09/07/2013 - Une méthode physique entre dans le pompage du cœur

Menéame

Les dysfonctionnements cardiaques qui affectent la phase de remplissage du cœur génèrent des œ dèmes et des pneumonies compliquées à traiter. Une équipe de chercheurs, parmi lesquels figurent des physiciens de la UNED, a développé une méthode qui met en lumière cette étape de la mécanique du cœur.

Entre la phase de remplissage du cœur - diastole - et le pompage du sang au reste du corps - assistole - se produisent une série d’actions dont on ne sait pas grand-chose. Une équipe de scientifiques, parmi lesquels des chercheurs de l’UNED, a analysé ce qui se passe lorsque le diastole n ’. Dans ces cas, une partie du sang n’est pas pompé et s’accumule dans l’oreillette et dans les poumons.

Ce dysfonctionnement est problématique puisque, là où le sang s’accumule, la pression sanguine augmente et dans les poumons se forme un œ dème qui réduit la quantité d’oxygène échangée dans les alvéoles. En outre, la situation peut être compliquée et entraîner des infections pulmonaires, telles que des pneumonies.

"Pour éviter les dommages causés par ce dysfonctionnement, il faut la détecter dès que possible et c’est particulièrement difficile," explique Mar Desco, médecin en médecine et chirurgie du groupe de recherche en physique médicale de l’UNED et une des chercheuses dans l’étude, publiée en anglais Journal of Applied Physiology.

Les chercheurs ont mesuré la relaxation active et les propriétés élastiques passives du tissu musculaire du cœur, le myocarde. "La façon de calculer ces propriétés est de considérer que la relaxation musculaire se produit au début de la diastole, tandis que la restauration élastique se produit à la fin" indique Daniel Rodríguez-Pérez, physicien du même groupe de recherche de l’UNED et un autre des auteurs de l’étude.

La méthode développée par les scientifiques permet d’utiliser toutes les données générées pour déterminer simultanément les paramètres qui caractérisent les deux moments. Cela présente deux avantages fondamentaux, car en utilisant plus de données, on réduit l’erreur et, en tenant compte de la transition entre les phases, on peut étudier les cas où l’une d’elles dure plus longtemps que d’habitude, en raison d’un dysfonctionnement. Les méthodes utilisées jusqu'à présent ne permettaient pas de connaître tout cela.

"Pour la première fois, nous avons pu distinguer les propriétés actives de relaxation - début de la diastole - des propriétés élastiques de restauration - fin de la diastole-, et voir comment elles affectent le remplissage du ventricule, qui est fondamental pour le pompage efficace du sang au corps," résume Desco.

Données animales et humaines

Pour obtenir ces données, les chercheurs ont utilisé un modèle animal de 26 exemplaires. Les animaux ont été catététérisés, qui est la technique utilisée chez l’homme quand il faut faire des mesures précises dans le cœur, sans recourir à la chirurgie.

" Les grenades utilisées sont spéciales, de haute fidélité, qui permettent de déterminer simultanément le volume de sang qui les entoure et la pression, en faisant des milliers de mesures par seconde," explique José Carlos Antoranz, directeur du groupe de recherche de l’UNED et un autre des auteurs de l’étude.

En outre, des données réelles ont été utilisées sur les patients devant être admis à l’hôpital général universitaire Gregorio Marañón (Madrid) et ont exprimé leur consentement à ce que leurs chiffres permettent de mener à bien cette enquête.

L’étude - qui fait partie d’un projet mené par le Laboratoire de cardiologie non invasive de l’hôpital madrilène - rassemble également des scientifiques espagnols qui travaillent actuellement à l’Université de Californie à San Diego (États-Unis).

"Nous voyons quelque chose qui n’était pas visible auparavant, ou qui était affecté par de nombreuses erreurs potentielles," souligne Javier Bermejo, chef de la Section de Cardiologie non-invasive de l’Hôpital Grégoire Marañón et auteur principal de l’enquête. Ces nouvelles données aideront les médecins à traiter avec plus de précision les dysfonctionnements cardiaques qui causent des pathologies.

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Référence bibliographique: Javier Bermejo et al."Diastolic Chamber Properties of the Left Ventrielle Assessed by Global Fitting of Pressure Volume Data"Journal of Applied Physiology, Juin 2013. DOI: 10.1152/japplphysiol.00363.2013.

Pour plus d’informations:

Laura Chaparro - Unité Culture Scientifique (UCC+i/FECYT)

OTRI-UNED

lchaparro@fsof.uned.es

91 398 9682

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