Ученые из Франции, США и Швейцарии создали искусственную модель антрального отдела, или нижней части желудка. Она помогла лучше понять, как физические силы влияют на переваривание пищи. Исследование опубликовано в журнале Physics of Fluids.
В рамках усилий по борьбе с ожирением и улучшению всасывания лекарств исследователи изучили, как желудочные соки в желудке расщепляют пищу и другие вещества. Однако меньше известно о том, как сложная динамика движения и механические напряжения способствуют пищеварению.
Ученые смоделировали ту часть желудка, в которой хранится пища; антральный отдел, где она перемалывается, и пилорический сфинктер, который соединяется с тонкой кишкой. Медленноволновые сокращения мышц начинаются в антральном отделе. Затем скорость и амплитуда волны возрастают, образуя волны антрального сокращения (ACW) по мере их распространения к сфинктеру. Модель антрального отдела, созданная учеными, состоит из цилиндра с крышкой на одном конце, имитирующей закрытый пилорический сфинктер, и полого поршня, который движется внутри цилиндра, воспроизводя ACW. Распад пищевых продуктов определяется путем разрушения капель жидкости в полях потока, создаваемых ACW. Размер капель и другие параметры напоминают условия в реальном желудке.
Разрушение капли происходило вблизи поверхности полого поршня, где поле потока показывало более низкие скорости, но более высокие скорости деформации. Таким образом, там капля подвергалась более высоким напряжениям сдвига в течение длительного периода времени. Однако капли около центра поршня не разрушались, так как напряжение сдвига и время пребывания капли там были меньше. «Результаты, полученные из этого простого прототипа, углубили понимание процесса распада, происходящего в желудке. Капли у стены будут распадаться по мере продвижения к привратнику. Капли в центре возвращаются к телу без значительного уменьшения размера, чтобы распадаться позже. Это комбинированное действие ACW можно воспринимать как классифицирующий эффект», — заключает соавтор исследования Дамьен Дюфур.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Facebook и Twitter.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
