Simulando la circulación de la sangre en una supercomputadora

En el interior de una arteria cualquiera del cuerpo humano, reina una agitación constante: los glóbulos discurren de modo abrupto entre cientos de ellos, chocando contra otras células y contra las paredes a medida que avanzan. La gran cantidad de variables implicadas en este desplazamiento, y la inmensidad del sistema circulatorio humano, han evitado que los científicos documenten en profundidad la agitación que se da en los vasos sanguíneos.

Este bullicio es tema de estudio en el campo de la ciencia que se conoce como biofísica, ya que como mejor se describen las fuerzas que gobiernan los movimientos de los glóbulos rojos de la sangre a esta escala es mediante las leyes de la física.

De hecho, es posible mapear la circulación sanguínea con ayuda de las matemáticas. Eso es exactamente lo que un equipo de científicos de la Universidad Brown dirigido por G. E. Karniadakis y un grupo de expertos del Laboratorio Nacional estadounidense de Argonne están haciendo en la supercomputadora del laboratorio, con la esperanza de que un mejor mapeo conduzca a mejores diagnósticos y tratamientos para los pacientes con problemas de circulación sanguínea.

Aunque se ha recorrido un largo camino desde los antiguos griegos, quienes creían que el hígado producía la sangre, hay mucho que no sabemos de ella. Las supercomputadoras más modernas y potentes han permitido que los científicos creen modelos detallados del flujo sanguíneo que ayudan a los médicos a conocer mejor lo que sucede a escala molecular y, en consecuencia, cómo tratar más eficazmente enfermedades del corazón y la sangre.

Una parte del estudio consiste en mapear de modo muy detallado cómo se mueven los glóbulos rojos a través del cerebro.


Los glóbulos rojos son blandos y elásticos; necesitan comprimirse y flexionarse al pasar a través de pequeños capilares, para llevar la sangre a todas las áreas del cerebro.

Sin embargo, las células infectadas por la malaria se endurecen y se adhieren a las paredes, lo que acaba taponando los vasos sanguíneos. Las víctimas mortales de la malaria mueren por falta de oxígeno en el tejido cerebral. Un conocimiento más completo de cómo se mueve la sangre a través del cerebro permitiría a los médicos conocer con mayor precisión el progreso de enfermedades que afectan de un modo u otro a su circulación.




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