DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2024.2330711
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38556920
تاريخ النشر: 2024-03-31
المؤلف: Kedu Wang وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقييم وإدارة عسر البلع
نظرة عامة
الزيادة العالمية في عدد السكان المسنين قد زادت من المخاوف بشأن صعوبة البلع، مما يستلزم تطوير أنظمة غذائية متخصصة، وخاصة السوائل السميكة المعززة بالديكستين. هذه السوائل ضرورية لإدارة صعوبات البلع، حيث تساعد في تقليل المخاطر مثل الاستنشاق والاختناق. تؤكد هذه المراجعة على أهمية فهم سلوكيات تدفق هذه السوائل السميكة، مع التركيز على خصائصها القصية والتمديدية، بما في ذلك اللزوجة، وإجهاد الخضوع، واللزوجة المرنة، إلى جانب الجوانب الاحتكاكية مثل معامل الاحتكاك. يتم استكشاف تأثير الديكستين على هذه الخصائص، مما يكشف كيف تؤثر التفاعلات الجزيئية وديناميات السلسلة على سلوك السوائل، وهو أمر حاسم لتقييم ملاءمتها للأفراد الذين يعانون من صعوبة البلع.
تشير النتائج إلى أن السوائل السميكة المعززة بالديكستين تؤثر بشكل كبير على أداء البلع. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي زيادة اللزوجة إلى إبطاء تدفق السوائل، مما يسمح ببلع أكثر أمانًا من خلال توفير الوقت لإغلاق لسان المزمار، وبالتالي تقليل مخاطر الاختناق. تم تطوير طرق تقييم متنوعة، بما في ذلك الطرق الحية (مثل دراسات البلع بالفيديو)، والطرق المخبرية (مثل نماذج الحلق في كامبريدج وغوتنبرغ)، والطرق الحاسوبية (مثل نمذجة الجسيمات المتحركة الهاميلتونية شبه الضمنية)، لتقييم خصائص البلع لهذه السوائل. بينما تعتبر الطرق الحية قيمة، فإن النماذج المخبرية والحاسوبية تقدم مزايا أخلاقية وفعالة من حيث التكلفة، على الرغم من أنها غالبًا ما تبسط ديناميات السوائل. يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى دمج مجموعة أوسع من خصائص التدفق، وخاصة الخصائص اللزوجية التمددية، لتعزيز دقة تقييمات البلع وتعميق فهمنا للتفاعلات بين تركيبات الديكستين والسوائل وأداء البلع، مما يساعد في النهاية في تصميم أطعمة مناسبة لصعوبة البلع تلبي معايير السلامة والتغذية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التحدي المتزايد لصعوبة البلع بين السكان المسنين في جميع أنحاء العالم، والذي من المتوقع أن يصل إلى 16% بحلول عام 2050. تعتبر صعوبة البلع، التي تتميز بصعوبة في البلع، تؤثر بشكل كبير على كبار السن والأفراد الذين يعانون من حالات طبية متنوعة، مما يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة مثل الجفاف وسوء التغذية وزيادة معدلات الاستشفاء. تم تطوير أنظمة غذائية متخصصة، بما في ذلك السوائل السميكة والأطعمة المعدلة في القوام، لتخفيف هذه المخاطر. تعتبر السوائل السميكة، التي تستخدم البوليسكاريدات لتعزيز اللزوجة والترابط، مفيدة بشكل خاص لأنها تتطلب جهد مضغ أقل وتحسن من سلامة البلع من خلال تقليل مخاطر الاستنشاق والاختناق.
تناقش هذه الفقرة أيضًا دور الديكستينات في تعزيز خصائص السوائل السميكة المعززة بالبوليسكاريدات، مما يسهل توزيعها ويحسن أداء البلع. تؤكد على أهمية فهم سلوكيات تدفق هذه السوائل، بما في ذلك اللزوجة القصية والخصائص التمددية، والتي تعتبر حاسمة لضمان بلع آمن. تهدف المراجعة إلى تقديم نظرة شاملة على الخصائص الريولوجية للسوائل السميكة المعززة بالديكستين والتطورات في طرق تقييم البلع، مما يساهم في تطوير أنظمة غذائية سائلة فعالة مصممة للأفراد الذين يعانون من صعوبة البلع.
طرق
تحدد هذه الفقرة المنهجيات المستخدمة لتقييم بلع السوائل السميكة المعززة بالديكستين لدى الأفراد الذين يعانون من صعوبة البلع، مع التأكيد على أهمية محاكاة خصائص البلع بدقة مثل سرعة التدفق، ومخاطر الاستنشاق، وكميات البقايا. يتم تصنيف طرق التقييم إلى طرق حية، ومخبرية، وحاسوبية. تسمح الطرق المخبرية، مثل نماذج الحلق في كامبريدج وغوتنبرغ، بمحاكاة واقعية لسلوكيات البلع من خلال تضمين معلمات مثل اللزوجة ومعدل القص. وقد أظهرت هذه النماذج أن زيادة تركيز المثخن ترتبط بزيادة أوقات البلع، مما يشير إلى تعزيز السلامة، بينما تكشف أيضًا عن ديناميات حركة السوائل أثناء البلع.
تستخدم الطرق الحاسوبية محاكاة قائمة على الشبكات لنمذجة عملية البلع للسوائل السميكة، باستخدام تقنيات مثل طرق أويلر ولاغرانج. وقد أظهرت هذه المحاكاة أن اللزوجة الأعلى تقلل من سرعة تدفق السوائل وتؤثر على أنماط الاستنشاق، خاصة في حالات صعوبة البلع. تشمل التطورات الأخيرة طريقة الجسيمات المتحركة الهاميلتونية شبه الضمنية (HMPS)، التي تسهل المحاكاة الواقعية لمختلف خصائص البلع. تشير النتائج إلى أن كل من النماذج المخبرية والحاسوبية تحمل إمكانات كبيرة لتقييم وتصميم أنظمة غذائية سائلة سميكة مصممة للمرضى الذين يعانون من صعوبة البلع. ومع ذلك، يشير المؤلفون إلى أن النماذج الحالية تبسط تعقيدات البلع، مما يشير إلى أن التحسينات المستقبلية يجب أن تتضمن عوامل إضافية مثل إجهاد الخضوع ووجود اللعاب للحصول على تقييمات أكثر دقة.
مناقشة
تسلط المناقشة حول صعوبة البلع والسوائل السميكة الضوء على العملية الفسيولوجية المعقدة للبلع، والتي تنقسم إلى ثلاث مراحل: الفموية، والبلعومية، والمريئية. تعتبر صعوبة البلع، وخاصة صعوبة البلع الفموية البلعومية، شائعة بين كبار السن وأولئك الذين يعانون من حالات عصبية، مما يؤدي إلى مضاعفات مثل الاختناق والاستنشاق. غالبًا ما يتضمن إدارة صعوبة البلع تعديلات غذائية، بما في ذلك استخدام السوائل السميكة، التي تهدف إلى إبطاء تدفق السوائل، مما يسمح ببلع أكثر أمانًا. يمكن أن تعزز السوائل السميكة، التي تُصنع عادةً من البوليسكاريدات والديكستينات، سلامة البلع من خلال توفير الوقت الكافي لعمل لسان المزمار بشكل صحيح. ومع ذلك، قد تؤدي اللزوجة المفرطة إلى تراكم بقايا الطعام، مما يزيد من خطر الاختناق.
تعتبر الخصائص الريولوجية للسوائل السميكة المعززة بالديكستين حاسمة لفهم سلوكها أثناء البلع. عادةً ما تظهر هذه السوائل خصائص غير نيوتونية، حيث تنخفض اللزوجة مع زيادة معدلات القص، مما يسهل البلع. تعتبر المعلمات الرئيسية مثل إجهاد الخضوع، والثيكسوتروبي، واللزوجة التمددية ضرورية في تقييم فعالية البلع لهذه السوائل. يمكن أن تعدل إضافة الديكستينات من اللزوجة وسلوك التدفق للسوائل السميكة، مما يعزز سلامتها للأفراد الذين يعانون من صعوبة البلع. ومع ذلك، يمكن أن تختلف تأثيرات الديكستينات، مما يؤدي أحيانًا إلى تقليل اللزوجة، مما يبرز الحاجة إلى صياغة دقيقة للسوائل السميكة لتحسين أدائها في البلع. بشكل عام، فإن البحث المستمر في الخصائص الريولوجية لهذه السوائل أمر حيوي لتحسين إدارة صعوبة البلع والتوصيات الغذائية.
DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2024.2330711
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38556920
Publication Date: 2024-03-31
Author(s): Kedu Wang et al.
Primary Topic: Dysphagia Assessment and Management
Overview
The global increase in the aging population has heightened concerns regarding dysphagia, necessitating the development of specialized diets, particularly polysaccharide-dextrin thickened fluids. These fluids are essential for managing swallowing difficulties, as they help mitigate risks such as aspiration and choking. This review emphasizes the importance of understanding the flow behaviors of these thickened fluids, focusing on their shear and extensional properties, including viscosity, yield stress, and viscoelasticity, alongside tribological aspects like the coefficient of friction. The influence of dextrin on these properties is explored, revealing how molecular interactions and chain dynamics affect fluid behavior, which is critical for evaluating their suitability for individuals with dysphagia.
The findings indicate that polysaccharide-dextrin-thickened fluids significantly impact swallowing performance. For instance, increasing viscosity can slow fluid flow, allowing for safer swallowing by providing time for epiglottis closure, thus reducing choking risks. Various evaluation methods, including in-vivo (e.g., videofluoroscopic swallowing studies), in-vitro (e.g., Cambridge and Gothenburg Throat models), and in-silico approaches (e.g., Hamiltonian moving particles semi-implicit modeling), have been developed to assess these fluids’ swallowing characteristics. While in-vivo methods are valuable, in-vitro and in-silico models offer ethical and cost-effective advantages, although they often oversimplify fluid dynamics. Future research should aim to incorporate a broader range of flow characteristics, particularly extensional rheological properties, to enhance the accuracy of swallowing assessments and deepen our understanding of the interactions between polysaccharide-dextrin compositions and swallowing performance, ultimately aiding in the design of dysphagia-friendly foods that meet safety and nutritional standards.
Introduction
The introduction highlights the growing challenge of dysphagia among the aging global population, projected to reach 16% by 2050. Dysphagia, characterized by difficulty in swallowing, significantly affects older adults and individuals with various medical conditions, leading to serious health issues such as dehydration, malnutrition, and increased hospitalization rates. Specialized diets, including thickened fluids and texture-modified foods, have been developed to mitigate these risks. Thickened fluids, which utilize polysaccharides to enhance viscosity and cohesiveness, are particularly beneficial as they require less chewing effort and improve swallowing safety by reducing aspiration and choking risks.
The section further discusses the role of dextrins in enhancing the properties of polysaccharide-thickened fluids, facilitating their dispersion and improving swallowing performance. It emphasizes the importance of understanding the flow behaviors of these fluids, including shear viscosity and extensional properties, which are critical for ensuring safe ingestion. The review aims to provide a comprehensive overview of the rheological characteristics of polysaccharide-dextrin-thickened fluids and the advancements in swallowing assessment methods, thereby contributing to the development of effective fluid diets tailored for individuals with dysphagia.
Methods
This section outlines the methodologies employed to evaluate the swallowing of polysaccharide-dextrin-thickened fluids in individuals with dysphagia, emphasizing the importance of accurately simulating swallowing attributes such as flow velocity, aspiration risk, and residual amounts. Various assessment methods are categorized into in-vivo, in-vitro, and in-silico approaches. In-vitro methods, such as the Cambridge and Gothenburg Throat models, allow for the realistic simulation of swallowing behaviors by incorporating parameters like viscosity and shear rate. These models have demonstrated that increased thickener concentration correlates with longer swallowing times, suggesting enhanced safety, while also revealing the dynamics of fluid movement during swallowing.
In-silico methods utilize mesh-based simulations to model the swallowing process of thickened fluids, employing techniques like Euler and Lagrangian methods. These simulations have shown that higher viscosity reduces fluid flow velocity and affects aspiration patterns, particularly in dysphagia cases. Recent advancements include the Hamiltonian moving particles semi-implicit (HMPS) method, which facilitates the realistic simulation of various swallowing characteristics. The findings indicate that both in-vitro and in-silico models hold significant potential for evaluating and designing thickened fluid diets tailored to dysphagic patients. However, the authors note that current models simplify the complexities of swallowing, suggesting future improvements should incorporate additional factors such as yield stress and saliva presence for more accurate assessments.
Discussion
The discussion on dysphagia and thickened fluids highlights the intricate physiological process of swallowing, which is divided into three stages: oral, pharyngeal, and esophageal. Dysphagia, particularly oropharyngeal dysphagia, is prevalent among the elderly and those with neurological conditions, leading to complications such as choking and aspiration. The management of dysphagia often involves dietary modifications, including the use of thickened fluids, which are designed to slow the flow of liquids, allowing for safer swallowing. Thickened fluids, typically made with polysaccharides and dextrins, can enhance swallowing safety by providing the epiglottis with sufficient time to function properly. However, excessive viscosity may lead to food residue accumulation, increasing the risk of choking.
The rheological properties of polysaccharide-dextrin thickened fluids are crucial for understanding their behavior during swallowing. These fluids generally exhibit non-Newtonian, shear-thinning characteristics, where viscosity decreases with increased shear rates, facilitating easier swallowing. Key parameters such as yield stress, thixotropy, and extensional viscosity are essential in assessing the swallowing efficacy of these fluids. The inclusion of dextrins can modify the viscosity and flow behavior of thickened fluids, enhancing their safety for individuals with dysphagia. However, the effects of dextrins can vary, sometimes leading to reduced viscosity, which underscores the need for careful formulation of thickened fluids to optimize their swallowing performance. Overall, ongoing research into the rheological characteristics of these fluids is vital for improving dysphagia management and dietary recommendations.