मूत्राशय की कार्यप्रणाली के बारे में सच्चाई को उजागर करना: अंग वास्तव में कैसे काम करता है, इसके बारे में नई अंतर्दृष्टि

शोधकर्ता ऐनी रॉबर्टसन के अनुसार, हृदय के समान कई शारीरिक तत्वों और प्रक्रियाओं की मेजबानी करने के बावजूद, मूत्राशय को विशेष रूप से आकर्षक अंग नहीं माना जाता है।

सौभाग्य से मूत्रविज्ञान और बायोमैकेनिक्स के क्षेत्रों के लिए, इसने रॉबर्टसन और उनकी टीम को इसे समझने की कोशिश करने से नहीं रोका है – एक प्रतिबद्धता जिसके कारण मूत्राशय के पहले डिजिटल जुड़वां को विकसित करने के लिए पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय और शेफ़ील्ड विश्वविद्यालय के बीच सहयोग हुआ है – और एक नए प्रकाशन से पता चलता है कि मूत्राशय एक साधारण गुब्बारे की तरह नहीं भरता है जैसा कि पहले सोचा गया था, बल्कि इसमें बड़ी आंतरिक तहें होती हैं जो मात्रा और दबाव में परिवर्तन को समायोजित करने के लिए फैलती और पीछे हटती हैं।

मैकेनिकल इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान (एमईएमएस) पीएच.डी. ने कहा, “मूत्राशय बायोमैकेनिक्स समुदाय में सबसे कम खोजे गए अंगों में से एक है।” उम्मीदवार फतेमेह अज़ारी, “और यह प्रकाशन निर्णायक रूप से ज्ञान में उस अंतर को पाटता है जो तीन दशकों से अधिक समय से कायम है।”

स्वानसन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में मैकेनिकल इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान (एमईएमएस) के प्रतिष्ठित सेवा प्रोफेसर अज़ारी और रॉबर्टसन के नेतृत्व में, टीम के निष्कर्ष, “उच्च अनुपालन तंत्र को स्पष्ट करते हैं जिसके द्वारा मूत्राशय कम दबाव में भर जाता है,” हैं प्रकाशित में वैज्ञानिक रिपोर्ट,

समूह का मुख्य उद्देश्य इसकी संरचना और कार्य दोनों की जांच करके यह पता लगाना था कि मूत्राशय कम दबाव में मूत्र से कैसे भरता है। जबकि पिछले अध्ययनों से पता चला है कि मूत्राशय की दीवार में छोटी तहें (रूगे) इसे फैलने की अनुमति देती हैं, टीम ने पाया कि बहुत बड़ी तहें, जितना सोचा गया था उससे लगभग दस गुना बड़ी, इसके लचीलेपन की कुंजी हैं। उच्च-रिज़ॉल्यूशन माइक्रो-सीटी और मल्टीफोटोन इमेजिंग का उपयोग करते हुए, टीम ने विश्लेषण किया कि चूहे के मॉडल में भरने पर मूत्राशय की दीवार का आकार कैसे बदल गया।

“जब हमने मूत्राशय की ज्यामिति को देखा, तो हमें एहसास हुआ कि यह पहले जितना सोचा गया था उससे कहीं अधिक जटिल है।” अज़ारी ने कहा. “मूत्राशय की दीवार की मोटाई एक समान नहीं है, और जो पहले सीटी स्कैन पर खाली जगहों की तरह दिखती थी वह वास्तव में कोलेजन और इलास्टिन संरचनाओं से भरी हुई थी जिसे हम अंततः मल्टीफोटोन इमेजिंग का उपयोग करके देख सकते थे।”

एक पूरक प्रयोग ने मूत्राशय भरने के पीछे के तंत्र की कल्पना करने के लिए एक अनुकूलित इमेजिंग-मुद्रास्फीति प्रणाली का उपयोग करके इन परिवर्तनों को भरने के दौरान दबाव-मात्रा व्यवहार से जोड़ा। टीम ने पाया कि मलत्याग के दौरान बनने वाली बड़े पैमाने की सिलवटों ने 95% से अधिक मूत्र को मूत्राशय से बाहर निकाल दिया। ये सिलवटें भरने के दौरान चपटी हो जाती हैं, जिससे मूत्राशय दबाव में बहुत कम वृद्धि के साथ भरने में सक्षम होता है – गुर्दे की सुरक्षा और रिसाव से बचने के लिए एक महत्वपूर्ण घटक।

“हमने देखा कि मूत्राशय का भरना एक साधारण विस्तारित गुब्बारे की तरह व्यवहार करने के बजाय दो अलग-अलग चरणों में होता है।” अज़ारी ने कहा. “पहले चरण में न्यूनतम दबाव परिवर्तन के साथ मात्रा में बड़ी वृद्धि शामिल होती है, इसके बाद उच्च दबाव वाला चरण होता है जहां मूत्राशय भरने के साथ दबाव तेजी से बढ़ता है।”

टीम का अध्ययन पहला पूर्ण-अंग यांत्रिक परीक्षण है जो यह दर्शाता है कि एक स्वस्थ मूत्राशय कैसे भरता है, जो मूत्राशय आउटलेट रुकावट (बीओओ) जैसी मूत्र संबंधी स्थितियों में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। उम्रदराज़ पुरुषों में एक आम विकार, मूत्राशय से मूत्रमार्ग में मूत्र का प्रवाह अवरुद्ध हो जाता है, जिससे मूत्राशय बड़ा हो जाता है, मोटा हो जाता है और कार्यक्षमता कम हो जाती है। आगे देखते हुए, रॉबर्टसन को बीओओ और मूत्राशय कैंसर जैसी स्थितियों के लिए बेहतर उपचार विधियों को समझने के लिए इस मॉडल को लगातार अपनाने की उम्मीद है।

“बीओओ के लिए एक सामान्य उपचार स्वस्थ कार्य को पुनः प्राप्त करने के लक्ष्य के साथ प्रोस्टेट के हिस्से को हटाकर शल्य चिकित्सा द्वारा रुकावट को कम करना है।” रॉबर्टसन ने कहा. “यहां तक ​​कि यह आक्रामक उपचार भी लगभग एक तिहाई मामलों में विफल हो जाता है। हम बीओओ मूत्राशय के लिए एक डिजिटल ट्विन मॉडल बना रहे हैं ताकि हम यह निर्धारित कर सकें कि कौन से रोगी कारक परिणाम को प्रभावित करते हैं और अधिक प्रभावी वैयक्तिकृत उपचार रणनीतियों की पहचान कर सकते हैं।”