• Descubrieron que del 10 al 60% de la fuerza impulsora máxima que llena el ventrículo izquierdo durante la diástole se debe a la fuerza hidráulica.
• La fuerza hidráulica es la presión que ejerce un líquido sobre un área.
• En el corazón, es impulsado por el tamaño de las cámaras del corazón en relación entre sí.
• La aurícula superior es más pequeña que el ventrículo a lo largo de la diástole, cuando la válvula entre las dos cámaras se abre, la sangre ingresa al ventrículo para igualar la presión.

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Durante siglos, la física detrás de cómo funcionan nuestros corazones ha sido complicada de entender. El bombeo tiene sentido, pero nadie había podido explicar por completo cómo el corazón se llena de sangre. Ahora, un estudio finalmente ha revelado la respuesta en una de las leyes de la física.

 

¿Cómo funciona nuestro corazón?

 

Para un pequeño repaso, nuestros corazones son aproximadamente del tamaño de un gran puño humano, y están formados por cuatro cámaras. Los dos superiores son las aurículas, y los dos inferiores son los ventrículos.

La sangre desoxigenada sale del ventrículo derecho del corazón y viaja a los pulmones, y luego regresa como sangre oxigenada a través de la aurícula izquierda.

Esta sangre oxigenada se bombea fuera del ventrículo izquierdo para suministrar oxígeno al resto del cuerpo, antes de volver a entrar en la aurícula derecha del corazón.

Hasta aquí todo bien. Pero aunque los científicos están muy familiarizados con este proceso, lo que no ha sido claro es cómo y por qué sucede esto.

 

¿Qué proceso físico está causando que los ventrículos se llenen de sangre?

Ahora, los investigadores dirigidos por el KTH Royal Institute of Technology en Suecia han utilizado algo llamado resonancia magnética cardiovascular para rastrear el tamaño de las cámaras del corazón mientras late, y han demostrado que el proceso se reduce en parte a las fuerzas hidráulicas, el mismo fenómeno que potencian los frenos y las carretillas elevadoras.

Además de ser un fascinante descubrimiento de uno de los procesos más cruciales en nuestro cuerpo, también podría allanar el camino para nuevas opciones de tratamiento para la insuficiencia cardíaca y la enfermedad.

El investigador principal Martin Ugander comentó: “Aunque esto puede parecer simple y obvio, se ha pasado por alto el impacto de la fuerza hidráulica en el patrón de llenado del corazón. Nuestra observación es emocionante, ya que puede conducir a nuevos tipos de terapias para la insuficiencia cardíaca que implican tratar de reducir el tamaño de la aurícula”.

En el estudio usando imágenes de resonancia magnética cardiovascular en corazones sanos, midieron el tamaño de ambas cámaras durante la diástole.

Esto les permitió crear modelos físicos, casi como un pistón, de las cámaras del corazón y explicar lo que estaba sucediendo, de acuerdo con las leyes de la física.

Descubrieron que del 10 al 60% de la fuerza impulsora máxima que llena el ventrículo izquierdo durante la diástole no tenía que ver con la relajación del músculo cardíaco. Se redujo a la fuerza hidráulica: la presión que ejerce un líquido sobre un área.

La fuerza hidráulica es la misma fuerza que impulsa los frenos de los automóviles, y funciona gracias a algo llamado principio de Pascal.

En el corazón, es impulsado por el tamaño de las cámaras del corazón en relación entre sí. La aurícula superior es más pequeña que el ventrículo a lo largo de la diástole, y el equipo demostró que debido a esto, cuando la válvula entre las dos cámaras se abre, la sangre ingresará al ventrículo para igualar la presión.

Puedes ver esto en acción, y en una práctica demostración en globo, en el siguiente video:

“La geometría del corazón determina así la magnitud de la fuerza. Las fuerzas hidráulicas que ayudan a las cavidades del corazón a llenarse de sangre surgen como consecuencia natural del hecho de que la aurícula es más pequeña que el ventrículo”. Explicó la Universidad en un comunicado.

Implicaciones médicas de este descubrimiento

Cuando se trata de insuficiencia cardíaca, muchos pacientes tienen problemas con esta diástole o fase de llenado. El equipo explica que a menudo se ve en combinación con una aurícula agrandada.

Gracias a esta nueva investigación, ahora está claro que si la aurícula se agranda en proporción al ventrículo, entonces reduce la fuerza hidráulica y, por lo tanto, la capacidad del corazón para llenarse de sangre.

La investigación ha sido publicada en Scientific Reports.