โรคอ้วน (Obesity)

ต้นแบบกระเพาะอาหารเทียมเผยพลวัตของไหลของการย่อยอาหาร

ภาพประกอบแสดงให้เห็นสนามการไหลและการแตกตัวของหยดรอบคลื่นหดตัวของแอนทรัล เครดิต: การแตกตัวของ Damien Dufour Droplet แสดงให้เห็นว่าคลื่นการหดตัวของกระเพาะอาหารส่วนล่างจัดประเภทอาหารอย่างไร ในความพยายามที่จะต่อสู้กับโรคอ้วนและเพิ่มการดูดซึมยา นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาอย่างกว้างขวางว่าน้ำย่อยในกระเพาะอาหารสลายอาหารที่กินเข้าไปและสารอื่นๆ ได้อย่างไร อย่างไรก็ตาม ยังไม่ค่อยมีใครทราบเกี่ยวกับรูปแบบการไหลที่ซับซ้อนและความเค้นทางกลที่เกิดขึ้นในกระเพาะอาหารมีส่วนในการย่อยอาหารอย่างไร นักวิจัยจากฝรั่งเศส มิชิแกน และสวิตเซอร์แลนด์ได้สร้างต้นแบบของแอนทรัมเทียมหรือท้องส่วนล่าง เพื่อนำเสนอความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นว่าแรงทางกายภาพส่งผลต่อการย่อยอาหารโดยพิจารณาจากพลศาสตร์ของของไหลอย่างไร ใน Physics of Fluids โดย AIP Publishing พวกเขาเปิดเผยผลการจำแนกตามการสลายของหยดของเหลวรวมกับปรากฏการณ์การขนส่งที่ได้จากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ ส่วนที่เกี่ยวข้องของกระเพาะอาหารคือคลังเก็บอาหาร antrum ที่อาหารบด; และ pylorus หรือ pyloric sphincter ซึ่งเป็นวาล์วเนื้อเยื่อที่เชื่อมต่อกับลำไส้เล็ก การหดตัวของกล้ามเนื้อแบบคลื่นช้าเริ่มต้นในคอร์ปัส ด้วยความเร็วของคลื่นและแอมพลิจูดที่เพิ่มขึ้นเพื่อสร้างคลื่นการหดตัวของแอนทรัล (ACWs) ขณะที่พวกมันแพร่กระจายไปยังไพโลรัส อุปกรณ์ antrum ของนักวิจัยประกอบด้วยกระบอกสูบซึ่งหุ้มปลายด้านหนึ่งเพื่อเลียนแบบไพโลรัสปิดและลูกสูบกลวงที่เคลื่อนที่ภายในกระบอกสูบเพื่อทำซ้ำ ACWs เมื่อตรวจสอบผ่านการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์และการวัดเชิงทดลอง ต้นแบบจะสร้างลักษณะของการไหลของเจ็ต retropulsive ที่มีอยู่ใน antrum การแตกตัวของอาหารถูกหาปริมาณโดยการพิจารณาการแตกตัวของหยดของเหลวในแหล่งไหลที่ผลิตโดย ACW นักวิจัยได้ศึกษาระบบของเหลวแบบจำลองต่างๆ ที่มีความหนืดต่างๆ เพื่อพิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพในวงกว้างของอาหารที่ย่อยแล้ว ขนาดหยดและพารามิเตอร์อื่น ๆ คล้ายกับสภาวะในท้องจริง การแตกของหยดเกิดขึ้นใกล้กับพื้นผิวของลูกสูบกลวง ซึ่งสนามการไหลแสดงความเร็วที่ช้ากว่าแต่มีอัตราความเครียดที่สูงขึ้น ซึ่งทำให้การตกหล่นนั้นเกิดความเค้นเฉือนที่สูงขึ้นในช่วงเวลาที่นานขึ้น ไม่มีการกระจัดกระจายสำหรับการหยดใกล้กับศูนย์กลางของลูกสูบ เนื่องจากความเค้นและเวลาพักมีขนาดเล็กลงและสั้นลง Damien Dufour ผู้เขียนร่วมกล่าวว่า “ผลลัพธ์ที่ได้จากต้นแบบง่ายๆ นี้ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการสลายตัวที่เกิดขึ้นในกระเพาะอาหารอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น “ หยดใกล้กำแพงจะสลายตัวเมื่อพวกเขาถูกส่งไปยังไพโลรัส หยดที่อยู่ตรงกลางจะกลับไปยังคลังข้อมูลโดยไม่ลดขนาดลงอย่างมากเพื่อสลายตัวในภายหลัง บางคนอาจมองว่าการกระทำร่วมกันของ ACWs เป็นผลจากการจำแนกประเภท” ข้อมูลอ้างอิง: “การตรวจสอบลักษณะการกระจายตัวของกระแสคลื่นหดตัวของแอนทรัลในแบบจำลองที่เรียบง่ายของกระเพาะส่วนปลาย” โดย D. Dufour, FX Tanner, KA Feigl และ EJ Windhab, 3 สิงหาคม 2021, Physics of FluidsDOI: 10.1063/5.0053996

Back to top button