Insulinothérapie et nutrition parentérale en soins intensifs : aspects pratiques

A. Limonta G. Gastaldi

C.-P. Heidegger

C. Pichard

Les patients admis aux soins intensifs (SI) présentent un état hypercatabolique lié à la présence d’un syndrome de réponse inflammatoire systémique (SIRS) qui peut évoluer vers un syn­

drome de défaillance multiple d’organes (MODS). Au niveau cellulaire, ces patients souffrent d’ischémie tissulaire, de défauts d’apoptose et d’atteintes cytotoxiques secondaires au dérèglement de la réponse inflammatoire. Ces atteintes favo­

risent le déséquilibre entre les voies métaboliques anaboliques et cataboliques, qui se traduit cliniquement par une perte de masse maigre, principalement mus­

culaire, et une tendance à l’hyperglycémie.

stressetglycémie

Aux SI, l’apparition d’un déséquilibre glycémique est courant, y compris chez des patients non diabétiques,¹ avec une prévalence qui atteint 32%, soit trois à quatre fois celle de la population générale.² L’hyperglycémie est souvent secon­

daire à la décompensation d’un diabète préexistant ou inaugural. Elle peut aussi découler d’apports nutritionnels excessifs ou refléter une réponse adaptative (hyperglycémie de stress, hyperglycémie secondaire aux traitements hyperglycé­

miants).³ Les mécanismes sous­jacents sont l’augmentation de l’insulino­résis­

tance (IR) en lien avec l’état inflammatoire et l’activation des hormones de stress.

Hyperglycémie de stress

L’hyperglycémie associée à une maladie aiguë, appelée aussi hyperglycémie de stress, a longtemps été considérée comme une réponse physiologique secon­

daire à l’augmentation des taux de cortisol, de catécholamines, de glucagon et d’hormone de croissance (GH). En effet, ces hormones, communément appelées hormones de contre­régulation, agissent à trois niveaux : 1) elles favorisent l’IR ; 2) elles stimulent les voies cataboliques hyperglycémiantes (néoglucogenèse et glycogénolyse) et 3) elles modulent la sécrétion insulinique du pancréas (réserve pancréatique dépendante du nombre d’îlots fonctionnels). La définition de l’hy­

perglycémie de stress est une élévation de la glycémie, limitée à la phase des soins aigus, avec une résolution complète après trois mois (absence de traitement, Insulin therapy and parenteral nutrition in

intensive care patients : practical issues Critically ill patients are hypercatabolic due to stress and inflammation. This condition induces hyperglycemia. Muscle wasting is in­

tense during critical illness. Its prevention is essential. This is possible by early and appro­

priate nutritional support.

Preserving the function of the gastrointestinal tract with enteral nutrition is the gold stan­

dard. However, when targeted protein­caloric intake is not met through enteral nutrition within the first three days in the intensive care unit (ICU), supplemental parenteral nutrition is administered to reduce morbidity and mor­

tality. In addition, in order to limit metabolic imbalance and reduce mortality, glycemic con­

trol using insulin therapy is mandatory.

This article reviews the current understanding of parenteral nutrition and insulin therapy in ICU patients, and provides the decision model applied in our institution.

Rev Med Suisse 2015 ; 11 : 728-33

Les patients aux soins intensifs (SI) présentent un état hyper- catabolique lié au stress et à l’inflammation, qui induit une hyperglycémie. Pour limiter la perte de masse maigre, un sup- port nutritionnel précoce doit être instauré. La nutrition enté- rale est la référence mais si elle ne permet pas d’atteindre les cibles protéino-caloriques après les trois premiers jours, une nutrition parentérale de complément est débutée afin de diminuer la morbi-mortalité. D’autre part, pour limiter les trou- bles métaboliques et diminuer la mortalité, le contrôle glycé- mique par insulinothérapie est primordial.

Cet article précise l’utilisation de la nutrition parentérale et de l’insulinothérapie chez les patients des soins intensifs, et montre le modèle décisionnel utilisé dans notre institution.

Insulinothérapie et nutrition

parentérale en soins intensifs : aspects pratiques

le point sur…

normoglycémie). Des publications récentes montrent néan­

moins que la prévalence du diabète est nettement plus élevée une année après les soins aigus.

Contrairement au dogme du passé, l’augmentation du cortisol circulant n’est pas secondaire à une activation de l’axe hypothalamo­hypophyso­surrénalien mais à une baisse de la clairance périphérique du cortisol.⁴ Seules des études complémentaires permettront de mieux dissocier les effets respectifs de l’activation du système neuro­végétatif sur le pancréas (inhibition de la sécrétion d’insuline par le système sympathique) des effets endocriniens spécifiques.

Insulino-résistance

La réponse métabolique aux hormones de stress est déterminée par le degré de sensibilité à l’insuline. Cette dernière dépend de facteurs métaboliques cliniquement objectivables (adiposité viscérale, dyslipidémie, prédiabète, diabète de type 2, etc.) ainsi que de facteurs non évalua­

bles en l’absence d’une méthodologie sophistiquée adaptée à la recherche.⁵

Sur le plan biochimique, l’IR, soit la diminution de la ré­

ponse cellulaire et tissulaire à l’insuline, est un désordre post­translocationnel secondaire à des défauts de phospho­

rylation des protéines de signalisation intracellulaire (PI3K/

Akt, MAPK, etc.). L’IR est corrélée au degré d’inflammation systémique.⁶ Dans le cas d’un SIRS, la libération massive de facteurs inflammatoires accentue les défauts de phos­

phorylation (défaut d’action des protéines kinases), puis de l’IR intrinsèque et du degré de dysglycémie secondaire aux défauts d’externalisation des récepteurs GLUT4 et des signaux anabolisants dépendant de l’insuline (figure 1).

L’homéostasie du glucose résulte du degré d’IR, de la capacité du pancréas à produire de l’insuline, des taux d’hormones de stress (figure 2) et des apports nutritionnels.

supportnutritionnel

A l’admission aux SI, la malnutrition concerne 20 à 40%

des malades. L’introduction précoce d’un support nutrition­

nel, soit l’apport de calories, de protéines, d’électrolytes, de vitamines, de minéraux et d’oligo­éléments en quantité adéquate, est considérée comme un standard of care.⁷ Le ré­

sultat d’un déficit cumulatif en énergie est associé à une hausse des coûts⁷ secondaires à une morbi­mortalité ac­

crue,^8,9 avec une augmentation du risque infectieux,^10­12 une altération de la guérison des plaies,¹¹ du risque de syndrome de détresse respiratoire aiguë, d’insuffisance ré­

nale et des escarres.¹¹

Quand commencer ?

L’introduction précoce du soutien nutritionnel vise à limi­

ter la fonte de la masse maigre, qui est en moyenne de 400 g/j et peut atteindre 800­900 g/j lors de stress majeur (par exemple, brûlures sévères, polytraumatisme, sepsis sévère, etc.). Un tel impact sur la masse maigre, essentiellement constituée de la masse musculaire, est problématique pour les patients, en particulier pour ceux souffrant d’une mal­

nutrition préexistante à l’hospitalisation ou ceux atteints de maladies chroniques réduisant leur masse musculaire. C’est notamment le cas chez les patients présentant un âge avancé, une obésité sarcopénique ou souffrant de maladies chroniques comme une broncho­pneumopathie chronique obstructive, une maladie neurodégénérative, ou une cir­

rhose avancée.^13,14

Les conditions spécifiques des patients des SI, soit le travail respiratoire, l’hyperthermie, l’anxiété et la douleur contribuent à une augmentation du métabolisme et à ac­

centuer le déficit calorique.¹⁵

Durant la phase aiguë du stress, le glucose est le subs­

trat énergétique principal et l’utilisation des acides gras à

Figure 1. Mécanismes intracellulaires de l’insulinorésistance

L’insulinorésistance entraîne des altérations post-translocationnelles liées à des défauts de la phosphorylation des voies de signalisation intracellulaires (PI3K/Akt, MAPK, etc.) et d’externalisation des récepteurs GLUT4. Ces anomalies augmentent la glycémie et sont à la base d’anomalies du métabolisme cellulaire des macronutriments (glucides, lipides, protéines).

Membrane cellulaire Cytosol

PI3K/Akt

• Métabolisme du glucose

• Synthèse (lipides, protéines, glycogène)

• Expression des gènes spécifiques

• Métabolisme du glucose

• Synthèse (lipides, protéines, glycogène)

• Expression des gènes spécifiques

• Croissance cellulaire

• Différenciation cellulaire

• Croissance cellulaire

• Différenciation cellulaire Expression des gènes

non spécifiques Expression des gènes

non spécifiques PI3K/Akt

MAPK MAPK

Insuline

Récepteur insuline Récepteur insuline Récepteur insulineRécepteur insuline Insuline

Cytosol

Membrane cellulaire

GLUT4 GLUT4

visée énergétique est partiellement inhibée.¹⁶ Ce phéno­

mène induit une consommation supplémentaire des pro­

téines endogènes (tissus maigres) par néoglucogenèse, ce qui aggrave les pertes musculaires en l’absence d’apports optimaux en protéines et en énergie, via la nutrition.^17­19

Comment commencer ?

L’utilisation d’un score de dépistage permet de stratifier le risque de malnutrition et d’établir son degré de sévérité.

Le score employé aux HUG est le Nutritional Risk Screening ou NRS­2002 (tableau 1), recommandé par la Société euro­

péenne de nutrition clinique et métabolisme (ESPEN).²⁰ Son emploi, associé à l’évaluation des ingesta, permet de proposer des apports nutritionnels personnalisés (figure 3).

Nutrition entérale

Si le tractus digestif est fonctionnel, la nutrition entérale (NE) est toujours à privilégier ^21­23 car elle est plus physiolo­

gique que la nutrition parentérale (NP). Malheureusement, la tolérance digestive requiert souvent une prescription progressive dont le but est de couvrir les besoins nutri­

tionnels au terme des 3­5 premiers jours de traitement. La NE est assez souvent insuffisante pour atteindre les cibles protéino­énergétiques.²⁴

Nutrition parentérale

L’introduction d’une NP est recommandée pour toute si­

tuation contre­indiquant l’administration de nutriments via le tractus digestif ou lorsqu’un déficit énergétique sous NE

Etat Degré 1 – léger 1

nutritionnel • perte pondérale de L 5% en 3 mois

• ingesta couvrant 50-75% des besoins

Degré 2 – modéré 2

• perte pondérale de L 5% en 2 mois

• ingesta couvrant 25-50% des besoins

• IMC 18,5-20 kg/m²

Degré 3 – sévère 3

• perte pondérale de L 5% en 1 mois

• ingesta couvrant 0-25% des besoins

• IMC l 18,5 kg/m²

Age L 70 ans 1

Gravité Degré 1 – léger 1

maladie Fracture hanche, pathologies chroniques acutisées, dialyse, diabète, tumeurs

Degré 2 – modéré 2

Interventions abdominales majeures, AVC, bronchopneumonie sévère

Degré 3 – sévère 3

Trauma neurochirurgical, polytraumatisme, brûlures graves, transplantation moelle, score APACHE L 10 (soins intensifs)

Total … Le NRS-2002 quantifie le risque de malnutrition chez les patients hos- pitalisés. Un score NRS-2002 L 3 points doit faire poursuivre le bilan nutritionnel. Le NRS-2002 prend en considération l’état nutritionnel du patient (IMC, évolution pondérale et ingesta) et la gravité de la maladie.

Aux soins intensifs, cette dernière correspond presque toujours à 3 points. L’âge avancé (L 70 ans) est un risque indépendant de malnutri- tion qui fait augmenter le score de 1 point.

Tableau 1. Nutritional Risk Screening – 2002 (NRS-2002)

Figure 2. Régulation glycémique

L’homéostasie du glucose résulte du degré d’insulinorésistance et de la capacité du pancréas à produire de l’insuline. Ces deux conditions sont fortement influencées par le génome et par l’augmentation des hormones de la contre-régulation. L’altération du métabolisme glucidique détermine une toxicité métabolique qui aggrave les troubles endocriniens du pancréas, ainsi que l’insulinorésistance. L’hyperglycémie influence d’autres systèmes (immunologique, inflammatoire, vasculaire) avec une aggravation de la morbi-mortalité et des coûts hospitaliers.

ROS : Reactive oxygen species.

Gènes

Hormones : q hormone de croissance q hormones thyroïdiennes

q glucocorticoïdes q catécholamines

Troubles immunitaires

qInfection systémique

qROS qFacteurs de transcription

qMédiateurs secondaires Hyperglycémie

qDurée d’hospitalisation, qMorbidité, qMortalité

H

Altération des fonctions endocrines du

pancréas

Insulinorésistance foie, muscle, tissu

adipeux

L’alimentation orale est toujours privilégiée. Si celle-ci est impossible ou si les ingesta sont insuffisants, une nutrition entérale par sonde naso-gastri que est débutée pendant les 3 premiers jours si le tube digestif est utilisable.

Une nutrition parentérale est débutée quand le tube digestif n’est pas fonctionnel. Si à J3 la cible protéino-énergétique n’est pas atteinte, une nutrition combinée (NE r NP) est commencée.

Adaptée de : Heidegger CP, Maisonneuve N. Soins intensifs adultes (SIA) ; Dicastère nutrition-métabolisme & gastro-entérologie, 2010.

Réalimentation orale

Nutrition parentérale (NP)

Poursuite NE Promouvoir alimentation orale

Tube digestif fonctionnel ?

Evaluation des besoins nutritionnels Oui

Oui

Oui Oui

Non

Non

Non Non ou insuffisante

Figure 3. Arbre décisionnel pour le choix du support nutritionnel aux soins intensifs

Diminuer la NP Couverture des

apports M 60% durant 3 jours ?

Maintenir la NE Ajouter NP pour atteindre 100% de la

cible énergétique à J4

Augmentation NE possible ? Nutrition entérale

(NE)

Alimentation orale possible ?

persiste au terme des trois premiers jours aux SI.

La NP a souvent été associée à un risque accru d’infections liées aux cathéters. Or, de grandes études récentes n’ont montré aucune différence en termes de morbi­mortalité entre NP et NE, lorsque ces dernières apportent une quan­

tité d’énergie optimale.^9,22,25,26 C’est donc l’excès d’apport énergétique observé dans certaines études recourant à la NP qui cause un nombre accru d’infections. En revanche, il reste à déterminer avec précision le meilleur moment pour débuter la NP.

Il est utile d’intégrer la mesure des besoins énergéti ques par calorimétrie, afin d’éviter une surnutrition qui augmente le risque infectieux,^8,25,27­29 le risque de complications mé­

taboliques (hyperglycémie, hypertriglycéridémie)³⁰ et d’un allongement du temps de ventilation mécanique.⁸

En pratique : nutrition combinée

Dans la pratique, sous NE exclusive, la calorimétrie in­

directe montre que les besoins protéino­caloriques réels sont couverts au mieux chez 52 à 70% des patients.^24,31,32 En effet, il existe de multiples aspects pratiques qui limitent une utilisation efficace de la NE.³³ De fait, il est fréquent de devoir recourir à une nutrition combinée (NE r NP) pour couvrir efficacement les besoins nutritionnels protéino­ca­

loriques accrus.^24,34 L’administration d’une NP complémen­

taire dès le quatrième jour après l’admission aux SI réduit le risque d’infection nosocomiale et la durée de ventilation mécanique.^8,9,35

insulinothérapie

Rationnel de l’insulinothérapie

La gestion de l’hyperglycémie est intimement liée au support nutritionnel. En effet, indépendamment de l’étiolo­

gie de l’hyperglycémie, il faut contrôler la glycémie afin de limiter la morbi­mortalité. De nombreuses études ont con­

firmé l’effet délétère de l’hyperglycémie intra­hospitalière sur la morbidité (durée d’hospitalisation,^3,36 taux de surin­

fection, taux de cicatrisation) ainsi que sur la mortalité.^37,38 L’insulinothérapie IV est le traitement de choix pour un bon contrôle glycémique.³⁹

Glycémie : cibles à atteindre

Il persiste cependant une controverse autour des cibles glycémiques optimales. En effet, l’usage de cibles glycé­

miques trop strictes (4­6 mmol/l) a conduit, dans d’autres essais cliniques, à une mortalité accrue, attribuée à des événements cardiovasculaires liés aux hypoglycémies ré­

pétées.^37,40 A l’heure actuelle, les cibles glycémiques su­

périeures rendant le traitement insulinique futile restent à déterminer (entre 8 et 10 mmol/l).⁴¹ Sur la base de ces élé­

ments, un consensus d’experts a retenu, comme glycémie cible, de viser 8 mmol/l.⁴²

En pratique

Aux HUG, les patients admis aux SI bénéficient d’un contrôle glycémique régulier et de l’introduction d’un sché­

ma d’insuline IV avec des cibles glycémiques situées entre 5 et 8,5 mmol/l. C’est l’équipe infirmière qui gère le traitement insulinique IV selon un protocole de contrôle glycémique

incluant un algorithme décisionnel (tableau 2).

La gestion de l’insulinothérapie se complique le plus souvent au moment du transfert à l’étage. Car, si l’insulino­

thérapie reste indiquée, les soignants sont confrontés à plu­

sieurs problèmes. D’une part, le transfert implique de mo­

difier l’administration de l’insuline de la voie veineuse à la voie sous­cutanée. Cette transition est souvent marquée par des changements dans les besoins en insuline (mobilisa­

tion, changement d’alimentation, anorexie, etc.). D’autre part, les soignants ont moins de disponibilités pour gérer l’insu­

line.³ Cela explique probablement pourquoi, malgré de nom­

breuses tentatives, il n’existe à ce jour pas de protocoles fiables pour prédire la manière de faire ce changement.

Dans notre institution, il existe un protocole spécifiant les changements du traitement insulinique lors du transfert vers l’étage (pour plus d’informations, veuillez consulter le site internet des soins intensifs des HUG).

conclusion

Le stress observé lors de séjour en soins intensifs entraîne des modifications métaboliques liées à la libération des hormones de contre­régulation et à l’inflammation. Limiter la perte de masse maigre est primordial pour diminuer la morbi­mortalité et favoriser la convalescence après l’épi­

sode aigu, d’où l’importance de débuter précocement un support nutritionnel optimal et d’assurer un contrôle glycé­

mique efficace grâce à l’insulinothérapie intraveineuse con­

tinue. L’optimisation du support nutritionnel et de l’insuli­

nothérapie constitue un défi permanent pour les soignants durant le séjour aux SI et lors du transfert vers les unités de soins.

Glycémie Actions l 3 mmol/l • Stopper l’insulinothérapie IV

• Confirmer l’hypoglycémie

• 2-4 ampoules 10 ml G40% IV

• Traiter l’hypoglycémie selon ordre médical

• Contrôler les glycémies toutes les 15 minutes jusqu’à valeurs L 3 mmol/l puis toutes les 30 minutes jusqu’à valeurs L 5 mmol/l 3,1-3,9 mmol/l • Stopper l’insulinothérapie IV

• Confirmer l’hypoglycémie

• Traiter l’hypoglycémie selon ordre médical

• Contrôler les glycémies toutes les 30 minutes jusqu’à valeurs L 5 mmol/l

4-4,5 mmol/l • Diminution de 50% de l’insulinothérapie IV

• Traiter l’hypoglycémie selon ordre médical

• Contrôler les glycémies toutes les 30 minutes jusqu’à valeurs L 5 mmol/l

L 10 mmol/l • Confirmer l’hyperglycémie

(pendant L 4 h) • Administrer l’insuline en bolus IV selon ordre (sous insuline IV) médical

• Contrôler les glycémies après 15 minutes, puis en fonction de la cinétique

Tableau 2. Hypo ou hyperglycémies sous insulino- thérapie

(Adapté de : Gardaz V, Fleury Y, Heidegger CP. Soins intensifs adultes (SIA) ; Dicastère nutrition-métabolisme & gastro-entérologie, juin 2012).

Dr Alessandro Limonta Pr Claude Pichard Unité de nutrition Dr Giacomo Gastaldi

Unité d’endocrinologie et diabétologie Service d’endocrinologie, diabétologie, hypertension et nutrition

Dr Claudia-Paula Heidegger Service des soins intensifs Département d’anesthésiologie, pharmacologie et soins intensifs HUG, 1211 Genève 14 alessandro.limonta@hcuge.ch giacomo.gastaldi@hcuge.ch claude.pichard@hcuge.ch claudia.heidegger@hcuge.ch

Adresse

Implications pratiques

Débuter un support nutritionnel précoce chez les patients aux soins intensifs, afin de limiter la perte de masse maigre Choisir la modalité d’administration la plus adéquate : si le tube digestif est fonctionnel, la nutrition entérale est à privi- légier

Si, après trois jours d’hospitalisation, les cibles protéino- énergétiques ne sont pas atteintes, débuter une nutrition parentérale de complément

Surveiller les glycémies et les corriger afin de diminuer la morbi-mortalité

Organiser le relais soins intensifs-étage est indispensable pour optimiser la prise en charge nutritionnelle

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* à lire

** à lire absolument

Bibliographie

Les auteurs n’ont déclaré aucun conflit d’intérêts en relation avec cet article.