De beste manier om pillen in te nemen volgens de wetenschap

De bevindingen van de studie zijn gebaseerd op wat vermoedelijk het eerste model is dat de mechanismen nabootst achter het oplossen van een geneesmiddel in een menselijke maag. 

"We waren erg verrast dat de lichaamshouding zo'n enorm effect had op de snelheid waarmee een pil oplost", zei senior auteur van de studie Rajat Mittal, een ingenieur aan Johns Hopkins en een expert in vloeistofdynamica of stromingsleer. "Ik had er nooit over nagedacht of ik dat juist of verkeerd deed, maar nu zal ik er zeker over nadenken elke keer dat ik een pil inneem." 

De laatste jaren zijn er modellen ontwikkeld om op een accurate manier de werking van verschillende belangrijke organen weer te geven, onder meer van het hart. 

Het model dat het team heeft ontworpen, dat StomachSim genoemd werd, lijkt het eerste te zijn dat in staat is een realistische simulatie uit te voeren van de menselijke maag. 

Door fysica te combineren met biomechanica en vloeistofmechanica, bootst StomachSim na wat er in een maag gebeurt terwijl ze voedsel verteert of in dit geval, een geneesmiddel.

De meeste pillen beginnen pas te werken als de maag haar inhoud in het darmkanaal uitstoot. Dat maakt dat hoe dichter een pil belandt bij het laatste deel van de maag, het antrum, hoe sneller ze begint op te lossen en hoe sneller ze door het maagportier terechtkomt in de twaalfvingerige darm, het eerste deel van de dunne darm. En hoe sneller ze dus kan beginnen te werken. 

Als je een pil in dit deel van de maag wil krijgen, is je houding essentieel om dat te bereiken door in te spelen op zowel de zwaartekracht als de natuurlijke asymmetrie van de maag. 

Het team onderzocht vier houdingen. Pillen innemen terwijl je op je rechterzijde ligt, was veruit het beste. De pillen kwamen terecht in het diepste deel van de maag en losten zo 2,3 keer sneller op dan in een rechtopstaande positie. Die houding kwam op de tweede plaats en was in essentie even effectief als op je rug liggen. Liggen op je linkerzijde gaf het slechtste resultaat.

Het team was erg verrast vast te stellen dat als een pil er 10 minuten over deed om op te lossen als iemand op zijn rechterkant lag, het 23 minuten kon duren om op te lossen in een rechtopstaande houding en meer dan 100 minuten als mensen op hun linkerzijde lagen. 

"Voor oude, sedentaire of bedlegerige mensen kan het een enorme impact hebben of ze naar links of naar rechts draaien", zei Mittal. 

Het team onderzocht ook wat het betekent voor het oplossen van pillen als een maag niet op volle kracht werkt door gastroparese. Dat is een aandoening waarbij de maag vertraagd geleegd wordt doordat de maagspier te weinig of onregelmatig samentrekt. Ze kan veroorzaakt worden door diabetes of parkinsonisme. 

Zelfs een kleine verandering in de toestand van de maag kan leiden tot aanzienlijke verschillen in het effect van orale middelen, zei hoofdauteur Jae Ho 'Mike' Lee, een gewezen postdoctoraal onderzoeker aan Johns Hopkins.

De impact van een maagaandoening was gelijkaardig aan die van de lichaamshouding - wat onderstreept hoe belangrijk het verschil wel is dat de houding maakt. "De houding zelf had zo'n enorme impact wat het oplossen van pillen betreft, dat die equivalent is aan het feit dat iemands maag een zeer aanzienlijke disfunctie heeft", zei Mittal. 

In toekomstig onderzoek wil het team proberen te voorspellen welke invloed veranderingen in de biomechanica van de maag hebben op hoe het lichaam geneesmiddelen opneemt, hoe voedsel verwerkt wordt in de maag en het effect van lichaamshouding en gastroparese op de voedselvertering. 

Het onderzoek van het team kreeg financiële steun van de National Science Foundation en de National Institutes of Health en het is gepubliceerd in het tijdschrift Physics of Fluids. Dit artikel is gebaseerd op een persmededeling van de Johns Hopkins University.