A numerical model for metabolism, metabolite transport and edema in the human cornea

وقتی که متابولیسم در بافت هایی نظیر مغز، دیسک بین مهره ای و قرنیه به وسیله فرآیندهای بیماری یا مداخله جراحی اصلاح می شود، بافت ممکن است با تورم، یک بیماری همراه با پیامدهای قابل توجه بالینی پاسخ دهد. پاسخ تورم به تغییر متابولیکی نیز تغییر در رفتار بیومکانیکی بافت را نشان می دهد. ارتباط بین وضعیت متابولیک و بیومکانیک بافت یک مشکل پیچیده و باز است. در این کار ما یک نظریه چند فازی را برای قرنیه انسان پیشنهاد می دهیم. این مدل سه عنصر اصلی دارد. برای اولین بار، یک مدل واکنش انتشار برای متابولیسم سلولی با واکنشهای واکنش هوازی هوازی و تخمیر بی هوازی است. عنصر دوم نشان می دهد که چگونه تولید یون های متابولیک در استروما قرنیه و انتقال یون فعال در اندوتلیوم قرنیه فشار اسمزی بافت را تغییر می دهد. در نهایت، اتصال بین فشار اسمزی و گسترش مکانیکی بافت شرح داده می شود. مدل پیشنهادی با پیش بینی تخلیه اکسیژن و ادم قرنیه به علت سایش لنزهای تماسی و مقایسه نتایج با اندازه گیری های بالینی مستقیم ارزیابی می شود. برای نشان دادن تعاملات متابولیسم و ​​بیومکانیک تحت شرایط متابولیسم شدیدتر، این مدل برای پیش بینی هیپوکسی و واکنش تورم ناشی از قرنیه ناشی از معرفی یک ورقه ورقه ورقه ای (ایمپلنت) استفاده می شود. نتایج نشان می دهد اهمیت حفظ انتقال بدون محدودیت گونه های متابولیک در قرنیه انسان را تایید می کند.