Úvod
Poruchy polykání způsobené nemocí, rekonvalescence po operaci krku nebo jícnu, předčasný porod a podobně - existuje spousta důvodů, proč pacient není schopen jíst sám, a tekutý výživový přípravek se podává přímo do trávicího traktu, bez nutnosti perorálního příjmu.
Přípravky pro sondovou výživu splňují nutriční potřeby pacienta a obsahují základní živiny, jako jsou sacharidy a bílkoviny. Jejich složení je klíčové nejen pro zajištění pohodlí a bezpečnosti pacienta, ale musí také splňovat očekávání z hlediska tekutosti, stability a biologické dostupnosti složek. Složení musí snadno protékat zkumavkami. Dále by měly být stabilní v klidovém stavu, aby nedocházelo k sedimentaci ani k separaci fází. V neposlední řadě má zásadní význam chování při toku v žaludku, aby se snížilo riziko zvracení, problémů s aspirací a průtoku hrtanem do dýchacího systému. Trávení v kyselém prostředí žaludku zahrnuje chemické procesy, které vedou ke strukturálním a reologickým změnám potravin.
V následujícím textu je ex-situ simulováno trávení komerčního přípravku pro výživu sondou v rotačním reometru Kinexus. Po tomto procesu trávení je takto připravený vzorek charakterizován pomocí frekvenčních měření. To umožňuje zkoumat vliv trávení na reologické vlastnosti.
Ex-situ digesce na rotačním reometru Kinexus
Simulace rozkladu se skládá z:
- Rotační reometr Kinexus vybavený míchadlem z nerezové oceli se dvěma lopatkami o průměru 32 mm (obr. 1). Kelímek byl zaveden do válcové kazety, aby byla zajištěna přesná regulace teploty.
- Pohár z nerezové oceli o průměru 34 mm.
- Lapač rozpouštědel naplněný vodou, aby se minimalizovalo odpařování vzorku.
Kyselé prostředí žaludku bylo simulováno přidáním roztoku o hodnotě pH 2 (kyselý roztok) do krmné směsi ve zkumavce (roztok 3; viz také tabulka 1). Trávení bylo simulováno mícháním této směsi při 37 °C po dobu tří hodin při rychlosti smyku 1 s-1.
Druhý roztok byl připraven podle popisu v tabulce 1, aby se zajistilo, že případné rozdíly mezi měřeními vyplývají z přítomnosti kyseliny, a nikoli z přípravy.
Tabulka 1: Příprava roztoků
| Roztok č. | Složení pro podávání do zkumavky | Podmínky míchání | ||
|---|---|---|---|---|
| Doba trvání | Teplota | Smyková rychlost | ||
| 1 | Čistý | - | - | - |
| 2 | Smícháno s destilovanou vodou v poměru složení/voda: 100/3 (w/w) | 3 hodiny | 37°C | 1 s-1 |
| 3 | Smícháno s kyselým roztokem v poměru složení/kyselý roztok: 100/3 (w/w) | 3 hodiny | 37°C | 1 s-1 |
Vliv trávení na reologické vlastnosti
Na třech roztocích připravených podle tabulky 1 byla provedena frekvenční měření. K tomu byla použita geometrie desky o průměru 60 mm. I zde byla geometrie vybavena lapačem rozpouštědel naplněným vodou. Toto příslušenství lze přizpůsobit všem typům geometrií Kinexus. Měření byla prováděna při teplotě 25 °C při deformaci 1 %. Pomocí amplitudového rozptylu (není uveden) bylo zjištěno, že tato deformace se nachází v lineárně-viskoelastické oblasti materiálů. Na obrázku 2 je zobrazena křivka modulu pružnosti ve smyku naměřená během frekvenčního rozmítání na třech řešeních.
Křivky modulu pružnosti ve smyku z měření čistého krmení trubek (zelené trojúhelníky) a z referenčního roztoku (míchaného po dobu 3 h po přidání 3 % vody; modré čtverce) nevykazují viditelné rozdíly. Přidání roztoku kyseliny do krmné směsi a míchání po dobu 3 h způsobuje pokles G´ (černé křížky).
Závěr a výhled
S rotačním reometrem Kinexus bylo použito nastavení napodobující Rozkladná reakceRozkladná reakce je tepelně indukovaná reakce chemické sloučeniny za vzniku pevných a/nebo plynných produktů. rozklad. Roztok připravený pomocí specializovaného systému byl reologicky porovnán s referenčním roztokem na základě frekvenčních rozptylů. Míchání v kyselém prostředí po dobu 3 hodin (simulující žaludek) vede ke snížení modulu pružnosti ve smyku.
Standardní geometrie a příslušenství rotačního reometru Kinexus lze použít jak pro napodobení trávení, tak pro provedení následné reologické charakterizace při kontrolované teplotě a bez odpařování. Díky schopnosti reometru Kinexus pracovat s nízkým točivým momentem lze přesně testovat i velmi slabě strukturované materiály.
Jako možný další vývoj tohoto přístupu je třeba zmínit zejména možnost začlenění trávicích enzymů za účelem ještě podrobnějšího popisu prostředí v žaludku.