„Wir waren sehr überrascht, dass die Körperhaltung einen so immensen Einfluss auf die Auflösungsgeschwindigkeit einer Pille hatte“, sagt Rajat Mittal. „Ich habe nie darüber nachgedacht, ob ich es richtig oder falsch mache, aber jetzt werde ich definitiv jedes Mal darüber nachdenken, wenn ich eine Pille nehme.“
Wenn Sie Kopfschmerzen haben und nach dem Schmerzmittel greifen, denken Sie daran: Die Körperhaltung kann einen großen Unterschied machen – bis zu einer Stunde länger – wie schnell Ihr Körper das Medikament aufnimmt.
Die Ergebnisse basieren auf dem vermutlich ersten Modell, das die Mechanik der Medikamentenauflösung in einem menschlichen Magen simuliert.
„Wir waren sehr überrascht, dass die Körperhaltung einen so immensen Einfluss auf die Auflösungsrate einer Pille hatte“, sagt Rajat Mittal, leitender Autor der Studie, Ingenieur an der Johns Hopkins University und Experte für Strömungsdynamik. „Ich habe nie darüber nachgedacht, ob ich es richtig oder falsch mache, aber jetzt werde ich definitiv jedes Mal darüber nachdenken, wenn ich eine Pille nehme.“
Die Arbeit erscheint in Physik der Flüssigkeiten.
In den letzten Jahren wurden Modelle geschaffen, um die Funktionsweise mehrerer wichtiger Organe, insbesondere des Herzens, authentisch darzustellen. Das neue Modell des Teams namens StomachSim scheint eines der ersten zu sein, das in der Lage ist, eine realistische Simulation des menschlichen Magens durchzuführen. StomachSim verbindet Physik mit Biomechanik und Strömungsmechanik und ahmt nach, was im Magen passiert, wenn er Nahrung oder in diesem Fall Medizin verdaut.
Die meisten Pillen beginnen erst zu wirken, wenn der Magen ihren Inhalt in den Darm ausstößt. Je näher also eine Pille am letzten Teil des Magens, dem Antrum, landet, desto schneller beginnt sie sich aufzulösen und entleert ihren Inhalt durch den Pylorus in den Zwölffingerdarm, den ersten Teil des Magens Dünndarm.
Wenn Sie eine Pille auf diesen Teil des Magens zielen, ist die Körperhaltung entscheidend, um sowohl die Schwerkraft als auch die natürliche Asymmetrie des Magens zu berücksichtigen.
Das Team testete vier Körperhaltungen. Pillen einnehmen, während man auf dem liegt rechte Seite war bei weitem das Beste, indem es Pillen in den tiefsten Teil des Magens schickte, um eine Auflösungsrate zu erreichen, die 2.3-mal schneller war als selbst eine aufrechte Haltung. Auf der linken Seite zu liegen war das Schlimmste. Das Team war sehr überrascht, als es feststellte, dass, wenn eine Tablette 10 Minuten braucht, um sich auf der rechten Seite aufzulösen, es 23 Minuten dauern kann, bis sie sich in aufrechter Haltung auflöst, und über 100 Minuten, wenn sie auf der linken Seite liegt.
„Für ältere, sesshafte, bzw bettlägerig Menschen, ob sie nach links oder nach rechts abbiegen, kann einen enormen Einfluss haben“, sagt Mittal.
Aufrecht zu stehen war eine anständige zweite Wahl, die in ihrer Effektivität im Wesentlichen mit dem Liegen mit geradem Rücken verbunden war.
Das Team überlegte auch, welche Mägen, die aufgrund von Gastroparese, die durch Krankheiten wie Diabetes und das Parkinson-Syndrom verursacht wird, nicht mit voller Kraft funktionieren, für die Auflösung der Tablette geeignet sind.
Selbst eine kleine Veränderung der Magenbedingungen kann zu signifikanten Unterschieden im Ergebnis eines oralen Medikaments führen, sagt der Hauptautor Jae Ho „Mike“ Lee, ein ehemaliger Postdoktorand an der Johns Hopkins University.
Der Einfluss von Magenerkrankungen auf die Auflösung des Medikaments war ähnlich wie der der Körperhaltung – was unterstreicht, wie bedeutsam ein Unterschied ist, den die Körperhaltung ausmacht.
„Die Körperhaltung selbst hat einen so großen Einfluss, dass es in Bezug auf die Auflösung der Tablette einer erheblichen Dysfunktion des Magens gleichkommt“, sagt Mittal.
Zukünftige Arbeiten werden versuchen vorherzusagen, wie sich die Veränderungen in der Biomechanik des Magens darauf auswirken, wie der Körper Medikamente aufnimmt, wie Nahrung im Magen verarbeitet wird und wie sich Körperhaltung und Gastroparese auf die Nahrungsverdauung auswirken.
Über die Autoren
Die National Science Foundation und die National Institutes of Health unterstützten die Arbeit.
Quelle: Johns-Hopkins-Universität
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