Uno studio condotto dall’Università di Pisa ha rivelato che la dinamica del sistema cardiovascolare è caratterizzata da una regolarità piuttosto che da un comportamento caotico. Questa scoperta, datata 5 agosto 2025, rappresenta un passo significativo nel campo della bioingegneria e della medicina, fornendo nuove opportunità per la definizione di biomarcatori in grado di valutare il rischio di malattie cardiovascolari.
La ricerca e i suoi autori
La ricerca è stata realizzata grazie alla sinergia tra il Dipartimento di Ingegneria dell’informazione e il Dipartimento di Matematica dell’Università di Pisa. Gli scienziati, tra cui la dottoranda Martina Bianco, il suo supervisore Andrea Scarciglia e Gaetano Valenza, insieme a Claudio Bonanno, hanno affrontato un problema irrisolto nella comunità scientifica sin dagli anni ’90. La loro scoperta ha trovato riconoscimento internazionale, ricevendo il Best Student Paper Award durante la Conferenza della Società internazionale di ingegneria biomedica (EMBC) tenutasi il 16 luglio. Questo evento ha visto la partecipazione di esperti provenienti da oltre 70 nazioni, e l’articolo premiato ha superato la concorrenza di ricerche provenienti da paesi come Cina, Giappone, Australia, Messico, Stati Uniti ed Emirati Arabi.
Analisi della variabilità della frequenza cardiaca
Martina Bianco ha spiegato che gli intervalli di tempo tra i battiti cardiaci formano una serie nota come variabilità della frequenza cardiaca (HRV). Questa serie, ottenuta tramite elettrocardiogramma, è influenzata da vari fattori fisiologici, come le funzioni del sistema nervoso centrale e le fluttuazioni ormonali. Durante il suo lavoro di tesi, Bianco ha sviluppato un metodo per determinare se una serie di dati è l’output di un sistema regolare o caotico. Applicando questo approccio alla serie di dati della frequenza cardiaca, i ricercatori hanno concluso che la dinamica del sistema cardiovascolare è regolare e non caotica, un risultato che apre nuove prospettive per la comprensione del cuore e della sua funzionalità.
Implicazioni per la salute cardiovascolare
La ricerca ha anche sottolineato la possibilità di sviluppare nuovi biomarcatori per quantificare il rischio di malattie cardiovascolari. Valenza, docente di Bioingegneria, ha evidenziato l’importanza di questa collaborazione tra i due dipartimenti, sottolineando come la conoscenza approfondita del sistema cardiovascolare possa avere un impatto significativo sulla salute pubblica. Le malattie cardiovascolari continuano a rappresentare una delle principali cause di morte nel mondo, e l’identificazione di biomarcatori efficaci potrebbe contribuire a migliorare la prevenzione e la diagnosi.
Bonanno, docente di Fisica matematica, ha infine espresso soddisfazione per il riconoscimento ricevuto, che premia non solo il lavoro di tesi di Bianco, ma anche il contributo di Scarciglia e l’importanza della collaborazione tra ricerca di base e applicata. Questo studio rappresenta un esempio di come le competenze matematiche possano essere utilizzate per affrontare sfide nel campo della bioingegneria, aprendo la strada a future innovazioni nel monitoraggio e nella gestione della salute cardiovascolare.
