Chương 1: TỔNG QUAN 1. SINH LÝ DẠ DÀY 1. Sinh lý sự làm trống dạ dày Dạ dày là một cấu trúc thuộc hệ tiêu hóa, hình túi giống chữ J, dạ dày có khả năng co dãn nhiều, có thể chứa đến 4 – 4,5 lít. Dạ dày có hai nhiệm vụ là tiết dịch và co bóp.
Dịch vị do các tuyến ở dạ dày tiết ra liên tục, trung bình trong 24 giờ lượng dịch vị được bài tiết ra khoảng 2 – 3 lít. Thể tích dịch vị bình thường khi nhịn đói là 50 ml. Dạ dày có thể dãn ra để chứa một lượng thức ăn đến 1,5 lít mà không làm tăng áp suất trong lòng dạ dày [5]. Dịch vị là chất lỏng không màu, hơi nhớt, chủ yếu chứa acid clohydric (HCl) và enzyme pepsin.
Acid clohydric trong dịch vị có 2 dạng là tự do và kết hợp protein, pH dịch vị có tính acid (pH = 1,5 – 2,5). Sự bài tiết dịch vị được điều hòa bởi cơ chế thần kinh và thể dịch. - Cơ chế thần kinh: Có 2 hệ thống là thần kinh nội tại và thần kinh trung ương. Thần kinh nội tại là các đám rối Meissner ở dưới niêm mạc dạ dày.
Sự bài tiết dịch vị được tiết ra dưới sự kích thích của thức ăn trong dạ dày hoặc của hệ thần kinh trung ương. Thần kinh trung ương (TK X) kích thích sự bài tiết dịch vị bởi phản xạ có điều kiện và phản xạ không điều kiện. Sự bài tiết dịch vị còn bị ảnh hưởng bởi tình trạng tâm lý, lo lắng và sợ hãi làm giảm bài tiết dịch vị. Khi căng thẳng thần kinh (stress) sẽ gây tăng tiết acid clohydric (HCl) [59].
- Cơ chế thể dịch: Có nhiều yếu tố ảnh hưởng bài tiết dịch vị. Chỉ có 1 yếu tố bảo vệ niêm mạc dạ dày, ức chế tiết HCl là prostaglandin E2. Các yếu tố kích thích tiết HCl gồm gastrin, gastrin-like, histamine, glucocorticoid. Khi nhịn đói kéo dài có thể làm tăng thể tích tồn lưu dạ dày và tăng tính acid của dịch vị.
Nghiên cứu của Sharma đo thể tích tồn lưu dạ dày trên 100 bệnh nhân phẫu thuật chương trình. Kết quả nhóm bệnh nhân nhịn 6 – 10 giờ có thể tích tồn lưu dạ dày là 48,48 ± 36,9 ml. Thể tích tồn lưu dạ dày ở nhóm nhịn 10 – 15 giờ là 61,20 ± 59,12 ml [56]. Nghiên cứu của Yagci đánh giá thể tích tồn lưu dạ dày trên các bệnh nhân phẫu thuật cắt túi mật.
Bệnh nhân uống 800 ml dung dịch maltodextrin 12,5% đêm trước phẫu thuật và 400 ml đến 2 giờ trước khi gây mê. Kết quả dịch dạ dày ở nhóm uống dung dịch maltodextrin (pH 3,58 ± 1,66) ít toan hơn so với nhóm nhịn hoàn toàn (pH 2,85 ± 1,77) [70]. Dạ dày co bóp để nghiền và nhào trộn thức ăn với dịch vị. Thức ăn được dạ dày nghiền nát thành những hạt nhỏ và đẩy xuống tá tràng.
Những thức ăn có kích thước < 2 mm mới có thể qua được cơ thắt môn vị. Hoạt động co bóp của dạ dày sẽ được điều hòa bởi các thụ thể căng ở thành dạ dày, dây thần kinh X và hệ thần kinh ruột [40]. Khi dạ dày chứa thức ăn, vùng thân vị xuất hiện các sóng nhu động có tần số từ 3 – 4 lần/phút, di chuyển về môn vị, càng gần môn vị nhu động càng mạnh hơn. Tốc độ thoát dịch dạ dày được điều hòa bởi hệ thần kinh và nội tiết tại dạ dày – ruột [5].
Tình trạng căng thành dạ dày và hormon gastrin thúc đẩy tăng tốc độ thoát thức ăn ra khỏi dạ dày. Ngược lại, khi thành tá tràng căng hay dưỡng chấp acid, ưu trương hoặc sản phẩm tiêu hóa protein sẽ kích thích phản xạ ruột – dạ dày làm giảm sự thoát thức ăn khỏi dạ dày [5]. - Sự thoát thức ăn ở dạ dày phải phù hợp với khả năng tiêu hóa của ruột non. Các yếu tố tác động đến tốc độ thoát dịch dạ dày gồm: + Gastrin: do tế bào G của niêm mạc môn vị tiết ra khi bị kích thích bởi sản phẩm tiêu hóa protein và tình trạng căng thành dạ dày.
kích thích sự co bóp của thân vị từ nhẹ đến trung bình, đặc biệt vùng môn vị nên đẩy nhanh tốc độ làm trống dạ dày. + Motilin: được tiết ra giữa các bữa ăn, báo hiệu cảm giác đói. + Thể tích dạ dày là yếu tố quan trọng nhất. Tốc độ thoát dịch dạ dày tương quan thuận với thể tích dạ dày theo đơn vị thời gian.
Thể tích dạ dày tăng sẽ kích thích thần kinh X và hệ thần kinh nội tại làm tăng tốc độ thoát dịch dạ dày hay tăng co bóp. Đáy vị có 2 dạng sóng co bóp là sóng co bóp chậm và sóng co bóp nhanh. Vì vậy, tốc độ thoát dịch dạ dày sẽ xảy ra qua 2 pha là pha nhanh và pha chậm. Dạng sóng co bóp chậm chủ yếu tạo nên áp suất trong lòng dạ dày và cường độ sóng ảnh hưởng đến tốc độ thoát dịch dạ dày.
Dạng sóng co bóp nhanh ít ảnh hưởng đến áp suất trong lòng dạ dày, tốc độ thoát dịch dạ dày tỷ lệ thuận với mức độ tăng áp suất trong lòng dạ dày. Thể tích thức ăn càng lớn thì cường độ co bóp dạ dày càng mạnh. Pha nhanh thường xảy ra trong vòng 15 phút sau khi thức ăn được đưa vào [38]. Nghiên cứu của Rehrer và cộng sự thì tốc độ thoát dịch dạ dày sẽ giảm theo thể tích dạ dày.
Các bệnh nhân trong nghiên cứu được chia thành 2 nhóm tương đồng về các đặc điểm cơ bản. Nhóm 1, uống một thể tích dịch 8 ml/kg cân nặng, pha nhanh thúc đẩy tốc độ thoát dịch dạ dày nhanh, sau đó tốc độ thoát dịch dạ dày chậm lại sau khi thể tích dạ dày giảm dần. Nhóm 2, cũng uống thể tích dịch ban đầu là 8 ml/kg cân nặng, sau đó mỗi 20 phút uống thêm lượng dịch là 2 ml/kg cân nặng. Tốc độ thoát dịch dạ dày pha nhanh tương tự nhóm 1 và sau 80 phút thì thể tích dịch còn lại trong dạ dày không khác biệt với nhóm 1 [51].
Thể tích dạ dày là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thể tích tồn lưu dạ dày, chứ không phải thời gian nhịn ăn uống.1: Các yếu tố ảnh hưởng tốc độ làm trống dạ dày Nguồn: Smith M. (2014) "Preoperative carbohydrate treatment for enhancing recovery after elective surgery". Cochrane Database Syst Rev, (8), CD009161 [63] - Khi thức ăn đến tá tràng nhiều phản xạ thần kinh và nội tiết tố từ tá tràng. Các phản xạ này sẽ dẫn truyền ngược về dạ dày để làm chậm hoặc ngưng sự làm trống dạ dày nếu thức ăn chứa nhiều dưỡng chất.
Các phản xạ đến dạ dày qua ba con đường: trực tiếp từ tá tràng đến dạ dày qua hệ thần kinh ruột, gián tiếp qua các dây thần kinh bên ngoài đến hạch giao cảm trước đốt sống và sau đó ức chế các sợi thần kinh giao cảm đến dạ dày, con đường cuối cùng là thông qua thân não từ các dây thần kinh phế vị [7]. + Phản xạ ruột – dạ dày: xảy ra khi thức ăn đến tá tràng, các yếu tố kích hoạt phản xạ này bao gồm: sự căng thành tá tràng; sự kích thích niêm mạc tá tràng; nồng độ thẩm thấu và độ pH của dưỡng chấp. + Cholecystokinin: được bài tiết từ niêm mạc hỗng tràng khi có sự kích thích của chất béo và sản phẩm tiêu hóa đạm. Cholecystokinin hoạt động như một chất ức chế để ngăn sự tăng nhu động dạ dày do tác dụng của gastrin.
+ Secretin: được bài tiết ra khi acid dịch vị kích thích niêm mạc tá tràng và hỗng tràng. + Gastric inhibitory peptide (GIP): được tiết ra từ đoạn gần ruột non đáp ứng với kích thích của acid béo và acid amin. GIP có tác dụng làm giảm nhu động đường tiêu hóa. + Glucagon – like peptide, peptide YY: được phóng thích từ đoạn xa ruột non.
Maltodextrin và tốc độ thoát dịch dạ dày Maltodextrin được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như chế biến thực phẩm và dược phẩm, an toàn cho người dùng và cung cấp năng lượng nhanh. Maltodextrin là phân tử đường đa không ngọt, có công thức hóa học (C6H10O5)n.H2O, là sản phẩm thủy phân tinh bột không hoàn toàn (bằng enzym hoặc acid), có đương lượng dextrose từ 4 đến 20. Đương lượng dextrose là đại lượng chỉ số gam tương đương D-glucose trong 100 gam chất khô sản phẩm. Maltodextrin có nguồn gốc từ bột bắp, sắn, khoai, lúa mì, v.
Maltodextrin sẽ được phân hủy bởi men amylase và maltase, maltodextrin hấp thu nhanh chóng ở ruột non [1]. Tinh bột Enzyme nước bọt (Ptyalin): 20-40% Amylase tụy: 50-80% Maltose và đường đa Lactase Sucrase Maltase và α_dextrin (ruột non) (ruột non) (ruột non) (ruột non) Hình 1.2: Quá trình tiêu hóa carbohydrate Nguồn: John E. Hall (2021) Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, ELSERVIER, pp.823-832 [7] Quá trình tiêu hóa và hấp thu của dung dịch maltodextrin và glucose không giống nhau. Glucose được hấp thu ngay ở đoạn đầu ruột non.
Maltodextrin được α-amylase của tuyến nước bọt phân cắt một phần, sau đó được men amylase của tuyến tụy (mạnh hơn nhiều lần so với men amylase của tuyến nước bọt) phân cắt hoàn toàn thành đường maltose. Các phân tử đường maltose sẽ được men maltase ở ruột non cắt thành glucose và hấp thu vào máu. Vì vậy, quá trình tiêu hóa và hấp thu của dung dịch maltodextrin kéo dài hơn so với dung dịch glucose [1]. Đường huyết chu phẫu của các bệnh nhân uống dung dịch maltodextrin ít thay đổi hơn so với các bệnh nhân uống dung dịch glucose.
Giá trị năng lượng của maltodextrin khoảng 16 kJ/g hay 4 kcal/g. Dung dịch maltodextrin và đường đơn có cùng mức năng lượng thì độ thẩm thấu của dung dịch maltodextrin thấp hơn. Nồng độ thẩm thấu của dung dịch. maltodextrin thấp nên ít kích thích phản xạ dạ dày – ruột, vì vậy tốc độ thoát khỏi dạ dày của dung dịch maltodextrin nhanh hơn đường đơn [5].1: Các dạng maltodextrin được khuyến cáo sử dụng trên thế giới Sản Thể Độ thẩm thấu Maltodextrin % Quốc gia phẩm tích ml mOsm/kg g CHO preOp Châu Âu, Anh, 400 285 40 12.0 Canada Clearfast Hoa Kỳ 355 270 44 12.0 Maxjul Anh, Châu 420 420 43.0 Âu CHO – Carbohydrate Nguồn: Pogatschnik (2015) "Review of Preoperative Carbohydrate Loading".
Nutr Clin Pract, 30 (5), 660-4 [49]. Sản phẩm maltodextrin có dưới dạng dung dịch đậm đặc hoặc bột trắng. Tại Việt Nam, maltodextrin được sản xuất từ tinh bột sắn, dưới dạng bột màu trắng [1]. Bột maltodextrin được sử dụng trong nghiên cứu của chúng tôi là NutriDex ND9, có xuất xứ từ công ty Omnia Nisasta, Thổ Nhĩ Kỳ và đã được kiểm nghiệm về an toàn vệ sinh thực phẩm.