Όλοι μελετούν θηλαστικά, μύγες φρούτων και ζεβρόψαρα. Αλλά υπάρχει πολλά άλλα ζώα που δεν έχουν μεταφερθεί στο εργαστήριο και μπορούν να αποτελέσουν πηγή επιστημονικής έμπνευσης. Για παράδειγμα, τα ψυχρόαιμα ζώα έχουν κάποια κόλπα στο μανίκι τους όταν πρόκειται για τη καρδιά τους.
Μια μελέτη βρήκε ότι η καρδιά του αλιγάτορα δεν παθαίνει μαρμαρυγή (το πιο επικίνδυνο είδος αρρυθμίας κατά το οποίο η καρδιά πάλλεται άναρχα) όταν εκτίθεται σε δραστικές αλλαγές της θερμοκρασίας, σε αντίθεση με την καρδιά του κουνελιού η οποία είναι εξαιρετικά ευάλωτη σε καρδιακό τραύμα υπό αυτές τις συνθήκες. Τα ευρήματα αναφέρθηκαν στο περιοδικό Integrative Organismal Biology.
Η παρούσα μελέτη θα μπορούσε να βοηθήσει να κατανοηθεί καλύτερα πώς λειτουργεί η ανθρώπινη καρδιά και τί μπορεί να προκαλέσει μια θανατηφόρα αρρυθμία -η οποία συμβαίνει όταν η καρδιά δεν χτυπά ρυθμικά για να μπορέσει να αντλήσει σωστά το αίμα.
Οι παλμοί της καρδιάς ελέγχονται από ένα ηλεκτρικό κύμα που λέει στα μυϊκά κύτταρά της να συστέλλονται ρυθμικά. Το ρεύμα της καρδιάς εξαπλώνεται ομαλά όπως ένα κύμα όταν ρίχνουμε ένα βότσαλο σε μια λίμνη. Ένα ηλεκτρικό σήμα οδηγεί αυτό το κύμα, το οποίο πρέπει να συμβαίνει με το ίδιο μοτίβο για να διατηρείται η άντληση του αίματος. Σε μια θανατηφόρα αρρυθμία, αυτό το ηλεκτρικό σήμα δεν είναι συνεκτικό.
Η μαρμαρυγή είναι μια από τις πιο επικίνδυνες αρρυθμίες, που οδηγεί σε θρόμβους αίματος και εγκεφαλικό επεισόδιο όταν συμβαίνουν στους κόλπους της καρδιάς (κολπική μαρμαρυγή), επειδή το αίμα λιμνάζει. Μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο μέσα σε λίγα λεπτά όταν συμβεί στις κοιλίες της καρδιάς (κοιλιακή μαρμαρυγή) καθώς αυτές αδυνατούν να σπρώξουν το αίμα. Πολλές παθήσεις της καρδιάς μπορεί να προκαλέσουν μαρμαρυγή, ενώ η κολπική μαρμαρυγή είναι συχνή σε ασθενείς με προβλήματα θυρεοειδούς και πνευμόνων -μπορεί επίσης να προκληθεί από ορισμένα φάρμακα ή μετά από κατανάλωση αλκοόλ.
Τα θηλαστικά και οι ψυχρόαιμοι αλιγάτορες μοιράζονται μια κοινή δομή καρδιάς τεσσάρων θαλάμων, αλλά εκεί τελειώνουν οι ομοιότητες. Σε αντίθεση με τους ανθρώπους και άλλα θηλαστικά, των οποίων οι καρδιές μπορούν να μαρμαρυγούν υπό πίεση, οι αλιγάτορες έχουν ενσωματωμένη μια αντιαρρυθμική προστασία.
“Οι καρδιές των αλιγατόρων δεν μαρμαρυγούν -ανεξάρτητα από το τι κάνουμε. Είναι πολύ ανθεκτικές”, δήλωσε ο Flavio Fenton, καθηγητής στη Σχολή Φυσικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Γεωργίας, ερευνητής στο Petit Institute for Bioengineering and Bioscience.
Η μελέτη εξέτασε τα πιθανά μήκη κύματος στις καρδιές κουνελιών και νεαρών αλιγατόρων. Και τα δύο είδη έχουν καρδιές τεσσάρων θαλάμων παρόμοιου μεγέθους (περίπου 3 εκατοστά). Ωστόσο, ενώ τα κουνέλια διατηρούν μια σταθερή θερμοκρασία καρδιάς στους 38 βαθμούς Κελσίου, η θερμοκρασία του σώματος των άγριων αλιγατόρων κυμαίνεται από 10 έως 37 βαθμούς Κελσίου.
“Μια αρρυθμία μπορεί να συμβεί για πολλούς λόγους, συμπεριλαμβανομένης της πτώσης της θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, εάν κάποιος πέσει σε κρύο νερό και υποστεί υποθερμία, μπορεί να αναπτύξει αρρυθμία και στη συνέχεια πνιγεί”, δήλωσε ο Fenton.
Κατά τη διάρκεια της μελέτης, οι ερευνητές κατέγραψαν αλλαγές στα μοτίβα των καρδιακών κυμάτων στους 38 C και στους 23 C. “Το κύμα διέγερσης στην καρδιά του κουνελιού μειώθηκε κατά περισσότερο από το μισό κατά τη διάρκεια των ακραίων θερμοκρασιών, ενώ η καρδιά του αλιγάτορα παρουσίασε αλλαγές το πολύ 10%”, είπε ο Conner Herndon, συν-συγγραφέας της μελέτης και μεταπτυχιακός ερευνητής. “Διαπιστώσαμε πώς όταν το μήκος του χωρικού κύματος φτάσει στο μέγεθος της καρδιάς, το κουνέλι μπορεί να υποστεί αυθόρμητη μαρμαρυγή, αλλά ο αλιγάτορας θα διατηρούσε πάντα αυτό το μήκος κύματος με ασφάλεια”, πρόσθεσε.
Ενώ οι αλιγάτορες μπορούν να λειτουργήσουν σε μεγάλο εύρος θερμοκρασίας χωρίς κίνδυνο καρδιακού τραύματος, το ενσωματωμένο προστατευτικό τους έχει ένα μειονέκτημα: περιορίζει το μέγιστο καρδιακό ρυθμό τους, καθιστώντας τους ανίκανους να ξοδέψουν επιπλέον ενέργεια σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Τα κουνέλια και άλλα θερμόαιμα θηλαστικά, από την άλλη πλευρά, μπορούν να εμφανίζουν υψηλότερους καρδιακούς ρυθμούς που είναι απαραίτητοι για τη διατήρηση ενός ενεργού, ενδοθερμικού μεταβολισμού, αλλά αντιμετωπίζουν αυξημένο κίνδυνο καρδιακής αρρυθμίας και κρίσιμη ευπάθεια στις μεταβολές της θερμοκρασίας.
Οι φυσικοί από το Georgia Tech συνεργάστηκαν με δύο βιολόγους στη μελέτη, συμπεριλαμβανομένου του πρώην μεταδιδακτορικού συνεργάτη του Georgia Tech, Henry Astley, επίκουρου καθηγητή στο Πανεπιστημίου του Akron. “Ήμουν λίγο έκπληκτος από το πόσο μεγάλη ήταν η διαφορά -την ανθεκτικότητα της καρδιάς του κροκοδείλου και την ευθραυστότητα της καρδιάς του κουνελιού. Δεν περίμενα να γίνει κομμάτια η καρδιά του κουνελιού στις ραφές της τόσο εύκολα όσο έγινε”, σημείωσε ο Astley.
Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες είναι μία αιτία καρδιακών ηλεκτροφυσιολογικών αρρυθμιών, όπου τα γρήγορα περιστρεφόμενα ηλεκτρικά κύματα μπορούν να κάνουν την καρδιά να κτυπά όλο και γρηγορότερα, οδηγώντας σε μειωμένη καρδιακή λειτουργία και δυνητικά ξαφνικό θάνατο. Η μείωση της θερμοκρασίας του σώματος -που γίνεται συχνά για ασθενείς πριν από ορισμένες χειρουργικές επεμβάσεις- μπορεί επίσης να προκαλέσει αρρυθμία.
Οι ερευνητές συμφωνούν ότι αυτή η μελέτη θα μπορούσε να βοηθήσει να κατανοηθεί καλύτερα πώς λειτουργεί η ανθρώπινη καρδιά και τι μπορεί να προκαλέσει μια θανατηφόρα αρρυθμία. Οι συγγραφείς θεωρούν την έρευνά τους ένα πολλά υποσχόμενο βήμα προς την καλύτερη κατανόηση της ηλεκτροφυσιολογίας της καρδιάς και στην ελαχιστοποίηση του κινδύνου μαρμαρυγής. Ο Astley είπε ότι η μελέτη παρέχει μια βαθύτερη κατανόηση του φυσικού κόσμου και μια εικόνα των διαφορετικών μηχανισμών αντιμετώπισης ψυχρών και θερμόαιμων ζώων.
ΔΙΑΣΩΣΤΕΣ ΡΟΔΟΥ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου