Research on Biomedical Engineering
https://rbejournal.org/article/5889fb7b5d01231a018b4652
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Original Article

Estimação da fração de recirculação de Ca2+ em ventrículo de rato: influência da abordagem experimental

Estimation of Ca2+ recirculating fraction in rat ventricle: influence of the methodological approach

Bassani, Rosana Almada; Ferraz, Sandro A.; Bassani, José Wilson Magalhães

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Resumo

A fração de recirculação de Ca2+ (RF) determinada em miocárdio isolado tem sido considerada uma estimativa da fração do Ca2+ ativador da contração que circula entre o citoplasma e o retículo sarcoplasmático (SR) durante a atividade. RF é representada pelo coeficiente angular da reta que descreve a relação entre as ampli tudes de contrações sucessivas (B1 , B2 ...Bn ) durante a extinção de potenciação contrátil. Neste estudo, induzimos potenciação por pausas estimulatórias (o método mais frequentemente utilizado) e por aumento da frequência estimulatória em músculo ventricular isolado de ratos adultos e em desenvolvimento. A tensão isométrica foi medida durante estimulação a 1 Hz. Em adultos, a relação Bn vs. Bn+1 foi significativamente linear e os valores de RF foram semelhantes (~0.92) com ambos os métodos. Em corações de ratos imaturos, esta relação foi linear quando potenciação foi induzida por aumento de frequência, mas nem sempre quando o método de potenciação por pausa foi usado. RF aumentou com a idade (P<0.01), como esperado, considerando-se a maturação pós-natal do SR. No entanto, os valores de RF foram bem meno res (P<0.01) com o uso de pausa (~0.1-0.4 durante as primeiras 3 semanas após o nascimento), do que com a indução de potenciação por aumento da frequência estimulatória (~0.6-0.8). Nossos resultados sugerem que esta última abordagem permite estimativas confiáveis de RF, e apontam a necessidade de cautela ao utilizar o método da pausa para determinar RF em condições que afetem a relação força-intevalo, como, por exemplo, o desen volvimento pós-natal e patologias cardiovasculares.

Palavras-chave

Ciclagem celular de Ca2+, Potencialização da contração.

Abstract

Ca2+ recirculating fraction (RF) has been determined in iso lated myocardium as an estimate of the fraction of activa tor Ca2+ that circulates between cytoplasm and sarcoplas mic reticulum (SR) during activity. RF is represented by the slope of the linear relationship between the amplitude of successive contractions (B1 , B2 ...Bn) during decay of twitch potentiation. In this study, we induced potentiation by rest (the most frequently employed method) and by rapid pac ing in isolated ventricular muscle from adult and develop ing rats. Measurements were taken at 1 Hz stimulation rate. In adults, the relationship Bn vs. Bn+1 was significantly linear and RF values were similar (~0.92) with both meth ods. In young hearts, this relationship was significantly linear when rapid pacing was used, but poor linearity was observed with the rest-potentiation approach. RF increased with development (P<0.01), which is in agreement with post-natal maturation of cardiac SR. However, RF values were much lower (P<0.01) with the rest approach (~0.1 0.4 over the first three post-natal weeks), compared with rapid pacing (~0.6-0.8). Our results suggest that, whereas reliable RF estimates can be obtained with rapid pacing, care should be taken when using the rest approach to de termine RF in conditions that might affect the interval-force relationship, such as post-natal development and cardio vascular disease.

Keywords

Cell Ca2+ cycling, Myocardium, Post-natal development, Sarcoplasmic reticulum, Twitch-potentiation
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Res. Biomed. Eng.

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