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Cómo funcionan las Cosas: El Corazón Artificial

El cuerpo humano consta de 78 órganos y 13 sistemas de órganos que trabajan en colaboración como una máquina bien engrasada. Entre los más vitales está el corazón, que bombea 2,000 galones de sangre por día para garantizar que el oxígeno y los nutrientes circulen por todo el cuerpo. A medida que los seres humanos envejecen, el corazón puede comenzar a bombear de manera menos eficiente.

De acuerdo con la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés), cada año más de 3,000 pacientes que sufren de insuficiencia cardíaca necesitan un trasplante de corazón para garantizar su supervivencia, pero tienen que esperar pacientemente hasta que se pueda encontrar un corazón de donante. Desafortunadamente, solo se realizan alrededor de 2,000 trasplantes de corazón al año, dejando a unos pocos miles de personas sin un corazón sano. Afortunadamente, un corazón artificial se puede usar en los casos más graves para permitir que los pacientes regresen a su vida diaria hasta que haya disponible un corazón de donante adecuado.

Para entender cómo funciona un corazón artificial, primero es importante saber cómo funcionan las cuatro cámaras de un corazón humano normal. La sangre circula por todo el cuerpo mediante la entrega de oxígeno a otros órganos desde la aurícula derecha del corazón. La función principal del corazón es bombear esta sangre a través del ventrículo derecho hasta los pulmones, donde se repone con oxígeno. Luego, la sangre vuelve a ingresar al corazón por la aurícula izquierda y se bombea a través del ventrículo izquierdo hacia el resto del cuerpo.

Durante la primera etapa de un latido cardíaco, las dos aurículas se contraen, bombeando la sangre a los ventrículos. Durante la segunda etapa, los ventrículos se contraen, causando que la sangre salga del corazón a través de la arteria pulmonar hacia los pulmones y a través de la aorta hacia el resto del cuerpo.

Contrariamente a la creencia popular, un corazón artificial solo reemplaza los dos ventrículos y se conecta a la aurícula natural. A diferencia del corazón normal, que bombea sangre a los pulmones y al cuerpo al mismo tiempo, un corazón artificial puede expulsar la sangre de un solo ventrículo a la vez.

Actualmente, hay dos diseños principales del corazón artificial que utilizan diferentes métodos para forzar la salida de la sangre de los ventrículos.

SynCardia Systems, Inc. ha desarrollado un corazón con dos ventrículos separados por un diafragma, similar al músculo que se expande y contrae en nuestro cuerpo cuando respiramos. La sangre llena un ventrículo y se expulsa cuando una bomba externa expulsa aire al otro lado del diafragma. Cómo funciona diariamente.com afirma que este modelo ha sido aprobado por la FDA, pero el único inconveniente es que requiere una bomba externa de aproximadamente 13 libras y media que quepa en una mochila.

Tener partes externas puede aumentar el riesgo de infección. AbioCor, el corazón artificial desarrollado por AbioMed, aborda este problema al tener todos los componentes necesarios dentro del cuerpo. En lugar de un diafragma y una bomba de aire, este corazón utiliza una bomba hidráulica. De acuerdo con howstuffworks.com, cuando el líquido hidráulico se mueve hacia la derecha, la sangre en el ventrículo derecho se bombea a los pulmones. Por el contrario, cuando el líquido hidráulico se mueve hacia la izquierda, la sangre en el ventrículo izquierdo se bombea al resto del cuerpo.

Ambos corazones artificiales necesitan una fuente de energía para garantizar que el corazón late continuamente para que el paciente no sucumbe a un paro cardíaco. El Corazón Artificial SynCardia Total tiene dos baterías recargables externas y también se puede conectar a una toma de corriente de pared. El Abicor heart también tiene una batería externa, pero utiliza un sistema inalámbrico de transferencia de energía para transmitir energía a través de la piel sin penetrar en la superficie.

Generalmente, los corazones están hechos de titanio y plástico. Uno de los mayores desafíos es insertar un objeto artificial en el cuerpo y hacer que el cuerpo lo acepte. Durante una cirugía de siete horas, se utilizan cientos de puntos de sutura para unir el dispositivo artificial al tejido natural del paciente con tejido sintético llamado injertos.

Los corazones artificiales han sido un éxito creciente a medida que la tecnología continúa mejorando, lo que permite a los pacientes vivir más tiempo con el corazón sin riesgo de infección. El año pasado fue monumental para SynCardia Systems, Inc. como la compañía completó con éxito 125 implantes. Según el New England Journal of Medicine, el 79 por ciento de los pacientes que reciben un trasplante sobreviven el tiempo suficiente para recibir un corazón de donante. Sin embargo, escapar de la muerte tiene un precio: cubrir el costo de un corazón artificial requiere aproximadamente 1 125,000, y una tarifa de mantenimiento anual de 1 18,000.

Después de más de 900 implantes exitosos, el corazón artificial continúa mejorando para que los pacientes puedan vivir más tiempo y sin infecciones. Sin embargo, encontrar un corazón de donante sigue siendo la mejor opción para los pacientes.