Fatale hartaanvallen claims meer levens dan longkanker, borstkanker en AIDS in combinatie, maar het lijkt erop dat wiskunde, geen medicijn, de sleutel tot het voorkomen van deze sterfgevallen onder jonge mensen houdt.
Ongeveer 200 Australiërs van 25 tot 34 jaar sterven elk jaar van hartaanvallen veroorzaakt door hartritmestoornissen. De meeste zijn ogenschijnlijk gezonde jonge mannen die overlijden binnen vijf minuten van de eerste symptomen - een plotseling onregelmatige of snelle hartslag.
Maar de uitdaging van het ontwerpen van een pacemaker in staat is het corrigeren van een potentieel fatale aritmie is wiskundige, niet medisch, volgens de Universiteit van New South Wales onderzoeker, Dr Adelle Coster.
"Het doel is om een implanteerbare pacemaker dat een abnormaal hartritme kan arresteren voordat het fataal", zegt ze. "De wiskundige uitdaging is het beschrijven van de complexe patronen van elektrische, chemische en neurologische signalen die een potentieel fatale hartaanval veroorzaken.
"Een aritmie is als een kortsluiting aan elektrische systeem van het hart", zegt dr. Coster, die een drie-jaar Australian Research Council te verlenen aan ontwarren van het probleem. "Het onderbreekt het hart ritmische samentrekking en ontspanning, zodat het niet pomp de manier waarop het zou moeten."
Deze abnormale ritme kan zich voordoen wanneer elektrische signalen in het hart trekker snel (tachycardie), langzaam (bradycardie) of chaotisch kloppend (ventriculaire fibrillatie).
"Normaal gesproken, het hart vier kamers contract op een gecoördineerde manier, met het signaal begint in de sinusknoop, die het hart is de natuurlijke pacemaker," zegt ze. "Het signaal gaat vervolgens door een serie van hartkamers en knooppunten, maar problemen kan overal gebeuren op deze route.
"Begrijpen hoe deze signalen te krijgen doorgegeven van cel naar cel is een niet-lineaire dynamische probleem kunnen we wiskundig behandelen door het oplossen van een groot aantal simultane vergelijkingen."
http://www.science.unsw.edu.au
Dr Adelle Coster - (BH) 02-9385 7048 (ah) 0411 156 015
Dan Gaffney - UNSW Science Media - 0411 156 015