Nuevo método para interrumpir ondas espirales ofrece nuevo camino para desfibrilar corazones y acabar con arritmias

Las ondas eléctricas permiten que el corazón se contraiga y envíe sangre por todo el cuerpo. Cuando una onda se convierte en espiral, su rotación es más rápida que el marcapasos natural del corazón y suprime la función cardíaca normal. Una onda espiral de actividad eléctrica en el corazón puede tener consecuencias catastróficas. Una onda espiral crea taquicardia, un ritmo cardíaco demasiado rápido, y varias espirales provocan un estado de contracción desorganizada conocido como fibrilación. Durante años, científicos y médicos han trabajado para encontrar la mejor manera de detener las ondas espirales antes de que se salgan de control. Sin embargo, durante más de medio siglo, el mejor método ha sido una sola descarga eléctrica fuerte. Los 300 julios de energía necesarios para la desfibrilación excitan no solo las células del corazón, sino todo el cuerpo, lo que hace que sea muy doloroso para el paciente. Ahora, un nuevo método para interrumpir las ondas espirales usa menos energía y puede ser menos doloroso que la desfibrilación tradicional.

El nuevo método fue desarrollado por investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia (Atlanta, GA, EUA), quienes determinaron que, debido a que las ondas espirales se desarrollan en pares, también deben terminarse en pares. Cada onda espiral está conectada a otra espiral que va en dirección opuesta. Reunir las ondas espirales a través de una descarga eléctrica elimina instantáneamente ambas ondas. Los investigadores utilizaron un método matemático para identificar las regiones clave para la estimulación de descargas eléctricas para apuntar a las ondas espirales. Determinaron que un estímulo enviado a las áreas de tejido de donde una onda espiral acababa de salir y pudieron sostener una nueva onda, podría desfibrilar el corazón.

En el proceso de terminar con las ondas espirales, los investigadores también las estaban moviendo a través de un concepto que llamaron "teletransportación". Las ondas espirales se pueden teletransportar a cualquier parte del corazón usando este método. En particular, las ondas en espiral se pueden mover para que choquen con sus parejas, lo que las extingue. Para que se produzca una desfibrilación exitosa, todos los pares de ondas espirales deben eliminarse de esta manera. Los investigadores planean seguir probando este concepto utilizando cultivos bidimensionales de células cardíacas y desarrollando métodos que puedan usarse clínicamente.

“Esta investigación explica la energía mínima necesaria para acabar con una arritmia y creo que aclara el mecanismo de desfibrilación”, dijo el profesor Flavio Fenton, de la Facultad de Física del Instituto de Tecnología de Georgia. “Lo llamamos teletransportación porque es muy similar a lo que ves en la ciencia ficción donde algo se mueve instantáneamente de un lugar a otro. El siguiente paso es probar experimentalmente que lo que hicimos numéricamente es posible”.

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Instituto de Tecnología de Georgia

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