Modélisation du transport de l’oxygène dans le réseau sanguin

Le sang sert en particulier à capturer, transporter et distribuer l’oxygène dans le corps humain. Nous avons développé et validé une méthode numérique d’interaction fluide structure originale permettant de suivre le déplacement et la déformation d’un ou plusieurs globules rouges le long d’un capillaire. Nous avons ainsi eu accès aux déformations et aux énergies dissipées par l’écoulement sanguin dans un capillaire théorisé. Nous avons couplé numériquement ce système avec un modèle de chimie de l’hémoglobine et de l’oxygène. Nous avons ainsi pu étudier les échanges et les liens entre la géométrie du globule rouge et du capillaire avec l’efficacité qu’a le globule rouge à capturer l’oxygène. Parallèlement, nous avons développé un modèle macroscopique mathématique de réseau vasculaire et étudié le rôle de l’hématocrite (~concentration en globules rouges dans le sang) sur la capacité qu’a le sang à transporter l’oxygène. En effet, un fort hématocrite rend le sang très visqueux et sa circulation devient coûteuse en énergie, et un faible hématocrite réduit sa capacité de transport en oxygène. Ainsi, nous avons mis en évidence l’existence d’un hématocrite optimal qui dépend fortement de la géométrie du réseau dans lequel il circule.