หัวใจของจระเข้ยังคงเต้นต่อไปไม่ว่าอะไรจะเกิดขึ้น

Flavio Fenton ศาสตราจารย์จาก School of Physics แห่ง Georgia Institute of Technology นักวิจัยจาก Petit Institute for Bioengineering and Bioscience กล่าวว่า "หัวใจของจระเข้ไม่สั่น ไม่ว่าเราจะทำอะไร พวกมันมีความยืดหยุ่นสูง" และผู้เขียนที่เกี่ยวข้องของรายงาน ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเป็นหนึ่งในภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะที่อันตรายที่สุด ซึ่งนำไปสู่ลิ่มเลือดและโรคหลอดเลือดสมองเมื่อเกิดขึ้นในหัวใจห้องบน และเสียชีวิตภายในไม่กี่นาทีเมื่อเกิดขึ้นในโพรงสมอง การศึกษาดูที่ความยาวคลื่นศักยภาพในการกระทำของกระต่ายและหัวใจจระเข้อายุน้อย ทั้งสองชนิดมีหัวใจสี่ห้องที่มีขนาดใกล้เคียงกัน (ประมาณ 3 ซม.); อย่างไรก็ตาม ในขณะที่กระต่ายรักษาอุณหภูมิหัวใจคงที่ไว้ที่ 38 องศาเซลเซียส อุณหภูมิร่างกายของจระเข้ป่าที่ยังเคลื่อนไหวอยู่ในช่วง 10 ถึง 37 องศาเซลเซียส การสูบฉีดหัวใจถูกควบคุมโดยคลื่นไฟฟ้าที่บอกให้เซลล์กล้ามเนื้อหดตัว สัญญาณไฟฟ้าจะขับเคลื่อนคลื่นนี้ ซึ่งจะต้องเกิดขึ้นในรูปแบบเดียวกันเพื่อให้เลือดสูบฉีดได้ตามปกติ ในภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะถึงตาย สัญญาณไฟฟ้านี้จะไม่สอดคล้องกันอีกต่อไป “ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะสามารถเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ รวมถึงอุณหภูมิที่ลดลง ตัวอย่างเช่น ถ้าใครตกลงไปในน้ำเย็นและเกิดภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ บุคคลนี้มักจะเกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแล้วจมน้ำตาย” เฟนตันกล่าว ในระหว่างการศึกษา นักวิจัยได้บันทึกการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบคลื่นหัวใจที่อุณหภูมิ 38 องศาเซลเซียส และ 23 องศาเซลเซียส "คลื่นกระตุ้นในหัวใจกระต่ายลดลงมากกว่าครึ่งในช่วงอุณหภูมิสุดขั้ว ในขณะที่หัวใจจระเข้แสดงการเปลี่ยนแปลงมากที่สุดเพียงประมาณ 10% Conner Herndon ผู้เขียนร่วมและผู้ช่วยวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาจาก School of Physics กล่าว "เราพบว่าเมื่อความยาวคลื่นเชิงพื้นที่ถึงขนาดของหัวใจ กระต่ายสามารถเกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะได้เอง แต่จระเข้จะรักษาความยาวคลื่นนี้ให้อยู่ในเกณฑ์ที่ปลอดภัยเสมอ" เขากล่าวเสริม ในขณะที่จระเข้สามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างโดยไม่เสี่ยงต่อการบาดเจ็บที่หัวใจ แต่ระบบป้องกันในตัวของพวกมันก็มีข้อเสียคือ มันจำกัดอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุด ทำให้ไม่สามารถใช้พลังงานเพิ่มเติมในกรณีฉุกเฉินได้ ในทางกลับกัน กระต่ายและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเลือดอุ่นอื่นๆ คลื่นหัวใจ สามารถรองรับอัตราการเต้นของหัวใจที่สูงขึ้นซึ่งจำเป็นต่อการรักษาเมแทบอลิซึมที่กระตุ้นและกระตุ้นความร้อน แต่พวกมันต้องเผชิญกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะและความเปราะบางที่สำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ นักฟิสิกส์จาก Georgia Tech ร่วมมือกับนักชีววิทยาสองคนในการศึกษานี้ รวมถึง Henry Astley อดีตเพื่อนหลังปริญญาเอกของ Georgia Tech ปัจจุบันเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ใน Biomimicry Research and Innovation Center ที่ภาควิชาชีววิทยาของมหาวิทยาลัย Akron “ฉันรู้สึกประหลาดใจเล็กน้อยกับความแตกต่างที่มากมายขนาดนี้ ทั้งความยืดหยุ่นที่แท้จริงของหัวใจจระเข้และความเปราะบางของหัวใจกระต่าย ฉันไม่ได้คาดคิดมาก่อนว่าหัวใจกระต่ายจะหลุดออกจากกันอย่างง่ายดายเช่นนี้” แอสต์ลีย์. อุณหภูมิที่ต่ำลงเป็นสาเหตุหนึ่งของภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ซึ่งคลื่นไฟฟ้าที่หมุนเร็วอาจทำให้หัวใจเต้นเร็วขึ้นและเร็วขึ้น ส่งผลให้การทำงานของหัวใจลดลงและอาจทำให้หัวใจวายเฉียบพลันได้ การลดอุณหภูมิของร่างกาย ซึ่งมักทำกับผู้ป่วยก่อนการผ่าตัดบางอย่าง อาจทำให้หัวใจเต้นผิดจังหวะได้ นักวิจัยยอมรับว่าการศึกษานี้จะช่วยให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าหัวใจทำงานอย่างไร และอะไรเป็นสาเหตุของภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะถึงตายได้ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเกิดขึ้นเมื่อหัวใจไม่สามารถสูบฉีดเลือดได้อย่างถูกต้องอีกต่อไป ผู้เขียนยังพิจารณาว่าการวิจัยเป็นขั้นตอนที่มีแนวโน้มไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสรีรวิทยาของหัวใจและวิธีช่วยลดความเสี่ยงต่อภาวะหัวใจล้มเหลว จนถึงเดือนธันวาคม 2020 เมื่อโควิด-19 ครองตำแหน่งสูงสุด โรคหัวใจเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้น ๆ ในสหรัฐอเมริกาและในประเทศอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ โดยมีผู้เสียชีวิตด้วยโรคหัวใจมากกว่าสาเหตุการตาย 2 ประการถัดไปรวมกัน Astley กล่าวว่างานวิจัยนี้ทำให้เข้าใจโลกธรรมชาติอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น และเข้าใจกลไกการเผชิญปัญหาที่แตกต่างกันของสัตว์เลือดเย็นและเลือดอุ่น ผู้ร่วมเขียน Tomasz Owerkowicz รองศาสตราจารย์ภาควิชาชีววิทยาแห่ง California State University, San Bernardino พิจารณาข้อค้นพบนี้ว่า "ปริศนาอีกชิ้นหนึ่งที่ช่วยให้เราตระหนักว่าสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์นั้นเจ๋งแค่ไหน และพวกมันมีกลอุบายต่างๆ มากมายเพียงใด แขนเสื้อของพวกเขา” เขาแสดงความหวังว่านักวิจัยจำนวนมากจะทำตามตัวอย่างของพวกเขาและใช้แบบจำลองสัตว์ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมในการวิจัยในอนาคต "ทุกคนศึกษาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แมลงวันผลไม้ และปลาม้าลาย มีทรัพยากรมหาศาลในบรรดาสัตว์ป่าที่ยังไม่ถูกนำเข้าห้องทดลองซึ่งมีสรีรวิทยาที่ประณีตเช่นนี้ ซึ่งกำลังรอการค้นพบ สิ่งที่เราต้องทำก็คือ ดูสิ” เขาพูด