*Sylwia Małgorzewicz1, Małgorzata Kaczkan1, Magdalena Jankowska2, Bolesław Rutkowski2, Alicja Dębska-Ślizień2
Relationship between diet and calcium-phosphorus disorders in maintenance hemodialysis patients
Związek pomiędzy dietą a zaburzeniami gospodarki wapniowo-fosforanowej u chorych przewlekle hemodializowanych
1Department of Clinical Nutrition and Dietetics, Medical University of Gdańsk
Head of Department: Professor Sylwia Małgorzewicz, MD, PhD
2Department of Nephrology, Transplantology and Internal Diseases, Medical University of Gdańsk
Head of Department: Professor Alicja Dębska-Ślizień, MD, PhD
Streszczenie
Wstęp. Zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej i związane z nimi powikłania sercowo-naczyniowe stanowią jedną z przyczyn zwiększonej chorobowości i śmiertelności u chorych na przewlekłą chorobą nerek (PChN). Hiperfosfatemia oraz podwyższony iloczyn wapniowo-fosforanowy są uznawane za niezależne czynniki ryzyka zgonu. W celu zmniejszenia śmiertelności wdrażana jest profilaktyka i leczenie zaburzeń gospodarki wapniowo-fosforanowej, których częścią jest dieta z ograniczeniem fosforu.
Cel pracy. Celem pracy była ocena wpływu diety na zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej u chorych na PChN leczonych powtarzanymi hemodializami.
Materiał i metody. Badanie zostało przeprowadzone w Klinice Nefrologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych GUMed. Uczestniczyło w nim 45 pacjentów w wieku średnio 56.9 +/- 17,5 lat (zakres 24-84). W badaniu wykonano następujące oznaczenia biochemiczne, takie jak stężenie w surowicy: fosforu, wapnia, parathormonu i aktywność fosfatazy alkalicznej. Obliczono również iloczyn wapniowo-fosforanowy oraz uwzględniono wskaźnik adekwatności dializy (Kt/V). Badania biochemiczne, iloczyn wapniowo-fosforanowy oraz wskaźnik adekwatności dializy porównano do wyników analizy diety pacjentów ocenionej za pomocą wywiadu 24-godzinnego. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą programu Statistica vs 10.
Wyniki. U 66,7% badanych osób zaobserwowano hiperfosfatemię. Prawidłowy poziom wapnia w surowicy zaobserwowano jedynie u 17,7% osób. Dominującym odchyleniem w badaniach laboratoryjnych była hipokalcemia (77,8% badanych). Podwyższony iloczyn wapniowo-fosforanowy stwierdzono u 26,67%, a zalecany poziom parathormonu – jedynie u 24,4% pacjentów. Nie stwierdzono związku pomiędzy dietą a zaburzeniami gospodarki wapniowo-fosforanowej w badanej grupie. W przeprowadzonym badaniu zaobserwowano ujemną korelację między Kt/V a stężeniem fosforu w surowicy oraz wartością iloczynu wapniowo-fosforanowego. Dodatkowo stwierdzono dodatnią korelację pomiędzy niskim spożyciem fosforanów i nieadekwatną podażą białka i energii.
Wnioski. Adekwatna hemodializoterapia poprawia zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej. Restrykcje dietetyczne mają marginalny wpływ na stężenie fosforanów u chorych hemodalizowanych. Znaczne ograniczenie fosforanów w diecie może stanowić czynnik ryzyka niskiego spożycia białka i kalorii, co w konsekwencji może prowadzić do niedożywienia.
Summary
Introduction. Calcium-phosphorus disturbances and related cardiovascular complications are one of the causes of increased morbidity and mortality in patients with chronic kidney disease (CKD). Hyperphosphatemia, and elevated calcium-phosphorus products are considered to be independent risk factors for mortality. A diet with limited phosphate content is an element in the prevention and treatment of calcium-phosphate disturbances.
Aim. The aim of this study was to evaluate the relationship between diet and calcium-phosphorus disturbances in patients with chronic kidney disease treated with hemodialysis.
Material and methods. The study was conducted at the Department of Nephrology, Transplantology and Internal Diseases MUG. The study included 45 hemodialysis (HD) patients aged 24 to 84 years (mean 56.9). In all patients serum concentrations of phosphorus, calcium, parathyroid hormone (PTH) and alkaline phosphatase were measured. The calcium-phosphorus product, and Kt/V were calculated. The diet of patients was assessed by 24-hour recall. Statistical analyzes were performed using Statistica vs 10.
Results. In 66.7% of patients hyperphosphatemia was observed. In 17.7% of patients normal levels of serum calcium, and in 77.78% hypocalcaemia was observed. Elevated calcium-phosphorus products were found in 26.67%, and the recommended level of PTH was observed in only 24.44% of patients. There was no relationship between diet and calcium and phosphorus concentration in the study group. In the study, a negative correlation between Kt/V and the serum concentration of phosphorus and the value of the calcium-phosphate product was observed. In addition, the results showed a positive correlation between the low intake of phosphates and an inadequate intake of protein and energy.
Conclusions. Adequate dialysis improves calcium and phosphorus disorders. Dietary restrictions have a marginal effect on serum phosphorus levels in patients on hemodialysis. A significant reduction of phosphates in the diet may be a risk factor for low calorie and protein intake, which in turn can lead to malnutrition.
INTRODUCTION
Approximately 11% of the world’s population suffers from chronic kidney disease (CKD). Maintenance hemodialysis (HD) is the dominant method of treatment of end stage renal disease in Poland. Cardiovascular diseases are one of the main causes of morbidity and mortality in patients with CKD. Bone mineral metabolism disorders and inflammation are pathological conditions that involve increased cardiovascular risk in hemodialysis patients. Both hyperphosphatemia and elevated calcium-phosphorus product (Ca-P) are independent risk factors for death. In addition, secondary hyperparathyroidism is associated with an increase in mortality. The pharmacology, adequate dialysis, and a low-phosphate diet, are elements of the treatment of calcium-phosphorus disturbances (1).
Maintaining a restricted intake of phosphorus is extremely difficult without the reduction of the content of protein and energy in the diet. This is extremely disadvantageous, especially in patients with risk factors for malnutrition. Recently, controversy was aroused around the benefits and risks resulting from dietary restrictions in hemodialysis patients. This has prompted us to examine the relationship between diet and the Ca-P disorders in a population of patients on hemodialysis (2).
AIM
The aim of this study was to evaluate the relationship between diet and calcium and phosphorus disorders in patients treated with hemodialysis.
MATERIAL AND METHODS
Patient characteristics
The study was performed in 45 patients treated with chronic hemodialysis in the Department of Nephrology, Transplantology and Internal Medicine MUG. The research obtained the consent of the Independent Ethics Commission MUG No. NKBBN/75/2013. The study was performed in a group of 45 patients (22m/23f), mean age 56.9 ± 17.5 (range 24-87) years. The causes of CKD in the study group were: glomerulonephritis (n = 14), diabetic nephropathy (n = 8), hypertensive nephropathy (n = 3), chronic pyelonephritis (n = 3), polycystic kidney disease (n = 3), ischemic nephropathy (n = 2), renal hypoplasia (n = 1), and others (n = 8). In the study group 13 patients suffered from insulin dependent diabetes mellitus. The patients were on maintenance hemodialysis for 93.9 ± 89.2 (range 2.3-317.3) months. The hemodialysis prescription was as follows: three times per week, mean dialysis session time 4.2 ± 0.5 (range between 3 to 5) hours, planned to achieve minimum Kt/V ≥ 1.2. In the study group, the mean BMI (body mass index) was 23.4 ± 4.7 kg/m2 (tab. 1). According to BMI 5 people were underweight, 28 normal weight, 8 overweight and 4-obese.
Tab. 1. The characteristics of the study group
| Parameters | n = 45 |
| Age (years) | 56.9 ± 17.5 (24-87) |
| Height (cm) | 168.8 ± 12.2 (120-186) |
| Body mass (kg) | 65.1 ± 18.1 (35-128.5) |
| BMI (kg/m2) | 23.4 ± 4.7 (16.5-37.6) |
The data are presented as means ± SD and minimum and maximum
Among the patients, 41 subjects were administered calcium in supplement form: in 35 patients calcium carbonate (Calperos and Osteovit) – average dose of 4.2 ± 2.8 g/day; and in 6 patients calcium acetate (Calcifos) – an average dose of 4.3 ± 2.9 g/day. 29 patients received Alfacalcidol (Alfadiol) in average doses of 0.3 ± 0.132 μg/day; 2 patients received sevelamer (Renagel) in a dose of 1800 mg/day, and 8 patients – cinacalcet (Mimpara) (30 or 60 mg/day).
Diet assessment
For the diet assessment, a 24-hour diet interview was applied. Results were analyzed using a computer program Dietetyk 2011. The results were compared to recommendations for the healthy population of Poland (3) and recommendations for hemodialysis patients (4).
Laboratory measurements
Fasting blood samples were taken from a peripheral vein before and after dialysis. Blood was again collected after the hemodialysis session in order to determine urea nitrogen (BUN). As a part of the routine testing, the following measurements were performed: complete blood count, lipids, BUN, serum concentration of creatinine, sodium, potassium, calcium, phosphorus, intact parathyroid hormone (PTH), alkaline phosphatase (ALP) and C-reactive protein (CRP).
Statistical analysis
Standard descriptive statistics (mean, standard deviation, median) were used. Compliance distribution of variables with normal distribution was assessed by analyzing histograms. Comparisons between groups of variables with normal distribution were done using t-Student test or analysis of variance. If the distribution is non-normal, a U Mann-Whitney test was used. Correlations between variables were assessed using the Spearman method, p values < 0.05 were considered statistically significant. Calculations were performed using the software Statistica vs 10.0.
RESULTS
The laboratory and anthropometrical parameters
The results of the laboratory measurements are presented in table 2.
Tab. 2. The results of the laboratory measurements in study group
| Parameters | Mean ± SD | Range | Recommendation (4, 5) |
| HB (g/l) | 10.98 ± 0.95 | 8.6-12.8 | 11-12 |
| BUN before HD (mg/dl) | 65.37 ± 17.8 | 28.1 – 102.8 | 9.8-20.1 |
| BUN after HD (mg/dl) | 16.65 ± 6.72 | 4.9-34.8 | 9.8-20.1 |
Creatinine
(mg/dl) | 9.31 ± 2.68 | 3.96-15.96 | 0.6-1.1 |
| Total cholesterol (mg/dl) | 184.77 ± 57.48 | 106 -407 | 120-200 |
| Triglycerides (mg/dl) | 179.19 ± 119.11 | 40-617 | < 150 |
| LDL (mg/dl) | 137.19 ± 96.61 | 25- > 350 | 60-135 |
| HDL (mg/dl) | 45.31 ± 16.99 | 21-99 | > 40 |
| Sodium (mEq/l) | 135.47 ± 3.31 | 126-142 | 136-145 |
| Potassium (mEq/l) | 5.01 ± 0.78 | 3.6-6.7 | 3.5-5.1 |
| Calcium (mg/dl) | 8.38 ± 0.81 | 6.5-10.5 | 8.9-10 |
| Phosphorus (mg/dl) | 5.96 ± 2 | 2.7-12.4 | 2.3-4.7 |
| Ca x P | 49.93 ± 17.17 | 20.15-106.64 | < 55 |
| CRP (mg/dl) | 14.35 ± 16.1 | 0.11-76 | 0-5 |
| Kt/V | 1.67 ± 0.23 | 1.28-2.22 | > 1.2 |
| PTH (pg/ml) | 610.42 ± 997.34 | 6.7-5490 | 150-300 |
| ALP (U/l) | 124.6 ± 97.41 | 4-567 | 40-150 |
| Albumin (g/l) | 33.84 ± 3.26 | 26-39 | 35-50 |
Data are presented as means ± SD
In 15 patients (33.3%) the concentration of phosphorus was within the normal range, and in 30 (66.7%) it was elevated. In 12 patients (26.7%) the Ca-P index over 55 mg2/dl2 was observed. PTH level was decreased in 14 patients (31.11%), in 11 (24.44%) it was within the recommended range for hemodialysis patients, and 20 patients (44.44%) presented with elevated PTH levels. Also, elevated CRP (over 5 mg/dl) in 30 (66.67%) patients was observed. 24 (53.33%) patients presented low albumin concentration (below laboratory references range; < 35 g/l).
Figures 1 and 2 illustrate the concentration of selected parameters in the study group.
Fig. 1. Concentrations of phosphorus and calcium in the study group
Fig. 2. The Ca-P product and PTH level in the study group
Mean BMI was 23.4 ± 4.7 in the study group (tab. 1), the negative correlation between BMI and intake of protein was noticed (R Spearman -0.3; p < 0.05).
Diet assessment
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
Rutkowski B, Czekalski S (red.): Praktyczny poradnik rozpoznawania i leczenia zaburzeń Ca-P u pacjentów z niewydolnością nerek. Gdańsk-Poznań 2005.
Kalanthar-Zadeh K, Tortorici AR, Chen JL et al.: Dietary restrictions in dialysis patients: is there anything left to eat? Semin Dial 2015; 28(2): 159-168.
Jarosz M (red.): Normy żywienia dla populacji polskiej – nowelizacja. IŻiŻ, Warszawa 2012.
Rutkowski B (red.): Leczenie nerkozastępcze. Czelej, Lublin 2007.
KDOQI, National Kidney Foundation: KDOQI Clinical Practice Guidelines and Clinical Practice Recommendations for Anemia in Chronic Kidney Disease. Am J Kidney Dis 2006; 47(5 suppl. 3): 11-145.
Rzeszotarski J, Walasek L, Marszałek A: Wpływ zaburzeń gospodarki wapniowo-fosforanowej na układ sercowo-naczyniowy u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek. J Elementol 2005; 10(4): 1017-1024.
Marco MP, Craver L, Betriu A et al.: Higher impact of mineral metabolism on cardiovascular mortality in a European hemodialysis population. Kidney Int 2003; 63 (suppl. 85): 111-114.
Rutkowski B, Lichodziejewska-Niemierko M, Grenda R et al.: Raport o stanie leczenia nerkozastępczego w Polsce – 2007. Gdańsk 2009.
Block GA, Klassen PS, Lazarus JM et al.: Mineral metabolism, mortality, and morbidity in maintenance hemodialysis. J Am Soc Nephrol 2004; 15(8): 2208-2218.
Bunio A, Steciwko A, Mastalerz-Migas A et al.: Wartość diagnostyczna wybranych markerów metabolizmu kostnego w ocenie przemian kostnych u hemodializowanych chorych w zależności od stężenia PTH. Nefrol Dial Pol 2006; 10(1): 7-11.
Małgorzewicz S: Stan odżywienia a wybrane czynniki ryzyka sercowo-naczyniowego u pacjentów przewlekle leczonych za pomocą hemodializy oraz dializy otrzewnowej. Ann Acad Med Gedanensis 2010; 40 (suppl. 9): 1-191.
Dudziak M, Deeg P, Raczek G: Wpływ procesu zapalnego na zmiany w układzie krążenia u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek. Kardiol Pol 2009; 67 (suppl. 6): 426-430.
Steciwko A, Mastalerz-Migas A: Przewlekła choroba nerek i jej wpływ na choroby serca i naczyń. Terapia 2006; 9(183): 81-85.
Rakowicz E, Wieczorkowska-Tobis K, Talarska D: Jakość życia starszych pacjentów leczonych hemodializami. Geriatria 2007; 1: 1-8.
Kardasz M, Małyszko J, Stefańska E et al.: Ocena sposobu żywienia pacjentów hemodializowanych i dializowanych otrzewnowo. Przegl Lek 2011; 68(4): 216-221.
Lou LM, Campos B, Gimeno JA et al.: Nutrient intake and eating habits in hemodialysis patients: comparison with a model based on the Mediterranean diet. Nefrologia 2007; 27(1): 38-45.
Morais ACC, Silva MAT, Faintuch J et al.: Correlation of nutritional status and food intake in hemodialysis patients. Clinics 2005; 60(3): 185-192.
Thunberg BJ, Swamy AP, Cestero RV: Cross-sectional and longitudinal nutritional measurements in maintenance hemodialysis patients. Am J Clin Nutr 1981; 34(10): 2005-2012.
Małgorzewicz S, Lichodziejewska-Niemierko M, Rutkowski B et al.: Ocena sposobu żywienia pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek w okresie leczenia nerkozastępczego. Żyw Człow Metab 2004; 31(3): 211-218.
Dwyer JT, Cunniff PJ, Maroni BJ et al.: The haemodialysis pilot study: nutrition program and participant characteristics at baseline. J Ren Nutr 1998; 8(1): 11-20.
Kovesdy CP, Shinaberger CS, Kalantar-Zadeh K: Epidemiology of dietary nutrient intake in ESRD. Semin Dial 2010; 23(4): 353-358.
Aparicio M, Cano N, Chauveau P et al.: Nutritional status of hemodialysis patients: a French national cooperative study. Nephrol Dial Transplant 1999; 14(7): 1679-1686.
Heleniak G: Ocena niedoborów składników odżywczych w dietach pacjentów dializowanych. Kwartalny Biuletyn Polskiego Towarzystwa Dietetyki. Warszawa-Kraków 1999: 15(99).
Gajewska D, Narojek L, Ostrowska M et al.: Spożycie wybranych składników mineralnych przez pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek leczonych dializami. Bromatol Chem Toksykol 2005; 38 (suppl.): 57-61.
Kardasz M, Ostrowska L, Stefańska E et al.: Ocena zawartości wybranych składników mineralnych w dziennych racjach pokarmowych pacjentów hemodializowanych. Probl Hig Epidemiol 2011; 92(2): 272-277.
Gonzalez-Parra E, Gracia-Iguacel C, Egido J et al.: Phosphorus and nutrition in Chronic Kidney Disease. Int J Nephrol 2012; 2012: 597-605.
Noori N, Kalantar-Zadeh K, Kovesdy CP et al.: Association of dietary phosphorus intake and phosphorus to protein ration with mortality in hemodialysis patients. Clin J Am Soc Nephrol 2010; 5(4): 683-692.
Kozłowska L, Łoś K: Realizacja zaleceń na wybrane składniki odżywcze u pacjentów hemodializowanych. Bromat Chem Toksykol 2009; 42(3): 754-759.
Lebiedzińska A, Szefer P (red.): Żywność – żywienie – zdrowie. Bromatologiczna ocena jakości żywności i wybrane elementy z żywienia człowieka. Gdański Uniwersytet Medyczny, Gdańsk 2009.
Jarosz M (red.): Praktyczny podręcznik dietetyki. IŻiŻ, Warszawa 2010.
Wyskida K, Klejn D, Sadowski L et al.: Czynniki wpływające na złe wyrównanie zaburzeń gospodarki fosforanowej u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek leczonych powtarzanymi hemodializami. Nefrol Dial Pol 2012; 16(2): 75-79.
Lynch KE, Lynch R, Curhan GC et al.: Prescribed dietary phosphate restriction and survival among hemodialysis patients. Clin J Am Soc Nephrol 2011; 6(3): 620-629.
Cupisti A, Gallieni M, Rizzo MA et al.: Phosphate control in dialysis. Int J Nephrol Renovasc Dis 2013; 6: 193-205.
Sułowicz W: Praktyczne aspekty oceny jakości dializoterapii. Forum Nefrol 2010; 3(3): 185-192.
