Warum ein Schlag auf den Kopf töten können, oder speichern Sie Sie

Ein Schlag auf die Brust kann sehr unterschiedliche Auswirkungen. Zum Beispiel, einige baseball-Spieler starb nach dem Treffer in die Brust von einem baseball, während Patienten mit schwerwiegenden kardialen tachyarrhythmien gespeichert wurden, durch eine entsprechend zeitlich thump auf der Brust. Wissenschaftler wissen, dass solche Schläge erzeugen schnelle Belastungen für das Herz-Kreislaufstillstand, aber Sie noch nicht vollständig verstehen, wie die Schläge Auswirkungen auf die kardiale Funktion. Forscher an der EPFL Soft-Wandler Labor und in der Abteilung für Physiologie der Universität Bern (Gruppe Rohr) entwickelten ein experimentelles Gerät, mit der Wissenschaftler unterliegen biotechnologisch Herzgewebe zu hoch dynamische Dehnungs-Zyklen und Messen die elektrophysiologischen Reaktion. Ihre Arbeit ist soeben in Nature Communications.

Der normale Herzschlag ist das Ergebnis einer Elektro-mechanischen Kopplung. Genauer gesagt, die elektrische Impulse umhüllen das Herz und „um“ den Herzmuskel zu kontrahieren. Mit jeder Kontraktion wird Blut ausgeworfen aus dem Herzen dadurch eine stabile Auflage. „Diese Kopplung ist wichtig, weil das ist, was macht unsere Herzen schlagen in einem normalen Tempo“, sagt Matthias Imboden, co-Autor der Studie und der EPFL, post-doc, die durchgeführt einen Teil seiner Forschung am Department of Physiology.

Bis vor kurzem glaubten Wissenschaftler, dass die potenziell fatalen Auswirkungen von einem Schlag auf die Brust, oder im Gegenteil, die Rettung von Patienten im Herzstillstand durch eine entsprechend zeitlich thump auf der Brust, waren das Ergebnis der Stämme, die stören die übertragung von elektrischen Impulsen, wodurch eine Störung des Herzrhythmus. Aber keine Labor-Systeme, die zuvor existierte, um zu testen, die Hypothese. „Wir haben Methoden für die Reproduktion zelluläre Belastung, sondern erstellt Sie die Belastung zu langsam, um wirklich zu replizieren, was passiert, während ein Schlag“, sagt Stephan Rohr, ein co-Autor der Studie und Universität Bern professor.

Replizieren Blasen Effekte im Labor

Die Forscher experimentelle Gerät kann unter Herz-Gewebe zu belasten Muster, die genau imitieren realistisch Brust schlägt. Es besteht aus dehnbaren, extrem dünne gold-und Kohlenstoff-Elektroden abgeschieden auf einem Silikon-Membran. „Die Kohlenstoff-Elektroden anlegen die Belastung im kardialen Gewebe-und der gold diejenigen, die Messung der zellulären elektrophysiologischen Reaktion“, sagt Herbert Shea, Leiter der Soft-Wandler Labor und professor an der EPFL School of Engineering. Die Forscher testeten Ihr system auf biotechnologisch hergestellten Stränge der Ratte kardialen Zellen, die auf der Oberseite der Elektroden und unter verschiedenen Stämmen Muster.

Das Gerät erzeugen kann, die zelluläre Belastungen in der Größenordnung von 10 bis 12 Prozent, die im Einklang mit dem, was geschieht während eines normalen Herzschlag. Allerdings erzeugt es, die Belastung bis zu 100-mal schneller als das, was das Herz trifft, während der normalen Funktion, wie was passiert bei einem Schlag auf die Brust. Der Forscher Gerät hat keinen Motor und ist die einzige, die eng repliziert die Dynamik der Schläge auf die Brust, während gleichzeitig erlauben die Messung der Beanspruchung Auswirkungen auf die Elektrophysiologie des Herz-Gewebe.

Erkenntnisse, die in neue Richtungen führen

Zusammenhängende Posts