۱۷ سپتامبر ۲۰۲۵، عکس از نویسنده: آتاروا گوساوی -چپ: معادلات نوشته شده روی تخته سیاه. راست: اشعه ایکس پزشکی.گتی ایمیجز/ویکی‌مدیا کامنز
محققان ژاپنی یک مدل ریاضی ایجاد کرده‌اند که ممکن است به پزشکان کمک کند تا مشکلات بلع را با دقت بیشتری تشخیص داده و درمان کنند.نتایج این مطالعه در ۱۶ سپتامبر در وب‌سایت دانشگاه کیوشو منتشر شد.
بسیاری از مردم در سراسر جهان در بلعیدن مشکل جدی دارند که می‌تواند منجر به خفگی، تغذیه نامناسب یا حتی شرایط تهدیدکننده زندگی شود. پزشکان به ندرت دلیل این اتفاق را درک می‌کنند و ابزارهای فعلی محدود هستند.
این مدل جدید می‌تواند به کشف علل پنهان مشکلات حرکتی مری کمک کند.
مشکل در بلع، که از نظر بالینی به عنوان دیسفاژی شناخته می‌شود، میلیون‌ها نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می‌دهد. این یک علامت اصلی اختلالات حرکتی مری است.بیماران مبتلا به این بیماری اغلب از سوء تغذیه، کم آبی بدن یا حتی عوارض تهدیدکننده زندگی مانند ذات‌الریه ناشی از آسپیراسیون رنج می‌برند.
هنگام بلع، مری (لوله غذا) به صورت موجی حرکت می‌کند و عضلات آن سفت و شل می‌شوند تا غذا یا مایع را به داخل معده هدایت کنند.
در نگاه اول، این فرآیند ساده به نظر می‌رسد. با این حال، با ابزارهای جدیدی که فشار داخل مری را با جزئیات کامل اندازه‌گیری می‌کنند، محققان کشف کرده‌اند که این حرکات بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی هستند که به نظر می‌رسند.
پروفسور تاکاشی میورا، نویسنده اول این مطالعه، در این گزارش توضیح داد: “به عنوان مثال، اسفنکتر تحتانی مری، که دریچه بین مری و معده است، مانند یک کلید روشن و خاموش عمل می‌کند و فقط در لحظه مناسب برای عبور غذا باز می‌شود.” او ادامه داد: «همچنین، وقتی چندین بار پشت سر هم عمل بلع را انجام می‌دهیم، پرستوها یکدیگر را سرکوب می‌کنند و فقط آخرین انقباض منتقل می‌شود، پدیده‌ای که به عنوان مهار بلع شناخته می‌شود. با این حال، ما مدلی نداشتیم که بتواند تمام این حرکات پیچیده مری یا اختلالات حرکتی مری را بازسازی کند.»
مدل ریاضی یک شبیه‌سازی کامپیوتری است که نشان می‌دهد چگونه عضلات گلو و مری هنگام بلع حرکت می‌کنند.
تیم تحقیقاتی با همکاری دانشگاه جوسای و دانشگاه هوکایدو، معادلات ریاضی ساده را با مانومتری با وضوح بالا ترکیب کردند تا مدلی ایجاد کنند که کل فرآیند بلع را تقلید کند.
این مدل فقط حرکت عضلات را نشان نمی‌دهد – بلکه شامل سیگنال‌هایی از مغز و اعصاب داخل مری نیز می‌شود که به عضلات می‌گویند چه زمانی سفت یا شل شوند. همچنین دریچه انتهای مری را در نظر می‌گیرد که در زمان مناسب باز و بسته می‌شود تا غذا بتواند به راحتی عبور کند.
محققان با تغییر تنها چند تنظیم در معادلات خود، می‌توانند بسیاری از مشکلات مختلف بلع را کپی کنند.
این مشکلات با شرایطی که قبلاً در طبقه‌بندی شیکاگو، سیستم بین‌المللی برای طبقه‌بندی اختلالات حرکتی مری، شرح داده شده بود، مطابقت داشت.
پزشکان اغلب فقط یک یا دو دلیل ممکن برای مشکلات بلع بیمار را شناسایی می‌کنند. با این مدل، دانشمندان می‌توانند با تنظیم تنظیمات آن، سناریوهای زیادی را آزمایش کنند و علل پنهان متعددی را برای هر بیمار آشکار سازند.همچنین می‌تواند با شبیه‌سازی نحوه عملکرد داروهای جدید قبل از آزمایش در افراد واقعی، تحقیقات دارویی را تسریع کند.
در حال حاضر، این مدل فقط می‌تواند انقباضات عضلانی را در یک بعد – از دهان تا معده – ردیابی کند. این تیم قصد دارد آن را به دو بعد گسترش دهد تا الگوهای پیچیده‌تر حرکت مری، مانند “مری چکشی”، که در آن مری به دلیل انقباضات شدید عضلانی پیچ می‌خورد و تغییر شکل می‌دهد، را ثبت کند.
میورا گفت: “این فقط اولین قدم برای ایجاد یک چارچوب نظری برای بلع است.”
با توسعه بیشتر، ممکن است به هدایت درمان‌های جدید و در نهایت بهبود کیفیت زندگی بیماران مبتلا به دیسفاژی کمک کند.”
این مدل ریاضی در مجله Royal Society Open Science گزارش شده است.
