液滴破碎表明胃收縮波是如何分類食物的。
為了對抗肥胖和促進藥物吸收,科學家們廣泛研究了胃液如何分解攝入的食物和其他物質。然而,對於胃中複雜的流型和機械應力是如何促進消化的,人們對此知之甚少。
來自法國、密歇根州和瑞士的研究人員建立了一個人工胃竇(或稱下胃)的原型,目的是根據流體力學更深入地瞭解物理力量是如何影響食物消化的。在……裡面流體物理學在AIP出版公司,他們揭示了一種基於液滴破碎的分類效果,並結合互補計算機模擬得出的輸運現象。
胃的相關部位是主體,儲存食物的地方;胃竇,食物被磨碎;幽門,或幽門括約肌,連線小腸的組織瓣。慢波肌肉收縮開始於體部,隨著波速和波幅的增加,在向幽門傳播時形成胃竇收縮波(ACWs)。
研究人員的胃竇裝置由一個圓柱體和一個空心活塞組成,圓柱體一端蓋著一個封閉的幽門,另一個空心活塞在缸內移動以複製ACW。透過計算機模擬和實驗測量,該原型產生了腔記憶體在的逆衝射流特性。
食物崩解是透過測定ACW產生的流場中液滴的破碎來量化的。研究人員研究了不同粘度的不同模型流體系統,以解釋消化食品的廣泛物理特性。滴度和其他引數類似於真實胃的情況。
落差破碎髮生在空心活塞表面附近,流動場速度較慢,應變速率較高,從而使液滴在較長時間內暴露於較高的剪應力下。由於活塞的應力和停留時間較小,活塞中心附近的液滴不發生破裂。
“從這個簡單的原型中提取的結果加深了對胃中發生的崩解過程的洞察,”合著者達米恩·杜福說。“在靠近牆壁的地方,當它們被運送到幽門時會破裂。”中心的下降返回到語料庫,沒有大幅度的縮小,以後會解體。人們可能會認為ACWs的這種聯合作用是一種分類效果。“