Математическую модель движения содержимого кишечника (химуса) в организме с учетом волнообразного сокращения его стенок, облегчающую изучение механизмов заболеваний и прогнозирующую течение болезней кишечника, создали совместно с коллегами из Ирана ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 16 декабря сообщает пресс-служба вуза.

Рак толстой кишки ежегодно в мире приводит к смерти 300 тыс. человек, и одной из причин возникновения этого заболевания является неправильное питание. Употребление продуктов с малым количеством растительной клетчатки и одновременное злоупотребление жирами и рафинированными углеводами вызывает повышенную вязкость химуса (то есть частично переваренной пищи).

Замедленное течение химуса, в свою очередь, способствует более длительному контакту канцерогенов со слизистой оболочкой толстой кишки, что может вызвать ее заболевание.

Так как изучение процессов, происходящих в кишечнике, в лабораторных условиях затруднено, в настоящее время для помощи врачам создаются современные математические и компьютерные модели, эффективность которых напрямую зависит от учета всех факторов, влияющих на эти процессы.

Модель, разработанная учеными ПНИПУ, учитывает индивидуальные особенности пациента, данные о которых получают на основе результатов лучевой диагностики (МРТ-снимков и УЗИ).

Ведущий научный сотрудник кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики, доцент ПНИПУ, доктор физико-математических наук Алексей Кучумов считает, что необходим междисциплинарный подход в решении проблемы онкологии толстой кишки, который предполагает участие, в том числе, представителей технических и физико-математических наук.

«Персонализированная модель течения химуса в кишечнике позволит учитывать моторику и электрофизиологию кишечника. Клинические применения модели помогут в диагностике рака толстой кишки и воспалительных заболеваний кишечника, а также для визуализации расстройств толстой кишки. К проекту уже подключились коллеги из других стран», — сообщил ученый.

Результаты исследования разработанной модели авторы представили в статье, опубликованной в Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics.