Hydrauliske kræfter hjælper med at fylde hjertet

Forskere ved Karolinska Institutet og KTH Royal Institute of Technology i Sverige har bidraget til en nylig opdagelse af, at hjertet er fyldt ved hjælp af hydrauliske kræfter, det samme som dem, der er involveret i hydrauliske bremser i biler. Fundene, som præsenteres i tidsskriftet Videnskabelige rapporter , åbne veje til helt nye tilgange til behandling af hjertesvigt.

De mekanismer, der får blod til at strømme ind i hjertets ventrikler under fyldningen, eller diastolisk, fase kun delvist forstået. Mens proteinet titin i hjertemuskelcellerne vides at fungere som en fjeder, der frigiver elastisk energi under påfyldning, ny forskning ved Karolinska Institutet og KTH tyder på, at hydrauliske kræfter er lige så instrumentelle.

Hydraulisk kraft, hvilket er det tryk, en væske udøver på et område, udnyttes i alle former for mekaniske processer, såsom bilbremser og donkraft. I kroppen, kraften påvirkes af blodtrykket inde i hjertet og størrelsesforskellen mellem forkammer og ventrikler. Under diastolen, ventilen mellem atriet og ventriklen åbner, udligning af blodtrykket i begge kamre. Hjertets geometri bestemmer således kraftens størrelse. Hydrauliske kræfter, der hjælper hjertets kamre med at fylde med blod, opstår som en naturlig konsekvens af, at atriet er mindre end ventriklen.

Brug af kardiovaskulær magnetisk resonans (CMR) billeddannelse til at måle størrelsen af ​​begge kamre under diastolen hos raske deltagere, forskerne fandt ud af, at atriet effektivt er mindre under hele påfyldningsprocessen.

"Selvom dette kan virke enkelt og indlysende, den hydrauliske krafts indvirkning på hjertets fyldningsmønster er blevet overset, "siger Dr. Martin Ugander, en læge og lektor, der leder en forskningsgruppe i klinisk fysiologi ved Karolinska Institutet. "Vores observation er spændende, da den kan føre til nye former for behandlinger for hjertesvigt, der involverer forsøg på at reducere atriumets størrelse."

Hjertesvigt er en almindelig tilstand, hvor hjertet ikke er i stand til at pumpe tilstrækkelige mængder blod rundt i kroppen. Mange patienter har lidelser i påfyldningsfasen, ofte i kombination med et forstørret atrium. Hvis atriet bliver større i forhold til ventriklen, det reducerer den hydrauliske kraft og dermed hjertets evne til at blive fyldt med blod.

"Meget af fokus har været på ventrikelfunktionen hos patienter med hjertesvigt, "siger Dr. Elira Maksuti ved KTHs Medical Imaging Unit og nylig ph.d. fra KI's og KTHs fælles ph.d. -program inden for medicinsk teknologi." Vi tror, ​​at det kan være en vigtig del af diagnose og behandling at måle både atrium og ventrikel for at finde ud af deres slægtning dimensioner. "