Інженери з Китаю застосували гідродинамічне моделювання, щоб з’ясувати, як заняття спортом впливають на кровообіг у сонній артерії та формування бляшок у різному віці. Виявилося, що користь, яку принесуть фізнавантаження, залежить як від віку пацієнта, так і від геометрії його сонної артерії.
За даними ВООЗ, дві найпоширеніші на сьогодні причини смерті — інфаркт та інсульт, і обидва ці серцево-судинні захворювання найчастіше викликані генералізованим атеросклерозом. Ключову роль розвитку цього хронічного захворювання грають холестеринові бляшки, які деформують судини, звужуючи просвіт і зменшуючи їх прохідність. Відомо, що на формування бляшок впливають вік пацієнта і фізичні вправи, проте досі недостатньо вивчено, як на ньому позначаються геометричні особливості артерій.
У новій роботі дослідники взяли дві моделі із різною геометрією сонної артерії. В одній моделі зовнішня сонна артерія – відгалуження, яке несе кров до шиї, обличчя та скальпу – була прямою, а в іншій – злегка розширеною. Вчені припускали, що це розширення може бути вразливим місцем для утворення бляшок і, відповідно, підвищує ризик розвитку атеросклерозу.
Для створення моделі фізичного навантаження автори оцифрували вимірювання кровотоку у людей у ??трьох різних вікових групах: 32-34, 54-55 та 62-63 роки. Оцифровані швидкості потоку використовували як вхідні дані обчислювальної моделі.
- Чем опасен сахарный диабет?
- Нейрохірургічна допомога в Ізраїлі
- Вчені розповіли, яка їжа продовжує життя
Виявилося, ефект вправ різний для трьох вікових груп та двох геометрій сонної артерії. Одна з ключових характеристик, на яку, згідно з результатами моделювання, впливає фізична активність, – зворотний потік крові: через нього ліпопротеїни низької щільності довше затримуються у просвіті судини та підвищують ризик формування бляшок.
У групах із розширеною зовнішньою сонною артерією обсяг зворотного струму крові збільшувався у всіх вікових групах, а в групах із прямою зовнішньою сонною артерією він підвищувався у молодих людей і знижувався у літніх людей.
З отриманих результатів вчені роблять висновок про необхідність враховувати вік та індивідуальні анатомічні особливості пацієнта, щоб оцінити потенційну користь від занять спортом як профілактика атеросклерозу. Надалі вони планують поєднати свої спостереження з аналізом фізіологічних та хімічних процесів, що відбуваються на клітинному рівні.
Стаття з результатами дослідження опублікована у журналі Physics of Fluids.