Hjertemassagens frekvens er livsvigtig

Tag et stykke rør af et gennemsigtigt, bøjeligt, men stift materiale, og forbind enderne med et kort stykke af et mere fleksibelt rør, så der dannes en ring. Før ringen lukkes, fyldes der vand i rørene, eventuelt suppleret med et par dråber farvet olie, så man kan se strømningen. Klem nu rytmisk på det bløde rør og se, hvad der sker.

Væsken skvulper ikke bare lidt frem og tilbage. Den begynder at cirkulere i ringen. Fænomenet har været kendt i århundreder, men ingen kunne forklare, hvordan væsken kan strømme rundt i et kredsløb, når der ikke er en ventil, som forhindrer det i at løbe tilbage igen i pauserne imellem kompressionerne.

Når man giver en person hjertemassage ved at presse brystkassen hårdt sammen i rytmiske tryk, udfører man det samme "eksperiment". Her er virkningen bare livsvigtig. Derfor er det vigtigt at vide, hvad der sker. Forsøg på New York University, NYU, har vist, at væsken faktisk kan bringes til både at stoppe og skifte retning i plastrørene. Omsat til hjertepatienten betyder det, at man kan slå ham/hende ihjel, når man yder førstehjælp.

Eunok Jung udviklede en matematisk model, som simulerer en ventilløs pumpe, VP, på en computer. Den virtuelle væske er todimensional for at gøre beregningerne simple, men resultaterne var interessante. Når Jung øgede frekvensen af pumpningen, øgedes strømningshastigheden, men ved en frekvens på omkring tre pumpetryk pr. sekund, standsede strømningen og bevægede sig derefter den anden vej rundt. Hun øgede frekvensen yderligere, og ved fem tryk pr. sekund vendte strømningen igen. Dette fænomen viste sig også ved yderligere voksende frekvenser. Ingen af dem, der havde observeret VP-fænomenet i de sidste hundreder af år, havde beskrevet det, som Jung så i computersimulationen. Så hendes første tanke var naturligt nok, at det måtte skyldes en fejl i simulationsmodellen. Hun kunne ikke se nogle fejl, men den var trods alt todimensional. Mon fænomenet optrådte i væske i tre dimensioner?

Jung var heldig at være på lige præcis på NYU Courant Institute of Mathematical Sciences. Det er nemlig et af de eneste matematikinstitutter i verden, som har sit eget laboratorium. I instituttets WetLab bekræftede Jung hurtigt sin opdagelse i virkeligheds verden med et par stykker gummislange.

Opdagelsen er relevant for menneskelige fysiologiske fænomener. I 3.-4. uge af fostertilværelsen pumper vort hjerte blod, men det har endnu ikke udviklet hjerteklapperne, dvs. ventilerne. Mere dramatisk er den type ventilløs pumpning, som finder sted, når man giver hjertemassage, og så er Jungs opdagelse i bogstavelig forstand livsvigtig. For den viser, at den frembragte pumpning af blodet kan afhænge helt af frekvensen, der masseres med. Gør det forkert, og blodet standser helt op - eller endnu værre: løber den forkerte vej i årerne. Hendes mærkelige opdagelse, bekræftet med et stykke plastslange, er måske ikke en af videnskabens mest glamorøse resultater, men en dag redder den måske dit liv, skriver New Scientist.