VYUŽITÍ VLÁKNINY V GASTROENTEROLOGII Doc.MUDr.Tomáš Krechler
vláknina je nehomogenní směs složených sacharidů a nepolysacharidových polymerů, které není člověk schopen rozložit v tenkém střevě na jednoduché cukry, následně vstřebat a využít jako zdroj energie dříve byla považována za balastní látku, dnes za nezbytnou součást lidské potravy nedostatečný příjem vlákniny je spojován s celou řadou chorob trávicího ústrojí, chorob kardiovaskulárních a též nemocí metabolických
pozitivní vliv vlákniny: zvětšuje množství střevního obsahu, “nasává“ vodu do střeva, ředí toxické látky ve střevě slouží jako substrát střevní ch bakterií, které mají na organizmus člověka pozitivní vliv, reguluje digesci a absorbci sacharidů v tenkém střevě, reguluje absorbci tuků a cholesterolu v tenkém střevě, vazba žlučových kyselin na přechodu tenkého a tlustého střeva
rozpustná – má schopnost absorbovat vodu (bobtnat), je zdrojem potravy pro bakterie v tenkém a zvláště v tlustém střevě. Zadržuje vodu a stimuluje motilitu střeva (inulin, psyllium, pektiny, guar, agar a slizy) nerozpustná – hlavní funkcí je zvětšení obsahu střevního a úprava doby transportu střevem. Vyvolává pocit sytosti a snižuje tak příjem dalších energetických substrátů. Působí proti zácpě a jejím komplikacím (celulóza a lignin).
celková vláknina představuje vlákninu (klasickou např. celulóza) ve stravě + další látky s podobným biologickým efektem (nové typy primárních /potravinových/ nebo cukerných syntetických látek, zpravidla oligosacharidové povahy) tyto definice vlákniny rozšiřují kategorii vlákniny a umožňuje, aby byly rezistentní škroby, oligosacharidy a nestravitelné cukry klasifikovány jako vláknina
Nerozpustná Otruby Rozpustná vytvářející gel Guarová guma/Psyllium Ovoce FOS/Inulin Rozpustná nevytvářející gel Semena PHGG Vláknina - klasifikace Zvětšení objemu Prebiotický účinek ± Fermentace± Retence plynu+++++±+ Schopnost vázat vodu ++ ± Narušení absorpce ±++±±
nestravitelné látky, které mohou stimulovat růst a/nebo působení baktérií v tlustém střevě - prebiotika nemohou být dále štěpeny sacharolytickými enzymy v GIT, ale jsou částečně rozkládány enzymy baktérií, které osídlují tlusté střevo selektivně podporují růst nebo aktivitu jednoho nebo několika typů bakterií v tlustém střevě - příznivě ovlivňují lidské zdraví
část vlákniny, která není zkvasitelná ve střevě, většinou přednostně váže vodu a hydratuje objem stolice část zkvasitelná v tlustém střevě je zodpovědná za rozpustnost vlákniny ve vodě a má prebiotický účinek. celkový účinek na pohyby střeva proto kolísá, podle složení určité vlákniny ve stravě (zkvasitelné / nezkvasitelné části)
mikroflóra se podílí na trávení vlákniny na různém stupni v závislosti na obsahu cukru a rozpustnosti různých typů vlákniny ve vodě To vede k: tvorbě mastných kyselin o krátkém řetězci (short chain fatty acids, SCFA): metabolického paliva pro střevní sliznici a bakteriální flóru zvýšení bakteriální hmoty a objemu stolice
baktériální kmeny s pozitivním vlivem na lidský organizmus - probiotika funkční vláknina sestává z izolovaných nestravitelných cukrů, které mají u lidí příznivý fyziologický prebiotický účinek prebiotika a probiotika mohou být součástí běžné stravy, nebo mohou být přidána ve formě obohacených (funkčních) potravin nebo doplňků stravy synbiotika - obvykle obou předchozích skupin
funkční potraviny - obsahují přidané skupiny prebiotik a probiotik
Vláknina - zdroje pektin - obsažen především v ovoci (jablka, citrusy, jahody), galakturonová kyselina obsahuje vodu a tvoří gel gumy (guarová guma), mucilaga - v rostlinných šťávách a semenech, podobná struktura jako pektin lignin - dřevnatá vláknina, ve stvolech a v semenech, není to polysachcarid - polymer tvořený z fenylpropylalkoholů a kyselin, prevence rakoviny polysacharidy - extrahovány z řas, stabilizátor a zahušťovadlo (agar) chitin (homo polymer N-acetyl- glukosaminu) - tvořený nižšími živočišnými druhy, obsažen v řasách, houbách kvasnicích, krunýřích hmyzu, mořských plžů a mlžů, hypocholesterolemický účinek
velký význam přikládán tzv. fructosooligosacharidům zdroje - soja, cibule, česnek, pórek, luštěniny, med, nezralé banány, chřest, obilniny při zpracování potravin se většinou ničí nejlepší zdroj - syrová zelenina a ovoce
během trávení se tvoří další bioaktivní látky, zesilující účinek fruktooligosacharidů: antioxidanty (redukovaný glutathion, glutamin, flavonoidy, plyny-metan, vodík) mastné kyseliny s krátkým řetězcem - kyseliny octová (syntéze tuků a cholesterolu), propionová (metabolizmus cukrů a tuků), máselná (protektivní účinek na sliznici tlustého střeva, zabraňuje nádorovým alteracím)
Biologické aktivity vlákniny poskytuje živiny a energii mikrobům tlustého střeva pomáhá udržovat druhovou pestrost střevních baktérií a posiluje jejich ochranné účinky na zdraví pomáhá potlačit množení a účinky patogenních mikrobů pomáhá udržet vodní a elektrolytovou rovnováhu v GIT
Biologické aktivity vlákniny podporuje růst sliznice na vnitřním povrchu střeva a její funkce pomáhá regulovat, popříp. stimuluje imunologickou aktivitu střeva je zdrojem antioxidantů, které udržují oxidoredukční rovnováhu v prostředí a chrání střevní stěnu před oxidačním poškozením
Doporučený příjem vlákniny - pohled do historie v paleolitu a neolitu - konzumace až 500 druhů rostlin my vystačíme ze 17 max. 50 druhy v dávných dobách - potrava syrová nebo zkvašená my potraviny upravujeme - tepelně, chemicky, konzervace
Doporučený příjem vlákniny - pohled do historie naši předci konzumovali x více vlákniny 10x více antioxidantů 50x více n-3 polynenasycených mastných kyselin spolykali 10x více bakterií a spor plísní tisíciletá selekce imunitně nejzdatnějších jedinců
narušení mikrobiálního prostředí u moderního člověka vede k: nárůstu alergií nárůstu autoimunních chorob nárůstu některých infekcí u kriticky nemocných a intenzívně léčených osob
Mateřské mléko a prebiotika mateřské mléko - velmi bohaté na oligosacharidy (fruktosylované oligosacharidy) - jsou fermentovány baktériemi dolního úseku střeva podobnost jejich povrchu s cukernými částmi glykoproteinů na povrchu imunomodulačních buněk ochrana kojence před infekcemi a růst jeho nepatogenní střevní flóry
Doporučený příjem vlákniny potrava s vysokým příjmem vlákniny se považuje za výhodnou: v prevenci různých onemocnění: střevních onemocnění, zácpy, divertikulózy, nádorových onemocnění střeva, hyperlipidémie, kardiovaskulárních chorob, diabetu a obezity podle doporučení Americké dietetické společnosti by měla zdravá strava obsahovat g vlákniny denně, a to jak ve vodě rozpustné, tak nerozpustné vlákniny podle Italské společnosti pro lidskou výživu (Italian Society of Human Nutrition, SINU) činí optimální denní příjem vlákniny 30 g v ČR - denní spotřeba vlákniny 12 g/den, 98 % méně než 25 g v rozvojových zemích g/den
Obsah vlákniny v potravinách Potravina(100g) Vláknina (g) Potraviny(100g) Vláknina (g) Kroupy vařené 2,2 čočka 11,7 Kroupy syrové 6,5 nové brambory vař. 2,0 Otruby pšeničné 4, 4 špenát vařený 6,3 Mouka 9,6 hrášek 5,2 Vločky oves. syr. 7,0 zelí bílé 2,7 Petržel 9,1 jablka 2,0 Karotka mladá 3,0 ostružiny 7,3 Květák 2,1 rybíz černý 8,7 Celer 1,8 pomeranče 2,0 Okurky 0,4 broskve 1,4 Housky 3,1 hrušky 2,4 Rýže vařená 0,8 jahody 2,2 Chléb celozrnný 8,5 maliny 7,4 Chléb tmavý 5,1 Chléb bílý, veka 2,7 Knacke-brot 11,7
Základní anatomie a fyziologie GIT dutina ústní, jícen, žaludek, tenké střevo mechanické rozmělnění potravy, náplň žaludku - pocit hladu + zahájení trávení působení trávicích enzymů (pankreas) + žluči v orální č. tenkého střeva (dvanácterník) vstřebávání živin v aborální č. tenkého střeva (jejunum, ileum)
Anatomie a činnost tlustého střeva tlusté střevo - délka 1-1,5 m konečný oddíl trávicí trubice (Bauhimská chlopeň - odděluje od sterilního tenkého střeva), slepé střevo, vzestupný, příčný a sestupný tračník, esovitá klička, konečník) funkce - vstřebávání vody a minerálních látek, činnost bakterií. Kvasné a hnilobné pochody - tvorba plynů (vodík, metan CO 2, fenol, sirovodík) - důležitá role hlenu sliznice - zamezuje jejich resorbci do organizmu
Činnost střevní trávenina pobývá v tlustém střevě hod tranzit time - průchod potravy celým zažívacím traktem / variabilní ( hod)
Využití vlákniny v klinické praxi vláknina svým vlivem v GIT traktu zlepšuje fyziologickou činnost tohoto ústrojí A) působí pozitivně v případech bez přítomnosti organické poruchy - tzv. funkční poruchy B) působí příznivě v případech organického postižení GIT
Vláknina a gastroenterologie gastroenterologie - zabývá se nemocemi trávicí trubice (jícen, žaludek, tenké, tlusté střevo a konečník, slinivka břišní, žlučník a žlučovéch cesty) hepatologie zabývá se nemocemi jater
Symptomatologie chorob GIT Lze stanovit dle symptomů diagnózu? většinou ne! 50 % pacientů v GE ambulancích - funkční poruchy funkční porucha trávicího traktu je souhrn izolovaných symptomů nebo jejich proměnlivé kombinace bez prokazatelných organických, biochemických, ultrazvukových či endoskopických abnormalit postihujících trávicí trubici, případně biliární systém jako perzistující či rekurentní potíže se projevují minimálně 12 týdnů posledního roku (není potřeba souvislých) nutnost stanovení diagnózy „ per exclusionem“
Symptomatologie chorob GIT Bolest břicha A) somatická - dráždění povrchových tkání, zásobených citlivými míšními nervy (kůže, podkoží, podbřišnice) klinicky vysoce významné - dráždění podbřišnice - většinou nutnost vyšetření chirurgem (perforace GIT, hnisavé procesy nitrobřišní atd.)
Symptomatologie choroba GIT B) bolest viscerální - vzniká drážděním útrob a probíhá sympatickými nervovými vlákny typický příklad: kolika - rytmicky se objevuje a odeznívá (žlučníková, střevní)
Symptomatologie chorob GIT Další charakteristiky bolesti: trvání doba vzniku (event. závislost na jídle) lokalizace iradiace úlevová poloha vyvolávající příčina
Symptomatologie chorob GIT Dyspepsie horní dyspeptický syndrom (říhání, pyrosa, regurgitace potravy, nechutenství, nausea, zvracení) dolní dyspeptický syndrom (pocit plnosti břicha, kručení a přelévání, flatulence, poruchy stolice)
Symptomatologie chorob GIT Poruchy stolice změna charakteru a rytmu stolice v současné době barva stolice - melena, enterorhagie patologická příměs - hlen, hnis, krev - charakter
Symptomatologie chorob GIT funkční kolopatie (dráždivý tračník,funkční průjem, funkční zácpa, funkční plynatost), do léčby patří prakticky vždy větší či menší zásah do diety u typických forem dráždivého tračníku lze předpokládat přítomnost změněné mikroflóry v důsledku poruch motility a sekrece vody a hlenu ve střevě
Symptomatologie chorob GIT Další závažné symptomy váhový úbytek teplota žloutenka svědivka krvácivé projevy barva moči
Postavení vlákniny u nemocných s chorobami zažívacího traktu 1) efekt léčebný (především u funkčních poruch, ale i např. divertikulóza střevní) 2) efekt preventivní a podpůrný (především organické choroby - onkologické onemocnění)
Zácpa méně než 3 stolice/týdně, ale zcela individuální příčiny: 1. překážka pasáže - nádory, Crohnova choroba, tbc, diverticulitis, ischemická kolitida, po ozáření 2. poruchy motility - endokrinní, medikamentosní (laxantiva), toxiny, neurologické příčiny, DM, deprese, nemoci CNS, dehydratace, změna stravy, klid na lůžku 3. funkční, habituální zácpa
Vláknina a zácpa Především u funkční, habituální zácpy Efekt vlákniny A) nefermentované složky vlákniny (otruby) výrazně zvětšují objem stolice, zadržují velké množství vody B) fermentované složky vlákniny (pektiny) zvětšují objem stolice zvýšením bakteriální masy ve střevě C) zvětšený objem stolice navozuje vydatnější stahy stěny tlustého střeva, objemný měkký obsah střevem prochází snáze než málo objemný tuhý obsah D) vláknina urychluje pasáž stolice tlustým střevem
Vláknina a zácpa doporučovány např. otruby semleté nahrubo, ale časté nadýmání, plynatost možno využít další varianty vlákniny (rozpustné, nevytvářející gel) esenciální dostatečný přísun tekutin
Dráždivý tračník Symptomatologie velmi pestrá kručení a přelévání střevního obsahu tlakové pocity a bolesti břicha zvýšená plynatost, nadýmání náhlé nutkání na stolici, někdy průjmy (typické ranní), ale i po hlavních jídlech, imperativní někdy zácpa event. střídání průjmu a zácpy příznaky neurovegetativní lability
Vláknina a dráždivý tračník individuální přístup vhodnější rozpustná vláknina: reguluje transport vody, pomáhá formovat, prebiotický efekt, potlačuje patogenní flóru, normalizace peristaltiky, redukuje břišní dyskomfort
odlišení funkčních poruch od počínajících organických postižení - problém Důležité: věk-čím mladší, spíše funkční trvání potíží - čím delší, spíše funkční nepřítomnost další příznaků (např. váhový úbytek) - spíše funkční X ale nic není dogma
Divertikulární nemoc divertikly - výchlipky ve stěně GIT (převážně tlustého střeva), jde o výhřez střevní sliznice svalovou vrstvou stěny tlustého střeva četnost se zvyšuje věkem většina případů - celoživotně asymptomatická symptomatická forma - bolesti břicha (vlevo), obstipace komplikace - zánět, krvácení, perforace - nutnost hospitalisace event. chirurgické intervence
endoskopické nálezy
Vláknina a divertikulární nemoc preventivní podávané vlákniny (předcházení komplikací) - změkčování stolice, normalizace peristaltiky, zlepšení imunitní kondice buněk tlustého střeva léčení symptomů - normalizace frekvence stolice
Vláknina a diabetes mellitus vysoký obsah vlákniny zlepšuje metabolickou bilanci (omezené vstřebávání tuků, redukce hmotnosti pacienta, redukce glykemické odpovědi po příjmu sacharidů) - prevence komplikací cukrovky diabetická polyneuropatie - úporné průjmovité stolice - možnost příznivého ovlivnění především prebiotickým efektem vlákniny cukrovku však vláknina nevyléčí
Kolorektální karcinom Česká republika - 1. místo ve výskytu ročně onemocní 7500 pacientů zemře 6000 pacientů Příčiny: 1) genetická disposice populace 2) příjem vysoce kalorické potravy - “česká kuchyně“ 3) podcenění prvotních příznaků, nedostatečná adherence k screeningovým programům
Kolorektální karcinom - klinika Sekvence změn: adenom (léčitelný endoskopicky - polyp) - karcinom Symptomatologie: žádná (možnost stanovení okultního krvácení v rámci screeningových programů) krev ve stolici poruchy vyprazdňování- zácpa, průjem, střídání zácpy a průjmu, změna rytmu defekace bolesti břicha, zvýšená plynatost střevní neprůchodnost váhový úbytek
Kolorektální karcinom a rizikové faktory genetická predisposice - “karcinomové rodiny“ výživa s vysokým obsahem energie, zvláště nenasycených tuků nakládané a uzené potraviny (vysoká podíl mutagenních nitritů) nízká fyzická aktivita obesita kouření cigaret alkohol (vyšší než 30 – 70 g/den) nízký obsah vlákniny nízký obsah antioxidačních vitamínů - C, D, E
Vláknina a kolorektální karcinom nerozpustná vláknina - váže kancerogeny v objemné stolici, které jsou vyklučovány z organizmu rozpustná vláknina - prebiotický efekt - substrát pro bifidogenní střevní flóru (zvětšení objemu stolice) - která produkuje mastné kyseliny s krátkým řetězcem. Butyrát (kys. máselná) je hlavní energetický substrát po kolonocyty - potlačován růst nádorových buněk
Vláknina a kolorektální karcinom Korelační studie ( ) nižší výskyt kolorektálního karcinomu u africké populace (nedostatek - nelze odlišit vliv nízkokalorické potravy) srovnávány oblasti s obdobným kalorickým příjmem (Skandinávie vs New York) - nižší výskyt v oblasti s příjmem vlákniny 35 g/den oproti 12 g/den
Vláknina a kolorektální karcinom Retrospektivní studie riziko vzniku karcinomu ve skupině s nejnižším příjmem vlákniny pod 13 g/den a nejvyšší nad 23 g/den se liší o 50 % pokud by se zvýšil příjem vlákniny o 13 g/den - předpokládané snížení výskytu karcinomu o 31 %
Australská randomizovaná studie (Australian Polyp Prevention Project) dieta s nízkým obsahem tuků a vysokým obsahem vlákniny vede k redukci rekurence vzniku adenomů větších než 10mm po 48 měsících po přidání vlákniny nedochází ke snížení nově vzniklých polypů
Velká epidemiologická studie (NIH-AARP Diet and Health Study) - zjištěno menší riziko rakoviny střeva u těch, kteří měli vysoký příjem ovoce a zeleniny a především celozrnných potravin
Studie na toto téma od r lze shrnout závěry: dieta bohatá na ovoce a zeleninu, cibuli a česnek je spojená s nižším výskytu kolorektálního karcinomu
Závěr (1) potrava současného člověka v historicky velmi krátké době zcela potlačila příjem vlákniny - zásah do střevní mikroflóry a střevní imunity lidský druh se po statisíce let vyvíjel při spotřebě kvalitativně vyšších dávek vlákniny nebývalý vzestup „civilizačních chorob“ - alergie, nádorová onemocnění, diabetes mellitus, ischemická choroba srdeční, hypertenze
Závěr (2) Prokazatelně pozitivní vliv: na snížení výskytu adenomů tlustého střeva, snížení rizika vzniku kolorektálního karcinomu a úmrtí v jeho důsledku snížení hladiny cholesterolu, snížení rizika vzniku akutní koronární příhody a mortality na ICHS