Tendencias21

La geometría es la base de la vida del corazón

El corazón puede mantener su equilibrio gracias a la geometría helicoidal de las fibras musculares de sus paredes, ha descubierto una investigación. La misma forma geométrica que proporciona fuerza a los materiales biológicos, es la que satisface las exigencias mecánicas y eléctricas del músculo cardiaco, posibilitando su equilibrio.

La geometría es la base de la vida del corazón

El corazón, un aparato a la vez mecánico y eléctrico, puede mantener su equilibrio y no caer en peligrosas irregularidades gracias a la especial geometría de las fibras musculares de sus paredes, ha descubierto un estudio.

El corazón se contrae e impulsa la sangre en el organismo miles de millones de veces a lo largo de la vida, pero hasta ahora se desconocía cómo era posible mantener ese ritmo y regularidad, del que depende la vida de un organismo, a lo largo del tiempo.

En un estudio anterior, el mismo grupo de investigadores, dirigido por Kaleem Siddiqi, de la Universidad McGill, ya había establecido que las fibras musculares de la pared cardiaca presentan una “superficie mínima particular” llamada helicoide general, la misma forma geométrica que proporciona una fuerza mecánica para los materiales biológicos. Es el caso de la capa exterior de los insectos.

Aquel descubrimiento, realizado en 2012, añadió una nueva dimensión a la comprensión de la estructura y función de las fibras musculares cardiacas, ya que las superficies mínimas constituyen, en la naturaleza, soluciones óptimas para los problemas físicos.

El término «superficie mínima» se aplica a aquellas superficies que minimizan el área total de un conjunto de superficies que cumplen una serie de condiciones de contorno. Modelos físicos de superficies que minimizan un área pueden visualizarse introduciendo un bastidor de alambre en una solución de jabón. Se forma entonces una película de jabón sobre la cual aparece una superficie mínima cuya frontera es el bastidor de alambre. Algo así es lo que ocurre en las fibras cardiacas.

Cuestión helicoidal

La nueva investigación, publicada en Scientific Reports, añade algo no menos significativo a aquel descubrimiento: esa disposición de las fibras cardiacas es la que favorece la fiabilidad de la conducción eléctrica en el tejido cardiaco.

Kaleem Siddiqi lo  explica así en un comunicado : “el tejido cardiaco es único en su género, porque debe presentar una resiliencia mecánica siendo capaz al mismo tiempo de contraerse y de propagar una señala eléctrica. Nuestro análisis revela que la naturaleza recurre a la geometría helicoidal para satisfacer las exigencias tanto mecánicas como eléctricas del corazón”, añade.

Este descubrimiento ayudará a explorar nuevos métodos para la reparación del músculo cardiaco después de un infarto de miocardio.

Aunque la regeneración del tejido muscular constituye un importante campo de investigación para la bioingeniería, la mayoría de los avances conseguidos hasta ahora en este campo se han centrado en el músculo esquelético (como el de los brazos y las piernas), que presentan una estructura diferente y más lineal. El cuerpo humano está formado aproximadamente de un 90% de músculo esquelético  y un 10% de músculo cardíaco y visceral.

Referencia

Conduction in the Heart Wall: Helicoidal Fibers Minimize Diffusion Bias.  Tristan Aumentado-Armstrong et al. Scientific Reports, DOI:10.1038/s41598-018-25334-7

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • La IA podría ser el límite para todas las civilizaciones avanzadas en el Universo 10 abril, 2024
    Un nuevo estudio sugiere que el desarrollo de la Inteligencia Artificial (IA) hacia una Superinteligencia Artificial (ASI) podría explicar por qué no hemos detectado aún otras civilizaciones avanzadas en el cosmos, a pesar de la alta probabilidad de su existencia: en vez de supernovas, plagas, guerras nucleares o eventos climáticos extremos que hayan sido un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Higgs ha podido dejar abierta la puerta a la Nueva Física 10 abril, 2024
    La muerte de Peter Higgs, que pasará a la historia como el descubridor del bosón que explica cómo se forma la materia, deja un legado en la historia de la física que todavía puede aportar algo más trascendente: la prueba definitiva de una Nueva Física más allá del Modelo Estándar.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Descubren neuronas "zombis" en el cerebro, que serían claves en el proceso de aprendizaje 9 abril, 2024
    Las neuronas "zombis" son unidades vivas pero funcionalmente alteradas, que parecen "dormidas" en determinadas situaciones: los investigadores han revelado que cumplen un papel fundamental en el cerebelo, concretamente en aspectos relativos a la forma en la cual aprendemos.
    Pablo Javier Piacente
  • La Luna se invirtió por completo hace más de 4 mil millones de años 9 abril, 2024
    Hace unos 4.220 millones de años, poco después de que la Luna se formara a partir de un trozo de la Tierra que se desprendió durante una colisión violenta a principios de la historia del Sistema Solar, nuestro satélite se dio vuelta y comenzó así una etapa clave de su desarrollo. Así lo ha comprobado […]
    Pablo Javier Piacente
  • Arte rupestre de hace 2.000 años podría representar música psicodélica 9 abril, 2024
    Aunque la música psicodélica moderna no nació hasta la década de 1960, las influencias psicodélicas se pueden encontrar en el arte rupestre de hace miles de años. Grabados precolombinos en piedra, de 2.000 años de antigüedad, reflejan figuras humanas bailando en estado de trance chamánico.
    Redacción T21
  • Descubren antiguas partículas de polvo espacial provenientes de otro sistema estelar 8 abril, 2024
    Los astrónomos han descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre, que fue formado por una estrella distinta a nuestro Sol. El polvo se habría originado luego de una supernova: las partículas son como "cápsulas del tiempo celestes" y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre.
    Pablo Javier Piacente
  • Un lejano mundo deja ver una increíble explosión de luz en sus cielos "metálicos" 8 abril, 2024
    Utilizando datos del Telescopio Espacial CHEOPS de la Agencia Espacial Europea (ESA), cuyo centro de operaciones científicas se localiza en la Universidad de Ginebra, en Suiza, un equipo internacional de científicos logró detectar por primera vez un extraño fenómeno lumínico denominado “gloria” en un exoplaneta: el estallido de luz se apreció en WASP-76b, un mundo […]
    Pablo Javier Piacente
  • El ordenador cuántico desembarca en el mundo universitario 8 abril, 2024
    La última computadora cuántica System One de IBM se ha instalado en el Instituto Politécnico Rensselaer (RPI) en Nueva York. Es la primera máquina cuántica de IBM instalada en un campus universitario de Estados Unidos. Una revolución en el mundo académico que impulsa la formación de un ecosistema cuántico global.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los cocodrilos imitan a las ballenas antes de aparearse 7 abril, 2024
    Los cocodrilos cortejan a las hembras lanzando un chorro de agua al aire, tal como hacen las ballenas cuando salen a la superficie. A ellas les encantan también los silbidos y las burbujas que les dedican sus parejas antes de aparearse. Se está elaborando un diccionario de cocodrilos.
    Redacción T21
  • Los drones policiales se implantan en Estados Unidos 6 abril, 2024
    Chula Vista, un suburbio de San Diego, California, con una población de 275.000 habitantes, es una de las pocas ciudades estadounidenses que utiliza sistemáticamente drones para ayudar a la policía en caso de emergencia. En activo desde 2018, el sistema está sirviendo de referencia a otros Estados y tal vez otros países.
    Redacción T21