Teþekkur: 
Beðeni: 
Kalp Atýþýnýn Arkasýndaki Fizik
Konu kalp atýþý gibi evrensel bir gerçek olduðunda, bilim insanlarýnýn bunun altýnda yatan bilimi çok iyi anladýklarýný düþünebilirsiniz. Fakat yüzyýllar boyunca kalbimizin çalýþmasýný saðlayan fizik, araþtýrmacýlarýn meraklý gözlerinden saklanabilmiþtir. Pompalama fikri mantýklý gelse de, þu ana kadar kimse kalbin nasýl kanla dolduðunu tamamýyla açýklamayý baþaramamýþtýr. 03 Mart 2017 tarihinde*Scientific Reports`da yayýmlanan çalýþmada, bu sorunun cevabýný bir fizik yasasýyla açýða çýkarmayý baþardý.
Bilgilerimizi tazelemek gerekirse, kalplerimiz kabaca büyük bir insan yumruðu boyutundadýr ve dört farklý odacýktan oluþmuþtur. Üstteki iki tanesi kulakçýk ve alttaki iki tanesi ise karýncýk olarak adlandýrýlýr.
Oksijensiz kan sað karýncýktan kalbi terk eder ve akciðerlere doðru ilerler, ardýndan oksijenli kan olarak sol kulakçýktan kalbe tekrar döner.
Bu oksijenli kan ise vücuda oksijen saðlamak için sol karýncýktan dýþarý pompalanýr, ardýndan sað kulakçýktan tekrar kalbe geri döner.
Þimdiye kadar bir sorun yok. Bilim insanlarý bu sürece aþina olmalarýna raðmen, bunun nasýl ve neden olduðu konusu pek açýk deðildir. Hangi fiziksel süreç, bu karýncýklarýn kanla dolmasýný saðlamaktadýr?
Ýsveç’teki KTH Kraliyet Teknoloji Enstitüsü’ndeki araþtýrmacýlar, kalbin atarken odacýklarýnýn boyutunu izleyebilmek için kardiyovasküler manyetik rezonans görüntüleme adý verilen bir yöntem kullandýlar ve sürecin arkasýnda hidrolik kuvvetler olduðunu göstermeyi baþardýlar. Hidrolik kuvvetler, araba frenleri ve forkliftlerin de çalýþmasýný saðlamaktadýr.
Harika olan þey, sadece vücudumuzdaki önemli süreçlerden birine yeni bir bakýþ kazanmamýz deðil; ayrýca bu keþif kalp hastalýklarý için yeni tedavi seçeneklerine giden yolu açabilir.
“Bunun basit ve apaçýk gibi görünüyor olmasýna karþýn, hidrolik kuvvetin kalbin kanla doluþu üzerindeki etkisi bugüne kadar gözden kaçmýþtý. Araþtýrmamýz heyecan verici çünkü bunun kalp bozukluklarýna yönelik yeni tedavi yöntemlerine yol açabileceðine inanýyoruz” diye anlatýyor araþtýrmanýn lideri Martin Ugander.
Peki, bu gerçeði þimdiye kadar nasýl çözemedik?
Çünkü yýllar boyunca, bilmecenin sadece bir kýsmýný anlayabildik. Biyologlar, kalp kas hücrelerindeki titin adlý bir proteinin elastik enerji saðlayýp, karýncýklarýn kanla dolmasýna yardýmcý olarak bir kaynak gibi davrandýðýný biliyorlardý. Fakat bu kaynak davranýþý, tek baþýna kalbin aniden kanla dolmasýný tek baþýna açýklayamýyordu.
Fizik yasalarýný kullanan ekip, kalbin diyastol aþamasýnda, yani saðlýklý kalplerde karýncýklarýn kanla dolduðu aþamada odacýklarýn boyutunu ölçmek için kardiyovasküler manyetik rezonans görüntülemeye baþvurdu. Bu da onlarýn fizik yasalarýna göre kalbin odacýklarýnýn fiziksel modellerini (týpký bir piston gibi) yapmalarýna ve neler olduðunu açýklamalarýna olanak saðladý.
Kalbin geniþlemesi sýrasýnda sol karýncýðý dolduran pik itici kuvvetin % 10 ile % 60 arasýndaki bir kýsmýnýn, kalp kaslarýnýn gevþemesi ile bir ilgisinin olmadýðýný buldular. Konunun özü hidrolik kuvvetti, yani sývýlarýn bir yüzeye uyguladýðý basýnç.
Hidrolik kuvvet, araba frenleri ve forkliftlerin de çalýþmasýný saðlayan kuvvettir ve Pascal Prensibi’ne göre iþler. Kalpte, bu kuvvet kalbin odacýklarýnýn boyutlarýnýn birbirleriyle olan iliþkisiyle ortaya çýkar. Yukarýdaki kulakçýklar, kalbin geniþlemesi sýrasýnda aþaðýdaki karýncýklardan daha küçüktür. Ve ekip, bu nedenle iki odacýk arasýndaki kapakçýðýn açýlmasýyla, kanýn basýncý dengelemek amacýyla karýncýða doðru itildiðini göstermiþ oldu.
Bunu, aþaðýdaki videoda (ve balon ile yapýlan kullanýþlý bir gösterimde) görebilirsiniz:
“Böylelikle kalbimizin geometrisi, kuvvetin büyüklüðünü belirliyor. Kalbin odacýklarýnýn kanla dolmasýna yardýmcý olan hidrolik kuvvetler, kulakçýklarýn karýncýklardan daha küçük olmasý gereceðinin doðal sonucu olarak ortaya çýkarlar” diye açýklýyor araþtýrma ekibi.
Konu kalp bozukluklarý olunca, pek çok hastanýn, bu kalbin geniþleme veya dolma aþamasýyla ilgili problemleri vardýr. Ekibin açýkladýðýna göre, bu sorunlar genellikle büyümüþ kulakçýklarla birlikte görülmekte.
Bu yeni araþtýrma sayesinde, kulakçýklarýn karýncýklarla oranla daha da büyümesinin, hidrolik kuvveti ve kalbin kanla dolma yeteneðinin azaldýðýný biliyoruz.
“Çalýþmanýn en çok odaklandýðý kýsýmlardan birisi, kalp hatalarýndaki karýncýklarýn iþleviydi. Bize göre, birbirlerine göre boyutlarýný bulmak amacýyla kulakçýklarýn ve karýncýklarýn büyüklüklerini ölçmek taný ve tedavinin önemli bir parçasý olabilir” diye aktarýyor ekipten Elira Maksuti.
Bu sadece tek bir makale ve kalbin iþleyiþi ve bozulmasýna yönelik bakýþýmýzý tamamýyla deðiþtirmeden önce daha çok gözlem yapýlmasý gerekiyor. Fakat yine de, bedenimizdeki temel süreçlere dair hala çözülecek gizemler olduðunu bilmek güzel.
Kaynak ve Ýleri Okuma:
Karolinska Institutet, “Hydraulic forces help to fill the heart”*<a href="http://ki.se/en/news/hydraulic-forces-help-to-fill-the-heart" target="_blank"http://ki.se/en/news/hydraulic-forces-help-to-fill-the-heart/a>
Scientists Might Finally Understand One of the Most Basic but Mysterious Aspects of Our Heartbeats < Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir. >
Hydraulic forces contribute to left ventricular diastolic filling <a href="http://www.nature.com/articles/srep43505" target="_blank"http://www.nature.com/articles/srep43505/a > DOI: 10.1038/srep43505
Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.
bilimfili.com sitesindeki bu haberin kaynaðý için Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.
Alýntý
idiye Nickli Üyeden Alýntý
Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.
Yer imleri