Theoretical modelling of the release rate of low-density lipoproteins and their breakdown products at arterial stenoses

Xiaoyan Deng, PhD
Patrick W. Stroman, PhD
Robert Guidoin, PhD

Department of Surgery, Laval University, and Quebec Biomaterials Institute, Quebec, Que.

(Original manuscript submitted Aug. 11, 1995; received in revised form Nov. 14, 1995; accepted Nov. 28, 1995)

Résumé

Les sténoses artérielles et les irrégularités de la surface luminale à l'anastomose entraînent des perturbations du flux sanguin associées à une faible recirculation. Les auteurs ont mis au point une simulation par ordinateur afin d'étudier la vitesse de libération de substances athérogéniques, telles que les lipoprotéines de faible densité et leurs dérivés, provenant du site de la sténose et libérées dans le sang. La méthode de différences finies a été utilisée pour résoudre les équations de Navier-Stokes (sous la forme de fonction de flux et de fonction de tourbillon) et de transfert de masse à l'équilibre, dans le cas de sténoses en forme de cloche avec deux degrés différents de constriction. Cette simulation indique que la vitesse de libération des lipides et de leurs dérivés provenant de la paroi artérielle est nulle dans la région de flux perturbé avec faible circulation, au niveau distal des sténoses. La vitesse de libération la plus faible se trouve au point de séparation du flux, et elle est beaucoup plus faible que celles calculées pour les régions de flux non perturbé. En conclusion, ce modèle mathématique prédit que le flux sanguin perturbé localement au niveau des sténoses et des anastomoses artérielles est responsable de deux phénomènes distincts. D'une part, il induit des conditions favorables à l'infiltration des lipides dans les parois des vaisseaux. D'autre part, il diminue la libération dans le sang des substances athérogènes accumulées dans la paroi. De telles anomalies de transfert de masse peuvent expliquer l'athérogénèse et les échecs des reconstructions artérielles au niveau des ces sites.

Clin Invest Med 1996; 19 (2): 83-91

Table des matières : MCE vol. 19, no. 2

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