抗心律失常保护:鳄鱼之心不管是什么

鳄鱼和人体心灵共享类似的结构

人类和短吻鳄都有四腔心脏,但短吻鳄的心脏对极端温度有独特的适应能力。信贷:z Owerkowicz

哺乳动物和冷血短吻鳄拥有共同的四腔心脏结构,这在爬行动物中是独一无二的,但它们的相似之处也仅限于此。与人类和其他哺乳动物不同的是,它们的心脏在压力下会颤动,短吻鳄有内置的抗心律失常保护。这项新研究的结果于2021年1月27日发表在《综合》杂志上有机体生物学yabo124

“鳄鱼之心不会纤维酸盐 - 无论我们做什么。佐治亚理工学院物理学学院教授Flavio Fenton,Petit Countsitute和Bioscience研究员的教授Flavio Fenton表示,他们非常有弹性,“Flavio Fenton表示,并报告的相应作者。纤维化是最危险的心律失常之一,导致血液凝血和中风在阿里亚发生时发生,并且在脑室发生在几分钟内发生死亡。

这项研究观察了兔子和幼年鳄鱼心脏的动作电位波长。这两个物种都有大小相似(约3厘米)的四腔心脏;然而,兔子的心脏温度保持在38度科尔斯群岛,活性体温,野生鳄鱼的体温范围为10至37摄氏度。心脏泵送由肌肉细胞与合同的电波控制。电信号驱动该波,必须以相同的图案发生以保持血液泵送。在致命的心律失常中,这种电信号不再相干。

这项研究可以将人类的心脏病风险降到最低

对鳄鱼心脏的研究有助于更好地理解心脏电生理学,以及如何帮助减少人类的纤颤风险。信贷:z Owerkowicz

“心律失常的发生有很多原因,包括体温下降。例如,如果有人掉进冷水中,体温过低,这个人很可能会出现心律失常,然后溺水。”

在该研究期间,研究人员在38 c和23 c中记录了心脏波形图案的变化。“兔心中的激发波在温度极端期间减少了一半以上,而鳄鱼心脏最多显现出约10%的变化,“Conner Herndon,合作社和物理学院研究生助理。“我们发现,当空间波长达到心脏的尺寸时,兔子可以经历自发的颤动,但是鳄鱼队将始终将这种波长保持在安全的状态下,”他补充说。

虽然短吻鳄可以在很大的温度范围内工作而不会有心脏损伤的风险,但它们内置的保护措施有一个缺点:它限制了它们的最大心率,使它们无法在紧急情况下消耗额外的能量。另一方面,兔子和其他温血哺乳动物可以适应较高的心率,这是维持活跃的吸热代谢所必需的,但它们面临着心律失常的风险增加和对温度变化的严重脆弱性。

来自佐治亚理工学院的物理学家们与两位生物学家合作进行了这项研究,其中包括佐治亚理工学院的前博士后亨利·阿斯特利(Henry Astley),他现在是阿克伦大学生物系仿生研究与创新中心的助理教授。yabo124

“我有点惊讶于如此巨大的差异——鳄鱼心脏的纯粹弹性和兔子心脏的脆弱。我没想到兔子的心会像它那样容易裂开。”阿斯特利说。

低温是导致心脏电生理心律失常的原因之一,快速旋转的电波会导致心脏跳动越来越快,导致心脏功能受损,并可能导致心脏猝死。降低体温——在某些手术前经常为病人做的手术——也可能诱发心律失常。

研究人员认为,这项研究可以帮助更好地了解心脏的作用以及可能导致致命的心律失常的原因 - 当心脏无法正确泵送血液时,从根本上发生。

作者还考虑了对更好地理解心脏电生理学以及如何帮助最小化颤动风险的研究。直到2020年12月,当Covid-19占据了顶峰时,心脏病是美国死亡的主要原因,在大多数工业化国家,伴有更多人死于心脏病而不是接下来的死亡原因。

Astley表示,该研究对自然界深入了解自然界,并深入了解冷和温血动物的不同应对机制。

加州州立大学生物科学系的联合作者Tomasz奥克威治考虑了“另一个有助于我们意识到真正酷的非人类动物的拼图以及他们有多少不同伎俩的调查结果yabo124他们的袖子。“

他表示希望更多的研究人员遵循他们的榜样并在未来的研究中使用非传统动物模型。

“每个人都研究哺乳动物、果蝇和斑马鱼。野生动物中蕴藏着巨大的资源这些还没有被带到实验室的动物有着如此清晰的生理特征,等待着我们去发现。我们所要做的就是看,”他说。

参考:“以后除颤,鳄鱼;Q10缩放和耐火性使鳄鱼从颤动中保持颤音“通过CHERNDON,H C Astley,T oWerkowicz和F Fenton,1月2021年,综合组织生物学yabo124
DOI:10.1093 / IOB / OBAA047

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