Ani kalp ölümlerinin (AKÖ) biyofiziksel, fizyolojik ve fizyopatolojik mekanizmalarının son çalışmalara göre algoritmik, matematiksel modellenmesi
Algorithmic and mathematical modelling of sudden cardiac death according to recent studies of biophysical, physiologic, and pathophysiologic mechanisms
Yazar: SİNAN İBAGÜNER
Danışman: PROF. DR. BEKİ KAN
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
İnsanların yaklaşık yarısının kalp ve damarsal nedenlerden dolayı öldüğü günümüzde iyice bilinmektedir. Kalp ve damarsal nedenlerden dolayı ölümlerin hemen hemen yarısı da ani kalp ölümünden (AKÖ) kaynaklanmaktadır. Her ne kadar birçok çalışma yapılmışsa da, AKÖ'nün gizemi üzerindeki bulut aralanamamıştır. Her dört kişiden birinin gelecekte AKÖ'ye maruz kalacağı düşünülürse, bunun insanlık sorunu olduğu belirgindir.Bu çalışmada, AKÖ özellikle biyofizik, fizyoloji ve fizyopatolojik mekanizmalar açısından son bilimsel çalışmalara göre incelendi ve bağıl algoritmik, matematiksel modeller tasarlandı. Bu çalışmaya göre AKÖ çok süratli olaylar zinciri olup, tetikleyici dört başlatıcı nedenden herhangi biri kalan üçünü tetikleyebilmektedir. Dört başlatıcı neden ventriküler taşiaritmiler, koroner iskemi, sol ventriküler pompa yetmezliği ve sempatik hiperaktivasyondur.Yukarda belirtilen bu dört zincirleme olgu nedeniyle AKÖ aşamaları bir kez başlayınca sistemik vasküler direnç artacak ve sol ventrikül bu artyükün üstesinden gelemeyecektir. Böylelikle daha çok sempatik hiperaktivasyon sistemik vasküler direnci daha da arttırarak kısır döngüyü başlatacaktır. Bu kısır döngü geri dönüşümlü sistemlere ilişkin incelendi ve kuramsal olarak negatif geri-beslemeli sistemin (NGBS), pozitif geri-beslemeli sisteme (PGBS) dönüştüğü belirlendi. Eğer bu PGBS, geri çevrilip NGBS olmazsa, kesin olarak AKÖ ile sonuçlanacaktır. Bu çalışmada AKÖ sürecini durdurmak için sistemik vasküler direncin olabildiğince hızlı azaltılması gereği ve bunu yapmak için de sempatik hiperaktivasyon fazında bulunan baroreseptör refleksinin dışarıdan tersine aktive edilmesi gerektiği gösterildi.Uygun ve ulaşılabilir anatomik konumu nedeniyle glosofaringeal sinir (IX) baroreseptör refleksinin parasempatik hiperaktivasyona dönüşümü için kolayca uyarılabilir, böylelikle sistemik vasküler dirençte azalma gerçekleşir.Anahtar Kelimeler: Ani kalp ölümü, kardiyovasküler sistem, koroner arter, fibrilasyon.

Abstract:
Today it is well known that about half of the people die from cardiovascular reasons. Almost half of the cardiovascular deaths are directly due to sudden cardiac death (SCD). Despite numerous studies, the cloud that covers the mystery of SCD has not been unveiled. Since one out of four persons may be exposed to this condition, it is one of the main concerns of humanity.In this study, SCD has been investigated particularly in terms of biophysical, physiologic, and pathophysiologic mechanisms related to recent scientific studies and relevant algorithmic, mathematical models have been designed. According to this study SCD is a very rapid chain of events which can be triggered by any of the four initiating causes which in turn can trigger the remaining three. These four initiating causes are ventricular tachyarrhythmias, coronary ischemia, left ventricular pump insufficiency and sympathetic hyperactivation. Once initiated due to this chain of four events defined above, systemic vascular resistance will increase and the left ventricle will not be able to overcome this afterload. More sympathetic hyperactivation will end up with more increase in systemic vascular resistance, starting a vicious cycle. This vicious cycle is investigated on the basis of feed-back systems (FBS) and according to theory, in order to prevent SCD positive feed-back system (PFBS) should be switched to negative feed-back system (NFBS).If this PFBS can not be switched back to NFBS, certainly it will end up in SCD. In this study it has been found that to stop the process of SCD, systemic vascular resistance must be lowered as quickly as possible and to do this, the baroreceptor reflex which is in sympathetic hyperactivation phase must be inversely activated by external means. Due to suitable and accessible anatomic position, the glossopharyngeal nerve (IX) can be easily stimulated to switch the baroreceptor reflex to parasympathetic hyperactivation which will end up in decreasing systemic vascular resistance. Once PFBS is switched to NFBS in a reasonable time, every parameter will be optimized.Keywords: Sudden cardiac death, cardiovascular system, coronary artery, fibrillation.