Mide küçültme ameliyatlarının lipit ve glikoz emilimine etkisinin matematiksel modeller yardımıyla incelenmesi
Investigating the effect of bariatric surgery on lipid and glucose absorption via mathematical models
Yazar: SEDANUR KÖKSAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ VEHPİ YILDIRIM
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Matematik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Matematik = Mathematics
Dizin: Diferensiyel denklemler = Differential equations ; Matematiksel modelleme = Mathematical modelling ; Mide küçültme ameliyatları = Stomach reduction surgeries ; Obezite = Obesity

Özet:
Vücutta yağ dokusunun diğer dokulara oranla aşırı artmasından kaynaklanan ve tüm Dünya'da yaygın bir hastalık haline gelen obezite; tip 2 diyabet (T2D), kardiyovasküler hastalıklar (KVH), insülin direnci, hipertansiyon, yüksek kolesterol ve kanser gibi çeşitli hastalıklara neden olduğu için önemli bir halk sağlığı sorunu haline gelmiştir. Obezite ile mücadele eden birçok kişinin diyet ve egzersiz gibi yöntemlerle istedikleri oranda kilo veremediği, verseler bile ilerleyen süreçlerde verdikleri kiloları geri aldıkları görülmüştür. Obezite tedavi yöntemlerinden biri olan mide küçültme ameliyatları ise önemli miktarda kilo kaybı sağlayarak metabolik pek çok iyileşmeyi beraberlerinde getirmektedirler. Ayrıca yapılan çalışmalar, mide küçültme ameliyatları sonrasında görülen kilo kaybının diğer yöntemlere nazaran daha kalıcı olduğunu göstermiştir. Tüm dünyada en çok tercih edilen mide küçültme ameliyatı yöntemlerinden birisi, üzerinde çalışmış olduğumuz Roux-en-Y Gastric Bypass (RYGB) ameliyatıdır. Bu ameliyat ile birlikte mide hacmi küçülür, tüketilen gıdaların miktarı azalır ve besinlerin bir kısmı emilmeden dışarı atılır. RYGB ameliyatı, obez hastalarda ortaya koyduğu büyük kilo kaybının yanı sıra, şeker hastalığı, uyku apnesi ve insülin direnci gibi hastalıklarda da büyük iyileşmeler ortaya koyar. Bu tezde, Amsterdam Üniversitesi Tıp Merkezinde mide küçültme ameliyatı geçirmiş hastalardan toplanmış veriler kullanılarak, mide küçültme ameliyatları sonucunda ortaya çıkan anatomik değişikliklerin lipit ve glikoz emilimine etkisi, fizyoloji tabanlı matematiksel modeller geliştirilerek incelenmiştir. Bu özgün matematiksel modeller, mide küçültme ameliyatlarının verimliliğini arttırması ve bazı karmaşık ilişkilere çözüm araması bakımından oldukça önemlidir. Matematiksel modeller ile ameliyat öncesi ve sonrası konfigürasyonlar için fizyolojik parametre değerleri elde edilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu sayede ameliyatlar sonucunda meydana gelen önemli bazı metabolik değişiklikler ortaya konulmuştur.

Abstract:
Obesity occurs as the excessive accumulation of the fat tissue in the body in comparison to other tissues. Obesity has become an important public health problem worldwide because it leads to various comorbidities such as type 2 diabetes (T2D), cardiovascular diseases (CVD) insulin resistance, hypertension, high cholesterol, and cancer. The majority of the people who are struggling with obesity can not succeed at losing weight by conventional methods such as diet and exercise. Moreover, subjects usually regain the weights they lose through these conventional methods in the future. The bariatric surgery, which is an effective method for treating patients with obesity, provides significant weight loss, and results in several metabolic ameliorations. In addition to that, studies show that bariatric surgery is more effective at sustaining the weight loss when compared to conventional methods. Roux-en-Y Gastric Baypass (RYGB) surgery is one of the most commonly performed bariatric surgery methods in the World. With this method, due to the reduced stomach volume, the amount of the consumed food is reduced and some of the nutrients are not absorbed. Therefore, RYGB surgery results in significant weight loss in morbidly obese patients, as well as improves diabetes, sleep apnea, and insulin resistance. In this thesis, the impact of the anatomical changes that take place after RYGB surgery on the lipid and glucose absorption is investigated. For this purpose, we developed physiologically based mathematical models of the gastrointestinal tract and utilized clinical data collected from patients that went through RYGB surgery at Amsterdam University Medical Center. The developed mathematical models are shown to be effective at understanding the impact of the surgery on lipid ang glucose absorption. Through mathematical modeling, physiological parameter values were estimated for pre- and post-surgical configurations and their differences were analyzed. This way some important metabolic changes that occur as a result of surgeries have been identified.