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URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-10898
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2003/1089/


Untersuchung biochemischer Parameter des Lipidstoffwechsels bei chirurgischen Intensivpatienten

Investigation of biochemical parameters of the lipid metabolism in surgical intensive care patients

Tietjen, Monika


pdf-Format: Dokument 1.pdf (5.773 KB)

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Lipidstoffwechsel, chirurgische Intensivpatienten, Lipoproteine, Cholesterinveresterung, langkettige Fettsäuren
Freie Schlagwörter (Englisch): lipid metabolism, surgical intensive care patients, lipoproteins, cholesterol esterification, long chain fatty acids
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Ernährungswissenschaft und Institut für Experimentelle Anästhesiologie, Klinikum der J.W. Goethe-Universität Frankfurt/Main
Fachgebiet: Haushalts- und Ernährungswissenschaften - Ökotrophologie
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 15.08.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 10.04.2003
Kurzfassung auf Deutsch: Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, die biochemischen Zusammenhänge von häufig auftretenden Störungen des Fettstoffwechsels unter den Bedingungen der längerfristigen postoperativen Intensivtherapie zu untersuchen.

In die Untersuchung eingeschlossen wurden Patienten mit einer Mindestaufenthaltsdauer auf der chirurgischen Intensivpflegestation von sieben Tagen, bei denen im Verlauf dieses Aufenthalts der prozentuale Anteil der alpha-Lipoproteine (elektrophoretisch) auf 20 % oder darunter bzw. der Cholesterinesterquotient auf 50 % oder darunter sank.


Die Ergebnisse der Lipidelektrophorese korrelieren bei Seren von Gesunden gut mit Ergebnissen der Referenzmethode Ultrazentrifugation. Bei chirurgischen Intensivpatienten, die z. T. starke Veränderungen des Lipoproteinstoffwechsels aufweisen, ist die Lipidelektrophorese als Methode nur bedingt geeignet, denn es ergeben sich deutliche Abweichungen der Ergebnisse im Vergleich zu denen der Ultrazentrifugation. Bei den untersuchten Intensivpatienten, in deren Seren keine elektrophoretische Mobilität der alpha-Lipoproteine feststellbar war, konnten dennoch Lipoproteine mit hoher Dichte (HDL2 und HDL3) per Ultrazentrifugation nachgewiesen werden. Im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen waren in diesen Fraktionen allerdings die Konzentrationen von Apolipoprotein AI und auch die berechnete Gesamtmasse der Fraktionen signifikant vermindert.

Mit der elektrophoretischen Trennmethode wurde der prozentuale beta-Lipoproteinanteil im Serum signifikant höher berechnet als der Anteil der Lipoproteine mit geringer Dichte (LDL) nach Trennung durch Ultrazentrifugation, der alpha-Lipoproteinanteil wurde signifikant niedriger berechnet als der HDL-Anteil.

Nach Ultrazentrifugation der Patientenseren wurden stark veränderte Zusammensetzungen der einzelnen Lipoproteinfraktionen beobachtet. Der Anteil des freien Cholesterins war bei diesen Patienten in allen vier Lipoproteinfraktionen signifikant erhöht. Extrem niedrige Cholesterinesteranteile fanden sich in LDL- und HDL-Fraktionen. Da in diesen Fraktionen andererseits die Triglycerid-Anteile erhöht waren, wiesen die Lipoproteinpartikel im Vergleich zum Normbereich veränderte Kernzusammensetzungen auf. Bei den Intensivpatienten war der Quotient Kernbestandteile/Oberflächenbestandteile insbesondere in den beiden HDL-Fraktionen signifikant erniedrigt, woraus sich auf verkleinerte Lipoproteinpartikel schließen läßt.

Erniedrigte Serumkonzentrationen von Cholesterinestern und abnormale Lipoproteinzusammensetzungen korrelierten mit signifikant verminderter, teils ganz fehlender in vitro Cholesterinveresterung. Zugleich lag Apolipoprotein AI, welches als Cofaktor des Enzyms Lecithin-Cholesteryl-Acyl-Transferase (LCAT) fungiert, in den HDL-Fraktionen nur in sehr niedrigen Konzentrationen vor. Bei den Patienten, in deren Serum keine LCAT-Aktivität nachweisbar war, konnten dennoch Cholesterinester in allen Fraktionen gemessen werden. Eine stark erniedrigte oder fehlende LCAT-Aktivität gilt als prognostisch ungünstig, kann aber reversibel sein.

Signifikant erniedrigt war der prozentuale Anteil des Linolats an den Esterfettsäuren im Serum, während der prozentuale Anteil des Oleats signifikant erhöht war. Dadurch erhöhte sich auch der Quotient Oleat/Linolat (18:1 / 18:2) in signifikanter Weise. Der signifikant erhöhte Serumacylquotient (18:1 + 18:2) / 16:0 weist darauf hin, daß die Konzentrationen der freien ungesättigten C 18–Fettsäuren im Vergleich zur Palmitinsäure erhöht waren.


Die vorgestellten Ergebnisse verdeutlichen die Komplexität des Fettstoffwechsels insbesondere im Hinblick auf die Entgleisungen bei intensivpflegepflichtigen chirurgischen Patienten.

Kurzfassung auf Englisch: The objective of this study was to show biochemical characteristics which play a role in the lipid metabolism of surgical patients undergoing long-term intensive care. This group of patients frequently suffers from disorders of the lipid metabolism.


Patients were included in this study if their stay at the surgical intensive care unit lasted at least seven days and if the percentage of alpha-lipoproteins (electrophoretically measured) decreased to 20 % or lower or if the cholesterol ester ratio decreased to 50 % or lower.


Results from lipid electrophoresis of normal blood serum correlated with results from ultracentrifugation which is the method of reference. In blood serum of surgical intensive care patients the electrophoretic method has been found to be of limited use because the electrophoretic data deviated considerably from the ultracentrifugal data. In serum samples, in which no electrophoretic mobility of alpha-lipoproteins was detectable, high density lipoprotein fractions (HDL2 and HDL3) could be detected. However, concentrations of apolipoprotein AI (apo AI) and the calculated total mass of these fractions were significantly decreased.

Using the electrophoretic method the percentage of beta-lipoproteins was calculated to be significantly higher than the percentage of the low density lipoprotein (LDL) fraction after ultracentrifugation. The percentage of alpha-lipoproteins was calculated to be significantly lower than the percentage of the HDL fraction.


In the ultracentrifuged patients’ blood serum samples the composition of lipoprotein fractions deviated from normal composition. The percentages of free cholesterol was significantly increased in all four lipoprotein fractions. In LDL and HDL fractions the percentages of cholesterol esters were extremely small. As in these fractions the percentages of triglycerides were increased, the patients’ lipoprotein particles had abnormal core compositions. The ratio of core components / surface components was significantly decreased particularly in both HDL fractions. Therefore it can be concluded that particle sizes were smaller than normal.

Decreased serum concentrations of cholesterol esters and abnormal lipoprotein compositions correlated with significantly decreased or, in some cases, non-detectable cholesterol esterification in vitro. Apolipoprotein AI, a cofactor of the enzyme lecithin:cholesterol acyltransferase (LCAT), was found at very low concentrations in the HDL fractions. In spite of absent LCAT activities in a few serum samples, esterified cholesterol could be detected in all lipoprotein fractions of these samples. A strongly decreased or absent LCAT activity is regarded as bad prognosis. However, it can be reversible.

The percentage of esterified linoleate in blood serum was significantly decreased while the percentage of esterified oleate was significantly increased. Consequently, the ratio oleate / linoleate (18:1 / 18:2) was significantly increased. The significantly increased serum acyl ratio (18:1 + 18:2) / 16:0 indicates that the concentrations of non-esterified unsaturated C 18 fatty acids were elevated compared to palmitic acid.


The human lipid metabolism is complex. Our results reveal that this is particularly true with regard to disorders which occur in surgical intensive care patients.