La sangre
es el combustible del corazón, y este, la máquina natural sin la cual el ser
humano no existiría. Estudiar el origen de las enfermedades cardiacas desde la
perspectiva de la Física, es el objetivo de un proyecto interdisciplinario
desarrollado por el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (Ivic)
en el estado Mérida.
Para ello,
es necesario entender el comportamiento de ese líquido rojo mientras circula
por los vasos sanguíneos, analizando las propiedades que lo caracterizan como
un fluido, explicó el investigador y jefe del Laboratorio de Fluidos del Centro
Multidisciplinario de Ciencias del Ivic y coordinador de la propuesta,
Alejandro Acevedo.
El fin es
reproducir, con herramientas computacionales, el flujo de la sangre a través de
las arterias adyacentes al corazón, tanto en personas sanas como en pacientes
con daños cardiacos, utilizando ecuaciones matemáticas de la dinámica de fluidos. Esta subrama de la
física se encarga de estudiar los medios continuos sin forma definida cuando se
encuentran en movimiento.
El
investigador del Ivic, Alejandro Acevedo, afirmó que existe un programa
informático desarrollado en software libre y código abierto (OpenFOAM) con el
cual le gustaría trabajar la simulación del flujo de la sangre porque “es 100%
modificable para adaptarlo a los requerimientos del cálculo y está basado en
volúmenes finitos, es decir, permite resolver las ecuaciones de Navier-Stokes
que describen el movimiento de los fluidos”, dijo.
La sangre
tiene dos fases: una sólida, donde se almacenan los glóbulos blancos, glóbulos
rojos y plaquetas; y otra líquida, formada por el plasma sanguíneo. Las
propiedades físicas de la sangre -tales como la densidad, temperatura,
velocidad y pH- harán que la misma transite fácilmente por el cuerpo o, por el
contrario, halle obstáculos a su paso.
El bombeo
del corazón también es una variable a considerar al momento de modelar la
fluidez de la sangre. Según Acevedo, es necesario definir el perfil de
velocidades iniciales de la sangre en ese órgano vital.
“Cada movimiento de sístole
(contracción) y diástole (relajación) impulsa sangre y ese impulso genera un
determinado perfil de velocidades, el cual condicionará la evolución del flujo
sanguíneo. Si la velocidad inicial es muy rápida y dependiendo de la geometría
de las arterias, estas podrían atascarse o incluso romperse. Con una tomografía
computarizada (TC) es posible obtener esta información”, aclaró el especialista
del Ivic.
Rumbo al cerebro
Aunque en
general es la misma en los individuos, la geometría arterial -la manera como se
organizan las arterias- puede variar de acuerdo al régimen alimenticio, la
actividad física y el grado de acumulación de grasa corporal que posea, entre
otras variables.
Según la
Organización Mundial de la Salud (OMS), los ataques al corazón ocurren
frecuentemente como consecuencia de obstrucciones de los vasos sanguíneos que
impiden el paso normal de la sangre; la más frecuente es la formación de depósitos
de grasa en las paredes de esas cavidades.
De hecho,
la OMS sostiene que la gran mayoría de las enfermedades cardiovasculares pueden
prevenirse si se reduce o elimina el consumo de tabaco, se practica una dieta
sana y se mejoran los índices de obesidad, ejercitación, hipertensión arterial,
diabetes o lípidos.
Además del
flujo sanguíneo que entra y sale del corazón, la dinámica de fluidos sirve para
modelar otro tipo de patologías, como los accidentes cerebrovasculares, es
decir, causados por la interrupción del flujo de la sangre al cerebro debido a
rompimiento u obstrucción de las arterias. Esta constituiría la segunda fase
del proyecto de investigación.
En vista de la importancia de este proyecto
para la salud de la población, Acevedo invitó a expertos del área médica
(específicamente cardiólogos), adscritos a los distintos centros u hospitales
del país, a participar como colaboradores de su investigación. El corazón tiene
fecha de caducidad.
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