Los atletas jóvenes muestran una mayor prevalencia de incremento de trabeculación ventricular izquierda

Un modelado del ventrículo izquierdo podría ayudar a conocer mejor algunas miocardiopatías

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Elaborado por miembros del Grupo de Investigación PhySense que coordina Bart Bijnens, profesor de investigación ICREA del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones y que publican en International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering.

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UPF / En el desarrollo de muchas especies, la mayor parte del músculo cardíaco es una malla esponjosa de fibras miocárdicas entrelazadas. En los mamíferos, a medida que progresa el desarrollo normal, la cantidad de estas estructuras trabeculadas disminuye. Este proceso es particularmente evidente en los ventrículos, y particularmente en el ventrículo izquierdo.

El VINC puede presentarse con varios grados de dilatación y disfunción del ventrículo

Una de las hipótesis del desarrollo trabecular sugiere que la formación de la trabécula es un paso inicial en la formación del miocardio que permite acumular una gran cantidad de tejido temporalmente perfundido por la sangre circundante. Estudios más recientes sobre el crecimiento de células de miocardio sugieren que una vez formadas las trabeculaciones, la proliferación celular se concentra en el exterior de la pared del miocardio, formando una capa compacta.

La interrupción de este proceso de compactación podría explicar la persistencia de las trabéculas miocárdicas y la apariencia de doble capa de la pared miocárdica. El ventrículo izquierdo no compactado (VINC) es un trastorno miocárdico caracterizado por aumento de la trabeculación de la cámara del ventrículo izquierdo, esto es, un miocardio de dos capas con una fina capa subepicárdica compacta y una capa más gruesa hipertrabeculada no compactada. El VINC puede presentarse con varios grados de dilatación y disfunción del ventrículo.

Imagen: UPF

Imagen: UPF

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Relación entre el trabeculado y la función cardíaca

Todavía se sabe poco de la clínica de la estructura interior de las cámaras cardíacas. La creciente conciencia de la miocardiopatía sin compactación (VINC) ha suscitado la necesidad de saber cómo se organiza la pared ventricular para entender el papel del trabeculado del miocardio en el corazón sano.

Un trabajo publicado en la edición avanzada en línea del International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering ha estudiado la relación entre las trabeculaciones y la función cardíaca y ha llegado a la conclusión principal de que éstas pueden servir para ayudar al corazón a aumentar su volumen sistólico sin aumentar la deformación del órgano.

Este trabajo lo han llevado a cabo Bruno Paun y Constantine Butakoff, miembros del Grupo de Investigación PhySense(Sensing in Physiology and Biomedicine Group), que coordina Bart Bijnens, coautor del artículo y profesor de investigación ICREA en el Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) de la Universidad Pompeu Fabra.

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Una representación elipsoidal del ventrículo izquierdo

En su trabajo, los autores presentan una representación elipsoidal de un ventrículo izquierdo, un análisis teórico mediante técnicas de modelado no invasivas que permite tener mayor conocimiento de la función de las trabéculasen la generación del gasto cardiaco, para diferentes tamaños del ventrículo.

Las trabeculaciones pueden servir para ayudar al corazón a aumentar su volumen sistólico sin aumentar su deformación

En este modelado, las trabeculaciones están representadas a través del volumen fijo que ocupan (sin una forma predeterminada). La contracción ventricular se modela escalando el elipsoide con lo que se derivan y comparan las medidas de deformacion longitudinal, volúmenes en diástole, sístole y volumen sistólico. La conclusión principal a la que llegan los autores es que, las trabeculaciones pueden servir para ayudar al corazón a aumentar su volumen sistólico sin aumentar su deformación y que se puede establecer una cantidad de trabeculaciones óptima desde punto de vista de deformación.

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El patrón trabecular varía con la edad, género; en atletas y en el embarazo

Se sabe que las trabeculaciones son más frecuentes entre las personas jóvenes, y que éstas disminuyen con la edad, y que presentan diferencias según género. Por ejemplo, los atletas jóvenes muestran una mayor prevalencia de incremento de trabeculación ventricular izquierda y esto se ha puesto de manifiesto todavía más entre los atletas de origen africano / afrocaribeño.

Los autores demuestran que un ventrículo trabeculado puede funcionar con menor deformación, en comparación con un ventrículo no trabeculado, para producir el mismo volumen sistólico, lo cual podría explicar por qué los atletas y las mujeres embarazadas desarrollan signos reversibles de no compactación del ventrículo izquierdo, muy posiblemente porque las trabeculaciones pueden aumentar gasto cardíaco. Así pues, este conocimiento puede ayudar a evaluar pacientes con insuficiencia cardíaca y con miocardiopatías dilatadas que a menudo muestran signos de no compactación.

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Referencia bibliográfica: 
Bruno Paun, Bart Bijnens, Constantine Butakoff (2017), “Relationship between the left ventricular size and the amount of trabeculations”, Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering, online, 9 de noviembre. https://doi.org/10.1002/cnm.2939.
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