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摘要
背景-已知各种营养素可改变小肠运动模式，但它们对人体液体和固体转运的影响尚不清楚。
目标-测定脂质、蛋白质和非能量溶液灌注期间固体和液体的小肠转运。
方法- 28名健康志愿者接受了四种溶液中的一种空肠输注(1毫升/分钟，持续30分钟):脂质或蛋白质溶液(4.18 J/ml)，含有聚乙二醇的不可吸收电解质溶液，或0.9%氯化钠。作为固相标记，1克琥珀石树脂颗粒标记111包括3.补充说;99米采用Tc DTPA作为流体相标记。在伽玛相机上每隔10分钟拍摄图像，持续4小时或直到在结肠中检测到所有放射性标签。
结果-固体和液体从十二指肠空肠连接处到盲肠的肠内转运是同时进行的，且与注入溶液的能量含量无关。脂质输注加速了小肠的转运，但延缓了食糜沿回结肠交界处的转运。蛋白质后小肠转运最慢;另一方面，蛋白质的回结肠转运速度最快。非能量溶液的转运介于营养液之间。
结论-通过小肠和回结肠交界处的转运时间受腔内内容物的影响。脂肪在小肠内的转运明显快于蛋白质，但延迟回结肠转运。一旦进入小肠，固体和液体一起通过小肠，与腔内含量无关。
- 小肠
- ileocolonic结
- 交通
- 营养物质
- 脂质
- 蛋白质
数据来自Altmetric.com
固体和液体沿胃肠道的不同运输最好在胃的水平上描述。1液体在十二指肠前庭连接处与固体分离，并以指数方式排入十二指肠。固体最初被保留在胃里，研磨，然后以线性方式排空。胃和肠腔中的各种营养物质和非能量溶液可以调节胃排空，从而延缓或加速胃对液体和固体的排空。1特别是，已知胃肠腔内的脂肪以一种有效的方式调节肠道运动，抑制胃排空2和十二指肠转运。3.
在小肠中，食糜的转运是不连续的，有人认为缓慢转运的时期与快速流动的爆发交替出现。4研究液体和固体沿小肠的不同转运的结果是有争议的。5 - 7对喂食混合食物的狗的观察表明，液体比固体在小肠中移动得更快。5在一项对男性的研究中，当不同的胃排空率被数学修正时，计算了固体和液体类似的十二指肠运输时间。6然而，当碳水化合物溶液与液体和固体相的闪烁标记一起注入远端小肠时，回肠能够区分液体和固体，而回结肠连接处则不能。7此外，一些使用液体标记的研究表明回肠排空以线性方式发生，6，8而另一些人则建议大量转移液体7，9还有固体7，10从小肠到结肠。
此外，小肠食糜的组成对转运有影响11，12:不可吸收碳水化合物的增加加速了小肠转运。11向回肠输注脂质通过一种称为“回肠断裂”的机制延迟小肠转运，而空肠输注脂质没有延迟作用。12营养素在小肠上部调节固相和液相沿小肠的差异转运的作用尚未被详细研究。在本研究中，我们量化了液体和固体的小肠转运，以及空肠输注少量营养物质和非能量溶液后通过回结肠交界处的转运。同时将两种物理相引入空肠，从而避免了固体和液体胃排空率的不同，随后使用闪烁成像进行独立量化。作为固体残渣的标记，我们使用了平均直径为1毫米的铟111标记树脂颗粒。将锝-99m混合到营养液(脂质、蛋白质)或非能量电解质溶液中，评估液体迁移。
方法
实验对象
研究对象为28名健康志愿者，年龄在18至30岁之间(21名男性，7名女性)，他们是通过公开广告招募的。除阑尾手术外，无胃肠疾病史或腹部手术史。受试者没有服用任何已知能改变胃肠蠕动的药物。维也纳大学医学院伦理委员会此前已批准了该议定书，并获得了该议定书的书面同意。
实验的程序
28名志愿者被随机分配到四组(每组7人)，分别接受脂质、蛋白质(白蛋白)、生理盐水或含有聚乙二醇4000 (PEG)的易吸收电解质溶液输注到十二指肠远端。液体被标记为1.5 mCi99米tc -二亚基三胺五乙酸(DTPA)沿小肠闪烁监测它们的运动。作为固相标记，1g Amberlite 120 IRP阳离子交换树脂颗粒(Sigma Chemical Co.， St Louis, USA)(直径0.5-1.8 mm，密度1.2)，放射性标记0.1 mCi111包括3.，被使用。13
在一夜禁食后，受试者吞下一根内腔聚乙烯管(外径1.5毫米)，开口在顶端，近端为1、2、3和4厘米。在透视下放置导管，使其尖端位于Treitz韧带处。在管子就位20分钟后，将固相标记物注入管子，然后用注入的溶液冲洗管子。输注速率为1毫升/分钟，持续30分钟，对应于蛋白质和脂质溶液的能量传递速率为每分钟1千卡(4.18 J)。志愿者接受30毫升10%的脂质乳剂(Intralipid, Kabi Pharmacia，乌普萨拉，瑞典:17%分馏大豆油，1%分馏卵磷脂，2%甘油;350 mmol/l)， 10%白蛋白溶液(Behring研究所，维也纳，奥地利;390 mmol/l)， 0.9%生理盐水，或golyately，一种可吸收性差，等渗透，等渗电解质溶液14含有59 g PEG 4000, 125 mEq/l钠，10 mEq/l钾，35 mEq/l氯，80 mEq/l硫酸盐，20 mEq/l碳酸氢盐(30 mmol/l)。30分钟后终止输注，轻轻取出导管。
照相机成像
在输注液体的同时，开始伽玛相机成像，以监测放射性标签沿小肠的运动。扫描每10分钟进行一次，持续4小时或直到所有放射标签进入结肠。伽玛相机(Digital gamma camera GCA-901A, Toshiba Corp.， Japan)具有大视场和中等能量平行孔准直器(矩阵尺寸:128×128)。99米Tc计数在140 keV±20%的窗口下测定，111在247 keV±20%窗口计数。每隔10分钟用gamma相机在前后位置拍摄图像。采集时间为1分钟。扫描数据存储在一台在线计算机(日本东芝公司)上，以备日后分析。标记贴在剑骨上以方便连续图像的对齐。
一个可变感兴趣区域(ROI)程序量化了进入结肠的放射性标签。计数被修正到时间零点，并修正了从铟到锝窗口的康普顿散射。计算前后图像的几何平均值，从而最大限度地减少由于计数在前后方向上的移动造成的误差。结肠计数以总腹部计数的百分比表示。
数据分析与统计
对于传输测量，流体输注的开始被认为是时间0分钟。
小肠液体和固体转运参数为:(一个)初过期——即小肠开始排空进入结肠的时间;和(b)在第2和第3小时离开小肠的锝和铟的百分比。
回盲转运的计算时间为从结肠充盈开始到50%的时间99米Tc和111计数已进入结肠(T50%)。结肠充盈被认为是“大剂量”充盈，当总计数的10%以上在10分钟内进入结肠，在以前的研究中定义。7，10，15“线性运动”定义为10分钟内计数的回盲转移率低于计数的10%。
固体和液体的小肠和回盲传输参数由学生进行比较t对参数参数和非参数参数进行Wilcoxon秩和检验。p值小于0.05被认为是显著的。结果以平均值(SEM)表示。多重比较采用Bonferroni校正。
结果
在30分钟输注期间，铟和锝均匀分布于小肠。输注结束后，放射性标签快速移动到远端小肠，在那里收集，然后大量移动到回肠末端。
小肠转运
图中给出了固体和液体从小肠进入结肠(结肠填充曲线)的例子1．
固体和液体放射性标签从小肠进入结肠的个别例子。(A)脂质，(B)蛋白质，(C)生理盐水，(D)难吸收溶液。
液体和固体沿小肠的运输
99米Tc和111在小肠中一起移动，与注入的溶液的成分无关(图2)1而且2)．小肠排空固体和液体的开始总是同时进行的;此后，在所有四个输液组中，固体和液体总是一起移动。2小时和3小时后进入结肠的计数百分比(图2)两种同位素也相似(p>0.05)。
在同位素输注开始后(A) 2小时和(B) 3小时，结肠计数百分比。*与脂质显著性比较;†显着相对于PEG。
随后，如果没有另外说明，只给出流体输运的结果。
小肠脂质转运相对于蛋白质和非能量溶液
表格1显示了从输注开始到第一次计数可以定位于盲肠的时间:在脂类后的初始传输最短(与蛋白质相比p<0.001，与生理盐水相比p<0.05)，在蛋白质后的初始传输最长(与可吸收性差的溶液相比p<0.01)。
数字2显示输注开始两三个小时后进入结肠的计数。在第2小时，与所有其他溶液相比，脂质输注后进入结肠的计数显著增加(与蛋白质相比p<0.001，与生理盐水相比p<0.001，与聚乙二醇相比p<0.05)，蛋白质输注后计数最低(NS与生理盐水相比，与聚乙二醇相比p<0.05)。在第3小时，脂质输注后，基本上所有计数都进入结肠(98(2)%)，而蛋白质输注时，只有30(13)%的计数进入结肠(p<0.01)。对于两种非能量溶液，其数值介于两种营养液之间2)．
ILEOCAECAL交通
液体和固体进入盲肠的运动主要以一连串丸剂的形式发生(见图1)．所有解决方案的丸数(1到3丸之间，所有组的平均值:2.2)和丸的持续时间(数据未显示)相似。
液体和固体通过回盲连接处的运输
在所有输注组中，T50%回盲传输，即从结肠开始填充到50%计数进入结肠的时间是相似的99米Tc和111(表中2)．此外，不同同位素之间的剂量和持续时间没有差异(数据未显示)。
脂质、蛋白质和非能量溶液的回盲转运
表格2显示T50%回盲转运:脂类转运慢于蛋白质(p<0.01)和生理盐水(p<0.01);与PEG相比差异不显著(p>0.05)。蛋白质沿回盲区移动最快(与PEG、NS与生理盐水相比p<0.05)。
讨论
固体和液体从十二指肠空肠连接处向盲肠同时转移，与注入溶液的能量含量无关。然而，在我们的研究中使用的溶液对小肠转运和回结肠转运的影响不同。
所有的输注都将固体和液相标签的前缘一起通过小肠冲进盲肠，2到3小时后，从小肠中排出的固体和液体放射性标签之间的差异很小。类似地，在一项量化固体和液体膳食成分小肠转运的研究中，在校正了不同的固体和液体胃排空后，描述了两个物理相的相同转运率。6然而，在这项研究中，伽马相机仅被定位在前面的位置。因此，由于计数在前后维度上的移动而导致定量放射性的错误16无法更正。在禁食受试者中，不同固体物质一旦进入小肠，它们的转运与大小和重量无关。17其他数据表明，当受试者禁食时，回肠中的固体和液体可能再次分离，7我们目前的研究结果无法支持。我们认为，在我们的研究中，我们注入的少量营养物质(0.13 MJ)不太可能诱导喂食模式。我们没有记录运动活动，因为已知小肠插管会改变转运18因此我们避免了长时间的置管。然而，关于幽门后导管是否影响了我们的结果，文献中没有明确的答案。
我们用作固体标记的树脂颗粒的大小与餐后离开胃的颗粒物质的大小相当:不可消化的固体，主要是来自蔬菜和液体的纤维，在胃中被消化，并以直径小于2毫米的相对较小颗粒进入小肠。19，20.输注速率为每分钟1千卡(4.18 J)，在餐后能量负荷胃排空的范围内。21我们决定只在近端肠内注射一小剂;在持续输注大容量负荷时，无法区分固体和液体，可能是由于两相同时通过小肠冲洗，而不是由于小肠的运动效应。
为了确定腔内内容物对小肠转运的影响，我们绕过了胃和十二指肠，从而也避免了被测营养物质在进入测试段之前被消化。尽管营养液的能量含量较低，但我们发现在小肠转运(从十二指肠空肠连接处到盲肠)和回结肠转运方面存在显著差异。当将各种营养餐注入犬空肠时，根据营养餐的营养含量产生了特征收缩模式。22，23营养食物的传输率比没有能量控制的食物慢。22在我们的研究中，小肠固体和液体的转运在输注脂类后最快;非能量PEG溶液输注后转运较慢，生理盐水和蛋白质输注后转运更慢。另一方面，脂肪输注后回结肠转运最慢。众所周知，胃肠腔内的脂肪可以延缓胃排空2和十二指肠转运。3.在胃肠道的下部，在回肠，脂肪再次对胃产生抑制作用24空肠运动25通过一种叫做“回肠断裂”的机制。目前关于小肠粘膜脂肪吸收定位的知识很贫乏。然而，当切除狗的远端小肠时，远端脂肪的回收率从生理上吸收不良的10%增加到高达90%。26切除近半段小肠对脂肪吸收的影响很小，因为摄入的脂肪中只有24%在远端被恢复。26如果这些观察结果表明远端小肠在脂质吸收中发挥了更大的作用，那么在我们的研究中，脂肪对转运模式的影响可以解释为允许远端小肠有更多的时间吸收腔内脂肪。
一旦蛋白质到达空肠，它们的命运也不清楚，在我们的实验中被水解的数量也无法量化。然而，与其他测试溶液相比，我们注入空肠的少量白蛋白显著延迟了小肠运输，并显著加速了回结肠运输。蛋白质对小肠转运的这种影响可能会导致近端小肠的蛋白质刹车，以允许蛋白质和多肽的水解。这一假设需要进一步的研究来证实。
作为非能量控制溶液，我们使用了含有PEG的不可吸收溶液和易吸收的盐水溶液。虽然两种溶液的肠道转运差异无统计学意义，但PEG后小肠转运趋于加快，回结肠转运趋于延迟。这可能表明凌日存在体积效应，这也得到了其他人的支持。27，28
直接将放射性标记应用于小肠，可以避免由于胃排空而将放射性标记溶液输入小肠。我们只注入了一小剂同位素，在输注结束时，这些同位素迅速收集在远端小肠中。同位素似乎在那里储存了一段时间，然后以一到三次的动作被排入结肠。这支持了远端小肠是存储区域或“肠胃”的概念。7，18，29，30.
禁食期间小肠流量主要是间歇性的，流量峰值与迁移运动复合体活动前沿的通道一致。31另一方面，禁食期间一半的肠道流量与活动前沿无关。31在我们的研究中，我们没有记录运动活动，并将输注规范为在管尖到达Treitz韧带位置20分钟后开始。为了阐明迁移运动复合体的不同阶段对小营养丸小肠转运的影响，还需要进一步的研究。
在闪烁图像中，我们没有遇到远端回肠和盲肠的鉴别问题。在研究结束时，当所有放射性都在结肠区域时，我们在腹壁处用固定的标记将图像与之前的每一帧对齐。小肠和结肠的重叠也没有问题，因为同位素没有在整个小肠中扩散很长一段时间。
将特定的单一营养物质注入空肠并不能模拟生理过程。然而，我们的技术允许量化各种腔内内容物对肠道转运的影响。我们相信，这项研究和进一步的研究将有助于理解膳食成分的差异效应11，12肠内营养成分配方对小肠生理的影响。
致谢
这项工作得到了奥地利维也纳“Jubiläumsfond der Oesterreichischen国家银行”的资助。