Kalp nasıl atar? Bir grup araştırmacı bu gizemi çözüyor.
Kalbimiz nasıl atar? Pisa Üniversitesi Bilgi Mühendisliği Bölümü ve Matematik Bölümü araştırmacılarının iş birliği, 1990'lardan beri tıp ve biyomühendislik camiasında süregelen bir sorunu çözdü: Bilim insanları, kardiyovasküler sistemin dinamiklerinin "düzenli ve kaotik olmadığını" savunuyor. Bu keşif, sistemin daha iyi anlaşılmasını sağlayarak kardiyovasküler hastalık geliştirme riskini ölçebilen yeni biyobelirteçlerin geliştirilmesinin önünü açıyor. Çalışma, 16 Temmuz'da Uluslararası Biyomedikal Mühendisliği Derneği (EMBC) Konferansı'nda En İyi Öğrenci Makalesi Ödülü'nü aldı. Yazarlar, Bilgi Mühendisliği Bölümü'nde doktora öğrencisi ve makalenin başyazarı Martina Bianco , Andrea Scarciglia ve Gaetano Valenza (Bilgi Mühendisliği Bölümü) ve Claudio Bonanno (Matematik Bölümü).
Kalp atış hızı değişkenliğiKonferansa 70'ten fazla ülkeden akademisyen katıldı ve ödüllü makale, Çin, Japonya, Avustralya, Meksika, Amerika Birleşik Devletleri, Birleşik Arap Emirlikleri ve çeşitli Avrupa ülkelerinden araştırmacıların sunduğu rakip makaleleri geride bıraktı. Matematik alanında lisans derecesine sahip Biyomedikal Mühendisliği doktora öğrencisi Bianco, "Ardışık kalp atışları arasındaki zaman aralıkları, kalp atış hızı değişkenliği (HRV) serisi adı verilen bir seri oluşturur" diye açıklıyor. "Elektrokardiyogramdan elde edilen ardışık aralıklardan oluşan bu seri, merkezi sinir sisteminden gelen hem sempatik hem de parasempatik girdiler, solunum, kan basıncı ve hormonal aktivite gibi çeşitli fizyolojik girdilerden kaynaklanır. Matematik Bölümü'ndeki tez çalışmam sırasında, bir veri setinin, durumu herhangi bir anda belirlenebilen düzenli bir sistemin çıktısı mı yoksa esasen başlangıç koşullarına bağlı olan ve bu koşullar biraz bile değişse öngörülemez bir şekilde evrimleşen kaotik bir sistemin çıktısı mı olarak yorumlanabileceğini belirlemek için bir yöntem geliştirdim."
Yeni çalışmada, araştırmacı tarafından geliştirilen matematiksel yöntem kalp atış hızı ölçümlerinden elde edilen serilere uygulandı. Bianco, "Elde ettiğimiz sonuç oldukça açık: kardiyovasküler sistemin dinamikleri düzenli, kaotik değil," diyor. Yazar, "Soyut olarak geliştirilen bir matematiksel yöntemi, elektrokardiyogramlardan elde edilen seriler gibi gerçek sayısal verilere uygulamak benim için harika bir meydan okumaydı," diye devam ediyor. "Bunun nedeni, gerçek verilerin genellikle yalnızca ölçüm hatasına değil, her şeyden önce incelenen sistem içindeki etkileşimlere ve dalgalanmalara bağlı olan rastgele bir 'gürültü' bileşeni, yani 'fizyolojik gürültü' içermesidir."
"Pisa Üniversitesi'ndeki iki seçkin bölüm arasındaki bu iş birliğinden çok memnunum," diyor üniversitenin Biyomühendislik profesörü Valenza. "Geliştirilen yöntem, kardiyovasküler sistemin ve daha genel olarak nörofizyolojik dinamiklerin daha derinlemesine anlaşılmasını sağlıyor. Bu artan anlayış, örneğin, dünya çapında önde gelen ölüm nedenlerinden biri olmaya devam eden kardiyovasküler hastalıklara yakalanma riskini ölçebilecek yeni biyobelirteçler tanımlamamıza olanak tanıyabilir."
La Repubblica
