Ученые узнали, как различия в тканях желудочков влияют на риск инфаркта
При инфаркте миокарда из-за остро возникшей недостаточности кровотока, при которой нарушается доставка кислорода к сердцу, наблюдается некроз сердечной мышцы. Для исследования возникновения и развития патологии в будущем могут применяться сложные численные алгоритмы и модели, в основе которых должны быть учтены механические свойства мягких тканей сердца. Ученые из Южной Африки совместно с коллегами из Пермского Политеха провели комплексное исследование механических свойств разных отделов сердца и оценили их деформационные свойства при различных видах нагрузки. Результаты продемонстрировали различие в механических свойствах тканей миокарда левого и правого желудочков и межжелудочковой перегородки, а также влияние структуры (ориентация волокон) этих участков на их отклик при растяжении в продольном и окружном направлениях.
Статья опубликована в высокорейтинговом журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Пермского края в рамках реализации конкурса международных исследовательских групп.
Работа сердца зависит от сложного взаимодействия и сократительной способности разных отделов: двух предсердий, двух желудочков, и сердечных стенок между ними. Для исследования деформационных свойств мягких тканей сердца часто используют образцы, взятые у овец или крупного рогатого скота из-за их анатомического и биомеханического сходства с тканями человека. Однако в основном исследователями проводятся лишь одноосные испытания, то есть ученые рассматривают биомеханическое поведение тканей под нагрузкой лишь в одном направлении, в то время как в реальных физиологических условиях сердце деформируется более сложным образом.
Ученые Южной Африки совместно с коллегами из Пермского Политеха провели комплексные экспериментальные исследования механического поведения миокарда левого и правого желудочков, играющего важную роль при сокращении сердца, а также перегородки между ними с помощью двухосных испытаний на растяжение. Исследование помогло оценить значения характеристик жесткости/податливости мягких тканей при растяжении в двух направлениях.
Для экспериментов исследователи отобрали десять сердец овец. Сначала их помещали в раствор хлорида натрия, нагретый до температуры 37°С, и вырезали квадратные образцы размером 18 на 18 миллиметров из левого и правого желудочков и межжелудочковой перегородки. Во время испытания каждый образец подвергали растяжению в продольном и окружном направлениях до деформации на 40%, имитируя естественные нагрузки во время работы сердца. Таким образом, удалось измерить жесткость тканей, их способность к деформации и выявить зависимость их механических свойств от направления нагрузки.
– Мы выявили значительные различия в биомеханическом отклике образцов в продольном и окружном направлениях. Самые высокие значения модуля Юнга (физическая величина, характеризующая способность материала сопротивляться нагрузке) в исследуемых направлениях были получены для образцов ткани миокарда левого желудочка, что показывает его способность выдерживать бóльшую нагрузку.
С другой стороны, миокард правого желудочка была выявлена бóльшая накопленная энергия деформации. У тканей межжелудочковой перегородки наблюдались промежуточные свойства – меньшая жесткость и более низкая накопленная энергия деформации в сравнении с показателями левого и правого желудочков. Это связано со структурными особенностями строения (в частности, влияние ориентации коллагеновых волокон) данных элементов сердца. Работа по исследованию механических свойств имеет решающее значение для разработки цифровых двойников сердца, – рассказывает Алексей Кучумов, заведующий лабораторией биожидкостей ПНИПУ, доктор физико-математических наук.
Комплексное исследование ученых Пермского политеха и Южной Африки открывает новые возможности в изучении сердечно-сосудистых заболеваний и разработке новых цифровых двойников для краткосрочного и долгосрочного прогнозирования методов их лечения.
Telegram 
Дзен 
VK Дистанционное зондирование из космоса выявило 280 гигантских каменных кругов, разбросанных по пустыне Атбай в Судане. Исследователи пришли к выводу, что это погребальные сооружения, оставленные исчезнувшей культурой скотоводов. Эти люди пасли здесь стада в четвертом-третьем тысячелетии до нашей эры, когда климат в пустыне был более влажным.
Авторы нового исследования выяснили, почему летающие насекомые так не любят чеснок: в нем содержится органическое вещество, подавляющее процесс спаривания и откладывания яиц. Причем мух и комаров отпугивает не запах, а вкус чеснока, поскольку это соединение особым образом воздействует на вкусовые рецепторы.
Одни из самых таинственных явлений во Вселенной — мощные голубые вспышки — появляются внезапно, сияют почти как целые галактики и исчезают за считаные дни. Теперь астрономы, похоже, впервые приблизились к разгадке их происхождения: такие события могут возникать при слиянии нейтронной звезды или черной дыры с массивной звездой Вольфа — Райе.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно