सिमुलेशन आंत के द्रव गतिकी पर प्रकाश डालते हैं

जर्मनी और अमेरिका के शोधकर्ताओं के एक अध्ययन के अनुसार, पोषक तत्वों के अवशोषण और बैक्टीरिया की आबादी के बीच एक स्वस्थ संतुलन बनाए रखने के लिए, मानव आंत मांसपेशियों के संकुचन के दो अलग-अलग पैटर्न के बीच बदलाव करती है। सिमुलेशन के माध्यम से, एक टीम का नेतृत्व किया गया करेन अलीम पर म्यूनिख की तकनीकी विश्वविद्यालय पता चला कि ये पैटर्न आंतरिक रूप से आंत से बहने वाले तरल पदार्थ की गति से जुड़े हुए हैं।

जिस तरह से हमारा पाचन तंत्र पोषक तत्वों को अवशोषित करता है वह हमारी आंतों में मांसपेशियों के संकुचन से काफी प्रभावित होता है। यह दो संभावित तरीकों से हो सकता है: पेरिस्टलसिस में, छोटी आंत के आसपास की मांसपेशियां रेडियल रूप से सिकुड़ती हैं और आराम करती हैं। ये संकुचन एक लहर के रूप में फैलते हैं, जिससे ट्यूब के माध्यम से पचे हुए भोजन का तेज प्रवाह होता है। कमजोर परिवहन विभाजन द्वारा संचालित होता है - जहां आंत की आंतरिक दीवारों पर मांसपेशियां सिकुड़ती हैं और एक लहरदार चेकरबोर्ड के समान पैटर्न में आराम करती हैं।

आंत में पोषक तत्वों के अवशोषण के पीछे एक अन्य महत्वपूर्ण कारक आंतों के अंदर बड़ी संख्या में रहने वाले बैक्टीरिया हैं, जिन्हें एक साथ "माइक्रोबायोटा" के रूप में जाना जाता है। ये रोगाणु आंत के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं क्योंकि वे पोषक तत्वों को अवशोषित करते हैं, और आंत के कामकाज और सामान्य स्वास्थ्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं - लेकिन यदि उनका घनत्व बहुत अधिक हो जाता है तो खतरनाक दुष्प्रभाव भी हो सकते हैं।

इन तीन घटनाओं में से प्रत्येक का स्वतंत्र रूप से कुछ विस्तार से अध्ययन किया गया है - लेकिन अभी तक, शोधकर्ताओं ने अभी तक इस पर विचार नहीं किया है कि वे कैसे जुड़े हो सकते हैं। इस सवाल का जवाब देने के लिए, अलीम की टीम ने छोटी आंत को एक खोखला, विकृत सिलेंडर के रूप में तैयार किया, जिसमें पोषक तत्वों से भरा तरल पदार्थ बह रहा था। फिर उन्होंने क्रमाकुंचन और विभाजन द्वारा उत्पन्न प्रवाह गति के बीच अंतर की जांच करने के लिए द्रव गतिशीलता सिमुलेशन का उपयोग किया, जिससे उन्हें आंत के माध्यम से बहने वाले बैक्टीरिया की आबादी पर परिणामी प्रभावों की निगरानी करने की अनुमति मिली।

मॉडल से पता चला कि विभाजन से जुड़ी धीमी प्रवाह गति के कारण पोषक तत्व लंबे समय तक आंत में बने रहते हैं। यह असमान रूप से फैले पोषक तत्वों को अधिक समान सांद्रता में मिलाकर, शरीर को पोषक तत्वों को अधिक कुशलता से अवशोषित करने की अनुमति देगा। इसके साथ ही, यह आंत से बाहर निकलने से पहले माइक्रोबायोटा को बड़ा होने की अनुमति देगा। इसके विपरीत, पेरिस्टलसिस ने आंत के माध्यम से प्रवाह की गति को तेज कर दिया - जिससे पोषक तत्वों के अवशोषण का स्तर कम हो गया, जबकि बैक्टीरिया तेजी से बाहर निकल गए।

अपने परिणामों से, अलीम की टीम का सुझाव है कि माइक्रोबायोटा के विकास को विनियमित करते हुए, पोषक तत्वों के अवशोषण की दक्षता को अनुकूलित करने के लिए आंत संकुचन के दो पैटर्न के बीच वैकल्पिक होती है। उनकी खोज जटिल गतिशीलता की एक नई समझ प्रदान करती है जो माइक्रोबायोटा को आंत में मांसपेशियों के संकुचन से जोड़ती है, और यह भी महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करती है कि हमारा पाचन तंत्र कैसे काम करता है। इन परिणामों के आधार पर, शोधकर्ता आंत से संबंधित बीमारियों के निदान और उपचार के नए तरीके विकसित कर सकते हैं।

टीम अध्ययन का वर्णन करती है फिजिकल रिव्यू लेटर्स.