Los investigadores han descubierto cómo predecir algunas arritmias cardíacas varios pasos antes de que ocurran. Es un hallazgo que podría conducir a un dispositivo cardíaco mejorado, con equipos diseñados para detectar cuándo están por ocurrir las arritmias y luego actuar para prevenirlas.
El equipo de investigación de la Universidad McGill se centró en una forma potencialmente mortal de arritmia que ocurre en una afección, llamada síndrome de QT largo, que se da en familias. Los pacientes que tienen este trastorno del ritmo cardíaco a veces pueden tener latidos cardíacos con un patrón eléctrico anormal, llamados alternantes, en el que los latidos largos y cortos se alternan entre sí ver imagen.
Una vez que se produce el patrón alternativo, puede ser fácil de detectar, pero la dificultad radica en descubrir cómo predecirlo. Los investigadores encontraron la respuesta usando las matemáticas.
las células de pollo tienen ritmo
Los investigadores tomaron células de los corazones de los pollos embrionarios y crecieron pequeños grupos de células que pueden latir por sí solas. Administraron un medicamento para inducir un latido cardíaco anormal mientras usaban una cámara para registrar cómo cambiaba el latido cardíaco ". Este experimentoimita los patrones anormales de latidos cardíacos de pacientes con arritmia ", explica Alvin Shrier, coautor del estudio y Hosmer Chair en Fisiología.
El equipo pudo predecir cuándo la bola de células iba a cambiar de un ritmo normal a estos alternos. "Hay un período de transición", explica Shrier, "en el que la variabilidad del ritmo aumenta y el patrón se vuelve desordenadoEn algún momento después de esa transición, comienzan los alternos. Un intervalo es un poco más largo y el siguiente es un poco más corto, pero con el tiempo la diferencia en los intervalos aumenta y el patrón se vuelve muy claro ". Los investigadores diseñaron una función matemática que describeesta desordenada transición que se puede usar para predecir las alternativas.
El futuro de los dispositivos cardíacos
"Si más experimentos confirman nuestros resultados, podemos imaginar que el software de dispositivos cardíacos podría usar una función similar para predecir cuándo el corazón de una persona está dando el primer paso hacia los alternativos", dice el autor principal y candidato a doctorado Thomas Quail. "Esto significa un dispositivopodría restablecer los latidos del corazón mucho antes que los actuales, evitando una experiencia angustiante para el paciente y posibles daños al corazón ".
De la salud del corazón al cambio climático
El problema matemático que los investigadores tuvieron que resolver para llegar allí es en realidad común en muchos campos: ¿cómo pasa algo que sigue un patrón por ejemplo, las variaciones eléctricas en un corazón sano a otro patrón como el de un latido anormal?
"El trabajo demuestra la posibilidad de predecir lo que llamamos transiciones dinámicas. Lo hicimos para los ritmos cardíacos, pero las matemáticas también pueden aplicarse a la predicción de transiciones financieras, ecológicas y climáticas", explica Leon Glass, Leon Isadore Rosenfeld Presidente en Cardiología yProfesor de Fisiología. Publicado en PNAS en junio, su trabajo dará a los investigadores de muchas disciplinas la oportunidad de intentarlo.
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Materiales proporcionado por Universidad McGill . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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