ЛІКУВАЛЬНО-ПРОФІЛАКТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ХАРЧОВИХ ВОЛОКОН
Фізичні та метаболічні ефекти харчових волокон при різних патологічних станах макроорганізму
Харчові волокна (ПВ) і захворювання гастродуоденальної зони
Експериментальні та клінічні дослідження виявили корисну дію ПВ в осіб із захворюваннями гастродуоденальної зони, що реалізуються декількома шляхами:
- Збільшення полупериода евакуації зі шлунка як рідкої, так і твердої їжі (в основному пектини і слизу), збільшення моторного індексу дванадцятипалої кишки.
- Стимуляція репаративних процесів в стінці шлунка (найбільш виражене у люцерни, еспарцету і мікрокристалічної целюлози); відновлює дію на залозистий апарат шлунка (зростання функції залоз з низькою їх активністю до лікування і зниження секреторної функції з самого початку гіперфункціонального станом).
- Гальмування секреторною активності шлункового соку.
- Підвищення рН в тілі і антральному відділі шлунка.
- Зменшення регургітації жовчі в шлунок за допомогою збільшення абсорбції жовчних кислот.
Більш важливого значення набуває споживання ПВ пацієнтами, що перенесли резекцію шлунка.
Доброчинна дія ПВ направлено на:
- Профілактику раку ободової і прямої кишки (вплив на шлункову секрецію і метаболізм жовчних кислот)
- Профілактику та лікування демпінг-синдрому:
- За рахунок впливу ПВ на евакуаторну функцію шлунка (збільшення часу)
- Модифікація інкреції інтестинального гормонів (ентероглюкагона і шлункового інгібуючої поліпептиду).
Харчові волокна і захворювання кишечника
Захворювання кишечника по ряду епідеміологічних досліджень займають 2-3 місце серед інших патологій шлунково-кишкового тракту. Лідерство в списку захворювань кишечника відводять хронічним коліту різної етіології, сіндромураздраженного кишечника і іншим функціональним захворювань з нарушеніеммоторно-евакуаторної функції, а також дивертикулезом товстої кишки, який розвивається як результат надзвичайного напруження при акті дефекації, що характерно при споживанні так званої західної (містить мало ПВ) дієті.
Як вказувалося раніше. до метаболітів, відповідальним за енергозабезпечення епітелію, постачання субстратів липо- і глюконеогенезу, підтримання іонного обміну (схема 1) відносять коротколанцюгові жирні кислоти (КЖК) і їх солі, які продукують мікрофлорою кишечника. Тому ПВ, крім прямих фізичних ефектів, будучи субстратом для мікрофлори, надають багатофункціональну дію при хронічній патології кишечника.
Ефекти, що надаються ПВ при хронічних захворюваннях товстої кишки, можна підсумувати в наступному списку:
Викладене різноспрямований дію ПВ передбачає їх призначення при патології кишечника з різними типами моторно-евакуаторної порушень.
- ПВ змінюють міоелектріческой активність кишечника, викликають рівновагу пропульсівние і тонічні скорочення мускулатури товстої кишки.
- ПВ, будучи харчовим субстратом для мікрофлори, сприяють нормалізації популяційної чисельності та активності облігатної мікрофлори, яка в свою чергу постачає КЖК, необхідні для нормальної трофіки, енергозабезпечення та диференціювання колоноцитов.
- ПВ (особливо грубого помелу і з насіння) знижують внутрикишечное тиск, профілактізіруя дивертикулез кишечника і його ускладнення.
- ПВ не прискорюють транзиту хімусу в початковому відділі кишечника, де найбільш інтенсивно проходять процеси гідролізу нутрієнтів і значна ступінь всмоктування пластичних і енергетичних складових частин їжі, вітамінів, мікроелементів і ін.
Харчові волокна і рак товстої кишки
Профілактична роль ПВ щодо РТК може бути пов'язана з наступними механізмами:
- Зниження концентрації канцерогенів за рахунок їх зв'язування внаслідок гидрофильности ПВ і утримання в просвіті кишки більшої кількості рідини, зі збільшенням загальної маси фекалій.
- Прискорення пасажу хімусу, тобто зменшення часу контакту ко і канцерогенної речовини і слизової оболонки кишки.
- Зв'язування ПВ ко і канцерогенів, в тому числі жовчних кислот.
- Зміна внутрикишечного рН, зазвичай в кислу сторону, внаслідок вироблення летючих жирних кислот при бактеріальної ферментації ПВ, що призводить до зниження концентрації вільного аміаку, який сприяє канцерогенезу в товстій кишці.
- Зміна кишкової мікрофлори кількісно і якісно, що може призводити до інших впливів на деякі канцерогени, особливо «непрямі» або «що вимагають активації» (диметилгидразин або афлатоксин Б1).
- Освіта при бактеріальному розщепленні ПВ, особливо злакових, лігнанов- ентеролактона і ентеродіола; останні, не володіючи естрогенної активністю, внаслідок близькості їх структури до структури синтетичних естрогенів стильбестрол і гексестрола пов'язують рецептори до естрогенів; оскільки 30-50% всіх пухлин ТК мають рецептори до естрогенів, лігнано блокують пролиферативное дію естрогенів на епітелій ТК.
Харчові волокна і холелітіаз (жовчнокам'яна хвороба)
У численних експериментальних дослідженнях показана здатність ПВ знижувати концентрацію холестерину в жовчі і запобігати виникненню холестеринових жовчних каменів.
З огляду на метаболізм холестерину в організмі (схема 2), механізм впливу ПВ на зниження холестерину реалізується наступними шляхами:
- Абсорбція холестерину і жовчних кислот (ЖК) і посилене виведення їх з калом.
- Для підтримки пулу ЖК, виведених з калом, відбувається посилення синтезу з холестерину, зменшуючи його кількість в жовчі.
Крім того, дія ПВ на інгредієнти і литогенность жовчі пов'язане більшою мірою зі зміною метаболізму ЖК і їх ентерогепатичній циркуляції (схема 3).
Схема 3. Ентерогепатична циркуляція жовчних кислот у людини
Вплив ПВ на зміну зазначеної метаболічної ланцюга здійснюється:
- Шляхом зміни якісного складу ЖК: ПВ сорбують жовчні кислоти неоднаково. Вільні ЖК зв'язуються більше, ніж кон'югати, що призводить до зниження індексу литогенности
- Зміною метаболічної активності і популяційної чисельності пологів мікроорганізмів, які беруть участь в 7-α-дегідроксілірованіі ЖК
- Зміною часу транзиту по кишкової трубці.
Загрозливим синдромом при захворюваннях печінки є печінкова енцефалопатія (ПЕ), в кінцевій стадії призводить до смерті хворого. Існує кілька гіпотез патогенезу ПЕ, серед яких значне місце займає «гіпотеза глії», де розглядається аміачна і нейротрансмітерної моделі.
Як було встановлено, ПВ значно знижують ступінь ПЕ, шляхом прямого.
- Ре-і абсорбуючої дії щодо аміаку, среднецепочечних жирних кислот (кислот з розгалуженою вуглецевим ланцюгом (ізомерів) і ін. Нейротрансмітерів (меркаптанів та ін.) І виведення їх з калом.
- Зміни часу кишкового транзиту.
- Зміни метаболічної активності і популяційної чисельності кишкової мікрофлори - продуцентів коротко жирних кислот, аміаку, нейротрансмітерів бактеріального походження (меркаптани, γ-аміномасляна кислота)
- Зниження проникності кишкової стінки, внаслідок зміни окислювально-відновного внутрипросветного потенціалу, що призводить до зменшення проникнення не тільки бактеріальних нейротрансмітерів в кров'яне русло і лімфу, а й знижує проникність і безпосередньо для мікроорганізмів.
Останнє вкрай важливо, для профілактики іншого грізного ускладнення ЦП -спонтанного бактеріального перитоніту, смертність від якого досягає 50%, а у 69% хворих спостерігається рецидив протягом року, де загальна смертність протягом уже досягає 61-78%.
Харчові волокна і захворювання обміну речовин
Захворювання обміну речовин також пов'язують зі зменшенням в раціоні сучасної людини змісту ПВ, що відносить їх також до хвороб цивілізації. Слід гадати, що дієтотерапія вищевказаних захворювань з включенням достатньої кількості ПВ забезпечить найбільший профілактичний і лікувальний ефект.
Проведеними дослідженнями встановлено:
- При високому вмісті ПВ в дієті збільшується час всмоктування вуглеводів з шлунково-кишкового тракту, що призводить до більш ефективного використання вуглеводів периферійними тканинами.
- З харчових волокон різного походження позитивний вплив надавали тільки волокна з хлібних злаків і трав; волокна з фруктів і овочів подібним дією не мали.
- ПВ гальмують всмоктування глюкози в кишечнику (гуар).
- У меншій мірі сприяють підвищенню глікемії овочі (а не крупи або картопля).
- ПВ гальмують секрецію інтестинального гормонів і пригнічують дію деяких антінутріентов, що спообствует зниження глюкозурії і кетоацидозу, зменшує потребу в інсуліні.
Таким чином, ПВ можуть модифікувати вуглеводний обмін шляхом зміни транзиту харчової кашки в шлунку і тонкій кишці, уповільнення всмоктування простих вуглеводів, стимуляції гліколізу і зміни інкреції інсуліну і інтестинального гормонів.
Харчові волокна і порушення ліпідного обміну при захворюваннях серцево-судинної системи
Виявлена суттєва негативна кореляція між споживанням вегетаріанських раціонів і смертністю в результаті ІХС спонукала дослідників більш детально оцінити вплив харчового раціону на зміну обміну ліпідів і розвиток патології ССС.
Відомо, що морфологічним субстратом ІХС є холестеринових бляшка. На схемі 4 представлений метаболізм холестерину в організмі людини. Численні дослідження виявили ефекти ПВ на різні ланки метаболічної ланцюга: ПВ сприяють збільшенню вмісту холестерину ліпопротеїдів високої щільності та зменшення рівня загального холестерину крові за допомогою адсорбції його, збільшення екскреції жовчних кислот і відновлення балансу між утворенням і виведенням холестерину.
Механізми впливу ПВ на адсорбцію ліпідів:
- зміна часу випорожнення шлунка;
- зміна часу транзиту хімусу;
- блокування волокнами поверхні слизової оболонки кишечника, що зменшує всмоктування ліпідів;
- секвестрация жовчних кислот та інших міцелярних компонентів.
- вплив на величину і склад пулу жовчних кислот:
- збільшення фекальної екскреції кислих і нейтральних стероїдів як результат порушення їх всмоктування через нестачу жовчних кислот;
- збільшення 7-альфа-гідроксілаціі холестерину;
- зміна викиду интестинального глюкагону і панкреатичного інсуліну
- адаптивні зміни кишкової структури і функції.
Крім того, встановлено, що зменшення засвоюваності цинку, при високому споживанні ПВ, може призводити до порушення обміну холестерину.
Обгрунтованість застосування ПВ при лікуванні надлишкової маси тіла пов'язана з багатьма факторами. Наприклад, при ферментації харчових волокон в кишечнику мікроорганізмами утворюються коротколанцюгові жирні кислоти (КЖК), серед яких особливий інтерес представляє пропионовая кислота, тому що пропіонати стимулюють секрецію лептину - гормону, що регулює апетит і підсилюють процес перекладу жирів в енергію.
Фактори впливу ПВ на ефективність лікування ожиріння:
- зниження засвоюваності енергії раціону;
- наповнення шлунку і підтримка почуття насичення;
- подовження часу випорожнення шлунка;
- зміна моторики тонкої кишки (час транзиту хімусу і його перемешіваемость);
- зміна профілю рН внутрикишечного вмісту;
- звільнення шлунково-кишкових гормонів;
- зміна порожнинного травлення;
- зміна всмоктування в кишечнику;
- нормалізація липидно-вуглеводного обміну.
Крім того, велике значення ПВ набувають в профілактиці і лікуванні уражень органів-мішеней, зокрема неалкогольного стеатогепатиту. При ожирінні збільшується надходження в печінку вільних жирних кислот і формується стеатоз печінки, що розглядається як «перший удар». Послідовно або одночасно розвивається оксидативний стрес ( «другий удар»), який має місце при синдромі надлишкового бактеріального росту в результаті підвищеної ендогенної секреції етанолу і липополисахаридов, що стимулюють надлишкову продукцію прозапальних цитокінів клітинами Купффера. Проведені наукові дослідження продемонстрували ефективність призначення ПВ, як засобів, що забезпечують нормальну роботу кишкової мікрофлори, що сприяє профілактиці і лікуванню захворювань печінки, в тому числі у пацієнтів неалкогольний стеатогепатит.
Харчові волокна і алергічні реакції і псевдоалергічні синдроми
Механізм впливу ПВ реалізується шляхом:
- Прямої дії - абсорбція алергенів з шлунково-кишкового тракту.
- Опосередковане дію - зміна метаболічної активності мікрофлори кишечника і зниження вироблення біогенних амінів, зокрема гістаміну, а також підвищення імунорезистентність.
ПВ суттєво знижують рівень ендогенного гістаміну та інших біологічних амінів, які реалізують алергічні прояви при хворобах травної системи.
Таким чином, з урахуванням різноманіття дії харчових волокон і їх впливу на основні механізми формування захворювань шлунково-кишкового тракту та інших систем, доведено доцільність їх використання в клінічній та профілактичній медицині.
В даний час розроблено багато препаратів, що мають в своєму складі різні харчові волокна.