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據外媒報道，為(wei) 了對抗肥胖和促進藥物吸收，科學家們(men) 廣泛研究了胃中胃液如何分解攝入食物和其他物質。然而我們(men) 對胃中產(chan) 生的複雜流動模式和機械壓力如何促進消化知之甚少。現在，來自法國、密歇根和瑞士的研究人員建造了一個(ge) 人工胃竇的原型或稱下胃，從(cong) 而基於(yu) 流體(ti) 動力學來深入了解物理力量事如何影響食物消化的。
在《Physics of Fluids》中發表的文章中，他們(men) 揭示了一種基於(yu) 液滴破裂和互補計算機模擬導出的傳(chuan) 輸現象的分類效應。
胃的相關(guan) 部位是儲(chu) 存食物的器官；胃竇是食物被磨碎的地方；幽門或幽門括約肌是連接小腸的組織瓣膜的地方。慢波肌肉收縮從(cong) 身體(ti) 開始，隨著波的速度和振幅的增加形成竇性收縮波(ACW)並傳(chuan) 播到幽門。
據了解，研究人員的胃竇裝置是由一個(ge) 圓柱體(ti) 和一個(ge) 空心活塞組成，其中，圓柱體(ti) 的一端蓋上蓋子以模仿幽門封閉的狀態，空心活塞則在圓柱體(ti) 內(nei) 移動以模仿ACW。通過計算機模擬和實驗測量驗證，該模型產(chan) 生了腔內(nei) 存在的反推射流特性。
研究人員通過測定ACW產(chan) 生的流場中的液滴破碎來定量測定食物的分解。他們(men) 對不同粘度的不同模型流體(ti) 係統展開研究，以此來解釋消化食物的廣泛物理特性。液滴的大小和其他參數類似於(yu) 真正的胃。
液滴破碎發生在空心活塞表麵附近，那裏的流場速度較慢但應變率較高，因此液滴在較長時間內(nei) 受到較高的剪切應力。活塞中心附近的液滴沒有發生破裂是因為(wei) 應力更小、停留時間更短。
論文合著者Damien Dufour說道：“從(cong) 這個(ge) 簡單的原型中提取的結果加深了對發生在胃中的分解過程的了解。靠近壁的液滴會(hui) 在輸送到幽門時破裂。中心的液滴會(hui) 返回到本體(ti) ，體(ti) 積則沒有大幅縮小，隨後分解。人們(men) 可以將ACW的這種聯合作用視為(wei) 分類效應。”
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