09/07/2013 - Eine physikalische Methode geht in die Pumpe des Herzens ein

Menéame

Herzinsuffizienzen, die die Füllphase des Herzens beeinflussen, verursachen Ödeme und Pneumonien, die mit der Behandlung kompliziert sind. Ein Team von Forschern, darunter Physiker der UNED, hat eine Methode entwickelt, die Licht auf diese Phase der Herzmechanik.

Zwischen der Füllphase des Herzens - diastole - und dem Pumpen des Blutes auf den Rest des Körpers - sistole - treten eine Reihe von Handlungen auf, von denen wenig bekannt ist. Ein Team von Wissenschaftlern, darunter Forscher der UNED, hat analysiert, was passiert, wenn die Diastole nicht richtig entwickelt wird. In solchen Fällen wird ein Teil des Blutes nicht gepumpt und im Vorhof und in der Lunge angesammelt.

Diese Dysfunktion ist problematisch, da dort, wo das Blut ansammelt, der Blutdruck steigt und in den Lungen ein Ödem entsteht, das die Menge des Sauerstoffs verringert, die in den Alveolen ausgetauscht wird. Außerdem kann die Situation zu Lungeninfektionen wie Lungenentzündungen führen.

"Um Schäden durch diese Dysfunktion zu vermeiden, muss sie so schnell wie möglich erkannt werden, und dies ist besonders schwierig," erklärt Mar Desco, Ärztin für Medizin und Chirurgie. Forschungsgruppe in Medizinphysik ■ die Entwicklung von Informationstechnologien und -technologien; Journal of Applied Physiology.

Forscher haben die aktive Entspannung und passive elastische Eigenschaften des Herzmuskels, des Myokardinfarkts, gemessen. "Die Methode zur Berechnung dieser Eigenschaften besteht darin, dass die Muskelentspannung zu Beginn der Diastole auftritt, während die elastische Wiederherstellung am Ende stattfindet," sagt Daniel Rodriguez-Pérez, Physiker derselben Forschungsgruppe der UNED und ein anderer Verfasser der Studie.

Die von Wissenschaftlern entwickelte Methode ermöglicht es, alle erzeugten Daten gleichzeitig zu verwenden, um die Parameter zu bestimmen, die beide Momente kennzeichnen. Dies hat zwei wesentliche Vorteile, denn wenn man mehr Daten verwendet, verringert sich der Fehler, und wenn man den Übergang zwischen der einen und der anderen Phase berücksichtigt, können Fälle untersucht werden, in denen die eine Phase aufgrund von Funktionsstörungen länger als üblich dauert. Die bisher angewandten Methoden erlaubten es nicht, all das zu wissen.

"Zum ersten Mal konnten wir die aktiven Eigenschaften der Entspannung - beginnend mit der Diastole - von den elastischen Eigenschaften der Restaurierung unterscheiden - Ende der Diastale - und sehen, wie sie die Füllung des Ventrikels beeinflussen, das für das effiziente Pumpen des Blutes in den Körper von grundlegender Bedeutung ist," fasst Desco zusammen.

Tiere und menschliche Daten

Um diese Daten zu erhalten, verwendeten die Forscher ein Tiermodell mit 26 Exemplaren. Die Tiere wurden katereterisiert, das ist die Technik, die beim Menschen angewendet wird, wenn genaue Maßnahmen innerhalb des Herzens durchgeführt werden müssen, ohne auf eine Operation zurückzugreifen.

"Die verwendeten Katheter sind besonders, sehr treu, so dass gleichzeitig das Blutvolumen und der Druck ermittelt werden können, indem Tausende von Messungen pro Sekunde vorgenommen werden," so José Carlos Antoranz, Leiter der Forschungsgruppe der UNED und ein anderer Verfasser der Studie.

Darüber hinaus wurden Daten von Patienten verwendet, die am Gregor Marañón University General Hospital (Madrid) interveniert werden sollten und die ihre Zustimmung zum Abschluss der Untersuchung bekundeten.

An der Studie - die Teil eines Projekts ist, das vom nichtinvasiven Kardiologenlabor des Madrider Krankenhauses geleitet wird - beteiligen sich auch spanische Wissenschaftler, die derzeit an der Universität von Kalifornien in San Diego (USA) arbeiten.

"Wir sehen etwas, was vorher nicht gesehen wurde, oder das von vielen möglichen Fehlern beeinflusst wurde," betont Javier Bermejo, Leiter der Abteilung für nichtinvasive Kardiologie des Gregor-Marañon-Krankenhauses und Haupturheber der Forschung. Diese neuen Daten werden den Ärzten helfen, Herzfehler, die Krankheiten verursachen, besser zu behandeln.

———————————

Bibliographische Referenz: Javier Bermejo et al."Diastolic Chamber Properties of the Left Ventricle Assessed by Global Fitting of Pressure Volume Data"Journal of Applied Physiology, Juni 2013. DOC: 10.1152/japplphysiol.00363.2013

Weitere Informationen:

Laura Chaparro - Referat Wissenschaftliche Kultur (UCC+i/FECYT)

OTRI-UNED

lchaparro@fsof.uned.es

91 398 9682

________________________

OFFENHEIT

La escasez de agua, la necesidad de reducir vertidos y el coste energético de los tratamientos están impulsando nuevas soluciones de gestión hídrica para la industria manufacturera. En este contexto, el Instituto de Tecnología Cerámica (ITC-AICE) lidera INNO4H2O, un proyecto que conecta investigación, digitalización y economía circular para ofrecer nuevas herramientas de optimización a las instalaciones productivas. La iniciativa cuenta...

La aplicación de inteligencia artificial a la observación del territorio abre nuevas posibilidades para localizar las áreas cortafuegos, conocer su continuidad y revisar sus necesidades de mantenimiento. Estas técnicas fueron el eje del Café Forestal celebrado el 29 de octubre por el Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos Forestales y Graduados en Ingeniería Forestal y del Medio Natural y su Asociación,...

La Escuela de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad de Zaragoza ha anunciado una jornada para presentar el nuevo Máster Universitario en Ingeniería de Diseño de Producto. La convocatoria pone el foco en la evolución de una especialidad en la que confluyen conocimientos técnicos, creatividad, desarrollo industrial y necesidades de usuarios y empresas. El acto está programado para el viernes...

El Colegio Oficial de Ingeniería Industrial de las Illes Balears ha respaldado la candidatura del ingeniero Marc Marí Roig a los Premios Nacionales de Industria «Bien hecho en España» 2027 por el proyecto «Área Logística Sumidero de Emisiones de CO₂ en Eivissa». La propuesta plantea valorizar restos forestales y agrícolas mediante una instalación industrial capaz de producir biochar, un material...

El Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Aragón y La Rioja (COIIAR) acogió en su sede de Zaragoza la conferencia «Soberanía tecnológica y dependencia externa: impacto de la tecnología, la industria, la cadena de suministro y la financiación en el “alistamiento” de la defensa europea», impartida por el vicealmirante del Cuerpo de Ingenieros de la Armada y doctor ingeniero de...