La arteria humana (aorta) rinde al máximo durante toda la vida. La arteria principal, que mide alrededor de tres centímetros de diámetro, dirige de manera confiable la sangre del corazón al torrente sanguíneo complejo. Gracias a su alta elasticidad, la aorta convierte los latidos cardíacos en un flujo sanguíneo continuo. Los biofísicos canadienses han examinado las propiedades materiales del tejido aórtico con una circulación sanguínea artificial por primera vez. Sus resultados, los cuales fueron publicados en la revista «Physical Review X», muestran una disminución de la elasticidad con el aumento de la edad de los donantes de tejidos y podrían conducir a una optimización de las aortas artificiales para los pacientes.
» La dinámica de la principal arteria humanade hasta ahora apenas logrado ser investigado y entendido», dice Marco Amabili, de la Universidad McGill en Montreal. Porque al examinar a todos los pacientes involucrados , la dinámica de una aorta con ultrasonido generalmente solo se mide a una frecuencia cardíaca en reposo de 60 latidos por minuto. Pero ahora Amabili y sus colegas pudieron analizar las propiedades que poseen de estos grandes vasos sanguíneos en una circulación sanguínea artificial especialmente diseñada con más detalle y bajo cargas más altas. Para hacer esto, utilizaron las aortas de once donantes de órganos entre las edades de 25 y 84 años.
Las primeras pruebas y sus observaciones
Las propiedades materiales de la aorta pueden examinarse en detalle en una circulación sanguínea artificial. La eslasticidad de la arteria principal disminuye con la edad.
Para sus experimentos, los investigadores sujetaron un trozo de aorta de unos 12 centímetros de largo en un conjunto de bomba que simulaba el torrente sanguíneo humano. Como sustituto de la sangre, utilizaron una solución salina mezclada con glicerina que tenía propiedades de flujo similares a la sangre natural. Los sensores de presión y flujo indicaron el comportamiento del flujo. Al mismo tiempo, la deformación pulsante de la aorta podría seguirse con cuatro vibrómetros láser Doppler. En sus experimentos, Amabili y sus colegas variaron tanto los caudales como el pulso de las bombas pulsantes de 60 a 180 latidos por minuto.
Las mediciones mostraron que el vaso sanguíneo de un donante de órganos joven podría expandirse hasta en un diez por ciento durante un pulso de bomba. Con el aumento de la edad de los donantes, esta alta elasticidad disminuyó gradualmente y se redujo a un modesto dos por ciento. Sin embargo, es precisamente esta elasticidad la que es importante para convertir el flujo pulsado en un flujo continuo utilizando el llamado efecto de caldera de viento. Debido a que el volumen de la aorta aumenta durante un corto tiempo, las diferencias de presión durante un latido pueden compensarse. Estos resultados ahora se pueden utilizar para el desarrollo de mejores aortas artificiales. Hasta ahora, estos implantes plásticos han sido relativamente rígidos para pacientes cardiovasculares y, según Amabili, deberían estar hechos de materiales más elásticos en el futuro.
