El corazón es una bomba eletromecánica indispensable para la vida
Expertos explican en un curso organizado por la Universidad de Navarra cómo la física y las matemáticas ayudan en el diagnóstico y tratamiento de las arritmias
Según Jean Bragard, profesor e investigador del departamento de Física y Matemática Aplicada de la Universidad de Navarra, "el corazón es una bomba electromecánica indispensable para la vida. Y su buen funcionamiento está condicionado por la sincronización correcta de los fenómenos eléctricos que se dan en los tejidos cardiacos". Así lo ha asegurado el experto con motivo del curso de verano "Física y Matemáticas al alcance de todos" que se imparte desde hoy lunes y hasta el próximo viernes en el Palacio del Condestable de Pamplona.
En opinión de este físico, el estudio y el desarrollo de diversas herramientas para analizar los fenómenos físicos que suceden en el corazón es una muestra de la estrecha relación entre ambas ciencias: "Así sucede con muchos aparatos que ayudan al médico a afinar su diagnóstico y a tratar enfermedades de forma precoz". "Curiosamente -continúa explicando el experto- muchos de estos avances no fueron pensados con un uso médico. Los rayos x, por ejemplo, se descubrieron para analizar las propiedades físicas y químicas de los materiales. Y los láseres tampoco se pensaron para realizar operaciones de corrección de cornea".
En el caso del corazón, las disfunciones en la actividad eléctrica -conocidas como arritmias- son muy diversas. La más grave es la fibrilación ventricular, causante de los ataques al corazón. "Ésta", explica Jean Bragard, "se produce cuando la actividad eléctrica de los ventrículos se descontrola. El remedio consiste en aplicar una desfibrilación extra-torácica en un plazo de unos pocos minutos. Después de su recuperación, el paciente suele llevar un desfibrilador interno que permite actuar de forma más rápida en futuros eventos de fibrilación. Estos desfibriladores internos funcionan con la aplicación interna de un choque eléctrico más moderado que puede provocar al paciente desmayos y dolor". El reto en este campo se encuentra en buscar una forma mejor de liberar el choque eléctrico, con el objetivo de disminuir las molestias del paciente y prolongar la vida de la batería del aparato.
Fallos eléctricos y mutaciones genéticas
En esta misma línea, el profesor de Física Aplicada de la Universidad Politécnica de Cataluña, Blas Echebarria -que también participa hoy en el curso con la charla "¿Se pueden predecir las arritmias cardíacas?"-, añade que predecir estos problemas resulta complejo, aunque sí se puede estimar la probabilidad de una persona de sufrirlos. "Un conocimiento posible gracias al electrocardiograma y a los modelos matemáticos que muestran cómo se produce la excitación eléctrica que da lugar a una contracción", aclara.
Asimismo, el especialista subraya el papel de los modelos detallados de la aurícula y el ventrículo, a través de los cuales se estudia la propagación de la señal eléctrica y sus posibles patologías. "En este campo los trabajos más novedosos están tratando de relacionar fallos en la propagación de la señal con cambios en la electrofisiología celular producidos por determinadas mutaciones genéticas. Sin embargo, las aplicaciones más prácticas podrían incluso ayudar a planificar determinadas operaciones quirúrgicas", concluye Blas Echebarria.
El curso de verano continuará mañana martes centrándose en el tema de los razonamientos de los computadores -a cargo del director del curso, Jorge Elorza- y en los códigos matemáticos y su papel a lo largo de la historia, impartido por el también profesor de la Universidad de Navarra Sergio Andanza-Trevijano. El miércoles, Carmen Palacios realizará experimentos sobre la polarización de la luz e Iker Zuriguel hablará de la revolución de los materiales en el siglo XXI, desde los polímeros hasta el grafeno. El jueves, Martín Pastor explicará el concepto "nano" y Álvaro Janda profundizará en los estudios sobre medios granulares. Por último, el viernes 1 de julio el curso se cerrará con dos charlas sobre nuevos materiales presentes en la vida diaria y hallazgos de la física moderna, como la energía nuclear o las telecomunicaciones, a cargo de Wenceslao González-Viñas y Diego Azcona, respectivamente.