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Mathématiques au service des reins

2001/02/27 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia

Ceux qui utilisent les mathématiques appliquées, au lieu de mots et de phrases, utilisent un lexique des équations numériques pour expliquer le monde physique. Bien que ce langage semble abstrait et obscur pour beaucoup de gens, il est utilisé dans le monde réel pour résoudre des problèmes comme les modèles informatiques, tant pour les systèmes industriels géants que pour les systèmes biologiques plus petits.

Au cours de la dernière décennie, le mathématicien Bruce Pitman a travaillé sur les deux, car en plus de réaliser de grands dessins au niveau industriel, il a étudié la néphrone, unité fonctionnelle des reins de 20 microns. En collaboration avec d'autres chercheurs, il a utilisé des modèles mathématiques pour comprendre le fonctionnement des reins.

Dans le corps humain, il y a environ un million de néphores dans chacun des reins. Ceux-ci filtrent l'eau, les sels et le potassium dont le corps a besoin et laissent l'urée et les autres résidus être éliminés par l'urine.

La compréhension du travail des néphrons chez les animaux sains facilite la connaissance de l'origine et du traitement des maladies rénales. Pour cela, en se basant sur la physiologie et la dynamique des fluides, ils ont élaboré des modèles informatiques spécifiques en s'adaptant aux néphrones.

Dans les essais avec des animaux à pression sanguine normale, la pression des fluides reste constante dans le néphrone. Mais chez les animaux à haute pression est beaucoup plus variable. En outre, ils ont vérifié que ces changements se produisent lorsque le corps reçoit beaucoup de sel. Par conséquent, ils ont montré que la pression sanguine, la quantité de sel et la dynamique des fluides sont liés.

L'adaptation des équations doit tenir compte de toutes les variables, de sorte que les essais et les ajustements ultérieurs du modèle informatique doivent continuer.

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