La enfermedad de Crohn es una enfermedad crónica que causa la inflamación de cualquier parte del sistema gastrointestinal, producido por el ataque al sistema inmunitario. En concreto, la parte que más suele afectarse es la parte inferior del intestino delgado (íleon) que es donde se va a centrar el estudio. Esta enfermedad de Crohn afecta al cuerpo humano inflamando el revestimiento de la parte afectada en el intestino delgado provocando una hinchazón de la pared. Si esta hinchazón (zona de la mucosa y submucosa debajo del músculo) persiste en el tiempo se produce una estenosis (o estrechamiento del diámetro del intestino) debido a una cicatrización del tejido, lo que provoca que la zona afectada o revestimiento no vuelva a la actividad normal.
Este estudio computacional se basa en el efecto de estenosis en el íleon de un adulto. Para ello, vamos a modelar distintos grados de estenosis, es decir, desde un caso base en el que el intestino está sano hasta un caso extremo en el que la enfermedad ha provocado una estenosis severa. Por consiguiente, el modelo de estenosis del íleon se asemeja a una tobera convergente-divergente.
Mediante el uso de técnicas de análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) se determina la curva de correlación adimensional de magnitudes fluidas (velocidad o vorticidad) desde un intestino sano hasta distintos grados de estenosis (normales o severos que provocan la obstrucción). Para calcular esta curva de correlación se han llevado a cabo simulaciones con varias geometrías que representan distintos grados de estrechamiento, desde un intestino totalmente sano hasta el caso extremo de una estenosis que requiere una intervención quirúrgica. Además de la geometría, variaremos el comportamiento del fluido que pasa por el intestino. Para este fin, se analizarán dos fluidos: uno con comportamiento newtoniano (como el agua) a otro fluido que se comporta como no newtoniano (producto lácteo que se recomienda cuando se tiene la enfermedad de Crohn).
Los resultados obtenidos muestran un aumento en la presión ejercida a la entrada del intestino, debido a la presencia de la estrechez del mismo y la consiguiente aceleración del fluido en la garganta de la estenosis. Todo este proceso produce un sobresfuerzo del intestino y también en el esfuerzo cortante en la pared para forzar el paso de los alimentos lo que puede provocar dolores en la zona abdominal y diarreas.
