissen begegnen Dann ist die-ses Buch fuumlr Sie geschrieben

Unser Verleger Dr Thomas Hopfe hatte die Idee und den Mut ein praxisorientiertes Buch zu diesem aktuellen Thema zu veroumlffentlichen Wir haben die Idee aufgegriffen und koumlnnen mit diesem Werk eine Luumlcke schlieszligen Die Herausforderungen der Adipo-sitas werden nicht nur bdquoam Randeldquo abgehandelt

sondern zum Mittelpunkt all Ihrer Fragen und unse-rer Antworten Uns liegen die Themen und Inhalte am Herzen und wir machen sie sehr gern allen in-teressierten Lesern zugaumlnglich

Besonders stolz sind wir darauf dass so viele Ex-perten spontan zugesagt haben ihr Fachwissen durch unser Buch weiterzugeben Fuumlr dieses begeis-terte Engagement moumlchten wir uns an dieser Stelle bedanken Unsere Experten haben den aktuellen Wissenstand zum Thema fuumlr Sie gesichtet und dar-aus und aus ihrer langjaumlhrigen klinischen Erfahrung ein fundiertes Grundlagen- und ein praxisnahes An-wenderwissen formuliert die unserem Fachgebiet mehr Sicherheit im Umgang mit adipoumlsen Patienten und deren gesundheitlichen Problemen geben sollen

Uumlbung sei so der Philosoph Peter Sloterdijk

bdquojede Operation durch welche die Qualifikation des Handeln-den zur naumlchsten Ausfuumlhrung der gleichen Operation erhalten oder verbessert wird sei sie als Uumlbung deklariert oder nichtldquo

Sehr geehrte Leserinnen und Leser verstehen Sie bit-te das Lesen und Durcharbeiten dieses Buches oder auch nur einiger fuumlr Sie interessanter Kapitel als Uumlbung Dieses Werk moumlge Ihnen eine Anleitung sein

Essen und Regensburg Februar 2012

Klaus LewandowskiThomas Bein

ix

Inhalt

I ZahlenFaktenTrends _________________________________________________________ 11 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________________ 2

Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________________ 10Alfred Wirth

II PathophysiologiederAdipositas________________________________________________ 171 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________________ 18

Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

III PsychischeAspekte____________________________________________________________ 651 Adipositas aus psychosomatischer Sicht ________________________________________________ 66

Martina de Zwaan

2 Stigmatisierung Implikationen fuumlr die Kommunikation mit adipoumlsen Patienten _______________ 71Anja Hilbert und Miriam Geiser

IV ChirurgieundTraumatologie____________________________________________________ 791 Besonderheiten bei UumlbergewichtigenFettleibigen in Chirurgie und Traumatologie ____________ 80

Kaja Ludwig Sylke Schneider-Koriath und Thomas Westphal

2 Chirurgische Behandlung der morbiden Adipositas und metabolischer Stoumlrungen _____________ 86Rudolf Alfred Weiner

V AdipositasmanagementOrganisationAusstattungRegelungen______________________ 1031 Organisatorische Voraussetzungen Standard und medikolegale Aspekte _____________________ 104

Frank Dette und Juumlrgen Graf

2 Uumlbergewicht ndash ein Problem fuumlr die Arbeitsmedizin ______________________________________ 111Friedrich Hofmann und Nenad Kralj

3 Adipositasmanagement in der Klinik ndash Planung Analyse Umsetzung ________________________ 116Claudia Stork

4 Adipositasmanagement Equipment Raumlumlichkeiten Besonderheiten _______________________ 125Michael Bender und Mark Ulrich Gerbershagen

A Inhalt

x

VI AtemwegsmanagementundBeatmung_________________________________________ 1351 Atemwegsmanagement ____________________________________________________________ 136

Uta-Carolin Pietsch und Hermann Wrigge

2 Strategien der Beatmung und Entwoumlhnung ____________________________________________ 143Julia Pochert und Hermann Wrigge

VII LagerungsmanagementundMobilisation_______________________________________ 1531 Lagerungsmanagement und Lagerungstherapie in Anaumlsthesie und Intensivmedizin ___________ 154

Klaus Lewandowski und Monika Lewandowski

2 Physio- und bewegungstherapeutische Aspekte _________________________________________ 171Christine Graf

VIII ArzneimitteltherapiebeimadipoumlsenPatienten___________________________________ 177Einleitung __________________________________________________________________________ 178Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

1 Zentrale Begriffe der Pharmakokinetik ________________________________________________ 179Alexander Kratzer

2 Pharmakokinetische Besonderheiten beim adipoumlsen Patienten ____________________________ 182Alexander Kratzer

3 Pharmaka aus Anaumlsthesie und Intensivmedizin _________________________________________ 186Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

IX ErnaumlhrungFluumlssigkeitBlutundGerinnung______________________________________ 2031 Blutgerinnung und Antikoagulation __________________________________________________ 204

Claus Steuernagel

2 Ernaumlhrung Fluumlssigkeits- und Volumentherapie ndash Besonderheiten im Management des adipoumlsen Patienten ________________________________ 216Thomas Bein

X MonitoringundBildgebung___________________________________________________ 2211 Bildgebung bei Uumlbergewichtigen _____________________________________________________ 222

Uwe Keske

2 Monitoring bei Adipositas in AINS ____________________________________________________ 226Konrad Stubbig

XI AnalgesieundSedierung_____________________________________________________ 2391 Analgosedierung bei Adipositas ______________________________________________________ 240

Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

2 Akutschmerztherapie und postoperative Schmerztherapie bei adipoumlsen Patienten ____________ 246Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

3 Chronische Schmerztherapie bei Adipositas ____________________________________________ 252Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

155

149

138

13

112

11

99

79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

2572

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

Durc

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pro

Jahr

BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

9

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

10

2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

0

5

10

15

20

25

Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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0gt35

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25 2421

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2017

22

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

2

3

4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 8: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

ix

Inhalt

I ZahlenFaktenTrends _________________________________________________________ 11 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________________ 2

Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________________ 10Alfred Wirth

II PathophysiologiederAdipositas________________________________________________ 171 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________________ 18

Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

III PsychischeAspekte____________________________________________________________ 651 Adipositas aus psychosomatischer Sicht ________________________________________________ 66

Martina de Zwaan

2 Stigmatisierung Implikationen fuumlr die Kommunikation mit adipoumlsen Patienten _______________ 71Anja Hilbert und Miriam Geiser

IV ChirurgieundTraumatologie____________________________________________________ 791 Besonderheiten bei UumlbergewichtigenFettleibigen in Chirurgie und Traumatologie ____________ 80

Kaja Ludwig Sylke Schneider-Koriath und Thomas Westphal

2 Chirurgische Behandlung der morbiden Adipositas und metabolischer Stoumlrungen _____________ 86Rudolf Alfred Weiner

V AdipositasmanagementOrganisationAusstattungRegelungen______________________ 1031 Organisatorische Voraussetzungen Standard und medikolegale Aspekte _____________________ 104

Frank Dette und Juumlrgen Graf

2 Uumlbergewicht ndash ein Problem fuumlr die Arbeitsmedizin ______________________________________ 111Friedrich Hofmann und Nenad Kralj

3 Adipositasmanagement in der Klinik ndash Planung Analyse Umsetzung ________________________ 116Claudia Stork

4 Adipositasmanagement Equipment Raumlumlichkeiten Besonderheiten _______________________ 125Michael Bender und Mark Ulrich Gerbershagen

A Inhalt

x

VI AtemwegsmanagementundBeatmung_________________________________________ 1351 Atemwegsmanagement ____________________________________________________________ 136

Uta-Carolin Pietsch und Hermann Wrigge

2 Strategien der Beatmung und Entwoumlhnung ____________________________________________ 143Julia Pochert und Hermann Wrigge

VII LagerungsmanagementundMobilisation_______________________________________ 1531 Lagerungsmanagement und Lagerungstherapie in Anaumlsthesie und Intensivmedizin ___________ 154

Klaus Lewandowski und Monika Lewandowski

2 Physio- und bewegungstherapeutische Aspekte _________________________________________ 171Christine Graf

VIII ArzneimitteltherapiebeimadipoumlsenPatienten___________________________________ 177Einleitung __________________________________________________________________________ 178Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

1 Zentrale Begriffe der Pharmakokinetik ________________________________________________ 179Alexander Kratzer

2 Pharmakokinetische Besonderheiten beim adipoumlsen Patienten ____________________________ 182Alexander Kratzer

3 Pharmaka aus Anaumlsthesie und Intensivmedizin _________________________________________ 186Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

IX ErnaumlhrungFluumlssigkeitBlutundGerinnung______________________________________ 2031 Blutgerinnung und Antikoagulation __________________________________________________ 204

Claus Steuernagel

2 Ernaumlhrung Fluumlssigkeits- und Volumentherapie ndash Besonderheiten im Management des adipoumlsen Patienten ________________________________ 216Thomas Bein

X MonitoringundBildgebung___________________________________________________ 2211 Bildgebung bei Uumlbergewichtigen _____________________________________________________ 222

Uwe Keske

2 Monitoring bei Adipositas in AINS ____________________________________________________ 226Konrad Stubbig

XI AnalgesieundSedierung_____________________________________________________ 2391 Analgosedierung bei Adipositas ______________________________________________________ 240

Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

2 Akutschmerztherapie und postoperative Schmerztherapie bei adipoumlsen Patienten ____________ 246Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

3 Chronische Schmerztherapie bei Adipositas ____________________________________________ 252Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

155

149

138

13

112

11

99

79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

2572

0

500

1000

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2000

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3000

Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

Durc

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BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

9

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

10

2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

0

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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z)

Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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2017

22

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

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20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 9: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

A Inhalt

x

VI AtemwegsmanagementundBeatmung_________________________________________ 1351 Atemwegsmanagement ____________________________________________________________ 136

Uta-Carolin Pietsch und Hermann Wrigge

2 Strategien der Beatmung und Entwoumlhnung ____________________________________________ 143Julia Pochert und Hermann Wrigge

VII LagerungsmanagementundMobilisation_______________________________________ 1531 Lagerungsmanagement und Lagerungstherapie in Anaumlsthesie und Intensivmedizin ___________ 154

Klaus Lewandowski und Monika Lewandowski

2 Physio- und bewegungstherapeutische Aspekte _________________________________________ 171Christine Graf

VIII ArzneimitteltherapiebeimadipoumlsenPatienten___________________________________ 177Einleitung __________________________________________________________________________ 178Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

1 Zentrale Begriffe der Pharmakokinetik ________________________________________________ 179Alexander Kratzer

2 Pharmakokinetische Besonderheiten beim adipoumlsen Patienten ____________________________ 182Alexander Kratzer

3 Pharmaka aus Anaumlsthesie und Intensivmedizin _________________________________________ 186Monika Baumlumel und Alexander Kratzer

IX ErnaumlhrungFluumlssigkeitBlutundGerinnung______________________________________ 2031 Blutgerinnung und Antikoagulation __________________________________________________ 204

Claus Steuernagel

2 Ernaumlhrung Fluumlssigkeits- und Volumentherapie ndash Besonderheiten im Management des adipoumlsen Patienten ________________________________ 216Thomas Bein

X MonitoringundBildgebung___________________________________________________ 2211 Bildgebung bei Uumlbergewichtigen _____________________________________________________ 222

Uwe Keske

2 Monitoring bei Adipositas in AINS ____________________________________________________ 226Konrad Stubbig

XI AnalgesieundSedierung_____________________________________________________ 2391 Analgosedierung bei Adipositas ______________________________________________________ 240

Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

2 Akutschmerztherapie und postoperative Schmerztherapie bei adipoumlsen Patienten ____________ 246Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

3 Chronische Schmerztherapie bei Adipositas ____________________________________________ 252Christoph HR Wiese und Christoph L Lassen

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

155

149

138

13

112

11

99

79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

2572

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

Durc

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pro

Jahr

BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

9

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

10

2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

0

5

10

15

20

25

Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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0gt35

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25 2421

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2017

22

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

2

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4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 10: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

Inhalt

xi

XII Anaumlsthesie_________________________________________________________________ 2591 Praumlmedikationsvisite _______________________________________________________________ 260

Martin Zoremba

2 PharmakologieNarkosefuumlhrung _____________________________________________________ 265Martin Zoremba

3 Perioperative respiratorische Komplikationen __________________________________________ 270Martin Zoremba

4 Atemwegsmanagement ndash intraoperative Beatmung _____________________________________ 273Martin Zoremba

5 Regionalanaumlsthesie ________________________________________________________________ 277Martin Zoremba

6 Postoperatives Management ________________________________________________________ 279Martin Zoremba

XIII Notfallmedizin______________________________________________________________ 2831 Rettungs- und Notarztdienst ndash Was ist anders __________________________________________ 284

Thoralf Kerner und Patricia Kruska

XIV AdipoumlseKinder _____________________________________________________________ 2951 Besonderheiten und Probleme bei der Anaumlsthesie des adipoumlsen Kindes _____________________ 296

Claudia Philippi-Houmlhne

2 Intensivtherapie bei adipoumlsen Kindern und Jugendlichen _________________________________ 305Lutz Bindl

Sachwortverzeichnis ___________________________________________________________________ 311

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

155

149

138

13

112

11

99

79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

2572

0

500

1000

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2000

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Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

Durc

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Jahr

BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

9

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

10

2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

0

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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2017

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

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Body

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ex (k

gm

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Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

2

3

4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 11: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte __________________________ 2Thomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

2 Aumltiologie der Adipositas _____________________________________________________ 10Alfred Wirth

IZahlenFaktenTrends

2

1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

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0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

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Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

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BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

9

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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z)

Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

g Ge

wic

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unah

me

Inzi

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()

Zeit (Jahre)

40

35

30

25

20

15

10

5

00 1 2 3 4

Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

alen

z de

r Adi

posi

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(odd

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tio)

Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

40

30

20

10

0gt35

38

42

32

24

14

39

25 2421

16

23

30

24

18 19

26

19

32

2017

22

18

34

17

10

26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

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Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 12: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

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1 EpidemiologischeundgesundheitsoumlkonomischeAspekteThomas Lehnert Alexander Konnopka Steffi G Riedel-Heller und Hans-Helmut Koumlnig

liegt eine uumlber das Normalmaszlig hinausgehende Vermehrung des Koumlrperfettanteils zugrunde (Bray 1999) Ein stark erhoumlh-ter Koumlrperfettanteil hat vielfaumlltige negative Konsequenzen fuumlr den menschlichen Organismus und stellt einen Risiko-faktor fuumlr verschiedene zum Teil schwerwiegende Folge- oder Begleiterkrankungen dar insbesondere Stoffwechsel-erkrankungen (zB Diabetes mellitus Typ II Hyperlipidaumlmie Dyslipidaumlmie) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (zB Hypertonie koronare Herzkrankheit Herzinsuffizienz Schlaganfall) Er-krankungen des Bewegungsapparats (zB Arthrose) und verschiedene Krebserkrankungen (zB Brustkrebs Darm-krebs) (Lenz et al 2009) Daruumlber hinaus leiden viele Betrof-fene unter psychischen Belastungen aufgrund gesellschaft-licher Stigmatisierung undoder eigener Unzufriedenheit (Robert-Koch-Institut 2003) Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an assoziierten Erkrankungen eine sehr hohe Krankheitslast und erhoumlhte Mortalitaumlt ein-her Weltweit sterben jaumlhrlich rund 28 Millionen Menschen an den Folgen des Uumlbergewichts (WHO 2011a)

Tab 1 Body-Mass-Index

Bezeichnung BMI (kgm2)

Normalgewicht 185ndash249

Uumlbergewicht 250ndash299

Adipositas Grad I (moderat) 300ndash349

Adipositas Grad II (schwer) 350ndash399

Adipositas Grad III (extrem) ge 40

In den letzten drei Jahrzehnten hat sich der Anteil an uumlber-gewichtigen Menschen weltweit mehr als verdoppelt Nach Schaumltzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011a) sind gegenwaumlrtig mehr als 15 Milliarden Menschen uumlbergewichtig von denen rund ein Drittel ndash mehr als 200 Millionen Maumlnner und fast 300 Millionen Frauen ndash als adipoumls klassifiziert werden muss (s Box und Tab 1) (Besse-sen 2008 WHO 2011a) In den meisten Laumlndern der Welt stellen Uumlbergewicht und Adipositas heute eine groumlszligere Ge-sundheitsgefaumlhrdung dar als Unterernaumlhrung

Ein diagnostisches Maszlig fuumlr UumlbergewichtDas international gebraumluchlichste diagnostische Maszlig fuumlr Uumlbergewicht ist der Body-Mass-Index (BMI) der sich aus dem Gewicht geteilt durch die Koumlrpergroumlszlige zum Quadrat ergibt (BMI = kgm2) Da der BMI einfach zu bestimmen ist und zu 95 mit der Fettmasse eines Menschen korreliert stellt er ein brauchbares indirektes Maszlig der Koumlrperfett-masse dar Das Ausmaszlig des Uumlbergewichtes kann mithilfe einer auf dem BMI beruhenden Klassifizierungstabelle der Weltgesundheitsorganisation (WHO 2011b) bestimmt wer-den (s Tab 1) Diese laumlsst sich jedoch nicht auf Kinder und Jugendliche anwenden da der BMI hier noch stark von al-ters- und geschlechtsabhaumlngigen physiologischen Veraumln-derungen der Koumlrpermasse beeinflusst wird Neben dem BMI existieren weitere weniger gebraumluchliche Messme-thoden die groumlszligtenteils auch fuumlr Kinder und Jugendliche geeignet sind (Robert-Koch-Institut 2003)

Adipositas ist eine chronische Erkrankung die durch eine starke Erhoumlhung des Koumlrpergewichts gekennzeichnet ist Ihr

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

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99

79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

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500

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Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

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BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

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I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

0

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

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I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

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6 7 8 9 10

Body

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2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

2

3

4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 13: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

3

11 EpidemiologischeAspekte

Obwohl eine weltweite Zunahme von Uumlbergewicht und Adipositas stattfindet sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern sind nicht alle Regionen der Welt gleichermaszligen betroffen

Waumlhrend die Bevoumllkerungen verschiedener pazi-fischer Inseln wie Nauru und Amerikanisch Samoa Adipositaspraumlvalenzen von uumlber 60 aufweisen ist in vielen asiatischen Laumlndern wie beispielsweise Viet nam Indien und China nur ein sehr kleiner Teil der Bevoumllkerung (unter 3) adipoumls (WHO 2011b) Unter den entwickelten Laumlndern sind insbesondere die USA (339) Groszligbritannien (245) Kanada (231) und Israel (229) stark betroffen

Ein groszliges Gesundheitsproblem stellt Adipositas auch in wohlhabenden oumllreichen arabischen Staaten dar zB in Saudi-Arabien (356) den Vereinigten Arabischen Emiraten (337) und in Kuwait (288) in denen sich der Anteil der adipoumlsen Erwachsenen-bevoumllkerung innerhalb der letzten 20 Jahre verdrei-facht hat (Bessesen 2008)

Die starke Zunahme der Adipositaspraumlvalenz insbesondere in Schwellenlaumlndern liegt darin begruumln-det dass bei der Entstehung von Uumlbergewicht und Adipositas neben biologischen (genetischen) Fakto-ren insbesondere gesellschaftliche und oumlkonomi-sche Lebensbedingungen eine bedeutende Rolle spielen (Bray 1999 Robert-Koch-Institut 2003 WHO 2011a WHO 2011b) So wird die mit gesellschaftli-chen Veraumlnderungen einhergehende staumlndige Ver-fuumlgbarkeit von energiereichen Nahrungsmitteln ge-paart mit einer sedentaumlren (sitzenden) Lebensweise als bedeutende Ursache der weltweiten Zunahme an Uumlbergewicht und Adipositas angesehen Diese Ver-aumlnderungen der Lebensgewohnheiten sind in sich wirtschaftlich schnell entwickelnden Laumlndern mit einer raschen Zunahme an gesellschaftlichem Wohlstand besonders stark bemerkbar Auch wenn die Ursachen der Entstehung von Adipositas multi-faktorieller Natur sind so ist Uumlbergewicht grund-saumltzlich die Folge eines Ungleichgewichts zwischen der in den verzehrten Nahrungsmitteln enthaltenen Energiemenge und dem Energieverbrauch einer Per-son (Bray 1999)

In Europa hat sich der Anteil adipoumlser Personen in den letzten 20 Jahren annaumlhernd verdoppelt und liegt nun bei 155 mit nur geringen Unterschieden zwischen Maumlnnern und Frauen (OECD 2010) Aller-dings gibt es auch innerhalb Europas sehr groszlige Unterschiede hinsichtlich des Anteils der betroffe-nen Bevoumllkerungsanteile in den einzelnen Laumlndern (s Abb 1) So ist dieser in Groszligbritannien (245) rund

dreimal so hoch wie in Rumaumlnien (79) oder der Schweiz (81) (OECD 2010) In Deutschland sind mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlberge-wichtig (361) oder adipoumls (16) (Robert-Koch-Insti-tut 2011) Unter Kindern und Jugendlichen liegt die Praumlvalenz von Uumlbergewicht einschlieszliglich Adiposi-tas je nach Definition zwischen 10 und 20 (Koumlnig u Konnopka 2008)

Die relativ hohe Praumlvalenz unter Kindern und Jugend-lichen ist besorgniserregend da Uumlbergewicht und Adipositas bereits im Kindes- und Jugendalter zu psy-chologischen und somatischen Beeintraumlchtigungen fuumlhren koumlnnen (Lee 2007) und adipoumlse Kinder und Jugendliche im Vergleich zu gleichaltrigen Normal-gewichtigen ein deutlich erhoumlhtes Risiko aufweisen im Erwachsenenalter noch immer uumlbergewichtigadipoumls zu sein (Wang et al 2008)

Betrachtet man die Verteilung von Uumlbergewicht und Adipositas nach Altersgruppen so zeigt sich dass die Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas mit dem Alter stark zunimmt Auszligerdem findet sich bei Maumlnnern in allen Altersgruppen ein deutlich groumlszlige-rer Anteil an Uumlbergewichtigen wohingegen Adipo-sitas bei Maumlnnern und Frauen in etwa gleich haumlufig vorkommt (Robert-Koch-Institut 2003)

Auch hinsichtlich des Sozialstatus existieren Unterschiede in der Haumlufigkeit von Uumlbergewicht und Adipositas So gehoumlren Maumlnner als auch Frauen mit Uumlbergewicht und Adipositas deutlich haumlufiger der Unterschicht an das heiszligt sie verfuumlgen uumlber eine geringere Schulbildung einen niedrigeren berufli-chen Status und ein geringeres Einkommen Beson-ders stark betroffen sind Frauen ab 30 Jahren mit niedrigem sozio-oumlkonomischen Status

12 GesundheitsoumlkonomischeAspekte

Mit Uumlbergewicht und Adipositas geht aufgrund der Vielzahl an Folgeerkrankungen eine enorme Krank-heitslast einher Aus Sicht der Gesundheitsoumlkono-mie sind neben dem Verlust an Lebensjahren und Lebensqualitaumlt insbesondere die durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Krankheitskosten von Bedeutung Hierzu gehoumlren zum einen die Kosten der Inanspruchnahme von medizinischen Versor-gungsleistungen aufgrund erhoumlhter Morbiditaumlt (di-rekte Kosten) zum anderen der volkswirtschaftliche Produktionsverlust aufgrund krankheitsbedingter Arbeitsausfallzeiten (indirekte Kosten)

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

155

149

138

13

112

11

99

79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

2572

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

Durc

hsch

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-Kop

f-Ges

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uro

pro

Jahr

BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

9

Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

10

2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

0

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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2017

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

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Body

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ex (k

gm

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Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 14: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

4

I Zahlen Fakten Trends

Hinsichtlich der zur Bestimmung der Kosten ver-wendeten Daten lassen sich zwei Ansaumltze unterschei-den Bottom-up-Ansatz und Top-down-Ansatz nn In Krankheitskostenstudien nach dem Bottom-up-

Ansatz werden die Kosten fuumlr krankheitsbezoge-ne Leistungen bei den betroffenen Patienten ge-messen Der individuelle Ressourcenverbrauch einzelner Patienten wird hierbei durch Befragun-gen zur Inanspruchnahme von Gesundheitsleis-tungen oder personenbezogenen Abrechnungs-daten von Versicherten erfasst

nn Erfolgt die Berechnung von Krankheitskosten aus hoch aggregierten Inanspruchnahme- oder Kos-tendaten (zB von statistischen Aumlmtern oder Fi-nanzierungstraumlgern) die einzelnen Diagnose-gruppen zugeordnet werden liegt eine Krank-heitskostenstudie nach dem sog Top-Down-Ansatz vor (Koumlnig u Konnopka 2008)

121 OumlkonomischeKrankheitslast

Fuumlr die USA wurde in mehreren nach dem Bottom-up-Ansatz durchgefuumlhrten Krankheitskostenstudi-

en gezeigt dass adipoumlse Personen mehr stationaumlre Krankenhaustage (34 ndash 74) mehr Arztbesuche (14 ndash 38) und mehr Arzneimittelverschreibungen (um den Faktor 18 erhoumlht) als normalgewichtige Personen aufweisen (Quesenberry et al 1998 Thomp son et al 2001) Aufgrund der houmlheren Leis-tungsinanspruchnahme fielen fuumlr uumlbergewichtige und adipoumlse Personen letztlich auch signifikant houml-here Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben an (Arterburn et al 2005 Konnopka et al 2011) Arterburn et al 2005 berechneten durchschnittliche Pro-Kopf-Ge-sundheitsausgaben nach BMI-Klassen fuumlr die USA im Jahr 2000 Diese lagen fuumlr Personen mit einem BMI zwischen 35 und 399 bei 3511 USD fuumlr Perso-nen mit einem BMI ge 40 sogar bei 4399 USD waumlh-rend sie bei Normalgewichtigen lediglich 2547 USD betrugen Eine in Deutschland durchgefuumlhrte Krankheitskostenstudie (von Lengerke et al 2006) ermittelte dass die durchschnittlichen Jahreskos-ten der medizinischen Versorgung bei Personen mit starker Adipositas (BMI gt 35) um circa 200 houmlher waren als die Versorgungskosten normalgewichtiger Perso-nen (s Abb 2) Fuumlr Personen mit Uumlbergewicht (BMI 25ndash299) lagen die medizinischen Versorgungskosten sogar

245

181

16

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13

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79

0 5 10 15 20 25 30

Vereinigtes Koumlnigreich

Griechenland

Deutschland

EU (Oslash)

Spanien

Belgien

Polen

Frankreich

Niederlande

Italien

Rumaumlnien

der Erwachsenenbevoumllkerung

Abb 1 Anteil adipoumlser Erwachsener (BMI ge 30) in den 10 bevoumllkerungsreichsten Laumlndern Europas (eigene Darstellung nach Daten aus OECD 2010 Robert-Koch-Institut 2011)

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

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0

500

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Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

Durc

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uro

pro

Jahr

BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

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I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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2017

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

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32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

2

3

4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 15: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

5

leicht unterhalb bei moderater Adipositas (BMI 30ndash349) leicht oberhalb der Kosten von Normalgewichtigen Die Ergebnisse verschiedener internationaler Krank-heitskostenstudien haben gezeigt dass Adipositas (BMI ge 30) im Erwachsenenalter mit durchschnitt-lich 30 houmlheren medizinischen Pro-Kopf-Versor-gungskosten assoziiert ist (Withrow u Alter 2011) Moderate zusaumltzliche Versorgungskosten fanden sich auch fuumlr adipoumlse Kinder und insbesondere Ju-gendliche (Koumlnig et al 2011)

International liegen zahlreiche nach dem Top-down-Ansatz durchgefuumlhrte Studien zu den gesam-ten durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Kosten (pro Jahr) vor (Koumlnig u Konnopka 2008 Wi-throw u Alter 2011) Diese erlauben Aussagen uumlber den Anteil der durch Uumlbergewicht und Adipositas verursachten Versorgungskosten an den gesamten Gesundheitsausgaben eines Landes pro Jahr Fuumlr Deutschland wurden die Gesamtkosten von Adiposi-tas und ihren Folgekrankheiten in zwei Top-down-

Krankheitskostenstudien geschaumltzt (Sander u Ber-gemann 2003 Konnopka et al 2011) Waumlhrend San-der und Bergemann (2003) fuumlr das Jahr 2001 Gesamt-kosten von 424 Mrd EUR berechneten (203 Mrd EUR direkte und 221 Mrd EUR indirekte Kosten) fanden Konnopka und Mitarbeiter (2011) fuumlr das Jahr 2002 deutlich houmlhere adipositas-assoziierte Gesamtkosten von 987 Mrd EUR (485 Mrd EUR direkte und 502 Mrd EUR indirekte Kosten) Der groumlszligte Anteil an den Gesamtkosten entfiel dabei auf kardiovaskulaumlre (399) und endokrinologische Erkrankungen (248) sowie Neubildungen (254) (s Tab 2) Die Groumlszligenord-nung des Anteils an den gesamten direkten Gesund-heitskosten in Deutschland war im internationalen Vergleich mit 21 noch moderat wobei der Anteil zwischen 07 in Frankreich und 91 in den USA lag (Koumlnig u Konnopka 2008 Withrow u Alter 2011 Kon-nopka et al 2011) Im Vergleich mit anderen bedeu-tenden Risikofaktoren kommt Adipositas in Deutsch-land eine annaumlhrend so groszlige Bedeutung wie dem

848 831

1080

2572

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Normalgewicht(185-249)

Uumlbergewicht(25-299)

AdipositasGrad I (30-349)

AdipositasGrad II und mehr (gt35)

Durc

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Jahr

BMI-Kategorie

Abb 2 Pro-Kopf-Gesundheitsausgaben nach BMI-Kategorie in Deutschland im Jahr 2000 (nach von Lengerke et al 2006)

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

0

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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2017

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

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Body

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Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

2

3

4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 16: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

6

I Zahlen Fakten Trends

Tabak- und Alkoholkonsum zu auf welche ein Anteil von 33 und 38 an den gesamten Gesundheitsaus-gaben zuruumlckgeht (Konnopka et al 2011)

122 KosteneffektivitaumltpraumlventiverundtherapeutischerMaszlignahmen

Aufgrund der mit Uumlbergewicht und Adipositas ein-hergehenden oumlkonomischen Krankheitslast haben sowohl praumlventive als auch therapeutische Gesund-heitsleistungen das Potenzial einen erheblichen An-teil der Morbiditaumlt Mortalitaumlt und Krankheitskosten zu vermeiden Aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht ist zu beachten dass die meisten Maszlignahmen (Inter-ventionen) zunaumlchst Kosten verursachen Erweist sich eine Maszlignahme als effektiv besteht die Hoff-nung dadurch Folgekrankheiten und damit zukuumlnf-tige Krankheitskosten zu vermeiden Da die gesell-schaftlichen Ressourcen die fuumlr die Gesundheitsver-sorgung zur Verfuumlgung stehen begrenzt sind stellt sich fuumlr neue Gesundheitstechnologien stets die Fra-ge nach ihrer Kosteneffektivitaumlt Die Beurteilung der Kosteneffektivitaumlt ist die Voraussetzung fuumlr eine ef-fiziente Verwendung von knappen Ressourcen und kann die Prioritaumltensetzung in der Gesundheitsver-sorgung unterstuumltzen

Prinzipiell laumlsst sich bei Uumlbergewicht und Adipo-sitas bezuumlglich des Inhalts von Gesundheitsleistun-gen zwischen praumlventiven und therapeutischen Interventionen unterscheiden Waumlhrend sich prauml-ventive Interventionen an die Allgemeinbevoumllkerung oder spezielle Risikogruppen richten zielen thera-peutische Interventionen auf eine Reduktion des

Koumlrpergewichtes undoder der mit Adipositas asso-ziierten Morbiditaumlt bei bereits uumlbergewichtigen oder adipoumlsen Patienten ab Das Ziel der meisten praumlven-tiven als auch therapeutischen Interventionen be-steht in einer Modifikation des Ernaumlhrungs- undoder Bewegungsverhaltens entweder durch Aufklauml-rung und Schulung oder indem Risikofaktoren di-rekt im Rahmen regulatorischer Maszlignahmen be-einflusst werden (zum Beispiel durch Werbeverbote oder die gezielte Besteuerung ungesunder Lebens-mittel) Therapeutische Interventionen koumlnnen da-ruumlber hinaus aus pharmakologischen oder chirurgi-schen Eingriffen bestehen die jedoch nur fuumlr be-stimmte Gruppen (schwer) adipoumlser Personen infra-ge kommen

Die gesundheitsoumlkonomische Evidenz zu praumlventiven und therapeutischen Interventionen ist eher frag-mentarisch (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Loveman et al 2011 Saha et al 2010) Probleme hin-sichtlich der Synthese der Ergebnisse bereiten zum einen die Abgrenzung von Interventionen zur Prauml-vention anderer Krankheiten da typische Risikofak-toren der Adipositas wie Ernaumlhrungs- und Bewe-gungsverhalten auch Risikofaktoren fuumlr eine Reihe weiterer Krankheiten darstellen Zum anderen be-steht eine methodische Heterogenitaumlt der oumlkonomi-schen Evaluationsstudien weshalb insbesondere die Wahl der Vergleichsalternative (Komparator) prob-lembehaftet ist

Fuumlr die Behandlung stark adipoumlser Patienten haben sich allerdings verschiedene Varianten bariatrisch-chi-rugischer Eingriffe zB laparoskopisches Magenband Roux-En-Y Magenbypass als die wirksamsten und wirtschaftlichsten Therapien erwiesen (Bult et al

Tab 2 Uumlbergewicht- und Adipositas-attributable Gesamtkosten in Deutschland 2002a

Krankheitsgruppen Direkte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten direkten Kosten)

Indirekte Kosten in Mio EUR (Anteil an gesamten indirekten Kosten)

Gesamtkosten in Mio EUR (Anteil an Gesamtkosten)

Neubildungen 660 (136) 1850 (369) 2510 (254)

Endokrinologische Erkrankungen

2077 (428) 1008 (201) 3085 (313)

Kardiovaskulaumlre Erkrankungen

1836 (378) 2100 (419) 3936 (399)

Gastroenterologische Erkrankungen

282 (58) 61 (12) 343 (35)

GESAMT 4854b (1000) 5019 (1000) 9873 (1000)

a Quelle Konnopka et al 2011 angegeben sind die Daten des Basisergebnissesb entspricht 21 aller direkten Krankheitskosten in Deutschland 2002

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

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Body

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Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 17: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

7

2008 Klarenbach et al 2010) Aufgrund des starken und lang anhaltenden Gewichtsverlusts gehen bar-iatrische Verfahren im Vergleich mit der uumlblichen Behandlung (bdquousual careldquo) dieser Patientengruppe trotz relativ hoher Kosten fuumlr die Operation selbst (Interventionskosten) langfristig betrachtet mit einer guumlnstigen Kosteneffektivitaumlt einher (Klaren-bach et al 2010) Der Grund liegt vor allem in der deutlich verbesserten Lebensqualitaumlt der behandel-ten Patienten welche aufgrund einer durch den Ge-wichtsverlust bedingten verbesserten Morbiditaumlts- und Gesundheitssituation zustande kommt Da-durch weisen diese Patienten langfristig betrachtet geringere Versorgungskosten auf welche das Poten-zial besitzen die hohen Interventionskosten zu kom-pensieren Da diese operativen Eingriffe zu schwe-ren Komplikationen fuumlhren koumlnnen muss eine sorg-faumlltige Auswahl der infrage kommenden stark adi-poumlsen Patienten (BMI ge 40 oder BMI ge 35 mit schwer-wiegenden Komorbiditaumlten) vorgenommen werden (Bult et al 2008)

Zusammenfassung

Weltweit laumlsst sich seit einigen Jahrzehnten in allen Alters-gruppen eine deutliche Zunahme von Uumlbergewicht und Adi-positas beobachten (WHO 2011a) In Deutschland sind heu-te bereits mehr als die Haumllfte aller erwachsenen Personen uumlbergewichtig oder adipoumls Die Haumlufigkeit nimmt mit dem Alter stark zu Unabhaumlngig vom Alter sind Menschen mit geringerem sozio-oumlkonomischen Status (geringer Bildung und niedrigem Einkommen) besonders stark betroffen (Ro-bert-Koch-Institut 2003) Diese Entwicklungen sind besorg-niserregend weil Uumlbergewicht und insbesondere Adipositas Risikofaktoren fuumlr eine Vielzahl von Begleit- und Folgeerkran-kungen darstellen Neben psychischen Belastungen beguumlns-tigen sie bei den Betroffenen vor allem die Entstehung von Krankheiten des Kreislaufsystems Typ-2-Diabetes Arthrose und Neubildungen (Lenz et al 2009) Aufgrund der hohen Morbiditaumlt und Mortalitaumlt verursachen Uumlbergewicht und Adipositas eine erhebliche medizinische und oumlkonomische Krankheitslast (Quesenberry et al 1998)

Die Ergebnisse gesundheitsoumlkonomischer Studien zei-gen dass mit Adipositas erhebliche Kosten fuumlr das Gesund-heitssystem und die Gesellschaft verbunden sind wobei nur ein kleiner Teil der medizinischen (direkten) Versorgungs-kosten aufgrund des UumlbergewichtsAdipositas selbst zustan-de kommen Der Groszligteil dieser Kosten laumlsst sich der Be-handlung von Folgeerkrankungen zuschreiben Rund die Haumllfte der gesamten Krankheitskosten der Adipositas ma-chen die indirekten Kosten aus Indirekte Kosten quantifizie-ren den durch den Verlust an Lebensjahren und Lebensqua-

litaumlt zustande kommenden volkswirtschaftlichen Produk-tionsausfall Die Evidenz zur Wirtschaftlichkeit von Maszlignah-men welche eine Reduktion der mit Uumlbergewicht und Adi-positas verbundenen Krankheitslast anstreben ist eher fragmentarisch Obwohl in der internationalen Literatur eine Vielzahl an oumlkonomischen Evaluationen zu diesem The-ma existiert (Bachman 2007 Klarenbach et al 2010 Love-man et al 2011 Saha et al 2010) faumlllt die Synthese der Ergebnisse aufgrund von methodischen Unterschieden der entsprechenden Studien schwer Grundsaumltzlich ist die Wirt-schaftlichkeit von praumlventiven als auch therapeutischen Interventionen bei Uumlbergewicht und Adipositas insbesonde-re von den Kosten der Intervention selbst den durch die Intervention bewirkten Gewichtsverlust (und dessen Dauer-haftigkeit) sowie den damit verbundenen Effekten auf Mor-biditaumlt (Vermeidung von Folgekrankheiten) Lebensqualitaumlt Mortalitaumlt und den daraus resultierenden medizinischen Versorgungskosten abhaumlngig

Literatur

Arterburn DE Maciejewski ML Tsevat J (2005) Impact of morbid obesity on medical expenditures in adults Int J Obes 29 334ndash339

Bachman KH (2007) Obesity weight management and health care costs a primer Dis Manag 10 129ndash137

Bessesen DH (2008) Update on obesity J Clin Endocrinol Metab 93 2027ndash2034

Bray GA (1999) Etiology and pathogenesis of obesity Clin Corner-stone 2 1ndash15

Bult MJ van Dalen T Muller AF (2008) Surgical treatment of obesi-ty Eur Endocrinol 158 135ndash145

Klarenbach S Padwal R Wiebe N Hatzel M Birch D Manns B Kar-mali S Sharma A Tonelli M (2010) Bariatric surgery for severe obesity systematic review and economic evaluation Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health Technology re-port no 129

httpwwwcadthcamediapdfH0485_Bariatric_Surgery_for_Severe_Obesity_tr_epdf (abgerufen am 11 April 2011)

Koumlnig HH Konnopka A (2008) Gesundheitsoumlkonomische Aspekte von Uumlbergewicht und Adipositas Adipositas 2 198ndash203

Koumlnig HH Lehnert T Riedel-Heller S Konnopka A (2011) Praumlvention und Therapie von Uumlbergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter aus gesundheitsoumlkonomischer Sicht Bundesge-sundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 54 611ndash620

Konnopka A Bodemann M Koumlnig HH (2011) Health burden and costs of obesity and overweight in Germany Eur J Health Econ 12 345-352

Lee WW (2007) An overview of pediatric obesity Pediatr Diabetes 8 Suppl 9 76ndash87

von Lengerke T Reitmeir P John J (2006) Direkte medizinische Kos-ten der (starken) Adipositas ein Bottom-up-Vergleich uumlber- vs normalgewichtiger Erwachsener in der KORA-Studienregion Gesundheitswesen 68 110ndash115

8

I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

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Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

0

5

10

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20

25

Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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0gt35

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25 2421

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2017

22

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

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ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

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Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 18: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

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I Zahlen Fakten Trends

Lenz M Richter T Muumlhlhauser I (2009) The morbidity and mortality associated with overweight and obesity in adulthood a system-atic review Dtsch Arztebl Int 106 641ndash648

Loveman E Frampton GK Shepherd J Picot J Cooper K Bryant J Welch W Clegg A (2011) The clinical effectiveness and cost-ef-fectiveness of long-term weight management schemes for adults a systematic review Health Technol Assess 15 1ndash182

OECD (2010) Health at a glance Europe 2010 URL httpdxdoiorg101787health_glance-2010-en (abgerufen am 11 April 2011)

Quesenberry CP Caan B Jacobson A (1998) Obesity health services use and health care costs among members of a health main-tenance organization Arch Intern Med 158 466ndash472

Robert-Koch-Institut (2003) Uumlbergewicht und Adipositas Gesund-heitsberichterstattung des Bundes Heft 16 Berlin RKI

Robert-Koch-Institut (2011) Daten und Fakten Ergebnisse der Stu-die bdquoGesundheit in Deutschland aktuell 2009ldquo Gesundheitsbe-richterstattung des Bundes Berlin RKI

Saha S Gerdtham UG Johansson P (2010) Economic evaluation of lifestyle interventions for preventing diabetes and cardiovascu-lar diseases Int J Environ Res Public Health 7 3150ndash3195

Sander B Bergemann R (2003) Economic burden of obesity and its complications in Germany Eur J Health Econ 4 248ndash253

Thompson D Brown JB Nichols GA Elmer PJ Oster G (2001) Body mass index and future healthcare costs A retrospective cohort study Obes Res 9 210ndash218

Wang LY Chyen D Lee S Lowry R (2008) The association between body mass index in adolescence and obesity in adulthood J Ad-olesc Health 42 512ndash518

WHO (2011a) Obesity and overweight URL httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs311enindexhtml (abgerufen am 11 April 2011)

WHO (2011b) Global database on body mass index (BMI) URL httpappswhointbmiindexjsp (abgerufen am 11 April 2011)

Withrow D Alter DA (2011) The economic burden of obesity world-wide a systematic review of the direct costs of obesity Obes Rev 12 131ndash41

Danksagung Diese Arbeit wurde durch das Bundesministerium fuumlr Bildung und Forschung (BMBF) FKZ 01EO1001 gefoumlrdert

Dipl-Soz Thomas Lehnert

Nach dem Studium der Soziologie und Rechtswissenschaft als Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie (Universitaumlt Leipzig) taumltig Anschlieszligend Wechsel ans Institut fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Seit 2011 Projektmitarbeiter des IFB AdipositasErkrankungen (Leipzig) sowie Mitglied des Hamburg Center of Health Economics (HCHE)

Dr Alexander Konnopka

Dr Alexander Konnopka ist Wissenschaftler im Forschungsbereich Gesundheitsoumlkonomie des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozialmedizin und Gesundheitsoumlkonomie (IMSG) am Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) Er studierte Medizin an der Universi-taumlt Leipzig und Volkswirtschaftslehre an der FernUniversitaumlt Hagen Dr Konnopka war von 2006 bis 2010 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl fuumlr Gesundheitsoumlkonomie des Universitaumltsklinikums Leipzig und wechselte 2010 an das Universitaumltsklinikum Hamburg-Eppendorf Neben seiner Taumltigkeit als Arbeitsgruppenleiter in Forschung und Lehre an der Medizinischen Fakultaumlt ist Dr Konnopka auch aktiv am Aufbau des Hamburg Center for Health Economics beteiligt

Die Forschungsschwerpunkte von Dr Konnopka liegen im Bereich der empirischen und der modellgestuumltzten Messung und Analyse von Krankheitskosten und der Kosten-Effektivitaumlt von Gesundheitsleistungen

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

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I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

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Zeit (Jahre)

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 19: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

1 Epidemiologische und gesundheitsoumlkonomische Aspekte I

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Prof Dr med Steffi G Riedel-Heller MPH

Ausbildung zur Psychiatriepflegerin danach Medizinstudium in Leipzig Aumlrztin in Weiter-bildung an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig Zusatzausbildung zur Gesundheitswissenschaftlerin (Master of Public Health) an der Johns Hopkins Univer-sity in Baltimore USA Klinische Taumltigkeit Forschung und Lehre an der Klinik und Poliklinik fuumlr Psychiatrie der Universitaumlt Leipzig 2002 Facharztanerkennung und Habilitation 2004 bis 2010 C3-Professorin fuumlr Public Health und seit 2010 W3-Professorin und Direktorin des Instituts fuumlr Sozialmedizin Arbeitsmedizin und Public Health an der Medizinischen Fakul-taumlt der Universitaumlt Leipzig Forschungsschwerpunkte Epidemiologie psychischer und so-matischer Erkrankungen im Alter Praumlvention und Versorgungsforschung

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig

Prof Dr Hans-Helmut Koumlnig ist Direktor des Instituts fuumlr Medizinische Soziologie Sozial-medizin und Gesundheitsoumlkonomie und Inhaber des Lehrstuhls fuumlr Gesundheitswissen-schaftliche Versorgungsforschung und Gesundheitsoumlkonomie am Universitaumltsklinikum Hamburg-EppendorfMedizinische Fakultaumlt der Universitaumlt Hamburg Seine Forschungs-schwerpunkte liegen in den Bereichen Gesundheitsoumlkonomie Versorgungsforschung und Gesundheitssystemforschung

10

2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

❱❱❱

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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2017

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

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33

6 7 8 9 10

Body

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ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

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00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

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FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 20: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

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2 AumltiologiederAdipositasAlfred Wirth

Die Hunger-Saumlttigung-Regulation ist ein Beispiel par excellence fuumlr ein sog biopsychosoziales Inter-aktionsmodell Biologische Parameter im Gehirn im Fettgewebe im Intestinaltrakt und im Blut indu-zieren eine Wahrnehmung dafuumlr ob Hunger ein-tritt gegessen oder das Essen beendet wird Letztlich entscheiden jedoch uumlbergeordnete zentralnervoumlse Strukturen uumlber das Essverhalten

Mit Aufnahme der Speisen in den Magen-Darm-Trakt kommt es durch die Volumenzunahme zu ei-ner Dehnung dieser Organe was nervale und che-mische Reize (Produktion oder Hemmung von Hor-monen) zur Folge hat Mit Beginn der Naumlhrstoffre-sorption gelangen Metabolite (zB Glukose) uumlber die Leber in andere Organe

Im Hypothalamus befinden sich eine Reihe von biochemischen Substanzen sowie deren Rezeptoren die eine Rolle als Neurotransmitter oder Neurohor-mone ausuumlben Es handelt sich um Neurotransmit-ter wie Noradrenalin und Serotonin (5-Hydroxy-Tryp-tamin) aber um auch solche die aus dem Gastroin-testinaltrakt (zB Ghrelin Cholezystokinin) und dem Fettgewebe (zB Leptin) kommen

Alimentaumlre Adipositas Nicht nur Erwachsene auch Kinder unterschaumltzen ihre Nahrungsaufnahme je juumlnger desto ausgepraumlgter Erwachsene und Kinder unter 8 Jahren geben im Mittel 40 zu wenig Nah-rungsmengen an Es bestehen daher grundsaumltzliche Zweifel an den Angaben der Betroffenen insbeson-dere zur Essmenge in einem Ernaumlhrungsprotokoll

In Anbetracht der Adipositasepidemie in Deutschland ist die Frage nach der Entstehung dieser Krankheit berechtigt Wenngleich hinsichtlich des Missverhaumlltnisses von Energie-aufnahme zu Energieverbrauch wissenschaftlich viele gesi-cherte Erkenntnisse vorliegen tut sich der klinisch Taumltige in der Regel schwer im Einzelfall die Ursache der Adipositas zu eruieren

Bei den meisten Menschen wird das Gewicht relativ kon-stant reguliert groumlszligere Tagesschwankungen sind auf Ver-schiebungen im Wasserhaushalt zuruumlckzufuumlhren Langfristig steigt das Gewicht im Alter zwischen 20 und 60 Jahren in Industrienationen um 15 bis 20 kg im houmlheren Alter geht es oft aus bisher unbekannten Gruumlnden wieder zuruumlck Eine Gewichtszunahme im Laufe des Erwachsenenalters ist zwar normal jedoch nicht physiologisch bei Naturvoumllkern be-traumlgt sie nur ca 2 kg

21 ErhoumlhteEnergieaufnahme

Komplexe Regulation von Hunger und Saumlttigung Die Energie-aufnahme ist aumluszligerst komplex geregelt Die Schalt-stellen der Energieaufnahme sind wie unten gezeigt wird durch viele parallele Strukturen auf verschiede-nen Ebenen und in zahlreichen Organen vernetzt (Arch 2002 s Abb 3) Die Regulation des Koumlrperge-wichtes ist jedoch keine reine Autoregulation durch biologische Mechanismen Selbstverstaumlndlich kont-rollieren Menschen ihr Koumlrpergewicht auch kognitiv (bewusst)

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

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Body

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Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

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00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 21: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

2 Aumltiologie der Adipositas I

11

Fuumlr eine alimentaumlre Adipositas gibt es 2 Gruumlnde Die Betroffenen essen entweder das Falsche oder sie es-sen zu viel

Die Bedeutung der Makronaumlhrstoffe Fett in der Nahrung foumlrdert die Gewichtszunahme Fett enthaumllt doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate oder Eiweiszlig Adi-poumlse essen mehr Fett als Normalgewichtige Folgen-de Fragen draumlngen sich auf Wird mehr Fett nicht nur aus Gruumlnden der Schmackhaftigkeit sondern auch wegen mangelnder Saumlttigung konsumiert Ver-halten sich Adipoumlse anders als Normalgewichtige Viele Untersuchungen zu diesem Thema zeigen dass Fett wenig saumlttigt und Mahlzeiten mit hohem Fett-gehalt und damit groszligem Energiegehalt keine ver-staumlrkte oder laumlnger anhaltende Saumlttigung bewirken Da fettreiche Speisen gut schmecken und daher oft in uumlbergroszliger Menge gegessen werden spricht man von bdquopassive overconsumptionldquo

Fette Speisen verleiten zu hoher Energieaufnah-me durchnn Schmackhaftigkeitnn hohe Energiedichtenn geringes Volumennn geringe Saumlttigung

Zwischen komplexen Kohlenhydraten (zB Vollkorn-brot) und Zucker besteht hinsichtlich der Nahrungs-aufnahme ein groszliger Unterschied Kaum untersucht sind zuckerhaltige Speisen wie Suumlszligspeisen Speise-eis Kuchen Kekse usw Relativ gute Daten gibt es inzwischen jedoch zu zuckerhaltigen Getraumlnken zu Softdrinks und Saumlften Kinder die Wasser trinken haben ein niedrigeres Gewicht In den USA hat sich der Konsum von Softdrinks in den letzten 50 Jahren verfuumlnffacht bei uns ist die Entwicklung moumlglicher-weise aumlhnlich Da inzwischen der Anteil des Zuckers in Getraumlnken den Hauptanteil am Zuckerkonsum darstellt sind Getraumlnke fuumlr die Gewichtsentwick-lung sehr wichtig (Ludwig et al 2001)

Vor allem Zucker in Getraumlnken erhoumlht das Gewicht

Der Konsum an Suumlszligstoffen (Saccharin Cyclamat Aspartam oder Acesulfam-K) ist weit verbreitet um Zucker geschmacklich ndash ohne deren Energiegehalt ndash zu imitieren In den 80er-Jahren berichtete eine Arbeitsgruppe uumlber vermehrten Hunger unter Aspar-tam in den meisten nachfolgenden Studien wurde dies nicht bestaumltigt Suumlszligstoffe werden daher auch

Energie-aufnahme

GehirnKognitionSensorikLernen

Magen-Darm-TraktGhrelin GIPGLP-1 PYYAmylin CCK

Metabolite im BlutGlukose

freie FettsaumlurenAminosaumluren

Energie-verbrauch

episodische Signale

tonische Signale

Fettgewebe

Hypothalamus

Leptin Insulin

Abb 3 Beschreibung der Regulation von Energieaufnahme und Energieverbrauch Der Hypothalamus spielt dabei eine zentrale Rolle da in ihm Signale von verschiedenen Koumlrperregionen verarbeitet werden (Wirth 2008 mit freundlicher Genehmi-gung von Springer Science and Business Media)

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

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hoher GU

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Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

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0gt35

38

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25 2421

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18 19

26

19

32

2017

22

18

34

17

10

26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

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00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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0

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 22: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

12

I Zahlen Fakten Trends

von Fachgesellschaften in Leitlinien zur Gewichts-abnahme empfohlen

Die Portionsgroumlszligen werden haumlufig uumlbersehen Viele Men-schen nehmen wenig Fett und Zucker zu sich und werden dennoch uumlbergewichtig Ursache hierfuumlr sind ua zunehmende Packungsgroumlszligen in den letzten Jahren Aus den USA liegen Beobachtungen uumlber 20 Jahre vor wonach vor allem die Packungsgroumlszligen fuumlr Softdrinks und Fruchtsaumlfte etwa um die Haumllfte zu-nahmen (Nielsen et al 2003 s Abb 4) Auch bei uns muss man feststellen dass 15- und 2-Liter-Packun-gen fruumlher nicht oder kaum angeboten wurden Das Gleiche trifft auf Snacks Pommes frites Hamburger und Cheeseburger zu Wenn die Packungs- und Por-tionsgroumlszligen zugenommen haben ist noch nicht ge-sichert dass auch groumlszligere Mengen konsumiert wer-den Experimentelle Studien zeigen aber dass groszlige Packungen und groszlige Portionen auch zu vermehrter Energieaufnahme fuumlhren Wer viel auf dem Teller hat isst offensichtlich auch viel Auch schnelles Es-sen und Essen bis zur vollen Saumlttigung erhoumlhen das Gewicht (Maruyama et al 2008)

Haumlufigkeit von Mahlzeiten ndash Essfrequenz Wer haumlufig isst ist auch dicker Die meisten Untersuchungen auch Metaanalysen fanden keinen Zusammenhang zwischen der Haumlufigkeit der Mahlzeiten und der kon-sumierten Nahrungsenergie und dem Body-Mass-

Index (BMI) Sicher ist nur dass man keine Zwi-schenmahlzeiten einhalten soll es sei denn man hat Hunger Wer jedoch abends groumlszligere Mahlzeiten zu sich nimmt muss moumlglicherweise mit einer Ge-wichtszunahme rechnen Am Abend fuumlhren Kohlen-hydrateZucker zu einer staumlrkeren Insulin sekretion auch andere Hormone sind aktiver sodass die Bil-dung von Koumlrperfett beguumlnstigt ist

Fastfood In der CARDIA-Study nahm in einer 15-jaumlhrigen Beobachtung der Fastfoodkonsum zu (Pe-reira et al 2005) Wer schon zu Beginn der Untersu-chung gt 2-malWoche Fastfood aszlig und in der Beob-achtungszeit auf eine dritte Fastfoodmahlzeit uumlber-ging nahm durchschnittlich 16 kg an Gewicht zu Vorwiegend juumlngere Personen verzehrten haumlufig Fastfood sie hatten eine hohe Energieaufnahme mit viel Fett und raffinierten Zuckern sowie Softdrinks und wenig Ballaststoffen

Fastfood zeichnet sich durch groszlige Portionen Schmackhaftigkeit hohe Energiedichte und einen ho-hen glykaumlmischen Index aus

Glykaumlmischer Index Steigen Blutzucker und damit auch Insulin nach einer Mahlzeit wenig an hat man Nah-rungsmittel mit einem niedrigen glykaumlmischen In-

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0

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Softdrinks Fruchtsaumlfte Pizza Hamburger Dessert Pommesfrites

Salzgebaumlck

1977-1978 1989-1991 1994-1998

Port

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groumlszlig

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z)

Abb 4 Zunahme der Portionsgroumlszligen verschiedener Nahrungsmittel in den USA von 1977ndash1998 (nach Nielsen et al 2003)

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

g Ge

wic

htsz

unah

me

Inzi

denz

()

Zeit (Jahre)

40

35

30

25

20

15

10

5

00 1 2 3 4

Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

alen

z de

r Adi

posi

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(odd

s ra

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

40

30

20

10

0gt35

38

42

32

24

14

39

25 2421

16

23

30

24

18 19

26

19

32

2017

22

18

34

17

10

26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

2

3

4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 23: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

2 Aumltiologie der Adipositas I

13

dex zu sich genommen Die Datenbasis fuumlr die An-nahme dass Lebensmittel mit niedrigem glykaumlmi-schen Index das Koumlrpergewicht verringern ist zwar schwach aber dennoch gegeben Empfehlenswert sind daher zB Vollkornbrot statt Weiszligmehlbroumlt-chen und Moumlhren statt Bananen

Energiedichte Erst in den letzten Jahren wurde deutlich dass die Energiedichte von Nahrungsmit-teln dh der Quotient aus Energiegehalt (Kalorien) und Menge (g) fuumlr die Entwicklung der Adipositas von groszliger Bedeutung ist (Schusdziarra et al 2008) Wer Nahrungsmittel mit hoher Energiedichte zu sich nimmt ndash diese sind meist stark fett- und zuckerhal-tig ndash hat wenig auf dem Teller aber dennoch viele Ka-lorien zu sich genommen Wer hingegen zB Corned beef statt Leberwurst und Harzer Kaumlse statt Emmen-taler isst steht mit der Energiebilanz guumlnstiger da

22 VerminderterEnergieverbrauch

Zur Genese der Adipositas traumlgt ein geringer Energie-verbrauch ebenso bei wie eine erhoumlhte Energieauf-nahme Der Energieverbrauch des Menschen setzt sich aus 3 Komponenten zusammen nn dem Grundumsatz nn der Thermogenese (Waumlrmebildung) und nn der koumlrperlichen Aktivitaumlt

Grundumsatz Der Anteil des Grundumsatzes (GU) am Gesamtenergieverbrauch betraumlgt beim Erwachsenen 55ndash70 Er wird im Wesentlichen vom Alter Ge-schlecht der fettfreien Koumlrpermasse (Muskelmasse) und genetischen Voraussetzungen bestimmt In einer gut kontrollierten Untersuchung konnten Ravussin und Mitarbeiter (1988 s Abb 5) zeigen dass eine Ge-wichtszunahme von 10 kg innerhalb von 4 Jahren bei Probanden mit einem niedrigen Grundumsatz 8-mal haumlufiger vorkam als bei solchen mit einem hohen Fuumlr klinische Zwecke kann der Grundumsatz nicht aus Tabellen abgelesen sondern nur direkt gemes-sen werden da er individuell stark schwankt

Koumlrperliche Inaktivitaumlt Waumlhrend Grundumsatz und Thermogenese nur wenig beeinflussbar sind sind bei der koumlrperlichen Aktivitaumlt naturgemaumlszlig groszlige Va-riationen moumlglich Man unterscheidet eine sponta-ne und eine fakultative (willentliche) Aktivitaumlt letz-tere laumlsst sich beeinflussen In einer groszligen europaumli-schen Multicenterstudie mit 15239 Teilnehmern konnte uumlberzeugend nachgewiesen werden dass so-wohl koumlrperliche Inaktivitaumlt (Sitzen) als auch gerin-ge Aktivitaumlt das Adipositasrisiko deutlich erhoumlhen (Martinez-Gonzales et al 1999 s Abb 6)

Wer viel sitzt und sich wenig bewegt hat ein um das 4-fache erhoumlhtes Risiko adipoumls zu werden

23 GenetischePraumldisposition

Adipositas kann vererbt sein die Wahrscheinlich-keit hierfuumlr liegt bei 50ndash60 Mutationen in Genen sind selten uumlblicherweise besteht jedoch ein Poly-morphismus In Familien- Adoptions- und Zwil-lingsstudien hat man das Ausmaszlig genetischer Fak-toren an der Entwicklung der Adipositas erforscht Die Vererbung spielt vorwiegend beim Energiever-brauch eine Rolle Weniger Erkenntnisse gibt es uumlber die Energieaufnahme wenngleich die neuere For-schung auch hierfuumlr Hinweise auf eine genetische Determination liefert

Wesentliche Erkenntnisse stammen aus der Zwil-lingsforschung Zwillinge wurden meist unter- oder uumlbernaumlhrt Auch Familienstudien liefern Hinweise fuumlr die Rolle der Vererbung bei der Entwicklung der Adi-positas Wenn die Varianz von Koumlrpergewicht oder viszeraler Fettmasse innerhalb von Familien (oder Zwillingspaaren) deutlicher variiert als die Varianz zwischen den Familien (oder Zwillingspaaren) weist der Unterschied auf eine erbliche Komponente hin (Stunkard et al 1986)

Die Adipositas wird zu etwa 50 vererbt

In Adoptionsstudien kann man genetische Effekte er-forschen da die Adoptierten mit ihren biologischen Eltern die Erbmasse und mit den Adoptiveltern die

Lewandowski AdipositasWirth_Abb3

niedriger GU

mittlerer GU

hoher GU

10 k

g Ge

wic

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unah

me

Inzi

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Zeit (Jahre)

40

35

30

25

20

15

10

5

00 1 2 3 4

Abb 5 Auswirkungen eines niedrigen mittleren und hohen Grundumsatzes auf die Gewichtsentwicklung inner-halb von 4 Jahren (nach Ravussin et al 1988)

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

alen

z de

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

40

30

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0gt35

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42

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39

25 2421

16

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30

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18 19

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19

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2017

22

18

34

17

10

26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 24: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

14

I Zahlen Fakten Trends

Umwelt teilen Eine Auswertung des daumlnischen Ad-optionsregisters mit 3580 Personen war diesbezuumlg-lich sehr aufschlussreich (Stunkard et al 1986) Das Gewicht der Adoptierten korrelierte nicht mit dem der Adoptiveltern sondern nur mit dem der biologi-schen Eltern

Ein wichtiger Ansatz ist die Suche nach Kandidaten-genen Am bekanntesten wurde eine Mutation im Lep-tin-Gen bei Cousin und Cousine blutsverwandter El-tern einer pakistanischen Familie Ihre Leptinspiegel waren extrem niedrig das Maumldchen wog im Alter von 8 Jahren bereits 86 kg bei einer Koumlrperlaumlnge von 137 cm

Eine Reihe von genetischen Syndromen mit Adiposi-tas sind beschrieben Sie sind selten und haben nicht nur Veraumlnderungen der Fettmasse und der Fettver-teilung zur Folge sondern auch andere Anomalien (zB Prader-Willi-Syndrom)

24 SchlafmangelndashgestoumlrterSchlaf

In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Hinwei-sen dass Umfang und Qualitaumlt des Schlafes einen Einfluss auf das Koumlrpergewicht haben Immer mehr Menschen verlagern ihre Aktivitaumlten in die spaumlten Abendstunden und die Nacht Viele haben inzwi-schen die Hauptmahlzeit von der Mittagszeit in die Abendstunden verlegt Schon vor Jahrzehnten trug das Fernsehen dazu bei die Abendstunden auszudeh-nen und den Beginn des Nachtschlafs zu verschieben Inzwischen sind viele Menschen abends am Compu-ter taumltig nicht nur um privat im Internet zu surfen sondern auch um berufliche Arbeit vor- und nachzu-

arbeiten Die Bewaumlltigung groszliger Distanzen mittels Flugzeug geht mit Jetlags einher Aumlhnlich ist die Si-tuation bei Schichtarbeitern die inzwischen einen Anteil von gt 20 in unserer Gesellschaft ausmachen

Computertaumltigkeit und Fernsehen am Abend ver-schieben die Bettgehzeit nach hinten und die Schichtarbeit sowie Jetlags fuumlhren durch eine Stouml-rung des Biorhythmus haumlufig zu Schlafdefiziten Nachgewiesen ist von all diesen Charakteristika unserer technisierten Welt dass sie die Entstehung von Adipositas beguumlnstigen (Garaulet et al 2010) Im vergangenen Jahrhundert hat die Schlafdauer um 15 Stunden abgenommen ein Drittel der Erwach-senen schlaumlft weniger als 6 Stunden

Bei der Untersuchung von 1024 30ndash60 Jahre alten Personen in den USA mittels Polysomnografie fand man einen U-foumlrmigen Zusammenhang zwischen Schlafdauer und dem BMI (Taheri et al 2004 s Abb 7) Personen mit einer Schlafdauer von 78 Stunden hat-ten den niedrigsten BMI Wer weniger als diese Zeit-spanne pro Nacht schlief ndash das waren immerhin 74 der Untersuchten ndash wies einen deutlich houmlheren BMI auf Aumlhnlich war die Situation bei 6862 Kindern im Alter von 5ndash6 Jahren in Bayern (von Kries et al 2002) 21 der Kinder mit einem Nachtschlaf gt 115 Stunden waren adipoumls schliefen sie lt 10 Stunden betrug die Adipositashaumlufigkeit 54

Der Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Koumlr-pergewicht bzw Koumlrperfettmasse gemessen mit der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestand unab-haumlngig von anderen Risikofaktoren fuumlr die Adipositas

❱❱❱Leitfaden-HerzkatheterWirth_Abb4

Praumlv

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Sitzen (hWoche)

Sport-METS 175 175ndash800 825ndash1875 1900ndash3000 gt30

50

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30

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2017

22

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17

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26ndash35 21ndash25 15ndash20

15239 Maumlnner und Frauen gt 15 Jahre15 Europaumlische Laumlnder

MET = metabolic equivalent

lt15

Abb 6 Entwicklung der Adipositas bei koumlrperlich Aktiven und Inaktiven in 15 Laumlndern Europas Die koumlrperliche Aktivitaumlt ist in MET (bdquometabolic equivalentldquo) angegeben 1 MET entspricht dem Energieverbrauch in Ruhe (nach Martinez-Gonzalez et al 1999)

2 Aumltiologie der Adipositas I

15

Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

31

32

33

6 7 8 9 10

Body

-Mas

s-Ind

ex (k

gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

16

I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

18

1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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0

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

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2 Aumltiologie der Adipositas I

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Was bewirkt eine Gewichtszunahme bei Schlafman-gel Die Gruumlnde fuumlr das Phaumlnomen Adipositas und Schlafmangel sind bisher nur ansatzweise erforscht Bekannt ist dass wenig Schlaf mit verstaumlrktem Hunger einhergeht Verkuumlrzt man den Schlaf expe-rimentell auf unter 4 Stunden uumlber 2 Naumlchte so nimmt der Hunger um 24 zu (van Gauter et al 2008)

25 PharmakakoumlnnenGewichtszunahmenverursachen

Antidepressiva Vorwiegend trizyklische und heterozy-klische Antidepressiva fuumlhren durch Stimulation von Hunger und Appetit zur Gewichtszunahme Pharma-ka mit zusaumltzlicher anticholinerger Wirkung bewir-ken eine Mundtrockenheit und induzieren so eine vermehrte Fluumlssigkeitsaufnahme was in der Regel auch eine erhoumlhte Energieaufnahme bedeutet Him-merich et al (2005) haben Substanzen der verschie-denen Wirkungsklassen auf Basis der vorhandenen Literatur ihren gewichtssteigernden Effekten ent-sprechend gruppiert (s Tab 3)

NeuroleptikaAntidepressiva Durch die Blockierung von Dopaminrezeptoren und Beeinflussung weiterer Rezeptoren kann es zur Gewichtszunahme von 3ndash4 kg innerhalb eines Vierteljahres kommen

Insulin und orale Antidiabetika Insulin ein Wachs-tumshormon erhoumlht uumlber verschiedene Mechanis-men das Koumlrpergewicht um 5 bis 10 kg (Wirth u Hau-ner 2010) Auch Sulfonylharnstoffe und Glinide be-dingen eine Gewichtszunahme

Kortikosteroide Kortisol erhoumlht das Koumlrpergewicht typischerweise in Form einer abdominalen Adiposi-tas mit rundlichem Gesicht Striae rubrae Muskel-schwaumlche und Osteoporose Kortisol stimuliert den Appetit und die Fettneubildung

OumlstrogeneKontrazeptiva Oumlstrogene im Rahmen einer Hormonersatztherapie erhoumlhen das Koumlrperge-wicht nicht Kontrazeptiva hingegen beguumlnstigen durch eine Hemmung der Fettoxidation die Koumlrper-fettvermehrung

β-Blockerβ-Blocker fuumlhren zu einer leichten Ge-wichtszunahme Sie senken den Sympathikotonus und damit den Energieverbrauch und hemmen die Lipolyse sowie die Fettoxidation

Zusammenfassung

nn Die Vererbung der Anlage bdquoAdipositasldquo hat einen Anteil von etwa 50

nn Ein niedriger Ruheenergieumsatz fuumlhrt langfristig zur Gewichtszunahme Es handelt sich um ein genetisches Phaumlnomen

nn Die Adipositas kann sich auch in Form eines genetischen Syndroms manifestieren diese Syndrome sollte man dif-ferenzialdiagnostisch beruumlcksichtigen

nn An der Regulation von Hunger und Saumlttigung sind ver-schiedene neurohumorale Substanzen beteiligt

nn Der Saumlttigungseffekt von Makronaumlhrstoffen ist wie folgt Eiweiszlig gt Kohlenhydrate gt Fett

nn Energiedichte Lebensmittel (Fett Zucker oder beides) fuumlhren aufgrund einer hohen Schmackhaftigkeit und oft geringen Saumlttigung zur Gewichtszunahme

30

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Body

-Mas

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gm

2 )

Schlafdauer (StundenNacht)

Abb 7 Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Body-Mass-Index bei 1024 US-Amerikanern im Alter von 30 bis 60 Jahren (Taheri et al 2004)

Tab 3 Gewichtszunahme unter psychopharmakologischer Behandlung (Himmerich et al 2005)

hoch maumlszligig gering

Anti-depressiva

AmitriptylinDoxepin

MaprotilinMirtazapinTrimipramin

ClomipraminImipramin

Nortriptylin

CitalopramFluoxetin

FlavoxaminMoclobemid

SertralinTranylcypromin

Phasen-prophylak-tika

LithiumValproat

Carbamazepin GabapentinLamotriginTopiramat

Anti-psychotika

ClozapinOlanzapin

ZuclopenthixolQuetiapinRisperidon

AmisulpridAripiprazolHaloperidolZiprasidon

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I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

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1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

19

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

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20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

20

II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

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1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

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Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

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I Zahlen Fakten Trends

nn Unser Lebensstil mit Bewegungsmangel und geringer beruflicher Muskelarbeit erklaumlrt vor allem die zuneh-mende Adipositashaumlufigkeit in den letzten Jahrzehnten

nn Adipoumlse bewegen sich oft weniger als Normalgewichtigenn Auch Medikamente koumlnnen zur Gewichtszunahme fuumlhren

Literatur

Arch JRS (2002) Lessons in obesity from transgenic animals J Endo-crinol Invest 25 867ndash875

van Cauter E Knutson KL (2008) Sleep and the epidemic of obesity in children and adults Eur J Endocrinol 159 S 59ndash66

Garaulet M Ordovaacutes JM Madrid JA (2010) The chronobiology etiol-ogy and pathophysiology of obesity Int J Obes 34 1667ndash1683

Himmerich H Schuld A Pollmaumlcher T (2005) Gewichtszunahme unter Psychopharmakotherapie Dtsch Arztebl 102 C1735-C1740

Ludwig DS Petersen KE Gortmaker SL (2001) Relation between con-sumption of sugar-sweetened drinks and childhood obesity a prospective observational study Lancet 357 505ndash508

Martinez-Gonzaacutelez MA Martinez JA Hu FB Gibney MJ Kearney J (1999) Physical inactivity sedentary lifestyle and obesity in the European Union Int J Obes 23 1192ndash1201

Maruyama K Sato S Ohira T Maeda K Noda H Kubota Y Nishimu-ra S Kitamura A Kiyama M Okada T Imano H Nakamura M

Ishikawa Y Kurokawa M Sasaki S Iso H (2008) The joint impact of being overweight of self reported behaviours of eating quick-ly and eating until full cross sectional survey BMJ 337 a1926-a1931

Nielsen SJ Popkin BM (2003) Patterns and trends in food portion sizes 1977ndash1998 JAMA 289 450ndash453

Pereira MA Kartashov AI Ebbeling CB van Horn L Slattery ML Jacobs Jr DR Ludwig DS (2005) Fast-food habits weight gain and insulin resistance (the CARDIA study) 15-year prospective analysis Lancet 365 36ndash42

Ravussin E Lillioja S Knowler WC Christin L Freymond D Abbott WG Boyce V Howard BV Bogardus C (1988) Reduced rate of en-ergy expenditure as a risk factor for body-weight gain N Engl J Med 318 467ndash472

Schusdziarra V Hausmann M Kroumlner E (2008) Satt essen und abneh-men Individuelle Ernaumlhrungsumstellung ohne Diaumlt MMI-Verlag

Stunkard AJ Soslashrensen TI Hanis C Teasdale TW Chakraborty R Schull WJ Schulsinger F (1986) An adoption study of human obesity N Engl J Med 314 193ndash198

Taheri S Lin L Austin D Young T Mignot E (2004) Short sleep dura-tion is associated with reduced leptin elevated ghrelin and in-creased body mass index Plos Medicine 1 210ndash217

Wirth A Engeli S Hinney A Reinehr T (2008) Adipositas Aumltiologie Epidemiologie Folgekrankheiten Diagnostik Therapie Sprin-ger-Verlag Stuttgart 3 Auflage

Wirth A Hauner H (Hrsg) (2010) Das Metabolische Syndrom Urban amp Vogel Muumlnchen 2 aktualisierte Auflage

Prof Dr med Alfred Wirth

Klinische Ausbildung in Innerer Medizin Kardiologie Sportmedizin Ernaumlhrungsmedizin Von 1977ndash1978 Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der Universitaumlt in Goumlteborg 1983 Habilitation 1993 apl Professor 1983ndash2009 Aumlrztlicher Direktor der Klinik Teutoburger Wald in Bad RothenfeldeNiedersachsen einer Schwerpunktklinik fuumlr Kardio-logie Stoffwechsel (Diabetes Adipositas) und Pneumologie Seit 1992 Leiter der Fort- und Weiterbildungsveranstaltung fuumlr Sportaumlrzte auf Langeoog Mitglied in diversen Fachge-sellschaften (zB DAG DGK) uumlber 200 Publikationen in nationalen und internationalen Zeitschriften

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

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1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

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1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

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II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

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1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

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4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 27: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch __________________________________ 18Peter Neumann

2 Kardiozirkulatorisches System ________________________________________________ 28Roland CE Francis und Willehad Boemke

3 Adipositas und Niere ________________________________________________________ 36Achim Joumlrres

4 Adipositas und Endokrinium __________________________________________________ 44Matthias Bluumlher

5 Orthopaumldische Aspekte bei Kindern und Erwachsenen ____________________________ 48Falk Thielemann Klaus-Peter Guumlnther und Maik Stiehler

6 Dekubitus _________________________________________________________________ 59Daniela Deufert und Elfriede Fritz

IIPathophysiologiederAdipositas

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1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

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sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

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10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

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II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

21

1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

❱❱❱

0

1

2

3

4

20 30 40 50 60 70 80 90

Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

l]

Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 28: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

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1 LungenfunktionundpulmonalerGasaustauschPeter Neumann

reits entstanden koumlnnen diese nur durch einen hohen trans-pulmonalen Druck wieder eroumlffnet werden Dazu ist entwe-der eine vertiefte Einatmung noumltig (intensive Physiothera-pie) oder bei beatmeten Patienten die Durchfuumlhrung eines Rekrutierungsmanoumlvers Dieses kann auch bei adipoumlsen Pa-tienten in herkoumlmmlicher Weise mit einem Atemwegsdruck von 40 cmH

2O welcher fuumlr 7ndash8 Sekunden aufrechterhalten

wird durchgefuumlhrt werden Um Derekrutierung vor der Ex-tubation zu vermeiden sollte niemals waumlhrend des Extuba-tionsvorganges endotracheal abgesaugt werden Bewaumlhrt hat sich die Extubation nach einer vertieften Einatmung die mit einem CPAP-Druck von etwa 30 cmH

2O unterstuumltzt wer-

den sollte

11 VeraumlnderungendesrespiratorischenSystemsbeiAdipositas

111 Lungenfunktionsparameter

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Ab-nahme der funktionellen Residualkapazitaumlt (Pelosi et al 1998 s Abb 1) und des exspiratorischen Reservevolumens

Diese bereits seit laumlngerem bekannten Auswir-kungen von Uumlbergewicht auf die Lungenfunktion wurden auch in einer aktuellen Untersuchung an 149 adipoumlsen Patienten ohne schwerwiegende Komorbi-ditaumlten (BMI 45 plusmn 6) bestaumltigt (Gabrielsen et al 2011) Dabei lagen die dynamischen spirometrischen Parame-ter (forcierte Vitalkapazitaumlt und forcierte exspiratori-

Adipositas ist mit vielfaumlltigen Veraumlnderungen der Lungen-funktion assoziiert Diese Veraumlnderungen betreffen Atem-mechanik Gasaustausch sowie Atemantrieb und werden zum Teil direkt auf das Uumlbergewicht zum Teil aber auch auf die verschiedenen Begleiterkrankungen der Adipositas zu-ruumlckgefuumlhrt Adipoumlse Patienten haben perioperativ ein er-houmlhtes Risiko fuumlr Atemwegs- und pulmonale Komplikatio-nen sodass profunde Kenntnisse der pathophysiologischen Veraumlnderungen des respiratorischen Systems bei Adipositas fuumlr Intensivmediziner und Anaumlsthesisten unabdingbar sind Uumlbergewicht fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Reduktion der funktionellen Residualkapazitaumlt (FRC) und des exspira-torischen Reservevolumens (ERV) Dadurch kann besonders in den basalen Lungenabschnitten schon waumlhrend einer nor-malen Ausatmung ein Verschluss von Bronchiolen auftreten was zu einer Abnahme der Ventilation nachgeordneter Al-veolen fuumlhrt Die Folge ist ein Absinken des Ventilations-Perfusionsquotienten in diesen Lungenabschnitten mit einer Verschlechterung der Oxygenierung Dadurch erklaumlrt sich die im Durchschnitt schlechtere Sauerstoffsaumlttigung bei adi-poumlsen Patienten im Vergleich zu einem normalgewichtigen Kollektiv Kommt es durch Ruumlckenlage und einen narkose-bedingten Verlust des Muskeltonus zu einer weiteren Ab-nahme der FRC kann der dauerhafte Verschluss kleiner Atemwege die Folge sein was unweigerlich zur Entstehung von Atelektasen fuumlhrt Daher sollte waumlhrend der Praumloxyge-nierung und Beatmung die FRC durch eine Anhebung des exspiratorischen Atemwegsdruckes (continuous positive air-way pressure [CPAP] oder positiv endexspiratorischer Atem-wegsdruck [PEEP]) vergroumlszligert werden Sind Atelektasen be-

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1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

(l)

BMI (kgm2)

30

20

10

00 10 20 30 40 50 60 70

Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

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II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

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1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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Alter [J]

FRC im Stehennormalgewichtig

FRC [

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Closing Capacity

FRC im Stehenuumlbergewichtig

FRC im Liegenunter Narkose

Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

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1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

sche Einsekundenkapazitaumlt) sowie die Diffusionska-pazitaumlt das Residualvolumen die Vitalkapazitaumlt und die Totalkapazitaumlt im Normbereich waumlhrend die FRC auf etwa 78 und das ERV auf etwa 50 des Normwertes vermindert waren

Die individuellen Blutgaswerte schwankten erheblich mit PaO2-Werten zwischen 58 und 115 mmHg und PaCO2-Werten zwischen 27 und 49 mmHg Dabei be-standen durchweg hochsignifikante (p lt 001) wenn gleich nur schwache Korrelationen (Korrelationsko-effizienten zwischen 02 und 04) zwischen der Ab-nahme des PaO2 bzw der Zunahme des PaCO2 und dem BMI dem Huumlftumfang und dem Halsumfang Diese Daten stimmen insgesamt gut mit aumllteren be-reits publizierten Werten uumlberein allerdings koumlnnen bei Patienten mit Obesitas Hypoventilationssyn-drom der Abfall von FRC und ERV erheblich staumlrker ausfallen als oben angegeben

Adipositas fuumlhrt zu einer gewichtsabhaumlngigen Abnah-me von FRC und exspiratorischem Reservevolumen

Neben dem Ausmaszlig des Uumlbergewichts ist der Fettge-websverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen in der Vergangenheit eine groszlige Bedeutung zugeschrieben worden

So wird eine gynaumlkoide von einer androiden Fettvertei-lung unterschieden Gynaumlkoid bedeutet in diesem Zusam-menhang dass sich Fettgewebe verstaumlrkt im Bereich der Oberschenkel des Gesaumlszliges und der Oberarme befindet wohingegen von einer androiden Fettverteilung gespro-chen wird wenn Fettgewebe vermehrt am Koumlrperstamm (Brustwand Bauchdecke und intraperitoneal) nachweis-bar ist

Adipositas vom androiden Verteilungstyp soll im Gegensatz zum gynaumlkoiden Typ nicht nur mit einem deutlich staumlrker erhoumlhten Risikio fuumlr Herz-Kreis-lauferkrankungen einhergehen sondern auch die Lungenfunktion staumlrker beeintraumlchtigen Die ein-fach nachvollziehbare mechanistische Vorstellung geht in diesem Zusammenhang davon aus dass die Fettmassen des Brustkorbs der Bauchwand sowie das intraperitoneale Fett zu einer Kompression des Thorax und dadurch zu einer Verschiebung der Atemruhelage in Richtung Exspiration fuumlhren was als Abnahme der FRC und des exspiratorischen Re-servevolumens bei erhaltener Vitalkapazitaumlt nach-weisbar ist (Salome et al 2010) Die Bedeutung der Fettverteilung im Hinblick auf respiratorische Stouml-rungen ist allerdings nicht ganz unumstritten In einer Untersuchung mittels Ganzkoumlrper-MRT von normal- und uumlbergewichtigen Maumlnnern und Frau-en war die prozentuale Fettverteilung (Koumlrper-stamm versus Peripherie sowie Differenzierung des Koumlrperstammfetts in thorakales und abdominales Fett sowie anterior und posterior gelegenes subku-tanes und intraabdominelles Fett) uumlberraschender Weise bei den normal- und uumlbergewichtigen Pro-banden als auch den Maumlnnern und Frauen aumlhnlich (Babb et al 2008)

Die WaistHip Ratio (WHR) also das Verhaumlltnis zwi-schen Koumlrperumfang im Bereich der Huumlfte und Tail-le wird oftmals benutzt um eine androide von einer gynaumlkoiden Fettverteilung abzugrenzen wobei eine WHR le 095 eine gynaumlkoide und eine WHR gt 095 eine androide Fettverteilung charakterisiert In der Untersuchung von Babb und Mitarbeitern (2008) be-trug die WHR allerdings trotz einer insgesamt aumlhn-lichen Fettgewebsverteilung bei adipoumlsen Frauen 085 und bei adipoumlsen Maumlnnern 097 Auch korrelier-te in dieser Untersuchung die Abnahme der FRC mit der WHR nicht besser als mit dem BMI dem thora-kalen abdominalen intra- oder extraperitonealen Fettgewebeanteil

112 Atemmechanik

Bei Adipositas ist die Compliance (Dehnbarkeit) des respi-ratorischen Systems (Crs) herabgesetzt und gleichzeitig ist der Atemwegswiderstand erhoumlht (Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Daraus resultiert zwangslaumlufig dass adipoumlse Patienten eine houmlhere Atemarbeit leisten muumlssen als normalgewichtige Pa-tienten (Naimark u Cherniack 1960 Pelosi et al 1996)

Lewandowski AdipositasNeumann_Abb1

FRC

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BMI (kgm2)

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Abb 1 Die FRC nimmt mit zunehmendem Uumlbergewicht exponentiell ab (nach Pelosi et al 1998)

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II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

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1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 30: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

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II Pathophysiologie der Adipositas

Adipoumlse Patienten muumlssen durch die Abnahme der Compliance und Zunahme der Resistance eine erhoumlh-te Atemarbeit leisten

Eine nahe liegende Erklaumlrung fuumlr die verminderte Compliance ist der Druck den die bdquoFettmassenldquo auf den Brustkorb ausuumlben und somit dessen Ausdeh-nung behindern Uumlberraschender Weise gibt es aber widerspruumlchliche Befunde im Hinblick auf das Aus-maszlig der Verminderung der Thoraxwandcompliance bei Adipositas (Pelosi et al 1998 Naimark u Cher-niack 1960 Pelosi et al 1996) Dagegen ist die Com-pliance des Lungengewebes (CL) in praktisch allen Unter-suchungen erheblich reduziert Erklaumlrt wird die ver-minderte CL durch die Reduktion der FRC (so) und eine damit einhergehende Zunahme der alveolaumlren Oberflaumlchenspannung ein erhoumlhtes intrapulmona-les Blutvolumen und den Verschluss von kleinen Atemwegen (su) mit der Ausbildung von Atelektasen (Salome et al 2010)

Der Atemwegswiderstand (Rrs) ist bei Adipositas ver-mutlich in erster Linie eine Folge der reduzierten FRC da das Kaliber der Atemwege proportional zum Lungenvolumen zu- und abnimmt Dementspre-chend wird der absolute RrsndashWert in den meisten Untersuchungen bei adipoumlsen Patienten als vermin-dert angegeben in Relation zum (verminderten) Lungenvolumen ist er jedoch durchaus noch normal Durch den Verschluss von kleinen Atemwegen in der Exspiration (su) wird eine zusaumltzliche Widerstands-erhoumlhung zu Beginn der Inspiration hervorgerufen

Allerdings scheint die Adipositas auch ein unab-haumlngiger Risikofaktor fuumlr akut und chronisch obst-ruktive Atemwegserkrankungen zu sein (Sood 2010) da Fettgewebe uumlber die Regulation von Leptinen und Adiponektinen die Konzentrationen von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen beeinflusst

113 Airwayclosure-VerschlussderkleinenAtemwege

Die Bronchiolen werden durch die radiaumlr wirkenden Zugkraumlfte des Lungenparenchyms offen gehalten Mit zunehmendem Lungenvolumen steigen diese Zugkraumlfte an und fuumlhren somit zu einer Erweiterung der Bronchiolen Umgekehrt nimmt das Kaliber der kleinen Atemwege in der Exspiration ab wodurch verstaumlndlich wird dass sich Erkrankungen der klei-nen Atemwege primaumlr als Behinderung der Exspira-tion manifestieren (zB exspiratorische Flowlimi-tierung mit Giemen bei COPD) Unterschreitet das

Lungenvolumen einen kritischen Wert tritt ein Kol-laps (Verschluss) der kleinen Atemwege auf Das Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der Bron-chiolen nachweisbar ist wird als Closing Capacity be-zeichnet welches mit zunehmendem Lebensalter ansteigt (ca 05 der individuellen VitalkapazitaumltJahr) (Leblanc et al 1970) Das Lungenvolumen wel-ches nach Erreichen der Closing capacity noch aktiv ausgeatmet werden kann ist das Closing volume

Closing capacity Lungenvolumen ab dem ein Verschluss der kleinen Atemwege nachweisbar ist Die Closing Capa-city steigt mit zunehmendem Lebensalter an

Closing volume Lungenvolumen das nach Erreichen der Closing capacity noch ausgeatmet werden kann

Die FRC eines Erwachsenen ist weitgehend unabhaumlngig vom Lebensalter (Wahba 1991 Ibanez u Raurich 1982) und nimmt fast linear mit der Koumlrpergroumlszlige eines Menschen zu Uumlbergewicht fuumlhrt ndash wie bereits oben beschrieben ndash zu einer gewichtsabhaumlngigen Re-duktion der FRC Bei gesunden normalgewichtigen Menschen ist bis zu einem mittleren Alter (50ndash60 J) die FRC groumlszliger als die Closing Capacity Ein Ver-schluss der kleinen Atemwege tritt daher im Stehen oder Sitzen nicht auf

Die funktionellen Residualkapazitaumlt FRC bezeichnet das Lungenvolumen am Ende einer normalen Ausatmung wenn die entgegengesetzt wirkenden elastischen Ruumlck-stellkraumlfte von Lunge und Brustkorb sich gegenseitig auf-heben Im Sitzen oder Stehen betraumlgt die FRC eines gesun-den normalgewichtigen Erwachsenen ca 30ndash35 mlkg und bleibt unabhaumlngig vom Alter weitgehend konstant (s Abb 2)

Dagegen kann bei stark uumlbergewichtigen Menschen die deutlich reduzierte FRC (so) bereits waumlhrend der normalen Ruheatmung die Closing Capacity unter-schreiten (Farebrother et al 1974) sodass ein Ver-schluss kleiner Atemwege nachweisbar wird Da-durch sinkt das Ventilations-Perfusionsverhaumlltnis (VAQ ) in den Alveolen distal des Atemwegsverschlus-ses und die Oxygenierung des pulmonalkapillaumlren Blutes im Bereich dieser Alveolen verschlechtert sich Der erniedrigte PaO2 bei adipoumlsen Patienten korreliert dementsprechend mit dem Ausmaszlig des Airway closure (Farebrother et al 1974)

Bei adipoumlsen Patienten kann waumlhrend normaler Ru-heatmung die Closing Capacity unterschritten wer-den sodass es zum Verschluss von kleinen Atemwe-

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1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

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Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren

Page 31: Adipositas Management · 2016-04-29 · Die Herausgeber MWV Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG Zimmerstr. 11 10969 Berlin ISBN 978-3-95466-083-4 (eBook:

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1 Lungenfunktion und pulmonaler Gasaustausch II

gen kommt (Airway closure) Der daraus resultieren-de Abfall des Ventilations-Perfusionsverhaumlltnisses nachgeordneter Alveolen erklaumlrt ua die Oxygenie-rungsstoumlrung bei Adipositas

Besondere Bedeutung bekommt das Phaumlnomen des Airway closure im Zusammenhang mit der Einleitung einer Allgemeinanaumlsthesie da die FRC in Ruumlckenlage im Vergleich zum Sitzen oder Stehen um etwa 25 redu-ziert ist (Lumb u Nunn 1991) und durch die Muskel-relaxation um weitere 15ndash20 abnimmt (Wahba 1991) Die Folge eines Atemwegsverschluss ist zu-naumlchst wie oben beschrieben eine verminderte Ex-spiration von Atemgas aus den nachgeschalteten Al-veolen (bdquoAirtrappingldquo) Dieses Airtrapping behindert die nachfolgende Inspiration und fuumlhrt dadurch zu einer Abnahme des regionalen Tidalvolumens und des VAQ -Quotienten in diesen Lungenarealen Der VAQ -Quotient wiederum ist die entscheidende De-terminante fuumlr die Oxygenierungsleistung einer funktionellen Lungeneinheit wobei ein Abfall des VAQ -Quotienten mit einem Abfall des PaO2 einher-geht

Die FRC vermindert sich in Ruumlckenlage um ca 25 und wird nach Narkoseeinleitung um weitere 20 reduziert

Bleiben die kleinen Atemwege nicht nur am Ende der Exspiration verschlossen sondern waumlhrend des ge-samten Atemzyklus koumlnnen sich bereits nach kur-zer Zeit (wenige Minuten) Resorptionsatelektasen bil-den Die Geschwindigkeit der Entstehung von Re-sorptionsatelektasen haumlngt ua von der Zusammen-setzung des Atemgases ab (Rothen et al 1995) Je bes-ser die Loumlslichkeit eines Gases im Blut und je houmlher die Partialdruckdifferenz zwischen Blut und Alveo-larluft ist desto schneller wird das Gas aus den Al-veolen resorbiert Diese beiden Aspekte wirken sich im Rahmen der Narkoseeinleitung waumlhrend der Praumloxy-genierungsphase besonders unguumlnstig aus

Aus Sicherheitsgruumlnden sollte zur Narkoseeinleitung reiner Sauerstoff uumlber eine dicht sitzende Maske ver-abreicht werden damit waumlhrend der Apnoephase vor Intubation eine moumlglichst groszlige Menge Sauerstoff in der Lunge gespeichert ist

Im Falle einer bdquocannot ventilate cannot intubateldquo Situation errechnet sich die tolerable Apnoezeit als (FRC x alveo-laumlre O2-Konzentration100)bdquoO2-Verbrauch in Ruheldquo Veranschlagt man fuumlr den O2-Verbrauch naumlherungs-weise 3 mlkgmin und betraumlgt die FRC bei einem Normalgewichtigen etwa 30 mlkg so ergibt sich bei kompletter Fuumlllung der FRC mit Sauerstoff eine

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Abb 2 Verhaumlltnis von FRC zur Closing Capacity mit zunehmendem Lebensalter bei Normal- und Uumlbergewicht Die funktionelle Re-sidualkapazitaumlt nimmt beim Erwachsenen in Abhaumlngigkeit vom Lebensalter allenfalls geringfuumlgig zu waumlhrend die Closing Capacity pro Lebensjahr um ca 05 der individuellen Vitalkapazitaumlt ansteigt (Leblanc et al 1970) Dadurch kann es unter Ruheatmung auch bei Normalgewichtigen bereits um das 50 Lebensjahr zum Verschluss der kleinen Atemwege waumlhrend der Exspiration kommen Bei Adipositas ist die FRC gewichtsabhaumlngig bereits im Stehen und Sitzen erheblich vermin-dert Durch die zusaumltzliche Abnahme der FRC in Ruumlckenlage und nochmalige Reduktion der FRC in Allgemeinanaumlsthesie uumlberschreitet die Closing Capacity die FRC sogar schon bei jungen Erwachsenen deutlich Daraus kann ein dauerhafter Verschluss der kleinen Atemwege unter Narkose resultieren