СЕРДЕЧНЫЕ ИМПЛАНТАТЫ: ЧУДЕСА СОВРЕМЕННОЙ КАРДИОЛОГИИ

Й.К. Сатторов; Г.Ш игиталиева

433

ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 10

YURAK IMPLANTATLARI: ZAMONAVIY KARDIOLOGIYANING MO’JIZALARI

Y.K. Sattarov

1

G.Sh. Yigitaliyeva

2

Toshkent Davlat Tibbiyot Universiteti, Toshkent, Oʻzbekiston

Informatika va biofizika kafedrasi, assistenti

1

2-son davolash ishi, I bosqich talabasi

2

https://doi.org/10.5281/zenodo.17409112

Annotatsiya.

Ushbu maqolada yurak implantatlari va ularning biofizik asoslari tahlil

qilinadi. Zamonaviy kardiologiyada qo‘llanilayotgan yurak stimulyatorlari, sun’iy yurak
klapanlari hamda yurakni to‘liq almashtiruvchi mexanik implantatlarning ishlash prinsiplari,
ularning elektromagnit, mexanik va biokimyoviy o‘zaro ta’siri yoritiladi. Shuningdek, yurak
implantatlari yordamida yurak faoliyatini tiklash va nazorat qilishning biofizik mexanizmlari
ham tahlil etiladi. Tadqiqot biofizikaning amaliy yo‘nalishlaridan biri sifatida yurak tizimi
faoliyatini modellashtirishda katta ahamiyatga ega.

Kalit so‘zlar:

Yurak implantati, kardiostimulyator, biofizika, elektromagnit maydon,

sun’iy yurak, kardiologiya, bioelektrik signallar.

СЕРДЕЧНЫЕ ИМПЛАНТАТЫ: ЧУДЕСА СОВРЕМЕННОЙ КАРДИОЛОГИИ

Аннотация.

В данной статье рассматриваются сердечные имплантаты и их

биофизические

основы.

Анализируются

принципы

работы

современных

кардиостимуляторов, искусственных клапанов сердца и полностью механических
имплантатов, заменяющих сердце. Особое внимание уделено электромагнитным,
механическим и биохимическим взаимодействиям, обеспечивающим их функционирование.
Также обсуждаются биофизические механизмы восстановления и контроля сердечной
деятельности с помощью имплантатов. Работа имеет важное значение для
моделирования сердечно-сосудистой системы в рамках прикладной биофизики.

Ключевые слова:

Сердечный имплантат, кардиостимулятор, биофизика,

электромагнитное поле, искусственное сердце, кардиология, биоэлектрические сигналы.

HEART IMPLANTS: MIRACLES OF MODERN CARDIOLOGY

Abstract.

This article explores cardiac implants and their biophysical principles. It

analyzes the operation of modern pacemakers, artificial heart valves, and fully mechanical heart
replacement devices, focusing on their electromagnetic, mechanical, and biochemical
interactions. The biophysical mechanisms of restoring and controlling cardiac activity through
implants are also discussed. This study highlights the importance of bioelectrical and
biomechanical modeling of the heart system as a practical application of biophysics.

Keywords:

Cardiac implant, pacemaker, biophysics, electromagnetic field, artificial

heart, cardiology, bioelectrical signals.

Kirish

XXI asr tibbiyoti fan va texnologiyaning uyg‘unlashuvi asosida yangi bosqichga

ko‘tarildi. Ayniqsa, kardiologiya sohasida yurak faoliyatini sun’iy yo‘l bilan qo‘llab-
quvvatlovchi yoki to‘liq almashtiruvchi implantatlar yaratilishi inson hayotini saqlab qolishda
haqiqiy inqilob bo‘ldi [1], [2]. Bugungi kunda yurak implantatlari yurak yetishmovchiligi,
aritmiya, tug‘ma yurak nuqsonlari va yurak mushaklarining degenerativ o‘zgarishlarini
davolashda eng samarali vositalardan biri sifatida tan olinmoqda [3].

434

ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 10

Yurak implantatlari deganda inson yuragi faoliyatini tiklash yoki uni sun’iy tarzda

almashtirish uchun ishlab chiqilgan biotibbiy qurilmalar tushuniladi [4]. Ular orasida yurak
stimulyatorlari (kardiostimulyatorlar), defibrillyatorlar, sun’iy yurak klapanlari, hamda to‘liq
mexanik yuraklar mavjud [5]. Bu qurilmalar biofizik prinsiplar asosida, ya’ni elektr impulslari,
mexanik harakatlar, bosim va oqim dinamikasi, shuningdek, biokimyoviy muvozanat orqali
ishlaydi [6].

Biofizika fanining asosiy maqsadlaridan biri — tirik tizimlarda energiya almashinuvi,

modda va signal uzatish mexanizmlarini o‘rganishdir [7]. Yurak implantatlari bu jarayonlarning
sun’iy modellashtirilgan namunasi bo‘lib, ular inson organizmida tabiiy yurakning elektr va
mexanik faoliyatini takrorlashga qaratilgan [3]. Masalan, yurak stimulyatorlari yurak
mushaklariga elektr impulslarini yuborib, yurak qisqarishlarini boshqaradi; bu jarayon
bioelektrik signallar va elektrofiziologik qonuniyatlarga asoslanadi [2]. Shu bois yurak
implantatlari biofizik nuqtai nazardan murakkab boshqaruv tizimi hisoblanadi [8].

Yurak implantatlari nafaqat klinik jihatdan, balki ilmiy-tadqiqot nuqtai nazaridan ham

katta ahamiyatga ega [5]. Ular inson yurak tizimini modellashtirish, yurak mushaklari
hujayralarining ion kanallari faoliyatini o‘rganish, qon oqimining gidrodinamik xususiyatlarini
tahlil qilish kabi ko‘plab biofizik masalalarni chuqur o‘rganishga imkon beradi [6], [9].

Shuningdek, implantatlarning ishlashida elektromagnit maydonlar, metall va biopolimer

materiallar o‘rtasidagi o‘zaro ta’sir, energiya almashinuvi va issiqlik muvozanati kabi jarayonlar
ham muhim rol o‘ynaydi [10].

Hozirgi kunda dunyo miqyosida yurak implantatlari texnologiyasi tobora takomillashib

bormoqda [1]. Smart-implantlar, ya’ni raqamli boshqaruv tizimiga ega yurak stimulyatorlari,
o‘z-o‘zini energiya bilan ta’minlay oluvchi generatorlar va biomoslashuvchan materiallardan
yasalgan klapanlar ishlab chiqilmoqda [5], [8]. Ular yurak faoliyatini real vaqt rejimida kuzatish,
yurak ritmidagi o‘zgarishlarga avtomatik javob berish, shuningdek, inson tanasi bilan to‘liq
biofizik muvofiqlikka erishish imkonini beradi [9].

Yurak implantatlari bo‘yicha olib borilayotgan tadqiqotlar tibbiyot va biofizika

o‘rtasidagi chuqur integratsiyani ifodalaydi [7]. Ular nafaqat yurak faoliyatini tiklash, balki inson
organizmining energiya almashinuvi, signal uzatish va hujayra faoliyatining fizik asoslarini
yanada chuqurroq anglashga yordam beradi [3], [8]. Shu sababli yurak implantatlarini o‘rganish
nafaqat amaliy ahamiyatga, balki nazariy biofizik qiymatga ham ega bo‘lib, u kelajakdagi
biotibbiy innovatsiyalar uchun mustahkam ilmiy poydevor yaratadi [9], [10].

Material va metodlar

Ushbu tadqiqotda yurak implantatlarining biofizik asoslari, ularning ishlash mexanizmlari

hamda inson yurak tizimi bilan o‘zaro ta’siri tahlil qilindi. Ish nazariy-tahliliy yo‘nalishda olib
borildi va quyidagi manbalar hamda metodologik yondashuvlarga tayandi:

1. Adabiyot manbalari

Tahlil jarayonida xalqaro ilmiy bazalar (PubMed, Scopus, Web of Science, Google

Scholar) hamda Jahon sog‘liqni saqlash tashkiloti (JSST), Amerika yurak assotsiatsiyasi (AHA),
Yevropa kardiologiya jamiyati (ESC) va boshqa yetakchi tashkilotlarning ilmiy hisobotlari
o‘rganildi. Asosiy e’tibor quyidagi masalalarga qaratildi:



Yurak implantatlarining turlari va ularning texnologik rivojlanishi;



Yurakning bioelektrik va biofizik faoliyatini tiklash mexanizmlari;



Elektromagnit maydonlarning yurak faoliyatiga ta’siri;



Biokompatibil materiallarning yurak to‘qimalari bilan o‘zaro aloqasi;

435

ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 10



Yurak implantatlarining energiya almashinuvi va signal uzatish tizimlari.
2.

Nazariy asoslar

Tadqiqot biofizika va elektrofiziologiya qonunlariga tayangan holda olib borildi. Yurak

implantatlarining ishlash mexanizmi quyidagi darajalarda tahlil qilindi:



Molekulyar daraja

– yurak hujayralarining ion kanallari faoliyati, membrana potentsiali

va elektr impulslarining hosil bo‘lishi;



To‘qima darajasi

– yurak mushaklari qisqarishi, mexanik kuchlanish va energiya

uzatilish jarayonlari;



Tizimli daraja

– yurakning umumiy gemodinamikasi, qon bosimi va yurak ritmining

boshqarilishi.

3.

Metodologik yondashuvlar



Bioelektrik tahlil:

Yurak stimulyatorlarida elektr impulslarning chastotasi, amplitudasi

va ularning miokard to‘qimasiga o‘tish samaradorligi tahlil qilindi.



Biomekanik modellashtirish:

Sun’iy yurak klapanlari va mexanik yuraklarning oqim

dinamikasi, bosim farqlari va energiya sarfi matematik modellar yordamida o‘rganildi.



Tizimli tahlil:

Yurak implantatlari yordamida yurak faoliyatini nazorat qilishning

biofizik prinsiplari, ya’ni signal uzatish, qayta aloqa va regulyatsiya mexanizmlari solishtirildi.



Statistik tahlil:

Olingan ma’lumotlar xalqaro klinik tajriba natijalari bilan taqqoslanib,

samaradorlik ko‘rsatkichlari baholandi.

4.

Tadqiqot obyekti va materiali

Ishda mavjud ilmiy adabiyotlar, tibbiy texnik spetsifikatsiyalar, klinik tadqiqotlar va

tajribaviy modellar asos qilib olindi. Bevosita bemorlar ustida amaliy tadqiqot olib borilmagan.

Asosiy ma’lumotlar kardiostimulyatorlar, defibrillyatorlar va sun’iy yurak tizimlari

bo‘yicha olingan xalqaro ilmiy nashrlarga asoslangan.

5.

Metodlar integratsiyasi

Olingan ma’lumotlar biofizika, fiziologiya, bioximika va tibbiy muhandislik fanlari bilan

uzviy bog‘liq holda tahlil qilindi. Natijada yurak implantatlarining biofizik modeli, ya’ni elektr,
mexanik va biokimyoviy jarayonlarning o‘zaro muvofiqligi asosida ishlovchi tizim sifatida
konseptual tavsif yaratildi.

Natijalar va ularning muhokamasi

Tadqiqot natijalari yurak implantatlarining biofizik asoslarini chuqur o‘rganish yurak

faoliyatini sun’iy yo‘l bilan tiklash jarayonini yanada mukammallashtirish imkonini berishini
ko‘rsatdi. Quyidagi ilmiy yondashuvlar asosiy ahamiyatga ega bo‘ldi:



Elektrofiziologik modellashtirish

– yurakning tabiiy elektr faoliyatini qayta tiklashda

optimal impuls parametrlari aniqlanadi.



Energiya muvozanati tahlili

– implantatlarda energiya sarfi va regeneratsiyasi (masalan,

harakat energiyasidan yoki qon oqimidan zaryad olish) modellashtirildi.



Materialshunoslik yondashuvi

– biokompatibil materiallar (titan, silikongrafen, polimer

kompozitlar) yurak to‘qimalari bilan mexanik va elektrokimyoviy uyg‘unligi tahlil qilindi.



Axborot uzatish tizimlari

– yurak implantatlarining nerv va elektr signallarni qabul

qilish hamda javob impulslarini uzatish mexanizmlari baholandi.



Biofizik monitoring

– yurak ritmi, qon bosimi va oksigenatsiya darajasini real vaqt

rejimida kuzatish texnologiyalari o‘rganildi.

436

ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 10

Natijalar shuni ko‘rsatdiki, yurak implantatlarida biofizik jarayonlarning muvozanatli

ishlashi — elektr, mexanik va biokimyoviy tizimlarning sinxronligi — implantatning
samaradorligi va inson hayotining sifatini belgilovchi asosiy omildir.

Xulosalar

Xulosa qilib aytganda, yurak implantatlari zamonaviy biotibbiyot va biofizikaning eng

yirik yutuqlaridan biri hisoblanadi. Ular yurak faoliyatini tiklash, yurak ritmini barqarorlashtirish
va bemorning hayot sifatini yaxshilashda beqiyos ahamiyatga ega. Biofizik nuqtai nazardan, bu
qurilmalar tirik tizimlarning tabiiy elektromagnit va mexanik muvozanatini qayta yaratadi.

Yurak implantatlarini yanada mukammallashtirish uchun biofizik tahlil, modellashtirish,

materialshunoslik va energiya muvozanati nazariyalarini chuqurlashtirish zarur. Kelgusida yurak
implantatlarida sun’iy intellekt, nanomateriallar va bioenergetik regulyatsiya tizimlarini qo‘llash
orqali yanada yuqori darajadagi moslashuvchan va xavfsiz kardioprotezlar ishlab chiqish
imkoniyati mavjud.

Foydalanilgan adabiyotlar

1.

Naumova N.

Bioengineering the Cardiac Conduction System

.

PMC

, 2021.

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8365186/

2.

Al-Khatib S.M.

Cardiac Implantable Electronic Devices

.