При инфаркте миокарда из-за остро возникшей недостаточности кровотока, при которой нарушается доставка кислорода к сердцу, наблюдается некроз сердечной мышцы. Для исследования возникновения и развития данной патологии в будущем могут применяться сложные численные алгоритмы и модели, в основе которых должны быть учтены механические свойства мягких тканей сердца. Ученые из Южной Африки совместно с коллегами из Пермского Политеха провели комплексное исследование механических свойств разных отделов сердца и оценили их деформационные свойства при различных видах нагружения. Результаты продемонстрировали различие в механических свойствах тканей миокарда левого и правого желудочков и межжелудочковой перегородки, а также влияние структуры (ориентация волокон) данных участков на их отклик при растяжении в продольном и окружном направлениях.

Статья опубликована в высокорейтинговом журнале «Frontiers in Bioengineering and Biotechnology», 2025. Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Пермского края в рамках реализации конкурса международных исследовательских групп.

Работа сердца зависит от сложного взаимодействия и сократительной способности разных отделов: двух предсердий, двух желудочков, и сердечных стенок между ними. Для исследования деформационных свойств мягких тканей сердца часто используют образцы, взятые у овец или крупного рогатого скота из-за их анатомического и биомеханического сходства с тканями человека. Однако в основном исследователями проводятся лишь одноосные испытания, то есть ученые рассматривают биомеханическое поведение тканей под нагрузкой лишь в одном направлении, в то время как в реальных физиологических условиях сердце деформируется более сложным образом.

Ученые Южной Африки совместно с коллегами из Пермского Политеха провели комплексные экспериментальные исследования механического поведения миокарда левого и правого желудочков, играющего важную роль при сокращении сердца, а также перегородки между ними с помощью двухосных испытаний на растяжение. Исследование помогло оценить значения характеристик жесткости/податливости мягких тканей при растяжении в двух направлениях.

Для экспериментов исследователи отобрали десять сердец овец. Сначала их помещали в раствор хлорида натрия, нагретый до температуры 37°С, и вырезали квадратные образцы размером 18 × 18 мм из левого и правого желудочков и межжелудочковой перегородки. Во время испытания каждый образец подвергали растяжению в продольном и окружном направлениях до деформации на 40%, имитируя естественные нагрузки во время работы сердца. Таким образом, удалось измерить жесткость тканей, их способность к деформации и выявить зависимость их механических свойств от направления нагрузки.

– Мы выявили значительные различия в биомеханическом отклике образцов в продольном и окружном направлениях. Самые высокие значения модуля Юнга (физическая величина, характеризующая способность материала сопротивляться нагрузке) в исследуемых направлениях были получены для образцов ткани миокарда левого желудочка, что показывает его способность выдерживать бóльшую нагрузку. С другой стороны, миокард правого желудочка была выявлена бóльшая накопленная энергия деформации. У тканей межжелудочковой перегородки наблюдались промежуточные свойства – меньшая жесткость и более низкая накопленная энергия деформации в сравнении с показателями левого и правого желудочков. Это связано со структурными особенностями строения (в частности, влияние ориентации коллагеновых волокон) данных элементов сердца. Работа по исследованию механических свойств имеет решающее значение для разработки цифровых двойников сердца, – рассказывает Алексей Кучумов, заведующий лабораторией биожидкостей ПНИПУ, доктор физико-математических наук.

Комплексное исследование ученых Пермского политеха и Южной Африки открывает новые возможности в изучении сердечно-сосудистых заболеваний и разработке новых цифровых двойников для краткосрочного и долгосрочного прогнозирования методов их лечения.

Что можно увидеть в анализах и исследованиях?

В крови — резкое повышение СРБ(одного из воспалительных маркёров) - 25мг\мл(норма до 5!), а уровень антистрептолизина-О зашкаливал за 850МЕ\мл(тут норма до 200)

На ЭКГ — признаки воспаления сердечной мышцы, на УЗИ сердца — снижение сократимости миокарда.

Напугало ли это пациента как-то? Нет. "Это ж просто цифры". Спрашиваю, а вам кто-то, может быть, рассказал, что значат эти заключения? Нет, да и не интересно было.

И вот, как говорится, мы здесь.
Состояние средней тяжести, на приеме за полчаса температура выросла с 37С до 38.5С, начал тяжело дышать.
Несмотря на все возмущения и требования "волшебной таблетки" вызвана бригада СМП. Пациент осмотрен, снято новое ЭКГ и принято решение о госпитализации.

Чем закончится эта история - неизвестно, но вполне вероятный вариант развития событий такой: госпитализация, постельный режим, мощная терапия под контролем кардиолога и ревматолога и долгое, очень долгое восстановление.

Самое грустное, что такие случаи не являются какими-то супер редкими. Острый стрептококковый тонзиллит может отомстить за игнорирование разнообразными симптомами: от легкой слабости до нарушения функции сердца, почек и суставов. Стоит ли оно того?

Ревматический артрит и миокардит - это не просто слова из учебника, а реальные угрозы, которые могут оставить след на всю жизнь.

Сталкивались ли вы с осложнениями "простой ангины"? Расскажите в комментариях!

Дефицит магния — проблема, которая часто недооценивается, но может оказать серьезное влияние на самочувствие человека. Электролитный баланс, энергетический обмен, мышечная функция, психика, нервная система, кости, зубы, деление клеток, пищеварение… список процессов, в которых участвует магний, практически бесконечен.

Что такое магний и почему он важен для человека?

Наряду с калием и кальцием магний считается важнейшим электролитом. Электролиты относятся к положительно заряженным частицам (ионам). Благодаря этому свойству они участвуют в многочисленных обменных процессах.

Более половины магния содержится в костях, достаточно много минерала в мышцах. В крови находится всего 1% магния. Вещество не может вырабатываться организмом самостоятельно, поэтому оно должно поступать с пищей.

За последние 60 лет содержание Mg во фруктах и овощах снизилось на 20–30%. Кроме того, в рационе современного человека большой процент обработанных продуктов. По оценкам ученых 80–90% магния теряется во время обработки пищи. В результате значительное количество людей имеют дефицит. Вот зачем врачи и нутрициологи рекомендуют пациентам проверить уровень магния.

Причины, способствующие дефициту магния

Несбалансированный рацион или расстройства пищевого поведения могут привести к дефициту магния в организме взрослого человека. Почему еще возникает гипомагниемия? Ниже представлен список факторов, способствующих недостатку минерала:

1. Некоторые хронические заболевания, например, желудочно-кишечные патологии, влияющие на способность организма усваивать или хранить магний.

2. Ряд лекарств, например диуретики, ингибиторы протонной помпы и инсулин, обуславливают снижение уровня магния в организме. Особую актуальность ситуация получает, если препараты необходимо принимать в течение длительного времени или постоянно.

3. Дефицит магния проявляется в результате продолжительного употребления алкоголя, поскольку спиртосодержащие напитки ухудшают способность организма удерживать магний в почках и увеличивают выведение минерала с мочой.

4. С возрастом способность организма усваивать и хранить макроэлемент снижается. Поэтому пожилые люди имеют более высокий риск дефицита магния.

5. После длительного стресса организм будет использовать больше питательных веществ, в том числе магния, что приводит к истощению запасов в теле.

6. Интенсивные физические упражнения и повышенное потоотделение, особенно в жару, могут стать причиной потери магния организмом взрослого человека. Поэтому спортсмены, физически активные персоны и люди, проживающие в жарком климате, подвержены возникновению недостаточности макроэлемента.

7. Хроническая диарея, частая рвота и регулярное использование слабительных препаратов приводят к значительной потере жидкости и электролитов, включая магний.

8. Потребность в магнии увеличивается во время беременности. Это происходит потому, что большее количество элемента выводится с мочой из-за гормональных изменений.

Исследование Департамента биомедицинских наук, в котором участвовали 100 женщин детородного возраста на постоянной основе принимающих гормональные противозачаточные таблетки, показало низкие уровни цинка, селена, фосфора и гипомагниемию.

В зоне риска люди, злоупотребляющие кофе. Напиток известен способностью вымывать электролит из организма.

Какие симптомы указывают на дефицит магния?

Первые признаки дефицита магния обычно неспецифичны. К ним относятся головные боли или хроническая усталость в течение длительного периода времени. По эти проявлениям трудно определить причину состояния.

Только когда дефицит серьезен, появляются более четкие симптомы недостатка магния в организме. К ним относятся мышечные боли, судороги в икрах, повышенная чувствительность к холоду, подергивание мышц в уголках рта и глаз.

Если мышцы сводит судорогой, виновата не мышечная ткань, а нерв, отвечающий за управление волокнами. Мышечная судорога возникает при нарушениях нервной проводимости, и мозг посылает неправильные сигналы. Одной из причин отклонения является дефицит электролитов.

Покалываниями или онемениями в конечностях тело дает понять, что испытывает недостаток минерала. Это явные признаки, которыми проявляется нехватка магния. У некоторых людей с дефицитом присутствует тремор рук.

Для обеспечения магнийзависимых процессов при дефиците магния в крови и мышцах используется запас минерала, который хранится в костях. Это ухудшает состояние зубов, отрицательно влияет на прочность костей, повышает риск остеопороза.

Как еще проявляется дефицит магния? Распространенные симптомы нехватки магния в организме женщин и мужчин таковы:

• внутреннее беспокойство и нервозность;

• хронический стресс;

• расстройства сна, включая бессонницу;

• истощение;

• сердечные аритмии;

• нарушения кровообращения; 

• высокий пульс;

• слабость сердечной мышцы, в частности сокращение насосной мощности;

• повышенное кровяное давление;

• сужении коронарных артерий, снабжающих сердечную мышцу кислородом;

• спазматические желудочно-кишечные жалобы;

• выпадение волос, ломкость ногтей.

Уровень магния негативно сказывается на кишечнике. При нехватке макроэлемента эта часть ЖКТ не может нормально функционировать. Признаком дисбаланса становятся запоры. Почему это происходит?

Во-первых, магний расслабляет мышцы кишечника, обеспечивая правильную перистальтику (ритмичные сокращения) и, как следствие, беспроблемную дефекацию. Во-вторых, минерал «притягивает» воду, что нормализует пищеварение и выведение продуктов жизнедеятельности. Конечно, дефицит магния – не единственная причина запоров. Но чтобы определить источник проблемы, необходимо учитывать и этот фактор.

Как понять, что в организме действительно не хватает магния?

Пациентам, желающим узнать, достаточно ли они получают магния, рекомендуется проверить уровень минерала в цельной крови. Таким образом исследуют не только концентрацию электролита в сыворотке, но и содержание вещества внутри клеток.

Выбор метода оценки объясняется тем фактом, что организм поддерживает стабильность магния в сыворотке. Как отмечалось ранее, при дефиците в ход идет запас вещества из костной ткани, который поступает в кровь. Таким образом, определить концентрацию макроэлемента в сыворотке — не значит понять, что организму не хватает минерала.

Низкие значения Mg в сыворотке связаны с широким спектром неврологических заболеваний, таких как мигрень, депрессия и эпилепсия. Внеклеточный дефицит магния в ЦНС у взрослых мужчин и женщин способствует гипервозбудимости и, в конечном итоге, приводит к гибели нейрональных клеток. Недостаточный уровень минерала может привести к атеросклерозу, кальцификации или тромбозу сосудов, а также ишемической болезни сердца.

Как еще узнать, что в организме не хватает магния и витамина в6? При подозрении на дефицит необходимо проверить содержание веществ в моче. Стоит отметить, что для надежного определения концентрации минерала требуется 24-часовой отбор проб, поскольку циркадный ритм влияет на почечную экскрецию магния. Высокое выведение элемента с мочой указывает на потерю, тогда как низкая экскреция свидетельствует о пониженном всасывании вещества в кишечнике.

Параллельно гипомагниемии (недостаток магния) нередко выявляются нарушения в усваивании калия и кальция. Дефицит витамина в6 часто связан с нехваткой магния. Это можно объяснить тем фактом, что два ингредиента тесно связаны биохимической активностью. Биохимическая активность – это клеточное поглощение магния тканями, в котором участвует витамин В6, тем самым повышая эффективность минерала.

Как и магний, витамин в6 поддерживает нервную систему. В женском организме проявление этого свойства особенно ощущается при ПМС и других гормональных всплесках.

Пищевые источники магния

Обогащение рациона продуктами, богатыми минералом, – первый шаг к преодолению дефицита. Элемент можно найти в следующих источниках:

• какао;

• бананы;

• фасоль;

• шпинат;

• миндаль;

• мангольд;

• семена тыквы;

• нут;

• семена подсолнечника;

• овсянка;

• зародыши пшеницы; 

• гречка;

• пшеничные отруби;

• арахис;

• кешью;

• арахисовое масло.

Если человек понимает, что одной диеты недостаточно, на помощь приходят препараты магния.

Добавки магния

Бисглицинат магния представляет собой органическое соединение, в котором макроэлемент связан с аминокислотой глицин. Такая комбинация существенно повышает скорость абсорбции вещества.

Бисглицинат магния защищает слизистые оболочки пищеварительного тракта взрослых женщин и мужчин, поэтому эта форма особенно рекомендуется людям с чувствительным желудком. Это самый безопасный и оптимальный выбор для лечения существующего дефицита минерала, поскольку соединение подходит для длительного применения.

Исследование, проведенное в 2023 году лабораторией нейровизуализации мозга Австралийского национального университета (ANU), продемонстрировало впечатляющие результаты. Оказалось, что увеличение потребления магния приводит к сокращению возрастного уменьшения главного органа центральной нервной системы. Это означает улучшение когнитивных функций и снижение риска деменции. Эффект особенно заметен среди женщин.

По мнению исследователей, добавки магния оказывают профилактическое действие после сорока лет. Ученые пришли к выводу, что людям всех возрастов следует уделять больше внимания потреблению минерала, чтобы сохранить здоровье мозга в течение длительного времени.

Примером препарата с бисглицинатом магния в составе является Магний B6 Extra Pure от Nooteria Labs. Как и все продукты компании, это средство прошло лабораторные испытания. Капсулы не содержат лактозы, фруктозы, сои, глютена, искусственных красителей и подсластителей, эмульгаторов и стабилизаторов. В составе высокодоступный магний в форме хелата без побочного действия на ЖКТ.

Препарат улучшает сон, устраняет чувство хронической усталости, обеспечивает более глубокую регенерацию мышц после физических нагрузок, поддерживает сердечно-сосудистую и нервную системы.

Рекомендации по применению

По данным «Международного общества исследований магния» для лечения дефицита минерала безопасными считаются дозы от 243 до 486 мг в день. Точную норму определяют в зависимости от пола, возраста и состояния здоровья пациента. Устранение низкого уровня магния в крови входит в компетенцию врачей.

Если потребность в магнии превышена, почки обеспечивают выведение излишка минерала из организма с мочой. Гипермагниемия (избыток элемента) встречается редко. Чаще всего состояние возникает после приема магнийсодержащих препаратов у пациентов с почечной недостаточностью или гипотиреозом. 

Для приема добавок магния время суток не имеет значения. Об этом в своей книге «Нутриентная терапия – практическое руководство» пишет немецкий врач Хелена Орфанос-Бекель. Магний можно принимать до, во время или после еды. Серьезный дефицит предусматривает употребление высоких доз препарата. В этом случае пациентам следует разделить суточную дозу на несколько приемов, чтобы уменьшить нагрузку на ЖКТ.

Если вам нравится наш контент – подписывайтесь на наши группы в Telegram и ВК. Там мы рассказываем самое интересное про работу нервной системы простым языком.

Литература

https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physrev.00012.2014

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22224344/

https://link.springer.com/article/10.1007/s00394-023-03123-x