Vliv stravy na produkci a evakuaci střevních plynů u zdravých subjektů a pacientů s nadýmáním

Pozadí Někteří pacienti si stěžují na nadměrnou evakuaci, která se může stát sociálně invalidizující (Azpiroz F & Malagelada J-R, 2005). Fyziologie a patofyziologie plynatosti však zůstává nedostatečně pochopena (Azpiroz F & Levitt DG, 2009).

Plyn evakuovaný řitním otvorem vzniká ve velkém v tlustém střevě, kde jsou neabsorbované zbytky moučky fermentovány střevními bakteriemi (Anderson a kol., 1981; Levitt a kol., 1987;Flourie a kol., 1988). Bylo skutečně prokázáno, že některé složky potravy jsou neúplně absorbovány v tenkém střevě a vstupují do tlustého střeva (Wolever & Robb, 1992; Grimble, 1989; Steggerda FR, 1968; Wagner a kol., 1977; Steggerda F.R. & Dimmick, 1966 Stone-Dorshow & Levitt, 1987; Wursch a kol., 1989) a že jiné intraluminální substráty narušují absorpci živin (Boibin M a kol., 1998; Hamberg a kol., 1989; Brugge & Rosenfeld, 1987; Taylor a kol., 1986; Layer a kol., 1986). Objem produkce plynu a anální evakuace je tedy určován dvěma hlavními faktory: stravou, zejména množstvím fermentovatelných zbytků, a individuálním složením střevní mikroflóry. U subjektů se výdej plynu mění v závislosti na stravě (Steggerda FR, 1968; Kirk, 1949). Existuje však velká interindividuální variabilita a evakuace plynů u subjektů udržovaných na podobné stravě se může podstatně lišit.

Bylo prokázáno, že zdraví jedinci s normální stravou obsahující 200 g fazolí odčerpají 705 ml plynu za 24 hodin, zatímco s vlákninou byla evakuace dietního plynu 214 ml (Tomlin et al., 1991). U zdravých jedinců je frekvence evakuace plynu proměnná, obvykle kolem 10 evakuací za den (Furne & Levitt, 1996). Na základě pozorování pacienta, který prodělal velké množství plynatosti, byla vypracována klasifikace potravin v závislosti na jejich kapacitě produkovat plyn (Sutalf LO & Levitt MD, 1979). K doplnění těchto informací bylo později přidáno několik studií o konkrétních potravinách (Wolever & Robb, 1992; Wagner a kol., 1977; Hickey C a kol., 1972). Neexistuje však žádné systematické zkoumání rozsahu evakuace plynů u zdravých subjektů a subjektů stěžujících si na plynatost za bazálních podmínek a v reakci na vysokoflatulogenní dietu.

Postupy Náborový dotazník Dotazník bude použit k vyhodnocení evakuace plynů, střevního návyku a funkčních střevních příznaků.

Denní měření počtu evakuací análního plynu a symptomů Počet evakuací plynů na řitní otvor bude měřen pomocí markeru události během dne. Na konci dne budou do dotazníku zaznamenány následující parametry: diskomfort související s plynatostí a hodnocení břišního diskomfortu/bolesti (s použitím 0-10 analogových škál); počet a tvar stolice (pomocí Bristolovy škály; (Heaton & O'Donnell, 1994) a gastrointestinální pohoda (spokojenost/nespokojenost pomocí 10bodové stupnice odstupňované od +5 do -5).

Analýza střevní flóry Složení střevní flóry bude hodnoceno měřením složení flóry ve stolici. Subjektům budou dodány dvě sady pro odběr stolice (každá obsahuje dvě odvážené vzorkovací zkumavky obsahující stabilizační pufry pro syntézu RNA (RNA později, Ambion), z nichž jeden je náhradní), do kterých poskytnou malý vzorek své stolice (alespoň 30 g ). Po smíchání stolice s pufrem v dodané zkumavce si subjekty uloží zkumavky doma v krabičce až do příští návštěvy v nemocnici, kde budou centrifugovány při 12 000 ot./min po dobu 5 minut, supernatant odstraněn a fekální peleta uložena při -80 °C ve výzkumné jednotce gastroenterologie. Vzorky budou dopraveny do Danone Research ve Francii, kde budou analyzovány na složení střevní flóry (bakterií).

Pomocí molekulárních metod bude měřena koncentrace dominantních a některých subdominantních bakteriálních skupin střevní flóry. Patří sem bakterie, které patří do skupin Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria, Euryarcheota.

Průběžný záznam evakuace análního plynu Účastníci budou studováni v laboratoři. Po standardní snídani bude rektální plyn odebírán rektální kanylou. Anální plyn bude shromažďován prostřednictvím nepropustného sběrného potrubí s nízkým odporem pomocí barostatu a objem bude nepřetržitě zaznamenáván po dobu 3 nebo 8 hodin (viz návrh studie). Bude analyzováno složení sebraného plynu.

Jakmile jsou subjekty umístěny na lůžku, pomocí dvou elastických pásků se kolem břicha nastaví nepružný pás o šířce 48 mm s metrickou stupnicí. Všechny změny obvodu budou měřeny, když subjekty dýchají uvolněně, a budou vztaženy ke střednímu bodu respiračních posunů.

Stupňovaný dotazník bude použit k měření intenzity a typu vnímaných vjemů a anatomický dotazník k měření umístění a rozsahu vnímaných vjemů. Klasifikovaný dotazník obsahuje pět vizuálních analogových škál odstupňovaných od 0 (žádné vnímání) do 6 (bolest), konkrétně pro hodnocení: a) pocit zvýšeného tlaku v břiše, b) pocit natažení břicha, c) pocit koliky/bručení, d) punkce /pocit bodání, ad) jiný typ pocitu (uvede účastník v dotazníku), resp. Dotazník obsahuje dvě další škály pro hodnocení pocitu obtížné evakuace plynu z řitního otvoru, respektive říhání, které budou analyzovány samostatně. Subjekty budou požádány, aby ohodnotily jakýkoli vnímaný pocit (jeden nebo více vnímaných současně) na stupnici. Anatomický dotazník obsahuje schéma břicha rozdělené do devíti oblastí odpovídajících epigastriu, periumbilikální oblasti, hypogastriu, oběma hypochondriím, bokům a jamkám ilea. Subjekty budou instruovány, aby označily místo, tj. oblast břicha nebo extraabdominální oblast, kde jsou pocity vnímány.

Segmentální distribuce plynu ve střevě U pacientů, kteří si stěžují na nadýmání, bude provedeno CT vyšetření břicha. Toto skenování bude použito k vyloučení organických poruch. Dále bude pomocí originálního programu provedena abdominální morfo-volumetrická analýza pro měření objemů plynů v různých střevech. Všechny účastnice ve fertilním věku podstoupí těhotenský test z moči 24 hodin před skenováním.

Hyperflatulogenní dietní výzva Po dobu 3 dnů budou účastníci požádáni, aby konzumovali stravu bohatou na fermentovatelné zbytky, aby se zvýšila jejich produkce plynu.

Nízkoflatulogenní dieta Na konci studie bude pacientům nasazena dieta s nízkým obsahem reziduí po dobu 7 dnů; to poskytne indikaci potenciálně očekávané odpovědi na léčbu.

Pracovní plán Každý subjekt se zúčastní následujících návštěv; první náborovou návštěvu provede ošetřující lékař v ambulanci a zbytek včetně fyziologického měření na Výzkumné jednotce trávicího systému; CT zobrazení bude provedeno na Radiologickém oddělení.

Návštěva 1. Nábor: vstupní dotazníky. Návštěva 2. Před bazální periodou: instrukce, informovaný souhlas a dodání markeru události, dotazníků a materiálu pro odběr vzorků stolice.

Návštěva 3. Poslední den bazální fáze. Nepřetržitý záznam evakuace análního plynu. Doručení dietních pokynů (vysokoflatulogenní dieta) a dotazníků. U 8 pacientů bude také měřena segmentová distribuce plynu během bazální fáze.

Návštěva 4. Poslední den fáze výzvy. Nepřetržitý záznam evakuace análního plynu. CT pro hodnocení segmentové distribuce plynu ve střevě. Pouze u pacientů: dodání dietních pokynů (nízkoflatulogenní dieta) a dotazníků.

Návštěva 5. Poslední den korekční fáze. Pouze u pacientů: sběr dat a materiálů.