Hoe berekenen we de eiwitbehoefte bij ondergewicht en overgewicht? – Geeft de formule van Gallagher een betere schatting?

 — Peerreviewed door de Wetenschappelijke Adviesraad van het NTVD —

De eiwitbehoefte wordt voornamelijk bepaald door de hoeveelheid vetvrije massa (VVM) in het lichaam. In de praktijk wordt de eiwitbehoefte echter gebaseerd op het lichaamsgewicht. In dit onderzoek is de eiwit- behoefte op basis van gemeten VVM vergeleken met de eiwitbehoefte bepaald op basis van gemeten lichaamsgewicht, gecorrigeerd lichaamsgewicht en geschatte VVM met de formule van Gallagher. De onderzoeksvraag luidde: ‘Welke methoden om de eiwitbehoefte te berekenen zijn het beste vergelijkbaar met de referentiemethode: gemeten VVM x 1,5 g eiwit/kg?’

Deze vraag werd onderzocht in twee populaties. De eerste populatie was de ANAC-populatie (Amsterdam Nutritional Assessment Center, Hogeschool van Amsterdam): relatief gezonde volwassenen met over- gewicht en obesitas. De tweede populatie was de VUmc-populatie: klinische en poliklinische patiënten met zeer uiteenlopende ziektebeelden. De VVM werd gemeten met BOD POD (ANAC) en bio-elektrische impedantie-analyse (BIA) (VUmc). Drie methoden om de eiwitbehoefte te berekenen werden vergeleken met de referentiemethode (gemeten VVM x 1,5 g eiwit/kg):

De gemiddelde afwijking met spreiding en standaardafwijking werd gebruikt om de validiteit te toetsen van de drie methoden om de eiwitbehoefte te berekenen. Een over- of onderschatting van 5% werd gedefinieerd als klinisch relevant.

De afwijking bij methode A was klein in de groep met ondergewicht en groot bij de groep met overgewicht en obesis. Slechts bij 1% van de obese personen werd de eiwitbehoefte met methode A juist geschat. Dit verbeterde met methode B naar 15-33%. Methode C was voor alle groepen, met uitzondering van de personen met ondergewicht, het gunstigst. De afwijking varieerde van 14 gram onderschatting tot  28 gram overschatting. Bij 38-54% van de personen met overgewicht en obesitas werd de eiwitbehoefte juist geschat.

Er is vooral bij overgewicht en obesitas een forse variatie tussen de verschillende methoden voor het berekenen van de eiwitbehoefte. De berekening van de eiwitbehoefte op basis van de gemeten VVM heeft de voorkeur. Als dit niet mogelijk is, volstaat bij deze groep een aanpassing van het gewicht in de berekening naar een gewicht bij BMI 27,5 niet. Toepassing van de formule van Gallagher om de VVM te schatten en daarmee de eiwitbehoefte te berekenen, geeft vooral voor personen met overgewicht en obesitas een betere overeenkomst met de eiwitbehoefte per kilogram gemeten VVM.

Eiwitbehoefte, vetvrije massa, formule van Gallagher

Voldoende inname van eiwitten is belangrijk voor de opbouw en het herstel van het menselijk lichaam. De huidige eiwitaanbeveling voor volwassenen met ondervoeding of ziekte is 1,2 tot 1,5 gram eiwit per kilo- gram (kg) lichaamsgewicht per dag. ,

Er zijn weinig fundamentele onderzoeksresultaten beschikbaar over de optimale eiwitbehoefte bij ziekte. De studie van Ishibashi uit 1998 vormt de basis  van de huidige eiwitaanbeveling. In het Auckland Hospital in Nieuw-Zeeland werd bij 5 septische en 18 traumapatiënten op de intensive care gedurende 10 dagen de lichaamssamenstelling gevolgd. De lichaamssamenstelling werd gemeten met een directe methode: in vivo neutron activation analysis (IVNAA). IVNAA is een nauwkeurige, maar ook dure en op weinig plaatsen beschikbare methode, waarbij met behulp van radioactieve straling de hoeveelheid stikstof in het lichaam wordt gemeten. De populatie werd niet-willekeurig verdeeld in drie groepen, die 1,1, 1,5 of 1,9 gram eiwit per kg vetvrije massa (VVM) kregen. De groep die 1,5 gram eiwit per kg VVM kreeg, verloor de geringste hoeveelheid lichaamseiwit.

De eiwitbehoefte is in de studie van Ishibashi uitgedrukt per kg Vet Vrije Massa (VVM) en bij deze onderzoeksgroep stond de hoeveelheid 1,5 gram eiwit per kg VVM gelijk aan 1,2 gram eiwit per kg lichaams- gewicht. Deze manier van terugrekenen leverde bij personen met een gezond gewicht weinig problemen op. Bij ondergewicht en overgewicht was dat anders. Bij ondergewicht bevat het lichaam meer eiwit per kg lichaamsgewicht en wordt de eiwitbehoefte onder- schat. Bij overgewicht geldt het tegenovergestelde en is er sprake van overschatting van de eiwitbehoefte als het huidige lichaamsgewicht wordt aangehouden. Het heeft daarom de voorkeur om de eiwitbehoefte te berekenen op basis van de VVM in plaats van het lichaamsgewicht.

Het bepalen van de lichaamssamenstelling is nog geen vast onderdeel van de diagnostiek door de diëtist. Redenen hiervoor zijn onbekendheid met de meetmethoden en interpretatie van de uitslagen, de kosten, de tijd en meetomstandigheden die een betrouwbare meting onmogelijk maken (oedeem, ascites, koorts). In de praktijk wordt dit ondervangen door de eiwitbehoefte bij ondergewicht (BMI<20) te berekenen met het gewicht bij BMI=20 en de eiwit- behoefte van personen met obesitas (BMI>30) te bere- kenen met het gewicht bij BMI=27,5. Zo krijgen lichte personen meer eiwit voorgeschreven en wordt er bij overgewicht niet te veel eiwit gegeven.

Een alternatief voor het gebruik van de gemeten VVM in de berekening van de eiwitbehoefte is het gebruik van een formule om de VVM te schatten. Er zijn twee formules beschikbaar: de formule van Hume en de formule van Gallagher. , Uit een vergelijking bleek de formule van Gallagher het meest betrouwbaar. Deze formule is gebaseerd op een onderzoekspopulatie van 671 gezonde volwassenen (43% man, 57% vrouw), waarbij de VVM gemeten was met het 4-compartementenmodel. De populatie bestond uit blank-Europese en Afro-Amerikaanse personen uit Engeland en Amerika.

In deze publicatie vergelijken we de eiwitbehoefte op basis van gemeten lichaamsgewicht, gecorrigeerd lichaamsgewicht en de met de formule van Gallagher geschatte VVM, met de eiwitbehoefte op basis van gemeten VVM.

De vraagstelling is getoetst in twee populaties:

In de populatie van het ANAC werd de VVM gemeten met Air Displacement Plethysmography (BOD POD Life Measurement Inc, Concord, USA). In de populatie van het VUmc werd de VVM gemeten met behulp van Bio elektrisch Impedantie Analyse (BIA) (Bodystat 1500 MDD, UK). De Kyle-formule werd gebruikt om de VVM te berekenen.

De lengte en het gewicht werden in de ANAC-populatie bij iedereen gemeten volgens protocol. In de VUmc-populatie werd de lengte bij 87% nagevraagd en bij 13% gemeten. Het gewicht werd bij 49% gemeten op een gekalibreerde weegschaal en bij 51% nagevraagd of overgenomen uit de status van de patiënt.

Drie methoden om de eiwitbehoefte te berekenen wer- den vergeleken met de referentiemethode: (gemeten VVM x 1,5 g eiwit/kg).

Om een klinisch relevante afwijking te bepalen voor het schatten van de eiwitbehoefte bij volwassen personen, werd aan tien onafhankelijke diëtisten gevraagd wat voor hen een klinisch relevant verschil was. Hierbij kon- den ze kiezen uit een absoluut verschil van ±2,5 gram,±5 gram, ±10 gram per dag of een procentuele afwijking. Op basis van de antwoorden van de diëtisten werd een klinisch relevante afwijking gekozen.

De gemiddelde afwijking met range en standaardafwijking werden gebruikt om de validiteit te toetsen van de drie methoden om de eiwitbehoefte te berekenen. Hierbij werd gebruik gemaakt van SPSS (versie 23, IBM SPSS) en Excel.

De volgende resultaten werden verkregen uit het onderzoek.

De kenmerken van de ANAC en VUmc-populatie zijn weergegeven in tabel 1.

Acht diëtisten waren van mening dat ‘meer dan 5%’ een klinisch relevant verschil is en twee diëtisten ‘meer dan 10%’. Over- en onderschattingen van meer dan 5% zijn daarom gedefinieerd als klinisch relevant.

Het verschil tussen de eiwitbehoefte op basis van gemeten lichaamsgewicht, gecorrigeerd lichaamsge- wicht en geschatte VVM met de formule van Gallagher ten opzichte van de eiwitbehoefte op basis van gemeten VVM, voor de totale populatie en per BMI-groep is weergegeven in tabel 2 en de figuren 1 en 2.

De afwijking van de berekening op basis van het huidige gewicht was voor de personen met ondergewicht heel klein (0,8 gram ± 6,3 gram). Het percentage personen met een juiste schatting was 33%. Voor personen met overgewicht en obesitas was de overschatting van de eiwitbehoefte hoog. Slechts bij 1% van de obese personen werd de eiwitbehoefte met deze berekeningsmethode juist geschat.

De afwijking van de berekening op basis van het gecorrigeerde lichaamsgewicht was kleiner. De overschatting bij de personen met overgewicht was gelijk aan de schatting op basis van het huidige gewicht, aangezien de correctie pas geldt vanaf BMI?30. Bij de obese personen verbeterde het percentage personen met een juist geschatte eiwitbehoefte van 1% naar 15-33%.

De berekening van de eiwitbehoefte op basis van de formule van Gallagher was voor alle groepen het gunstigst, met uitzondering van de personen met ondergewicht. De afwijking varieerde van 14 g onder- schatting tot 28 g overschatting. Bij 38-54% van de personen met overgewicht en obesitas werd de eiwit- behoefte juist geschat.

Deze resultaten geven forse verschillen weer tussen de methoden. Vooral bij overgewicht en obesitas is dit het geval. De berekening van de eiwitbehoefte op basis van de gemeten VVM heeft de voorkeur. De formule van Gallagher voor het schatten van de VVM en daarmee het berekenen van de eiwitbehoefte geeft vooral voor personen met overgewicht en obesitas een betere overeenkomst met gemeten VVM.

De formule van Gallagher is ontwikkeld op basis van een generieke, grote en gezonde Amerikaanse populatie. Dat zorgt ervoor dat de formule van Gallagher toepasbaar is op brede populatiegroepen. Toch blijft het een formule en geen vervanging voor een meting. Een formule is via regressieanalyse tot stand gekomen, waar- bij alle individuen geforceerd op een rijtje worden gezet. Individuele variatie, en zeker ziektegerelateerde variatie, kan hiermee minder goed worden ondervangen. Het percentage personen met overgewicht en obesitas met een juiste schatting van de eiwitbehoefte verbetert van 1% naar 54%. Dat is een mooi resultaat. Toch had 46% van de personen met deze methodiek meer dan 5% afwijking van de werkelijke eiwitbehoefte. De overeenkomst van de uitslag van de Gallagher-formule ten opzichte van het gemeten VVM met densitometrie in de VUmc-populatieis weergegeven in kader 1. Deze waar- den laten zien dat de berekening van de eiwitbehoefte op basis van de gemeten VVM niet vervangen kan worden door een formule en daarom de voorkeursmethode blijft. We gaan er hierbij van uit dat de actuele eiwitbehoefte gebaseerd is op de gemeten VVM, maar ook daarover is geen internationale consensus.

In de groep met ondergewicht komt de eiwitbehoefte- berekening op basis van het actueel gewicht (x1,2g/kg) goed overeen met de referentiemethode (gemeten VVM). De verklaring hiervoor is dat de omrekening van gram eiwit per kg VVM naar kg lichaamsgewicht is gemaakt op basis van de populatie van Ishibashi, die bestond uit slanke personen met een percentage VVM van rond 80%. Deze groep komt overeen met de groep met ondergewicht uit dit onderzoek. Voor alle personen met een percentage VVM van kleiner dan 80% zal de eiwitbehoefte overschat worden met de berekening op basis van het lichaamsgewicht.

De analyses zijn uitgevoerd in twee grote populaties. De resultaten zijn daarmee vertaalbaar naar de klinische en poliklinische populatie en naar een obese gezonde thuiswonende groep.

Een beperking is dat bij de VUmc-populatie de lengte en het gewicht van patiënten deels zijn nagevraagd in plaats van gemeten. Dit is een weerspiegeling van de klinische praktijk, maar gerapporteerde lengte en gewicht resultaten kunnen afwijken van de werkelijke waarde. Gemiddeld gezien overschatten patiënten hun lengte en onderschatten ze hun gewicht. Dit kan gezorgd hebben voor een fout in deze analyse.

Verder is de lichaamssamenstelling in populatie B met de dubbelindirecte bio-elektrische impendantie- methode gemeten. Deze methode kent een grotere foutmarge dan de VVM-bepaling met de BOD POD. De resultaten van de subgroep personen met onder- gewicht zijn alleen gebaseerd op VVM gemeten met impedantiemeting. Aangezien de gebruikte formule om de VVM te berekenen niet gevalideerd is voor personen met ondergewicht, is de foutmarge mogelijk groot. Juist bij deze groep is analyse met gemeten VVM te prefereren. Daarbij is gezien hun hogere eiwit- behoefte een eiwitbehoefte van meer dan 1,5 g/kg VVM zeker te overwegen.

Berekening van de eiwitbehoefte op basis van de VVM heeft de voorkeur. Als het meten van de VVM niet mogelijk is, is het toepassen van de formule van Gallagher een alternatief.