Podstawy odżywiania dojelitowego.pdf

Podstawy od¿ywiania dojelitowego.

Wch³anianie podstawowych sk³adników od¿ywczych

Principles of enteral nutrition. Absorption of basic nutrients

Miko³aj Spodaryk

Klinika Pediatrii, Gastroenterologii i Żywienia Polsko-Amerykańskiego Instytutu Pediatrii

Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie

StreSzczenie. W pracy przedstawiono podstawy fizjologii przewodu pokarmowego – procesy trawienia i wchłaniania składników

odżywczych. Podkreślone zostało znaczenie znajomości zjawisk fizjologicznych w doborze właściwej diety w konstrukcji enteralnej interwencji

żywieniowej.

Słowa kluczowe: wchłanianie, składniki odżywcze, fizjologia przewodu pokarmowego

Summary. The author presents the principles of GI tract physiology – the processes of digestion and absorption of nutrients. The report

stresses the importance of the knowledge of physiological phenomena in selecting an appropriate diet while undertaking an enteral nutritional

support.

Key words: absorption, nutrients, physiology of digestive tract

Leczenie żywieniowe jest wiedzą kliniczną, w której obowiązują

standardy postępowania. Identyfikacja problemu klinicznego

leżącego u podstaw zaburzenia odżywiania jest częścią diagno-

zy i podstawą właściwego do sytuacji klinicznej konstruowania

interwencji żywieniowej. Wydaje się, że leczenie żywieniowe

drogą przewodu pokarmowego jest zjawiskiem prostszym niż

całkowite odżywianie dożylne, jednak dowolność stosowania

diet kuchenkowych lub przygotowywanych przemysłowo

często prowadzi do braku oczekiwanego efektu terapeutycz-

nego. Dlatego w każdej sytuacji klinicznej, gdy uszkodzenie

przewodu pokarmowego jest faktem, należy racjonalnie

podejść do problemu żywienia, a decyzji o wyborze diety

nie należy pozostawiać dietetyczce, pielęgniarce lub rodzinie

chorego. Możliwość wykorzystania przewodu pokarmowego

do realizacji potrzeb metabolicznych pacjenta będzie zależała

od adekwatności diety do możliwości trawienia, wchłaniania

i sprawności motorycznej przewodu pokarmowego.

Podstawą doboru diety i warunkiem jej skuteczności kli-

nicznej jest właściwe rozumienie procesów fizjologicznych

zachodzących w przewodzie pokarmowym.

Wch³anianie elektrolitów

Wch³anianie sodu to stały ruch jonów przez błonę śluzową

jelita. Przewaga jednego z procesów transportowych decyduje

o wchłanianiu lub wydzielaniu tego elektrolitu. Transport

jelitowy to z jednej strony ułatwiona dyfuzja sodu zgodnie

z gradientem elektrochemicznym, zachodząca przez błonę

rąbka szczoteczkowego, a z drugiej strony transport aktywny

przeciwko gradientowi elektrochemicznemu, z wykorzysta-

niem pompy sodowej i wydatkiem energetycznym. Proces ten

zachodzi w błonie bocznej i przypodstawnej enterocyta.

Wch³anianie potasu odbywa się na drodze biernej, zgodnie

z gradientem elektrochemicznym, w górnym odcinku jelita

cienkiego. Przewaga stężenia potasu w treści jelita czczego

nad stężeniem tego jonu w surowicy warunkuje wchłanianie,

mniejsza jego koncentracja w świetle dolnych odcinków

jelita krętego i w jelicie grubym decyduje o wydzielaniu

tego jonu.

Wch³anianie wapnia jest procesem złożonym, odbywa się

na drodze czynnego transportu do światła enterocyta, co

prowadzi do wzrostu jego stężenia w tej przestrzeni, w następ-

nym etapie na drodze dyfuzji prostej wapń przemieszczany

jest do bocznych przestrzeni międzykomórkowych. Proces

ten zachodzi na całej długości jelita cienkiego i jest zależny

od stężenia wapnia w świetle jelita oraz postaci chemicznej

związku, w jakiej występuje. Nierozpuszczalne sole wap-

niowe, takie jak węglany, fosforany czy związki z kwasami

tłuszczowymi nie ulegają wchłanianiu ze światła przewodu

pokarmowego. Oba mechanizmy transportu przezbłonowego

wapnia kontrolowane są przez obecność aktywnej postaci

witaminy D oraz parathormon i kalcytoninę. Witamina D

zwiększa wchłanianie jelitowe wapnia za pośrednictwem

stymulacji syntezy białek transportujących wapń.

Wch³anianie chloru jest procesem czynnym zależnym

od funkcji mechanizmów transportu z wykorzystaniem

specyficznych nośników działających równolegle do systemu

transportującego sód. Transport chloru do światła enterocyta

odbywa się na drodze czynnej z wydatkowaniem energii,

dalsze etapy przechodzenia chloru przez błonę przypod-

stawną i boczną odbywają się na zasadzie transportu

biernego. Na uwagę zasługuje fakt ustawania wchłaniania

Wch³anianie wody

Wchłanianie wody jest zjawiskiem dynamicznym, wynikającym

z dwóch zjawisk zachodzących nieustannie w błonie śluzowej

jelita – wchłaniania i wydzielania. Jest to proces bierny zacho-

dzący na całej długości jelit, uzależniony od wielkości kanałów

wodnych znajdujących się w błonie komórkowej enterocytów

oraz połączeń pomiędzy sąsiadującymi ze sobą komórkami.

Zgodnie z trójprzedziałowym modelem wchłaniania Currana,

bierne wchłanianie wody odbywające się przeciwko gradien-

towi stężeń jest warunkowane przez czynny transport elektro-

litów (jelito kręte – transport sodu) i związków organicznych,

takich jak aminokwasy i cukry proste (jelito czcze), pomiędzy

poszczególnymi przedziałami. Tak więc środowisko jelitowe,

zawierające cukry proste i aminokwasy, zwiększa wchłanianie

wody w górnym odcinku jelita cienkiego, natomiast sodu

wzmaga wchłanianie w odcinkach dalszych. W przypadkach

gdy treść jelitowa przekracza 400 mOsm/l, wchłanianie ustaje

i obserwuje się przewagę wydzielania wody do światła

jelita.

Postępy Żywienia Klinicznego

chloru przy braku sodu w świetle jelita i wchłanianie sodu

tylko w obecności jonów chlorkowych, co jest zjawiskiem nie

do końca wyjaśnionym.

Wch³anianie ¿elaza odbywa się głównie w górnej części

jelita cienkiego i zależy od formy chemicznej, w jakiej

występuje jon żelaza oraz odczynu kwasowo-zasadowego

treści jelitowej. Sole żelazawe wchłaniają się łatwiej niż

sole żelazowe, które w alkalicznej treści jelitowej tworzą

niewchłanialne kompleksy. Sól żelazawa po wniknięciu do

enterocyta ulega utlenieniu do soli żelazowej i w tej postaci

po uwolnieniu jonu żelazowego łączy się z apoferrytyną

w ferrytynę. Na poprawę wchłaniania żelaza wpływa obecność

kwasu solnego i czynników zawartych w soku żołądkowym,

zapobiegających przechodzeniu soli żelazawych w żelazowe,

a także witaminy C, aminokwasów i cukrów prostych.

fruktozy odbywa się na drodze dyfuzji prostej, wynikającej

z różnicy stężeń. Disacharydy: sacharoza (glukoza + fruktoza),

laktoza (galaktoza + glukoza), maltoza (glukoza + glukoza)

są hydrolizowane przez enzymy rąbka szczoteczkowego

do monocukrów i dopiero wtedy wchłaniane na drodze

transportu biernego lub aktywnego. Podobnie dzieje się

z oligosacharydami, które są hydrolizowane do mono-

cukrów i następnie wchłaniane. Cząsteczki niestrawione

w jelicie cienkim nie mogą być wchłonięte, wykazują dzia-

łanie prebiotyczne, podlegając hydrolizie pod wpływem flory

bakteryjnej jelita grubego, stymulując wzrost bifidobakterii.

Polisacharydy to grupa cukrów zawierająca takie związki,

jak skrobia, celuloza, hemicelulozy, pektyny i gumy. Poza

celulozą są hydrolizowane przez amylazy śliny i trzustkowe

do oligosacharydów, a te z kolei do cukrów prostych na

powierzchni rąbka szczoteczkowego.

Wch³anianie aminokwasów i peptydów

Wch³anianie t³uszczu

Trawienie białka pokarmowego jest procesem wstępnym

umożliwiającym wchłanianie tej grupy składników pokar-

mowych. Rozpoczyna się w kwaśnym środowisku żołądka,

dalsze etapy hydrolizy przebiegają w świetle dwunastnicy przy

udziale trzustkowych enzymów proteolitycznych. W wyniku

tych procesów powstają wolne aminokwasy i oligopeptydy

zbudowane z 2–6 aminokwasów. Kolejny etap trawienia

enzymatycznego odbywa się na powierzchni rąbka szczotecz-

kowego, prowadząc do powstania wolnych aminokwasów

oraz peptydów o zawartości 2–3 aminokwasów.

Aminokwasy ulegają wchłanianiu na drodze transportu aktyw-

nego przeciwko gradientowi stężeń, bezpośrednio po uwol-

nieniu na drodze enzymatycznej z łańcuchów peptydowych.

Prowadzi to do znacznego zwiększenia stężenia aminokwasów

w cytoplazmie enterocyta, skąd transportowane są dalej na

zasadzie dyfuzji biernej. Wchłanianie form L-izomerycznych

jest znacznie skuteczniejsze niż form D. Poznane i opisane

zostały cztery podstawowe mechanizmy transportu: system

transportowy dla aminokwasów obojętnych (metionina,

izoleucyna, leucyna, walina, fenyloalanina, treonina, tryptofan),

którego aktywność rośnie w obecności jonów sodowych,

system transportu aminokwasów zasadowych (lizyna, argi-

nina, cystyna, ornityna), stymulowany przez obecność sodu,

a hamowany przez aminokwasy obojętne, oraz system

transportu aminokwasów kwaśnych (kw. glutaminowy, kw.

asparaginowy), którego aktywność tylko częściowo zależy od

jonów sodowych, a także oddzielny tor wchłaniania proliny,

hydroksyproliny i pochodnych glicyny, dla przebiegu którego

niezbędna jest obecność sodu. Wchłanianie aminokwasów

i oligopeptydów o cząsteczce nie większej niż 5 aminokwasów

odbywa się w początkowym odcinku jelita cienkiego.

Trawienie poprzedzające wchłanianie jelitowe rozpoczyna

się od emulsyfikacji spożytego tłuszczu w obecności kwasów

żółciowych, co prowadzi do zwiększenia powierzchni fazowej

woda – tłuszcz. Efektem tego zjawiska jest zwiększenie

powierzchni kontaktu pomiędzy fazą tłuszczową a błoną

mikrokosmka. Proces enzymatycznego trawienia zależy

od zawartości wodorowęglanów w soku trzustkowym, co

warunkuje odczyn alkaliczny w świetle jelita, niezbędny do

uzyskania pełnej aktywności lipaz – żołądkowej i trzustkowej.

Hydroliza tłuszczu prowadzi do rozszczepienia zewnętrznych

wiązań estrowych trójglicerydów, uwalniając wolne kwasy

tłuszczowe i monoglicerydy. Aktywność lipazy zależy od

stopnia emulsyfikacji tłuszczu i maleje wraz ze wzrastaniem

stężenia produktów lipolizy, które po rozpuszczeniu w micelach

żółciowych przedostają się na powierzchnię kosmka i po roz-

padzie miceli dyfundują do wnętrza enterocyta. Wchłanianie

więc zmniejsza stężenie produktów lipolizy w świetle jelita,

prowadząc do całkowitej hydrolizy podanego tłuszczu.

Dalsze etapy przemian toczą się w retikulum endoplazmatycz-

nym enterocyta i polegają na ponownym łączeniu się monogli-

cerydów z kwasami tłuszczowymi do trójglicerydów. Do powsta-

łych de novo trójglicerydów zostają przyłączone dodatkowo

cząsteczki cholesterolu, fosfolipidów, kwasów tłuszczowych

i białka, tworząc struktury kompleksowe, zwane chylomikro-

nami. Chylomikrony wydzielone zostają przez boczną ścianę

enterocyta do płynu śródmiąższowego, skąd dostają się do

naczyń limfatycznych i przewodu piersiowego, a następnie

do układu krwionośnego. W ten sposób transportowane

jest 95% tłuszczu zawierającego długołańcuchowe kwasy

tłuszczowe. Trójglicerydy zawierające średniołańcuchowe

kwasy tłuszczowe hydrolizowane są i wchłaniane bez fazy

micelarnej, a transportowane w postaci całych cząsteczek

trójglicerydów lub wolnych kwasów tłuszczowych. W przy-

padku wchłaniania całej cząsteczki trójglicerydu zawierającego

MCT do jej hydrolizy dochodzi w cytoplazmie enterocyta pod

wpływem cytoplazmatycznych esteraz, następnie po reestryfi-

kacji dalszy transport odbywa się naczyniami krwionośnymi, co

pozwala na lepsze ich wykorzystanie w przypadkach niedoboru

kwasów żółciowych i zaburzeń krążenia chłonki.

Wch³anianie wêglowodanów

Węglowodany to niejednorodna grupa składników odżyw-

czych. Węglowodany o wzorze podstawowym C n H 2n O n

stanowią monosacharydy i są składowymi wchodzącymi

w związki złożone o różnym stopniu polimeryzacji. Dwie

cząsteczki monocukrów tworzą disacharydy, 3–9 cząsteczek

w postaci polimeru to grupa oligosacharydów, natomiast

polimery zawierające 10 i więcej cząsteczek opisanych

wzorem C n H 2n O n to polisacharydy.

Wchłanianie cukrów prostych: glukozy i galaktozy odbywa

się na drodze transportu aktywnego i jest uwarunkowane

obecnością wody i jonów sodowych, natomiast wchłanianie

Wch³anianie witamin

Witaminy A, D, E, K jako nierozpuszczalne w wodzie mogą

być wchłonięte wyłącznie w trakcie przemian związanych

z ich rozpuszczaniem w fazie micelarnej. Proces wchłaniania

odbywa się zgodnie z mechanizmami przedstawionymi

Podstawy odżywiania dojelitowego. Wchłanianie podstawowych składników odżywczych

powyżej. Zaburzenia wchłaniania tej grupy witamin obserwo-

wane są w upośledzonym wydzielaniu żółci lub upośledzeniu

tworzenia miceli kwasów żółciowych.

Większość witamin rozpuszczalnych w wodzie wchłania się

na zasadzie dyfuzji zgodnie z różnicą stężeń i odbywa się to

na długości całego jelita cienkiego. Miejscem o największej

aktywności dyfuzyjnej jest dwunastnica i początkowy odcinek

jelita czczego. Wyjątkiem od tego sposobu wchłaniania są:

witamina B 1 , która z uwagi na dużą, zasadową cząsteczkę

jest wchłaniana na zasadzie transportu biernego przy użyciu

nośnika, kwas foliowy, występujący w pokarmach w postaci

polimerów, które przed wchłanianiem muszą ulec rozszczepie-

niu (w przypadku niewielkiego stężenia monomerów nastę-

puje transport bierny, a w przypadku dużych stężeń – dyfuzja

prosta), witamina B 12 , której wchłanianie odbywa się w kilku

etapach: po uwolnieniu z białka pokarmowego w żołądku

następuje wiązanie wolnej witaminy z czynnikiem wewnętrz-

nym w trwały kompleks wit. B 12 -IF, przechodzący przez całe

jelito czcze, w następnym etapie dochodzi do połączenia

z błoną śluzową jelita krętego w miejscu receptorów

błonowych; w trakcie przechodzenia przez błonę następuje

odłączenie czynnika wewnętrznego. Uwolniona w tym pro-

cesie witamina jest transportowana do wątroby po związaniu

z transkobalaminami I i II.

Przedstawione podstawy fizjologii przewodu pokarmowego

znalazły zastosowanie w leczeniu żywieniowym drogą prze-

wodu pokarmowego. Z uwagi na wspólny układ nośników,

istnieje silne sprzężenie transportu sodu z transportem

aminokwasów i cukrów prostych. Obecność tych związków

wzmaga wchłanianie sodu w dwunastnicy i jelicie czczym,

pozostając bez wpływu na wchłanianie w jelicie krętym, gdzie

transport sodu jest związany z wydzielaniem wodoru do

światła jelita. Zjawisko to jest wykorzystywane w konstrukcji

płynów do nawadniania doustnego lub diet przemysłowych

w celu ułatwiania wchłaniania sodu. Hydroliza enzymatyczna

oligo- i polisacharydów wykazuje większą szybkość, niż

możliwości wchłaniania cukrów prostych, co stanowi meta-

boliczną podstawę stosowania polimerów glukozy w dietach

przemysłowych. Wchłanianie oligopeptydów zawierających

w swojej cząsteczce 2–3 aminokwasy jest szybsze niż 4–5-

-aminokwasowych oraz większe od mieszanin zawierających

wyłącznie wolne aminokwasy.

Piœmiennictwo

1. Arnold WC, Kalen RJ: Fluid and electrolyte therapy. The Pediatric

Clinics of North America 1990, 37; 2.

4. Jolliet P, Pichard C, Biolo G i wsp.: Enteral nutrition in intensive

care patients: a practical approach. Clin Nutrition 1999, 18; 47.

5. Konturek S: Fizjologia układu trawiennego. PZWL, Warszawa 1976.

6. Żywienie pozajelitowe i dojelitowe w chirurgii, pod red. B Szczygła

i J Sochy. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1994.

7. Spodaryk M: Podstawy leczenia żywieniowego u dzieci. Wydaw-

nictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego. Kraków 2001.

8. Żywienie dzieci zdrowych i chorych, pod red. J Sochy. Wydaw-

nictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1998.

2. Heimburger DC, Geels WJ, Bilbrey J i wsp.: Effects of small-

peptide and whole-protein enteral feedings on serum proteins

and diarrhoea in the critically ill patient – a randomized trial.

JPEN 1997, 21; 162.

3. Jolliet P, Pichard C, Biolo G i wsp.: Enteral nutrition in intensive

care patients: a practical approach. Intensive Care Med 1998,

24; 848.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: