A magas rosttartalmú étrend gátló hatásai a bélgáz-átjutásban egészséges önkénteseknél

S Gonlachanvit

Gasztroenterológiai osztály, Belgyógyászati ​​Klinika, University of Michigan Medical Center, Ann Arbor, MI, USA

R Coleski

Gasztroenterológiai osztály, Belgyógyászati ​​Klinika, University of Michigan Medical Center, Ann Arbor, MI, USA

C Owyang

Gasztroenterológiai osztály, Belgyógyászati ​​Klinika, University of Michigan Medical Center, Ann Arbor, MI, USA

WL Hasler

Gasztroenterológiai osztály, Belgyógyászati ​​Klinika, University of Michigan Medical Center, Ann Arbor, MI, USA

Absztrakt

Háttér: A rostkezelés gyakran olyan gáznemű tüneteket okoz, amelyeket a vastagbél baktériumok fermentációjának tulajdonítottak, fokozott gáztermeléssel. A rostfogyasztás bélgáz-áramlásra gyakorolt ​​hatásait nem ismerik fel.

Célok: Célul tűztük ki annak a hipotézisnek a tesztelését, miszerint a magas rosttartalmú étrend fogyasztása lassítja a gázátmenetet.

Tárgyak: Tíz egészséges önkéntes vett részt.

Mód: A rost gázdinamikára gyakorolt ​​hatásainak vizsgálatához fiziológiás gázkeverékeket 12 ml/perc × 2 órás sebességgel perfundáltunk normál étrend után hét napig, napi 30 g/pszilium nélkül és kereszt nélkül. Az intrarektális katéterből gázt gyűjtöttek a végbélnyílás megkerüléséhez, és az evakuálást valós időben kvantitatív módon határozták meg.

Eredmények: Gázperfúzió megindításakor kontroll körülmények között kezdeti késleltetési fázist figyeltünk meg gázkiütés nélkül (1129 (274) másodperc). Ezt követően a végbélből történő gázelvezetés 1429 (108) ml kumulatív térfogattal folytatódott a második óra végéig. A kiürítés pulzáló volt 20,9 (2,5) bolus átjutásával, átlagos térfogata 68,2 (5,0) ml volt. A rost meghosszabbította a késleltetési időt (2265 (304) másodperc; p Kulcsszavak: Gáz, puffadás, élelmi rost, gyomor-béltranzit, gyomor-bél mozgása

A székrekedésben szenvedő betegek számára a fokozott rostfogyasztás támogatott. 1 A rostnak egyéb jótékony hatása van, többek között a szérum koleszterinszintjének csökkentése, a vastagbélrák megelőzése, a széklet inkontinencia csökkentése, a divertikulózis tüneteinek enyhítése és a cukorbetegek glikémiás kontrolljának javítása. 2–5 Ezekből a megfigyelésekből azt ajánlják, hogy a napi rostbevitel 20 és 35 g között legyen. 6 A magas rosttartalmú étrendet felírók 15–20% -a azonban kifejezett gáz halmazállapotú tüneteket tapasztal, beleértve a puffadást és a kellemetlen hasi duzzanatot.

A rostokkal kiegészített étrend tünetei a rost vastagbélbaktériumok általi fermentációjának tulajdoníthatók, fokozott gáztermeléssel. A különböző rostkészítmények változatos hatást gyakorolnak a gáztermelésre. A psyllium egy részben fermentált rost, amelyet általában az irritábilis bél szindrómában (IBS) használnak, ami növeli a széklet súlyát és elősegíti a hashajtást. A psyllium és más források, köztük a korpa, a kukorica korpa és a cellulóz, viszonylag kevés növekedést okoznak a flatus termelésében, ami arra utal, hogy a gázzal kapcsolatos tünetek a rost után a baktériumok fermentációjától eltérő mechanizmusokból származnak. 8., 9. Az étkezési rostok növekedése moduláló hatással van a motor működésére, ideértve a gyomorürülés késleltetését és a vastagbéltranzit felgyorsítását. 10–12 A rostok hatását a gasztrointesztinális traktuson belüli gázátadásra nem vizsgálták.

Ebben a tanulmányban a jejunális gáz perfúziójának validált technikáját alkalmaztuk annak a hipotézisnek a tesztelésére, hogy a psylliummal történő szálkiegészítés késlelteti a gáztranzitust és elősegíti a gáz visszatartását. 13 Egészséges embereknél perfúziós katétereket helyeztek el a Treitz-szalagon túl, és a gyűjtőkatétereket a végbélben. Egy fiziológiás gázkeverék perfúzióját hétnapos szokásos étrend és hétnapos szokásos étrend után, véletlenszerű sorrendben, keresztezett módon, psylliummal egészítettük ki. A diétákon összehasonlítottuk a végbélgáz kiürítésének mennyiségét, áramlási sebességét és nyomását. Ezen vizsgálatok során azt reméltük, hogy jellemezhetjük a rost gázátmeneti hatásait, és betekintést nyerhetünk a rostpótlással járó gázos tünetekbe.

ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Tesztalanyok

Tíz egészséges önkéntest (nyolc férfit, két nőt; 19–46 év közöttiek), akiknek anamnézisében nem voltak gyomor-bélrendszeri tünetek, nem voltak előzetes gyomor-bélműtétek, és olyan gyógyszereket sem vettek fel, amelyek ismerten megváltoztatták a bél motoros működését vagy az átutazást. Minden alany írásos tájékozott beleegyezést adott, mielőtt belépett a vizsgálatba. A fogamzóképes nők szérum terhességi teszten estek át a felvétel előtt. Valamennyi tanulmányt a University of Michigan Medical Center Institutional Review Board jóváhagyta.

Dizájnt tanulni

Valamennyi alanyon két gázdinamikai vizsgálatot végeztek, mindegyik hétnapos periódus után szokásos étrenden (az alanyok szokásos étrendje) vagy egy szokásos étrenden, amelyet étkezés közben napi háromszor 10 g psylliummal egészítettek ki (teljes napi psyllium bevitel 30 g) crossoverben legalább hét nap különbséggel véletlenszerű sorrendben. Az önkéntesek egyik napról a másikra böjtöltek, és minden tanulmányi napon reggel 7: 30-kor jelentettek be. Az alanyokat kezdeti rektális evakuációnak vetették alá 500 ml-es vizes beöntéssel. Egy 4,2 mm külső átmérővel rendelkező, a csúcsán nyitott 1,9 × 2,4 mm-es központi lumenű szilikon gumikatétert (Dentsleeve Pty Ltd, Wayville, SA, Ausztrália) fluoroszkópiával adtunk át, amelynek csúcsa 5 cm-re a Treitz gáz perfúzióhoz. A végbélbe egy 24 fr Foley katétert helyeztünk gázgyűjtés céljából. Az alanyot egy csendes helyiségbe helyeztük, és 30 ° -os lejtőn feküdtünk 30 perc egyensúlyi periódus alatt, mielőtt a gázperfúzió megkezdődött.

Jejunal gáz perfúzió

A kiürített gáz mennyiségi meghatározása

A rektális katéterből összegyűjtött ürített gázt alacsony ellenállású, alacsony kompatibilitású csövekhez kapcsolták, és barosztáttal (Isobar III; G&J Electronics, Hamilton, Ontario, Kanada) mérték, amelyet a Protocol Plus Software (G&J Electronics) vezérelt. A vizsgálat előtt a barosztátot kiürítették, és a nyomást 0 Hgmm-re állították 0,3 Hgmm érzékenységgel és 35 ml/s maximális áramlási sebességgel. Bármely 0,3 Hgmm nyomást eredményező gázáramot összegyűjtöttünk a barosztátba. A barosztátban összegyűjtött gáz térfogatát és nyomását 1 Hz-es mintavételi frekvencián rögzítettük a kétórás perfúziós periódus alatt a későbbi elemzéshez.

A bélgáz dinamikai paraméterei

bélgáz-átjutásban

A mintavételi gázprofilokat egészséges egyén számára hét napon át szokásos étrenden (A) és hét napig szokásos étrenden mutatjuk be psylliummal (B) kiegészítve. Mindegyik esetben a gázürítés pulzáló a diszkrét bolusok (nyilak) áthaladásával a jejunális gáz perfúziójának megkezdése utáni késleltetési periódus után, amely idő alatt nem történik gázkiűzés. A magas rosttartalmú étrend nyomon követését az jellemzi, hogy kevesebb gázmolekula halad át hosszabb ideig tartó késleltetési fázis után, mint a szokásos étrenden.

Az étrend gázkiürítésre gyakorolt ​​hatásainak összehasonlítása

A rostokkal kiegészített étrendnek kifejezett hatása volt a gáz kilökésével és visszatartásával kapcsolatos számos paraméterre. A perfúzió megindításától az első végbélgáz-kiutasításig eltelt késleltetési idő meghosszabbodott a magas rosttartalmú étrendben a standard étrendhez képest (p ▶). Tíz önkéntes közül kilencnél hosszabb késési szakasz mutatkozott a psylliummal kiegészített étrenden. Ezzel szemben a rostokkal kiegészített étrendben evakuált összes gáz jelentősen csökkent a standard étrendhez képest (p ▶). A gázvisszatartást úgy számítottuk, hogy a jejunumban perfundált kumulatív gázból kivontuk a végbélből kilökődött kumulatív gázt. A hosszabb késleltetési fázis miatt a magas rosttartalmú diétánál a gázvisszatartás a kezdeti perfúziós periódusban a szokásos étrendhez képest szignifikánsan nagyobb volt, és a gázperfúzió megkezdése után elérte a maximum 50 percet (p ▶). A gáz perfúziójának második órája alatt a standard étrend és a psylliummal kiegészített étrend gázvisszatartási profilja nem állt össze. A gázvisszatartás a rostokkal kiegészített étrenden kifejezettebb maradt, mint a szokásos étrenden, a gázperfúziós időszak hátralévő részében (p ▶).

A normál étrend és a rostokkal kiegészített étrend esetében a jejunális gázfúzió megkezdésétől az első bolusgáz-átjutásig eltelt idő látható. A psylliummal kiegészített étrend fogyasztása jelentősen meghosszabbította a lag fázist (p ▶). A késleltetési fázis hatásainak levonására kiszámolták a késleltetési fázis befejezését követő 30 perces bolusok számát. A késleltetési fázis kizárása után a magas rosttartalmú étrendben csökkent a bolus-kiutasítás aránya a standard étrendhez képest (p ▶). Ezenkívül a bolusos kiutasítási arányok az idő függvényében nagyobb számú evakuálást mutattak a normál étrenden alkalmazott gáz perfúzió 30 perces periódusaiban, összehasonlítva a rostokkal kiegészített étrenddel (p ▶). Az egyes bolusok és bolusok időtartama alatt a gázáramlás sebességét a rostok nem befolyásolták (p = 0,27, illetve p = 0,66) (1. táblázat ▶). Hasonlóképpen, az egyes bolusok térfogata és nyomása hasonló volt a rostokkal kiegészített és a szokásos étrendeken (p = 0,66 és p = 0,72) (1. táblázat ▶).

A standard étrend és a psylliummal kiegészített étrend esetében a vizsgálat két órája alatt a gázelszívások számát (A) és a késleltetési periódus (B) kizárása után 30 percnyi felvételi időre számítva számoljuk. (A) A gázszivárgások teljes száma szignifikánsan kevesebb volt a magas rosttartalmú étrendben a szokásos étrendhez képest (p 1–5 A puffadás, a puffadás és az erukció számos IBS-beteg kiemelkedő panasza. 14 tanulmány kimutatta, hogy a rost inkább súlyosbítja, mint enyhíti gáznemű panaszok az IBS-ben. Egy ellenőrizetlen vizsgálat során a korpa a betegek 55% -ában súlyosbította a tüneteket, de csak 10% -ban biztosított előnyöket. 15 Más kontrollos korpás vizsgálatok szerint a puffadás és a gáz mennyisége megnőtt az IBS-ben a placebóhoz képest.

Nem ismert, hogy a rost miért növeli a gázos panaszokat. A vizsgálatok összefüggéseket mutattak a rostbevitel és a napi flatus-kibocsátás között. 17, 18 A legtöbb rostvegyület összetett szénhidrátokból áll. Az étkezési búza, a zab és a burgonya összetett szénhidrátjai növelik a hidrogén és más gázok termelését. 19 Hasonlóképpen, a guar növeli a vastagbél metántermelését. 20 A psyllium és az ispaghula héja ugyan részben erjedt, de nem segíti elő a bélflóra általi gázképződést, ami azt jelzi, hogy a bakteriális fermentációtól eltérő mechanizmusok gázszálas tüneteket váltanak ki a rostterápia során. 20–23 A nem gáz halmazállapotú luminális tranzit szálhatásainak vizsgálata ellentmondásos eredményeket hoz. A korpa felgyorsítja a széklet vastagbél-átjutását, míg a psyllium változó hatással van a széklet meghajtására. 11, 12, 21, 24–27 A rostok hatása az ételmaradékok vékonybélbe történő átjutására nagyrészt nem ismert. Egy jelentés szerint a korpa hosszabb ideig tartó vékonybél-transzportot jelent, mint a laktulóz, de ez a laktulóz propulzív hatása helyett másodlagos lehetett, nem pedig a rost gátló hatása miatt. 9, 28

Ez a vizsgálat az első szigorú elemzés a rostok hatásáról a bélgáz tranzitjára. Ebben a tanulmányban a psyllium késleltette a jejunálisan perfundált fiziológiai gázkeverékek kiutasítását. A legszembetűnőbb, hogy a szál meghosszabbította a késést a gáz perfúziójának megindításától az első gáz kiűzéséig, és elősegítette a gáz visszatartását, amely a vizsgálat kezdeti órájában volt a legjelentősebb. Ezen túlmenően, a késleltetési fázis befejezése után a gázkibocsátás csökkentett sebességgel ment végbe egy rosttal kiegészített étrenden, összehasonlítva a szokásos étrenddel. A vizsgálat végén a magas rosttartalmú étrendben kifejezett volt a gázvisszatartás, míg a standard étrendben kevés gázt tartottak vissza. Nem voltak különbségek az egyes bolusok tulajdonságaiban, beleértve a bolus térfogatát vagy a nyomásokat.

A bélmotor funkciójának megváltozása, amelyet a psyllium vált ki, szintén fontos szerepet játszhat a perfúziós gáz késleltetett transzportjában a magas rosttartalmú étrend után. Megfigyelésünk, miszerint a késleltetési fázis befejezése után a gázürítés gyakorisága a psylliummal kiegészített étrenden továbbra is csökkent, összhangban áll azzal a posztulátummal, hogy a gáztranzitért felelős kontraktilis mintákat módosítják az étkezési rostok. Az a megállapítás, hogy a legtöbb gázt diszkrét bolusként ürítik ki, arra utal, hogy a fázisos motoros komplexek részt vesznek a kilökésben. A rostnak az egyes bolusok áramlási sebességére, időtartamára, térfogatára vagy nyomására gyakorolt ​​hatásának hiánya összhangban áll azzal a magyarázattal, hogy a psyllium modulálja a propulziós kontraktilis hullámok előfordulási gyakoriságát, nem pedig azok intenzitását, terjedési sebességét vagy egyéb paramétereit. Ez a hipotézis további teszteket indokol.

A rendelkezésre álló adatok a vastagbél mozgékonyságának jelentős módosítását javasolják az étrend rosttartalma alapján. Állatmodellekben az alacsony maradványtartalmú étrend növeli a vastagbél motilitási mutatóit, míg a magas rosttartalom csökkenti az intraluminális nyomást, valamint az éhomi és táplált összehúzódások számát. 31, 32 Az embereknél a korpa csökkenti a vastagbél kontraktilis aktivitását divertikuláris betegségben szenvedő betegeknél, valamint IBS-ben szenvedő egyéneknél. 33, 34 A vastagbél motilitási indexének csökkenése a rostokkal kiegészített étrenden a nem propulziós kontraktilis aktivitás csökkenésének tulajdonítható, a propagatív nyomáshullámok megőrzésével, mivel a rövid tüskepattanások, de a farokból nem vándorló hosszú tüskepattanások tompítják a rostbevitelt. 35 Ezt a hatást feltételezik, hogy a vastagbélben található motoros stimuláló epesavak rostokkal történő megkötéséből származik. 34 Ezzel szemben más tanulmányok szerint a vastagbél összehúzódásai növekednek a rosttal. 25, 36 Nem világos azonban, hogy a vastagbél motilitásának módosításai miként gyorsíthatják a szilárd ürülék átjutását, de elősegíthetik a luminalis gáz visszatartását.

Nem ismert, hogy a szokásos étrend elfogyasztásával keletkező gáz béltranzituma utánozza-e a jelen vizsgálatban alkalmazott, perfundált gázkeverék mozgását. Ezért bizonytalan, hogy a psyllium gátolja-e az endogén gázok átjutását. Ha azonban a perfuzált gáz késleltetése részben a rostkiegészítés mechanikai hatásaiból adódik, akkor valószínűleg hasonló mechanizmus működik a gyengén emészthető oligo- és poliszacharidokban gazdag étrend bevitele után. Ha a psyllium ömlesztése kiemelkedő, akkor lehetséges, hogy a bélbél baktériumok által a vakbélben és a jobb vastagbélben nem teljesen metabolizált keményítők fermentációjával keletkező gázok megmaradhatnak, amíg elegendő mennyiség nem keletkezik az akadály elhárításához. Ez a kérdés további vizsgálatra érdemes.

A vizsgálattal kapcsolatos egyéb kérdések megkérdőjelezhetők. Ebben a tanulmányban csak egyetlen rostforrást alkalmaztak, és így nem biztos, hogy más rostkiegészítőknek hasonló hatása lenne. Elképzelhető, hogy a psyllium-kiegészítőket szedő alanyok étkezési ételeinek rosttartalma kissé csökkenhet, így a két étrend közötti napi rostbevitel-különbség kevesebb, mint 30 g lehetett. Mivel azonban a legtöbb normális egyén általában sokkal kevesebb, mint 30 g/nap fogyaszt, valószínű, hogy a rostbevitel lényegesen nagyobb volt a psylliummal kiegészített étrendben. Végül lehetséges, hogy a gázáramlás késleltetése szálkiegészítéssel elősegítheti a perfúziós gáz fokozott diffúzióját a véráramba. Ez a hipotézis a jelenlegi módszertan segítségével nem tesztelhető. 13 Lehetséges azonban, hogy egy mosási módszer alkalmazása inert gázzal, például argonnal, amint azt korábban leírtuk, számszerűsíteni tudná a bélben a két étrenden visszatartott gázmennyiséget a kérdés megválaszolásához. 37 Azonban egy ilyen megállapítás nem változtatná meg a vizsgálat fő irányvonalát - a magas rosttartalmú étrend fogyasztása módosítja a jogilag perfundált gázkeverékek dinamikáját.

Összegzésképpen elmondható, hogy a psylliummal kiegészített étrend fogyasztása késlelteti egészséges emberekben a jejunumba perfundált gáz átjutását azáltal, hogy meghosszabbítja a késleltetési idõt az elsõ evakuációig, és csökkenti a végbélbõl történõ bolus átjutások számát a lag fázis befejezése után. Ezek a megfigyelések lehetséges magyarázatot adnak a magas rosttartalmú étrenden megfigyelt gáz halmazállapotú tünetek - köztük a puffadás - növekedésére.

Köszönetnyilvánítás

Ezt a kutatást részben az Országos Egészségügyi Intézet 1 K24 DK02726-01 támogatása támogatta.