A textúrával módosított élelmiszerek optimalizálása a torok-garat diszfágia esetén: nehéz, de lehetséges cél?

Samir G. Sukkar

1 klinikai táplálkozási egység, IRCCS Ospedale Policlinico San Martino di Genova, Genova, Olaszország

Norbert Maggi

2 Informatikai, Biomérnöki, Robotikai és Rendszertechnikai Tanszék, Genovai Egyetem, Genova, Olaszország

Beatrice Travalca Cupillo

3 Phoniatric Unit, IRCCS Ospedale Policlinico San Martino di Genova, Genova, Olaszország

Carmelina Ruggiero

2 Informatikai, Biomérnöki, Robotikai és Rendszertechnikai Tanszék, Genovai Egyetem, Genova, Olaszország

Absztrakt

A dysphagia egy nyelési rendellenesség, amelyet a szilárd ételek és/vagy folyadékok szájüregből a gyomorba történő átadásának nehézsége jellemez, az autonóm és biztonságos szájon át történő táplálás elősegítése. A dysphagia okozta fő problémák a tracheo-bronchialis aspiráció, az aspirációs tüdőgyulladás, az alultápláltság és a kiszáradás. A diszfágia okozta problémák leküzdése érdekében az évek során a víz és az étel sűrítését alkalmazták, különös tekintettel a viszkozitás növelésére, de korlátozott eredményeket sikerült elérni. Elsőként figyelembe kell venni az elasztikus komponenseket és azok hatását a bolus összetartására. Bemutatjuk a diszfágia elemzését és javaslatot teszünk a jelenleg használt protokollok lehetséges korrekciójára, figyelembe véve az étel reológiai tulajdonságait és a nyál bolusra gyakorolt hatását. Számításunk szerint az ilyen szempontok figyelembevétele a dysphagia kezelési piacon és az egészségügyi ellátás terén jelentős klinikai kockázatcsökkenést eredményezne.

Bevezetés

Az oropharyngealis dysphagia (OD) az emésztőrendszer diszfunkciója, amely nyelési nehézségből áll, amely befolyásolja a bolus megfelelő átjutását a felső emésztőrendszerben. A diszfágia fő szövődményei a tracheo-bronchiális aspiráció (az élelmiszer-átjutás a légutakban fulladással), az aspirációs tüdőgyulladás (a tüdő által okozott tüdőgyulladás), az alultápláltság és a kiszáradás. A diszfágia neurológiai rendellenességek (például stroke, Parkinson-kór, sclerosis multiplex) vagy izomzavarok (például metabolikus miopátia, izomdisztrófia, myasthenia gravis) következménye lehet. Csak a szilárd ételekre, a félig folyékony vagy folyékony élelmiszerekre, valamint a különböző konzisztenciákra vonatkozhat. A diszfágikus betegek nem tudják kontrollálni a gyors és turbulens (1, 2) táplálék áramlását az oropharynxen keresztül, és fennáll annak a veszélye, hogy a légutakat átirányítják.

Az American Dietetic Association (12) által 2002-ben közzétett National Dysphagia Diet (NDD) irányelveket tartalmaz a sűrített étrend-kiegészítőkről. Ajánlásait sok szempontból megkérdőjelezték. A megjelenésétől számított egy év elteltével Mc Callum rámutatott, hogy az NDD irányelv négy kategóriája homályos és kivitelezhetetlen a klinikai alkalmazásokban (13). Quinchia és mtsai. nem lenne tudományos bizonyíték vagy indoklás, amelyet az NDD adott a mérlegre választott hőmérsékletre és nyírási sebességre. Ezenkívül ezek a skálák csak a viszkózus tulajdonságokat vették figyelembe, és a rugalmasságot nem is említették (14). Egyes kutatók úgy gondolják, hogy az NDD definíciók „homályos definíciók”, és úgy vélik, hogy az útmutató nem használható könnyen valós alkalmazásokban (15). Az ételek és italok optimális reológiai tulajdonságai egy bizonyos típusú diszfágia esetén csak nem kielégítően ismertek, és nem igazolták őket hatékonyan (16). Az irodalomban azonban az NDD-t írják le a leghitelesebb iránymutatásként. Ezen irányelv legfontosabb hiánya az, hogy csak egy reológiai paramétert (azaz egypontos viszkozitást) vesz figyelembe osztályozási kritériumként. Manapság a modern reológiai eszközöknek és technikáknak lehetővé kell tenniük ezen irányelv áttekintését (17).

Klinikai szempontból a viszkozitás módosítása csökkentette az aspiráció kockázatát, míg a darált és pürésített ételek elkészítése ennek a kockázatnak nincs jelentősége. Különös figyelmet kell fordítani ezeknek az élelmiszereknek az összetartozásában bekövetkező változásra a homogenizálás után, és más módszerekkel, amelyek fizikai változások sokaságát eredményezik. Jelen munka ebből a szempontból a bolus összetartására összpontosít.

Az ételek reológiai tulajdonságai

A reológia célja az anyagok tulajdonságainak mérése, amelyek külső erők hatására befolyásolják viselkedésüket (deformáció és áramlás). Az elmúlt években sok munka folyt az élelmiszer-reológiával kapcsolatban (27., 28.), és számos szempontból tanulmányi és alkalmazási lehetőséget nyújthat.

Az élelmiszer elsősorban biopolimerekből és vizes elegyekből készül, amelyek széttört cukrokat és makromolekulákat tartalmaznak, például fehérjéket, poliszacharidokat és növényi és állati eredetű sokféle lipidet. Ezenkívül a víz az élelmiszerek fő része, és figyelemre méltó szerepet játszik az ehető szerkezetek kialakulásában és a készletek állandóságában.

A sűrített ételek jellemzése nagyon fontos annak meghatározása érdekében, hogy milyen kulcsfontosságú paraméterek javíthatók a diszfagikus ételek összetételében, értékelve a különböző hidrokolloidok hozzájárulását az ehető keverékekhez. Általánosságban az alkalmazott reológiai mérési technikák három csoportra oszthatók: alapvető, utánzó és empirikus. Ezen technikák áttekintését az 1. táblázat mutatja .

Asztal 1

Reológiai mérési technikák.

KategóriákMeghatározásMűszerezés/tesztElőnyökHátrányok

Alapvető	Mérje meg a reológiai tulajdonságokat, például a viszkozitást és a rugalmasságot	Dinamikus oszcillátor reométer Kúszásteszt Stressz relaxációs teszt	A paraméterek fizikailag jól körülhatárolhatók A mérések megismételhetők Hasznos a szerkezet-tulajdonság viszonyban	Drága felszerelés Gyenge korreláció az érzékszervi lassú végrehajtással
Utánzás	Utánozza az élelmiszer állapotát az evés/feldolgozás során	Textúraprofil elemzés Farinográf Visco-Amylo-Graph	Szorosan megismételni a rágási vagy érzékszervi módszereket Jó korreláció a valós helyzettel	Méri azokat a paramétereket, amelyek gyakran rosszul vannak meghatározva, de úgy tűnik, hogy a textúrák minőségéhez kapcsolódnak
Empirikus	Serkenti azokat a körülményeket, amelyeknek az anyagok a gyakorlatban vannak kitéve	Szúrási és behatolási teszt Extrudálási teszt Folyótölcsér Bostwick vagy Adam konométerek	Jó korreláció a valós helyzettel Könnyen és gyorsan elvégezhető Olcsó felszerelés	A mért paraméterek rosszul vannak meghatározva Önkényes eljárás

Az alapvető technikák jól meghatározható reológiai tulajdonságokat mérhetnek. Ez a kategória magában foglalja a dinamikus oszcillátor reometriáját (tárolási és veszteségmodul mérése), kúszástesztet és stressz relaxációs tesztet. A dinamikus oszcillátor reometriáját a tárolás és a veszteség modulus mérésére használják, és ez a viszkoelaszticitás mérések leggyakoribb dinamikus módszere; a kúszásteszt segítségével a feszültség az idő függvényében mérhető, ha állandó feszültséget alkalmazunk; a stressz relaxációs teszt ugyanolyan mennyiségű alkalmazott törzs hatására figyelte meg a stressz csökkenését. Az alapvető mérések pontosan azt nyújtják, amit mértek, de lassúak és a műszerek drágák.

Az utánzási módszerek kevésbé elterjedtek, és utánozzák azokat a körülményeket, amelyeknek az élelmiszer a gyakorlatban van. Az alkalmazható műszerek a texturométerek [Texture Profile Analysis (TPA)], amelyek több paramétert szolgáltatnak (például modulust, keménységet, ridegséget, tapadóképességet, rugalmasságot/ruganyosságot és összetartást). Ezek a módszerek a textúra teljes mérését adják, de nem alkalmasak rutinmunkára.

Az empirikus tesztek olyan tulajdonságokat mérnek, amelyek nincsenek pontosan meghatározva, de kapcsolódhatnak az érdekes tulajdonságokkal kapcsolatos tapasztalatokhoz (pl. Bostwick vagy Adam konzisztométerek). Sajnos ezek a tesztek mind a felszereléstől, mind a minta geometriájától függenek, ezért nehéz lehet összehasonlítani az adatokat a különböző minták között. Ebbe a kategóriába tartoznak az IDDSI által javasolt tesztek (29), amelyek célja egy szabványos terminológia biztosítása néhány gyors és könnyen elvégezhető teszt alkalmazásával. Az empirikus tesztek legfőbb előnyei a végrehajtás egyszerűsége és gyorsasága, másrészt hátrányai, hogy az eljárások önkényesek, és nem lehet adatokat más rendszerekké konvertálni.

Viszkozitás és viszkoelaszticitás

A viszkozitás meghatározható a folyadék áramlási ellenállásaként, és annak oka az intramolekuláris kohéziós erők, amelyek vonzzák a molekulákat, és a molekulák közötti momentumcsere. Pontosabban két nagy párhuzamos lemez között folyadékot tekinthetünk, amelyek közül az egyik határ, a másik pedig v sebességgel halad az x irányban. A folyadék végtelenül kicsi rétegekből tekinthető (1. ábra). 1). A mozgó lemezhez közelebb eső réteg x irányban mozog majdnem egyenlő sebességgel, ezzel ellentétben az álló lemez mellett lévő réteg nagyon lassan mozog. Figyelembe véve a nagyon sok rétegű folyadékot, a rétegek közötti csúszás sebességgradienst generál, amelyet nyírásnak nevezünk. Az A terület felületére kifejtett f súrlódási erő és a dv/dx sebességgradiens kapcsolatát Newton állította, és összefoglalja:

A viszkozitás állandóként való ábrázolása, amely összefügg az alkalmazott nyírófeszültséggel a kapott nyírási sebességgel.