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 microbiota intestinal puede modificarse mediante una herida 25 abril, 2024
    Una herida profunda en la piel puede desencadenar cambios en las bacterias intestinales, según un nuevo estudio. Los científicos hallaron evidencias directas de un eje piel-intestino, demostrando que el daño a la piel desequilibra las defensas de los intestinos y cambia la composición de la microbiota intestinal.
    Pablo Javier Piacente
  • Cuatro erupciones solares simultáneas podrían impactar sobre la Tierra 25 abril, 2024
    Este martes 23 de abril se produjo una súper explosión solar conformada por cuatro erupciones simultáneas en la superficie del Sol: los científicos creen que existe una buena posibilidad de que estas erupciones deriven en una tormenta solar que impacte sobre la Tierra en estos días. Es una muestra más del adelantamiento del máximo solar, […]
    Pablo Javier Piacente
  • Revelado el “secreto antienvejecimiento” de unas ranas prehistóricas 25 abril, 2024
    Los científicos han descubierto cómo sobrevivió la piel de una rana de Alemania durante 45 millones de años: las “cualidades antienvejecimiento” provienen de los iones de calcio y fosfato, que se liberaron del tejido durante la descomposición y finalmente lo reemplazaron. Las fibras de colágeno fosilizadas también revelan más sobre el estilo de vida de […]
    Redacción T21
  • La memoria “daña” al cerebro a largo plazo 24 abril, 2024
    Una nueva investigación revela que el proceso de recordar algo a largo plazo tiene un coste, que supone inflamación en el cerebro y daño al ADN en las células nerviosas, que se genera cuando los recuerdos se "fusionan'" en las neuronas y se almacenan. Sin embargo, los científicos aclaran que el proceso no debe verse […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una "segunda luna" orbitando la Tierra y determinan su origen 24 abril, 2024
    El asteroide cercano a la Tierra denominado Kamo'oalewa, que orbita junto a nuestro planeta como una "miniluna", se habría originado en el cráter Giordano Bruno ubicado en la cara oculta de la Luna, según sugiere una nueva investigación.
    Pablo Javier Piacente
  • El consumo de psicofármacos está disparado en España debido a la desigualdad social 24 abril, 2024
    El consumo de psicofármacos está disparado en España y se concentra en las personas con menos ingresos, colectivos marginados y mujeres, sectores en los que más se acumulan también los trastornos mentales. La desigualdad social predice hasta el 77% del consumo de antidepresivos, ansiolíticos, hipnóticos y sedantes.
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • La vida extraterrestre podría esconderse en planetas púrpuras 23 abril, 2024
    De acuerdo a un nuevo estudio, las bacterias púrpuras pueden prosperar en una amplia gama de condiciones, lo que las convierte en uno de los principales candidatos para la vida, en una forma desconocida que podría dominar una variedad de mundos.
    Pablo Javier Piacente
  • Crean un modelo de IA que simula la escritura humana en dispositivos móviles 23 abril, 2024
    Un modelo de IA puede "imitar" la forma en que los seres humanos escriben en los móviles, identificando errores típicos en diferentes grupos humanos, con el propósito de optimizar el funcionamiento de una próxima generación de teclados virtuales.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva forma de vida nacida de la fusión de una bacteria y un alga 23 abril, 2024
    Los científicos han descubierto un tercer episodio evolutivo de endosimbiosis primaria, que solo había ocurrido dos veces en la historia de la Tierra. Representa una nueva etapa en la evolución de las formas de vida que tendrá aplicaciones de bioingeniería.
    Redacción T21
  • Una enorme plataforma de hielo antártica salta cada día e intriga a los expertos 22 abril, 2024
    Un nuevo estudio de la plataforma de hielo de Ross en la Antártida ha descubierto ondas elásticas que hacen que toda la capa se mueva hacia adelante una o dos veces al día. Teniendo en cuenta que esta plataforma es la más grande de la Antártida, aproximadamente del tamaño de Francia, estamos hablando de un […]
    Pablo Javier Piacente