为什么胸部的一击可以杀死或拯救你

对胸部的打击会产生强烈的对比效果。例如，一些棒球运动员在被棒球击中胸部后死亡，而患有致命心律失常的患者则通过适当的时间重击胸部而获救。科学家们知道这样的打击会对心脏组织造成快速的压力，但他们仍然不完全了解打击是如何影响心脏功能的。EPFL软传感器实验室和伯尔尼大学(集团Rohr)生理学系的研究人员开发了一种实验装置，可以让科学家对生物工程心脏组织进行高动态应变循环，并测量其电生理反应。他们的研究成果刚刚发表在自然通讯．

正常的心跳是机电耦合过程的结果。更具体地说,电脉冲包裹整个心并“命令”心肌收缩。每次收缩，血液从心脏喷射出来，从而确保循环的稳定。该研究的合著者、EPFL博士后Matthias Imboden说:“这种耦合是必不可少的，因为它使我们的心脏以有规律的速度跳动。”他在生理学系进行了部分研究。

直到最近，科学家们还认为，对胸部的打击可能会造成致命的影响，或者相反，通过适当的时间对胸部的重击来拯救心脏骤停的患者，是干扰电脉冲传输的压力的结果，从而导致心跳中断。但此前没有实验室系统可以验证这一假设。该研究的合著者、伯尔尼大学教授斯蒂芬·罗尔(Stephan Rohr)说:“我们确实有复制细胞菌株的方法，但他们创造菌株的速度太慢，无法真正复制打击过程中发生的情况。”

在实验室里复制打击效果

研究者的实验设备可以使心脏组织的应变模式非常接近真实的胸部冲击。它由可拉伸、极薄的金电极和碳电极沉积在硅胶膜上组成。“碳电极在心脏组织中产生压力，而金电极测量细胞电生理反应，”软性传感器实验室负责人、EPFL工程学院教授赫伯特·谢伊(Herbert Shea)说。研究人员在生物工程的大鼠心肌细胞链上测试了他们的系统，这些细胞链被放置在电极上，并受到不同的应变模式的影响。

该设备可以产生10%到12%的细胞应变，这与正常心跳时发生的情况一致。然而，它产生的压力比心脏在正常功能下遇到的压力快100倍，就像胸部受到打击时所发生的一样。研究人员的设备是无马达的，是唯一一种能精确复制击打胸部动态的设备，同时允许测量应变对心脏组织电生理学的影响。

有了新的发现

研究人员发现，与其他研究的结论相反，甚至非常迅速菌株不影响电脉冲的传播。“这意味着我们需要研究其他可能的解释，来解释致命的打击到底发生了什么胸部罗尔说。“心脏中的应变敏感元件实际上可能不是收缩的心脏细胞本身，而是邻近的结缔组织细胞。”他们的设备也为进一步的研究铺平了道路，例如特定药物或基因疗法对心脏机电耦合有有益的影响。

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