4 Badania i ocena stanu odżywienia
4.1 Skale do oceny stanu odżywienia
4.2 Parametry antropometryczne, analiza składu ciała
4.3 Parametry
5 Rola diety w procesie gojenia ran
5.1 Dieta doustna
5.2 Diety o zmienionej konsystencji
5.3 Żywność specjalnego przeznaczenia medycznego
5.4 Żywienie dojelitowe
5.5 Żywienie pozajelitowe
5.6 Żywienie troficzne
5.7 Leczenie żywieniowe
5.8 Immunożywienie
5.9 Żywienie okołooperacyjne
5.10 Prehabilitacja
6 Podstawowe założenia diety
6.1 Białko
6.2 Tłuszcz
Wielonienasycone kwasy tłuszczowe
Oleje roślinne a proces gojenia ran
Sprzężony kwas linolowy
Wpływ tłuszczów trans oraz nasyconych kwasów tłuszczowych na proces gojenia ran
6.3 Węglowodany
Zapotrzebowanie na węglowodany
Kontrola glikemii u pacjentów z ranami
Błonnik pokarmowy
6.4 Nawodnienie
6.5 Witaminy i składniki mineralne
7 Suplementy diety w gojeniu ran
7.1 Kwasy omega-3
Witamina
7.3 Arginina
7.4 Glutamina
7.5 Aminokwasy rozgałęzione
7.6 Inne aminokwasy
Tryptofan
7.7 Beta-hydroksymaślan
7.8 Kreatyna
7.9 Kolagen
7.10 Nukleotydy
7.11 Witamina C
7.12 Witamina E
7.13 Witamina A
7.14 Witamina K
7.15 Żelazo
7.16 Witaminy z grupy B
7.17 Cynk
7.18 Miedź
miedziowy
7.19 Magnez
7.20 Selen
7.21 Inne czynniki
8
9 Żywienie w wybranych typach ran przewlekłych
9.1 Owrzodzenia kończyn dolnych
9.2 Zespół stopy cukrzycowej
10 Rany specjalne i stany wysokiego stresu metabolicznego
11 Rola mikrobioty jelitowej w gojeniu ran
11.1 Rola błonnika w modulacji osi jelito–skóra–rana
Beta-glukany
11.2 Probiotyki
11.3 Maślan sodu
12 Inne czynniki
12.1 Aktywność fizyczna
12.2 Sen, rytm dobowy i rola melatoniny w procesie gojenia ran
Piśmiennictwo
Skorowidz
Spis treści
Czym jest rana?
Raną nazywamy przerwanie ciągłości tkanek obejmujące co najmniej naskórek i skórę właściwą, a w cięższych przypadkach również tkanki głębiej położone (tkankę podskórną, mięśnie i kości). Może być spowodowana różnymi czynnikami, takimi jak: uraz mechaniczny, termiczny, chemiczny czy procesy chorobowe.
Jak przebiega proces gojenia rany?
Należy uzmysłowić sobie, że jest to złożony proces fizjologiczny angażujący wiele układów (immunologiczny, krzepnięcia, naczyniowy), a także liczne typy komórek (przede wszystkim fibroblasty i keratynocyty). Jego zadaniem jest przywrócenie uszkodzonym tkankom ich prawidłowego funkcjonowania. Mimo największego znaczenia układu odpornościowego proces ten wymaga zaangażowania wielu innych układów. Istotny jest również wpływ licznych czynników zewnętrznych oraz wewnętrznych, z których duża część może podlegać modyfikacjom.
Proces gojenia jest ponadto ściśle powiązany z rodzajem rany. Zupełnie inaczej przebiega on w przypadku rany ograniczonej miejscowo, a inny charakter zaburzeń homeostazy obserwuje się w przypadku oparzeń i rozwijającej się choroby oparzeniowej.
1.2
Fazy gojenia rany
Proces gojenia rozpoczyna się oczywiście zaraz po pojawieniu się uszkodzenia tkanki. Klasycznie wyróżnia się w nim cztery główne fazy:
» hemostazy;
» zapalną;
» proliferacyjną;
» dojrzewania (nazywaną również fazą przebudowy).
Schemat gojenia rany przedstawiono na rycinie 1.1.
Maksymalna odpowiedź (%)
Stan zapalny
Proliferacja
Przebudowa
Akumulacja kolagenu Hemostaza
Płytki kr wi Neutrofile Makrofagi
Fibroblasty i komórki śródbłonka Kolagen
17
Hemostaza:
•Agregacja płytek kr wi
•Tworzenie skrzepu fibr ynowego
Stan zapalny:
•Uwalnianie chemoatraktantów
•Fagoc ytoza
•Ocz yszczanie obszaru rany
Proliferacja:
•Proliferacja fibroblastów
21 100+
•Synteza tymczasowej macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM)
•Reepitelializacja
Rycina 1.1
Etapy gojenia rany
Czas (dni)
Przebudowa:
•Odkładanie kolagenu
•Usieciowanie kolagenu
•Tworzenie tk anki bliznowatej
Na podstawie: Arribas-López E., Zand N., Ojo O. i wsp.: The effect of amino acids on wound healing: a systematic review and meta-analysis on arginine and glutamine. Nutrients, 2021; 13 (8): 2498.
1.2. Fazy gojenia rany
Stwierdzono zwiększony spadek zawartości kolagenu (zarówno typu I, jak i typu III) w skórze uda u kobiet po menopauzie, które nie stosowały hormonalnej terapii zastępczej. Prawdopodobnie estrogen chroni również przed rozwojem rany przewlekłej.
Znaczenie estrogenów w procesie gojenia potwierdzają również inne badania. López i wsp. wykazali, że wykonywanie obustronnej mammoplastyki w fazie poowulacyjnej cyklu miesiączkowego wiązało się z większym ryzykiem zaburzeń procesu gojenia. Zaobserwowano również zwiększoną częstość powstawania bliznowców. Faza poowulacyjna fizjologicznie związana jest z niższym stężeniem estrogenów. Sugeruje to, że nawet fizjologiczne wahania hormonalne mogą modulować odpowiedź tkankową na uraz chirurgiczny.
Wydaje się, że estrogeny wpływają na wszystkie etapy procesu gojenia ran. Jednak efekt ten najprawdopodobniej zależy od rodzaju aktywowanego receptora estrogenowego. Wyróżnia się dwa główne typy receptorów estrogenowych: ERα i Erβ. Oba wpływają na aktywność genów poprzez dwa nieco inne sposoby. W jednym z badań wykazano, że pobudzenie receptora estrogenowego β (ERβ, estrogen receptor beta) prowadziło do nasilenia proliferacji keratynocytów. Z kolei podobnego efektu nie obserwowano po stymulacji receptora estrogenowego α.
2.6
Cukrzyca
Cukrzyca, zwłaszcza typu 2, jest coraz większym problemem cywilizacyjnym, a liczba chorych systematycznie rośnie. Schorzenie to istotnie zwiększa ryzyko pogorszenia procesu gojenia ran. Powikłania w tym zakresie dotyczą jednak pacjentów
z obydwoma typami choroby. Szacuje się, że owrzodzenie stopy cukrzycowej rozwija się nawet u 15 % pacjentów z cukrzycą. Poprzedza ono około 84 % wszystkich amputacji kończyn dolnych związanych z tą chorobą. Zaburzenia gojenia u osób z cukrzycą mają charakter wieloczynnikowy i wynikają ze współistniejących zaburzeń metabolicznych, naczyniowych i neurologicznych. Zjawiska te wzajemnie się nasilają i poprzez to utrwalają niekorzystne środowisko dla regeneracji tkanek.
Jednym z kluczowych mechanizmów wpływających na problemy z gojeniem rany jest gorsze utlenowanie tkanek. Wynika to bezpośrednio z zaburzeń mikro- i makroangiopatii cukrzycowej. Dodatkowo przewlekła hiperglikemia, typowa dla niewyrównanej cukrzycy, nasila stres oksydacyjny i sprzyja powstawaniu produktów zaawansowanej glikacji (AGE, advanced glycation end products) w wyniku nieenzymatycznej reakcji cukrów redukujących z białkami, lipidami i kwasami nukleinowymi. Proces ten ulega nasileniu w warunkach przewlekłej hiperglikemii, nieodwracalnie zmieniając ich budowę i funkcję. Związki te uszkadzają przede wszystkim włókna kolagenowe, zaburzają funkcję komórek skóry oraz nasilają odpowiedź zapalną, co z kolei dodatkowo upośledza proces naprawy tkanek.
Quattrini i wsp. wykazali, że w skórze pacjentów z cukrzycą dochodzi do postępującej dysfunkcji śródbłonka, obniżenia ekspresji czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF, vascular endothelial growth factor) oraz zmniejszenia gęstości śródnaskórkowych włókien nerwowych (IENFD, intraepidermal nerve fiber density). W praktyce oznacza to gorsze unerwienie i ukrwienie rany, a więc również gorszą regenerację. Upośledzone gojenie ran u pacjentów z cukrzycą jest związane z niedotlenieniem tkanek, dysfunkcją śródbłonka, zaburzeniami funkcji fibroblastów i keratynocytów, a także z ograniczoną angiogenezą.
2. Czynniki wpływające na proces gojenia
Dodatkowo w cukrzycy można odnotować podwyższone stężenie metaloproteinaz macierzy pozakomórkowej (MMP, matrix metalloproteinases) oraz reaktywnych form tlenu. Nadaktywność MMP zwiększa degradację tkanki i utrudnia jej odbudowę.
Dodatkowo ROS i stres oksydacyjny podtrzymują stan zapalny, utrudniając gojenie.
Owrzodzenia cukrzycowe lokalizują się najczęściej na stopie, zazwyczaj na podeszwowej stronie stóp oraz palców. Związane jest to z zaburzeniami czucia, nieprawidłowym rozkładem obciążeń oraz mikrourazami, które pozostają niezauważone przez pacjenta.
2.7
Leki
Wiele leków może negatywnie wpływać na przebieg procesu gojenia ran. Ryzyko wzrasta, co oczywiste, zwłaszcza u pacjentów z wielochorobowością. Polipragmazja może więc zwiększać ryzyko rany przewlekłej.
Standardowo wymienianymi lekami, które zaburzają proces gojenia, są glikokortykosteroidy. Są to leki stosowane w leczeniu stanów zapalnych czy chorób autoimmunologicznych. Działają one przeciwzapalnie i immunosupresyjnie. Mogą więc mieć ogromne znaczenie w procesie gojenia ran, modulują bowiem szlaki zaangażowane w gojenie. Mechanizm ich działania opiera się na silnym efekcie przeciwzapalnym oraz hamowaniu odpowiedzi immunologicznej. W konsekwencji dochodzi do zmniejszenia proliferacji fibroblastów, obniżenia syntezy kolagenu oraz opóźnienia tworzenia tkanki ziarninowej. Glikokortyko-
2.7. Leki
Dodatkowo tkanka tłuszczowa w otyłości sarkopenicznej pozostaje aktywna metabolicznie i prozapalnie (omówiono to w podrozdziale 3.2. Otyłość). Tkanka tłuszczowa sprzyja rozwojowi insulinooporności oraz przewlekłego stanu zapalnego o niskim nasileniu. Jednocześnie zmniejszona masa mięśniowa ogranicza zdolność organizmu do adaptacji anabolicznej, co utrudnia odbudowę tkanek nawet przy pozornie odpowiednim dostarczaniu kilokalorii.
Pacjenci z otyłością sarkopeniczną powinni być otoczeni szczególną opieką, a często zdarza się, że czujność wobec nich zostaje uśpiona. Teoretycznie bowiem może się wydawać, że pacjenci z otyłością powinni być dobrze odżywieni. Nic bardziej mylnego. To również pacjenci, którzy muszą zostać ocenieni pod kątem ryzyka niedożywienia.
3.3
Niedobory żywieniowe
Niedobory żywieniowe mają kluczowy wpływ na przebieg każdej fazy gojenia ran. Jednym z najważniejszych składników żywieniowych wpływających na proces gojenia niewątpliwie jest białko. Bez niego nie może nastąpić proces gojenia.
Jak wspomniano wcześniej, każda poważna rana prowadzi do stanu hipermetabolicznego i nasilenia procesów katabolicznych.
W związku z tym gojenie zależy od odpowiedniego dostarczenia składników odżywczych. Przedstawiono to na rycinie 3.1. Należy jednak dodać, że w odpowiedzi na uraz mogą pojawić się dodatkowe nieprawidłowości metaboliczne, takie jak: przewaga hormonów katabolicznych (katecholamin, kortyzolu, glukagonu)
3. Stan odżywienia a gojenie ran
nad hormonami anabolicznymi, wzrost temperatury oraz tempa przemiany materii, nasilenie katabolizmu mięśni szkieletowych jako źródła aminokwasów i energii, a także brak odpowiedniej reakcji na spożycie składników odżywczych. Opisano je w rozdziale 1.4. Reakcja na uraz i stres metaboliczny. W przypadku niektórych urazów, zwłaszcza ciężkich oparzeń (obejmujących ponad 40 % całkowitej powierzchni ciała), reakcja hipermetaboliczna może utrzymywać się nawet do 24 miesięcy po jego wystąpieniu. Jak wskazują badania, jest to związane z nawet 50-krotnym wzrostem stężenia katecholamin oraz kortyzolu. Należy jednak zaznaczyć, że zwykle w przypadku oparzeń dochodzi do 2–10-krotnego wzrostu stężenia katecholamin. Oznacza to, że w niektórych grupach pacjentów interwencja żywieniowa będzie konieczna dłuższej niż można się spodziewać.
Z żywieniowego punktu widzenia jednym z najistotniejszych czynników zaburzających proces gojenia ran jest niedożywienie. Niedożywienie można rozpatrywać dwojako. Z jednej strony przewlekłe, zwłaszcza rozległe rany mogą prowadzić do rozwoju niedożywienia. Z drugiej zaś strony wystąpienie przewlekłej rany, zwłaszcza u pacjenta już niedożywionego, sprzyja dalszej utracie LBM. Beztłuszczowa masa ciała stanowi 75–85 % masy ciała u mężczyzn i 60–75 % u kobiet, w zależności od wieku i składu ciała. Obejmuje ona głównie mięśnie szkieletowe. Jej redukcja wiąże się z ograniczoną dostępnością substratów białkowych niezbędnych do syntezy kolagenu, proliferacji komórek, angiogenezy oraz prawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego. Utrata białka ustrojowego, niezależnie od przyczyny, prowadzi do upośledzenia procesów regeneracyjnych, ponieważ stanowi ono podstawowy składnik strukturalny. W obrębie skóry właściwej szczególne znaczenie ma synteza kolagenu, kluczowa dla odbudowy struktury i wytrzymałości gojącej się tkanki. Zmniejszenie beztłuszczowej masy ciała pogłębia problemy
z gojeniem. Jest to swego rodzaju samonapędzające się koło niedożywienia i upośledzonego gojenia. Z tego powodu odpowiednia interwencja żywieniowa u pacjentów z grupy ryzyka powinna być podjęta na jak najwcześniejszym etapie. U każdego pacjenta, oprócz oceny ryzyka wystąpienia zaburzeń gojenia, należy ocenić również stan odżywienia.
Utrzymanie odpowiedniej zawartości beztłuszczowej masy ciała zależy m.in. od działania hormonów anabolicznych stymulujących syntezę białek, regularnych ćwiczeń oporowych oraz właściwej podaży białka i energii w diecie.
Rana niegojąca się (rana przewlekła)
Neutrofile
Katabolizm Anabolizm
Energia Synteza białka
Zasoby
Rana gojąca się
Obkurczanie rany
Wypełnianie ubytku Gęsta blizna kolagenowa kolage-
Anabolizm Katabolizm
Energia Synteza białka
Zasoby białka
Zasoby energii
MakroskładnikiMakroskładniki
Rycina 3.1 Stan odżywienia a proces gojenia
Na podstawie: Demling R.H.: Nutrition, anabolism, and the wound healing process: an overview. Eplasty, 2009; 9: e9
3. Stan odżywienia a gojenie ran
Arginina
Aktywacja indukowalnej syntaz y tlenku azotu
Usuwanie bakterii i mar twicz ych resztek tkankowych
Proces gojenia rany
Napływ makrofagów
Witamina A Arginina Witamina C
Proliferacja fibroblastów
Różnicowanie i proliferacja komórek nabłonkowych
Stymulacja syntezy kolagenu
Tworzenie wiązań poprzecznych kolagenu
Hemostaza Faza zapalna Faza proliferacji Faza remodelingu
Działanie przeciwzapalne Hamowanie nadmiernego sieciowania kolagenu
Działanie antyoksydacyjne
Selen, c ynk, witaminy C i E
Glutamina
Regulacja produkcji TNF-α przez mak rofagi
Kwasy tłuszczowe omega-3
Źródło energii dla leukocytów, fibroblastów i komórek nabłonkowych Działanie antyoksydacyjne Działanie przeciwzapalne Wspomaganie funkcji układu odpornościowego
Rycina 5.2
Rola składników odżywczych w gojeniu ran
Na podstawie: Korean Society of Surgical Metabolism and Nutrition: Clinical metabolism and nutrition for surgical patients. Gabon Medical Book, 2016
Dieta lekkostrawna zakłada ograniczenie spożycia dużych ilości surowych warzyw i owoców. Choć nie są one całkowicie wykluczone, ich rodzaj oraz ilość powinny być dostosowane do indywidualnej tolerancji pacjenta. Szczególnie często nietolerowane są takie warzywa i owoce, jak: kapusta (surowa i kiszona), papryka (zwłaszcza surowa), cebula, czosnek, rzodkiewka, a także
5. Rola diety w procesie gojenia ran
czereśnie, gruszki czy śliwki. Produkty te można wprowadzać
jedynie wtedy, gdy są dobrze tolerowane. Bezpieczniejszym wyborem są takie warzywa i owoce, jak: marchew, pietruszka, buraki, ziemniaki, pomidory, jabłka, banany czy brzoskwinie, najlepiej obrane ze skórki.
Podstawę diety lekkostrawnej stanowią produkty zbożowe o niskiej zawartości błonnika. Należy więc unikać otrębów, chleba żytniego na zakwasie, kaszy pęczak, pełnoziarnistych makaronów oraz brązowego ryżu. Zalecenia te mogą jednak wymagać modyfikacji w zależności od chorób współistniejących, na przykład cukrzycy.
W klasycznej diecie lekkostrawnej należy również ograniczyć ostre przyprawy, takie jak ostra papryka, ocet czy duże ilości pieprzu, a także produkty wędzone i peklowane. Najwięcej kontrowersji wzbudzają zawsze tłuszcze. Eliminacji wymagają przede wszystkim tłuszcze ciężkostrawne (takie jak smalec) oraz potrawy smażone. Natomiast masło i oleje roślinne mogą być stosowane w umiarkowanych ilościach, najlepiej dodawane do potraw już po ich przygotowaniu.
5.2
Diety o zmienionej konsystencji
U części pacjentów z ranami, zwłaszcza u osób w podeszłym wieku, chorych neurologicznie, po udarach, urazach czaszkowo-mózgowych, zabiegach chirurgicznych w obrębie głowy i szyi lub w trakcie leczenia onkologicznego, istotnym problemem jest dysfagia, czyli zaburzenia połykania. Dysfagia istotnie zwiększa ryzyko niedożywienia, odwodnienia, a także aspiracji treści pokarmowej do dróg oddechowych.
5.2. Diety o zmienionej konsystencji