A gyomortérfogatok és a makrotápanyagok összetételének additív hatása az étkezés utáni teltség érzetére emberben

L Marciani

1 NIHR Nottingham emésztőrendszeri orvosbiológiai kutatóegység, Nottingham Emésztőrendszeri Központ, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

E F Cox

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

S E Pritchard

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

G őrnagy

1 NIHR Nottingham emésztőrendszeri orvosbiológiai kutatóegység, Nottingham Emésztőrendszeri Központ, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

C L Hoad

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

M Mellows

1 NIHR Nottingham emésztőrendszeri orvosbiológiai kutatóegység, Nottingham Emésztőrendszeri Központ, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

M O Husszein

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

C Costigan

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

M Fox

1 NIHR Nottingham emésztőrendszeri orvosbiológiai kutatóegység, Nottingham Emésztőrendszeri Központ, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

P A Gowland

2 Sir Peter Mansfield Mágneses Rezonancia Központ, Fizikai és Csillagászati Iskola, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

R C Spiller

1 NIHR Nottingham emésztőrendszeri orvosbiológiai kutatóegység, Nottingham Emésztőrendszeri Központ, Nottinghami Egyetem, Nottingham, Egyesült Királyság

Társított adatok

Absztrakt

Háttér/Célkitűzések:

Az étel vagy folyadék bevitele kitágítja a gyomrot, és kiváltja a mechanoreceptorokat és a vagális afferenseket. A fal nyújtása és feszültsége teltségérzetet kelt. A nyombélinfúziós vizsgálatok, amelyek barostat által értékelik a gyomor érzékenységét, kimutatták, hogy a zsír emésztésének termékei nagyobb hatással vannak a teltségérzetre és a dyspeptikus tünetekre, mint a szénhidrátok. Itt teszteltük azt a hipotézist, miszerint a zsírnak és a szénhidrátnak fiziológiai körülmények között eltérő hatása van a gyomorérzetre, nem invazív mágneses rezonancia képalkotással (MRI) a gyomortérfogatok mérésére.

Tantárgyak/módszerek:

Tizenhárom egészséges alany két külön alkalommal kapott hozzáadott zsírt vagy hozzáadott szénhidrátot egy rizspuding tesztétkezésen, és 4,5 órán keresztül sorozatos étkezés utáni MRI-vizsgálatnak vetették alá. A teltséget 100 mm-es vizuális analóg skálán értékeltük.

Eredmények:

A gyomor fél ürítési ideje lényegesen lassabb volt a magas szénhidráttartalmú étkezésnél, mint a magas zsírtartalmú étkezésnél, P = 0,0327. A teltség jelentősen korrelált a gyomor mennyiségével mindkét étkezésnél; a telítettségi pontszámok változása a kiindulási értékhez viszonyítva a gyomortérfogat bármely változásánál magasabb volt a zsírtartalmú étkezésnél (P = 0,0147), annak ellenére, hogy a zsírtartalmú étkezés alacsonyabb energiatartalmú és gyorsabban gyomorürült.

Következtetések:

A teljes gyomortérfogat pozitívan és lineárisan korrelál az étkezés utáni teltséggel, és a magas zsírtartalmú étkezés elfogyasztása növeli ezt az érzést a magas szénhidráttartalmú étkezéshez képest. Ezek a megállapítások klinikai szempontból érdekesek lehetnek postprandialis dyspepsiában szenvedő betegeknél, ahol a gyomor érzékenységének diétás beavatkozással történő manipulálása segíthet az emésztési érzetek kezelésében.

Bevezetés

Fiziológiai vizsgálatok, amelyek során a különböző tápanyagok duodenális infúzióját kombinálták a gyomor érzékenységének értékelésével az intra-luminalis táska fokozatos lepárlása során elektronikus barosztát segítségével, kimutatták, hogy a zsíremésztés termékei nagyobb hatást gyakorolnak a teltségérzetre és olyan dyspeptikus tünetekre is, mint a hányinger. mint szénhidrátok vagy fehérjék. 21, 22, 23 A túlzott teltség, a korai telítettség és az étkezés utáni émelygés a gyomor relaxációjának („elhelyezésének”) károsodásával jár együtt funkcionális diszpepsziában szenvedő betegeknél 24, akik túlérzékenyek az intra-duodenalis zsírra is. 25,26 Ezek a megállapítások azt sugallják, hogy a gyomortérfogat és a bél tápanyag-visszacsatolása független hatást gyakorol a teltségérzet és a jóllakottság érzetére. Ennek a két tényezőnek a relatív hozzájárulását és kölcsönhatásait a gyomor-szenzáció szabályozásában azonban nem írták le jól a normál étkezésnél, mert a meglévő vizsgálatok vagy erősen invazívak, vagy nem tudják pontosan meghatározni a gyomor térfogatát fiziológiai körülmények között.

Feltételeztük, hogy a gyomor térfogata és az étkezés összetétele additív hatással van az étkezés utáni teltségérzetre. Ennek kivizsgálására randomizált, keresztezett vizsgálatot végeztünk, hogy megvizsgáljuk a gyomortérfogatok és a teltségérzet közötti összefüggést egészséges önkéntesekben magas zsírtartalmú vagy magas szénhidráttartalmú tesztétkezések után MRI-vel: ez a technológia biztosítja a gyomortérfogat nem invazív mérését. változás és étkezés kiürítése. 27.

Tantárgyak és módszerek

Dizájnt tanulni

Ezt a tanulmányt a Nottinghami Egyetem Orvostudományi Egyetem Kutatási Etikai Bizottsága hagyta jóvá, és minden résztvevő tájékozott írásbeli beleegyezést adott. Tizennyolc egészséges önkéntest (kilenc férfit és kilenc nőt) vettek fel és vettek részt ebben a vizsgálatban. Korábbi tanulmányok az étkezés jellemzői miatt jelentős különbségeket mutattak a gyomor ürítésében 8–12 alany felhasználásával, 18-at toboroztak az esetleges lemorzsolódás érdekében. Öt nem fejezte be a vizsgált étkezések egyikét a szükséges időn belül, ezért kizárták őket. Így 13 egészséges önkéntes (8 férfi és 5 nő, 20,8 ± 0,2 éves, testtömeg-indexe 22,6 ± 0,5 kg/m 2) sikeresen befejezte a vizsgálatot. A résztvevők látszólag egészségesek voltak, és nem voltak ellenjavallatok az MRI-vizsgálatra. Arra kérték őket, hogy kerüljék az alkoholfogyasztást és az egyidejűleg alkalmazott gyógyszereket 24 órán át, a koffeint és a megerőltető testmozgást 18 órán keresztül, valamint hogy egy könnyű, nem zsíros étkezést fogyasszanak a vizsgálati nap előtti este. Felkérték őket, hogy az étkezés után böjtöljenek a másnap reggeli kísérleti ülésig.

A résztvevők két külön alkalommal vettek részt

7 nap különbséggel, minden tanulmányi nap tartva

6,5 óra. Az alanyokat átkutattuk, hogy a gyomor alapképeit kapjuk. A kiindulási szenzációt vizuális analóg skála (VAS) 28, 29, 30 (T = -45 perc) pontszámokkal értékeltük. Ezután a két tesztétkezés egyikét (T = −30 perc) bevették. Az alanyokat ismét T = 0 percnél, majd ezt követően 45 percenként pásztáztuk, az utolsó pásztázást T = 270 percnél. Minden vizsgálat után azonnal összegyűjtötték az önkéntesek teljességének VAS-pontszámát. A két ételt Latin téren tervezték, hogy elkerüljék a rendelési hatásokat.

Két vizsgálati ételt használtak ebben a vizsgálatban. Mindkettőjüknek közös alapként ugyanaz a tejszínes rizspuding tesztétel volt, amelyet a korábbi tanulmányokban használtunk. 31,32 Ez 220 g Sainsbury tejszínes rizspudingból állt (Sainsbury, London, Egyesült Királyság), 34 g Robertson mag nélküli málna lekvárból (Robertsons, Addlestone, Egyesült Királyság), amelyet egy 100 ml Sainsbury sűrített narancslé sűrítményből (Sainsbury) fogyasztottak el. A magas szénhidráttartalmú étkezés további 50 g Maxijul port (Nutricia, Trowbridge, Egyesült Királyság) tartalmazott, glükózpolimer táplálékkiegészítőt. A magas zsírtartalmú étel helyette további 22 g Sainsbury kettős krémet (Sainsbury) tartalmazott. A két étkezés makrotápanyag-összetételét az 1. kiegészítő táblázat mutatja. Ennek megfelelően a magas szénhidráttartalmú étkezés 47 g szénhidrátot tartalmazott többet, mint a magas zsírtartalmú étkezés, amely viszont 10 g zsírral több volt. Az ételeket ugyanolyan ízletesre tervezték, de az összes kalóriatartalom 18% -kal magasabb volt a szénhidrátban, mint a magas zsírtartalmú étkezésnél, és a kalóriasűrűség is magasabb volt a szénhidrát étkezésnél (5,4 kJ/ml), mint a zsíros étkezésnél (4,3 kJ/ml).

Minden vizsgálatot követően az alanyok a VAS-on feltüntették teltségérzetüket. A VAS 100 mm hosszú volt, és később minden egyes pontszámot mm-ben mértünk. A VAS horgonyai „nem teljesek” és „rendkívül teliek” voltak. 33 Az átlagos telítettségi pontszámokat ábrázoltuk az egyes étkezések idővel, és a görbék alatti területet (AUC) a fentiek szerint számítottuk.

Mágneses rezonancia képalkotás

Az MRI-t egy Philips Achieva 1,5T teljes testű MRI szkennerrel (Philips, Best, Hollandia) végeztük. Az önkénteseket fekvő helyzetben helyezték el a szkennerben egy hasi 4 elemű vevőtekerccsel a has körül. Mindegyik időpontban keresztirányú, kiegyensúlyozott turbómező visszhangot kaptunk a gyomorban a gyomortérfogatok mérésére. Ennek 24 szelete volt, közöttük nem volt rés, mátrix 160 × 179, síkbeli felbontás 1,56 × 1,56 mm2, szeletvastagság 10 mm, elfordítási szög 45 °, ismétlési idő 2,4 ms, visszhangidő 1,19 ms. A képeket 11 másodperces lejárati lélegzet-visszatartás alatt szerezték be, hogy minimalizálják a légzési mozgás műtermékeit. Az alanyok minden pillanatban csak néhány percet töltöttek fekvő helyzetben a mágnesben, és a fennmaradó időre utasítást kaptak, hogy csendesen, egyenesen üljenek az önkéntesek társalgójában a szkenner közelében.

Adatelemzés és statisztikai módszerek

Az étkezés és a gyomorban lévő gáz térfogatának mérését manuálisan végeztük, az Analyze6 szoftver (Biomedical Imaging Resource, Mayo Foundation, Rochester, MN, USA) segítségével minden szeletre vonva az érdeklődésre számot tartó régiókat, és a szeleteken összegezve meghatározza a teljes gyomortérfogatot. A térfogat és az idő átlagának átlagolt adatait ezután elemeztük a félürítés idejének (T50%) kiszámításával, a közelmúltban javított gyomorürítési modellezés után, 34,35 az adatok illesztésével az (1)

ahol V0 a gyomortérfogat a 0 időpontban, és f, k, temp és G illeszkedő paraméterek.

Az AUC-t klasszikus trapéz alakú módszerrel is kiszámították, mint a tanulmányi nap teljes integrációját.

A telítettségnek a gyomortérfogattól való függését egyéni szinten értékeltük az egyes lineáris regressziók abszolút értékeinek és jelentési meredekségének, R 2 és P értékének felhasználásával. A szenzáció klinikai relevanciája azonban gyakran nem függ össze az abszolút értékekkel, amelyek nagyon eltérőek lehetnek az alanyok között, hanem szorosabban azzal, hogy egy fiziológiai paraméter adott változása mennyiben kapcsolódik a szenzáció jelentett változásához. Ebből a célból a telítettségi pontszámokban az alapvonaltól (Δ) bekövetkező változásokat ábrázoltuk az alapvonaltól (Δ) az összes gyomortérfogat átlagos változásával szemben a megfelelő vizsgálati időpontokban étkezés után és 180 percig, ami volt az a pont, amely után a gyomor mennyisége visszatért az alapvonalra.

Reprezentatív példa MRI felvételek az önkéntes gyomráról, étkezés után először (a) a magas szénhidráttartalmú és (b) a zsírtartalmú étkezés két külön alkalomra. A gyomor képein a kevésbé intenzív alsó rész az étkezés részecskefázisához, míg a világosabb felső fázis egy folyadékréteghez tartozik. A gyomor tetején található fekete rész a gyomor belsejében található gázzseb.

A gyomortérfogatok időbeli dinamikus változását a 2. ábra mutatja. Ahogy az várható volt, az éheztetett gyomor kis mennyiségű gyomorszekréciót tartalmazott, a két vizsgálati nap között nem volt különbség (P = 0,67). A gyomor térfogata étkezés után alig több mint 500 ml-re nőtt, az étkezések között nem volt szignifikáns különbség (P = 0,12), majd 3 órán belül visszaesett az alapértékre. A gyomorürülés lényegesen lassabb volt a magas szénhidráttartalmú étkezésnél, mint a magas zsírtartalmú étkezésnél, amit a félig üres T50% -ig eltelt idő (122 ± 10 perc vs. 99 ± 8 perc, P = 0,0327) és az AUC-értékek ( 83 195 ± 3718, szemben 70 711 ± 3182 ml perc, P = 0,0016). A gyomor térfogata a 90. és a 135. percben szignifikánsan különbözött (Bonferroni korrigálva).

Változások az alapvonaltól (Δ) a teltségben A folytonos és a szaggatott vonal a magas szénhidráttartalmú étkezéshez (R2 = 0,97, P = 0,0026) és a magas zsírtartalmú étkezéshez (R2 = 0,99, P = 0,0002) a legjobban illeszkedő lineáris regressziós vonal. Az értékek átlag ± sms, n = 13.

Vita

Ez a nem invazív MRI-vizsgálat megmutatja az étkezés térfogata és makrotápanyag-összetétele közötti fontos kölcsönhatást a gyomor motoros és érzékszervi funkcióiban egészséges személyeknél fiziológiai körülmények között.

Összefoglalva, megmutattuk, hogy a teljes gyomortérfogat pozitívan és lineárisan korrelál az étkezés utáni teltséggel, és hogy a zsíros étel fogyasztása növeli ezt az érzést a magas szénhidráttartalmú étkezéshez képest. Sajnos ezek a megállapítások nem járulhatnak hozzá a rövid távú táplálékfogyasztás csökkentéséhez és a súlykontroll megkönnyítéséhez, mivel a magas zsírtartalmú ételek energiatartalma általában nagyobb, mint a magas szénhidráttartalmú ételeké, ezért az azonos kalóriatartalom felvételéhez szükséges mennyiség is kisebb lenne. Sőt, a magas zsírtartalmú ételek gyakran nagyon ízletesek. Ezek a kérdések rávilágítanak a hedonikus és fiziológiai jelátvitel összetett kölcsönhatására, amely az élelmiszer (túl) fogyasztását vezérli. 4 Eredményeink klinikai szempontból is érdekesek lehetnek postprandialis dyspepsia esetén. Itt a gyomor érzékenységének diétás beavatkozással történő manipulálása segíthet az emésztési érzések ellenőrzésében. Egy klinikai és fiziológiai vizsgálat azt mutatta, hogy a magas szénhidráttartalmú betegeknél a reflux érzések 40% -kal csökkentek az egyenértékű, magas zsírtartalmú étrendhez képest, 45 és hasonló hatásokra lehet következtetni egészséges önkéntesek és funkcionális dyspepsia esetén. 25,26

Köszönetnyilvánítás

Hálásak vagyunk a támogatásért a Nottingham Emésztőrendszeri Orvosbiológiai Kutatóegységtől és annak kutatónői csoportjától.

Megjegyzések

A szerzők nem jelentenek összeférhetetlenséget.