مقدمة
اضطرابات البلع بسبب مرض ما أو التعافي بعد عملية جراحية تؤثر على الحلق أو المريء أو الولادة المبكرة وما إلى ذلك - هناك الكثير من الأسباب التي قد تجعل المريض غير قادر على تناول الطعام بمفرده، ويتم توفير منتج غذائي سائل مباشرةً في الجهاز الهضمي دون تناول الطعام عن طريق الفم.
تلبي تركيبات التغذية الأنبوبية الاحتياجات الغذائية للمريض وتحتوي على العناصر الغذائية الأساسية مثل الكربوهيدرات والبروتينات. ولا تقتصر أهمية تركيبتها على ضمان راحة المريض وسلامته فحسب، بل يجب أن تلبي أيضاً التوقعات من حيث قابلية التدفق والثبات والتوافر البيولوجي للمكونات. يجب أن تتدفق التركيبات بسهولة عبر الأنابيب. وعلاوة على ذلك، يجب أن تكون مستقرة في حالة السكون لضمان عدم حدوث ترسيب أو فصل في الطور. وأخيرًا، فإن سلوك التدفق في المعدة له أهمية حاسمة، للحد من مخاطر القيء ومشاكل الشفط والتدفق عبر الحنجرة إلى الجهاز التنفسي. ينطوي الهضم في البيئة الحمضية للمعدة على عمليات كيميائية تؤدي إلى تغيرات هيكلية وانسيابية في الأطعمة.
في ما يلي، تتم محاكاة عملية هضم تركيبة تجارية للتغذية الأنبوبية خارج الموقع في مقياس الانسيابية الدورانية Kinexus. بعد عملية الهضم هذه، يتم توصيف العينة المحضرة بهذه الطريقة عن طريق عمليات مسح التردد. وهذا يسمح بفحص تأثير الهضم على الخصائص الانسيابية.
هضم خارج الموقع على مقياس الريولة الدوراني Kinexus
يتكون إعداد محاكاة الهضم من:
- مقياس انسيابية دوراني Kinexus مزود بأداة تقليب من الفولاذ المقاوم للصدأ مع شفرتين بقطر 32 مم (الشكل 1). تم إدخال الكوب في خرطوشة الأسطوانة لضمان التحكم الدقيق في درجة الحرارة.
- كوب من الفولاذ المقاوم للصدأ بقطر 34 مم.
- مصيدة مذيب مملوءة بالماء لتقليل تبخر العينة.
تمت محاكاة البيئة الحمضية للمعدة عن طريق إضافة محلول بقيمة أس هيدروجيني 2 (محلول حمضي) إلى تركيبة التغذية الأنبوبية (المحلول 3؛ انظر أيضًا الجدول 1). تمت محاكاة عملية الهضم عن طريق تحريك هذا الخليط عند درجة حرارة 37 درجة مئوية لمدة ثلاث ساعات بمعدل قص 1 ث-1.
تم تحضير محلول ثانٍ كما هو موضح في الجدول 1 للتأكد من أن الاختلافات المحتملة بين القياسات تنبع من الحمض الموجود وليس من التحضير.
الجدول 1: تحضير المحاليل
| رقم المحلول | تركيبة التغذية الأنبوبية | حالة التحريك | ||
|---|---|---|---|---|
| المدة | درجة الحرارة | معدل القص | ||
| 1 | نقي | - | - | - |
| 2 | مخلوط بماء مقطر بنسبة: 100/3 (وزن/وزن) التركيبة/الماء | 3 ساعات | 37°C | 1 s-1 |
| 3 | مخلوط مع المحلول الحمضي في نسبة تركيبة/محلول حمضي: 100/3 (وزن/وزن) | 3 ساعات | 37°C | 1 s-1 |
تأثير عملية الهضم على الخواص الريولوجية
أجريت عمليات مسح للتردد على المحاليل الثلاثة التي تم إعدادها وفقًا للجدول 1. ولهذا الغرض، استُخدمت هندسة صفيحة قطرها 60 مم. وهنا أيضًا، تم تجهيز الهندسة بمصيدة مذيب مملوءة بالماء. يمكن تكييف هذا الملحق مع جميع أنواع هندسة Kinexus. أُجريت القياسات عند درجة حرارة 25 درجة مئوية عند تشوه بنسبة 1%. تم العثور على هذا التشوه في منطقة المرونة الخطية-الخطية للمواد عن طريق مسح السعة (غير معروض). يعرض الشكل 2 منحنى معامل القص المرن المقاس أثناء مسح التردد على المحاليل الثلاثة.
لا تُظهر منحنيات معامل القص المرن من قياسات التغذية الأنبوبية النقية (مثلثات خضراء) ومن المحلول المرجعي (تم تقليبها لمدة 3 ساعات بعد إضافة 3% ماء، مربعات زرقاء) اختلافات واضحة. تؤدي إضافة محلول حمضي إلى تركيبة التغذية وتقليب الخليط لمدة 3 ساعات إلى انخفاض في G´ (تقاطعات سوداء).
الخاتمة والتوقعات
تم استخدام إعداد يحاكي الهضم باستخدام مقياس الانسيابية الدوراني Kinexus. تمت مقارنة المحلول الذي تم تحضيره باستخدام النظام المخصص من الناحية الانسيابية بمحلول مرجعي على أساس عمليات مسح التردد. ينتج عن التحريك في بيئة حمضية لمدة 3 ساعات (محاكاة المعدة) انخفاض في معامل القص المرن.
يمكن استخدام الأشكال الهندسية والملحقات القياسية لمقياس الانسيابية الدورانية Kinexus لمحاكاة الهضم وإجراء التوصيف الانسيابي اللاحق في درجة حرارة مضبوطة وبدون تبخر. حتى المواد ذات البنية الضعيفة للغاية يمكن اختبارها بدقة بفضل قدرة عزم الدوران المنخفضة لمقياس الانسيابية Kinexus.
وكتطوير إضافي محتمل لهذا النهج، تجدر الإشارة على وجه الخصوص إلى إمكانية دمج إنزيمات الهضم من أجل وصف البيئة في المعدة بمزيد من التفصيل.