|
PresentationsVisualization and analysis of anisotropic propagation of excitation waves in the atrioventricular junction of the lower vertebrates heartLomonosov Moscow State University, department of human and animals physiology 1Lomonosov Moscow State University, department of biophysics Большинство экзотермических животных не способны переносить резкие перепады температуры из-за гемодинамической недостаточности, желудочковой асистолии. Было высказано предположение, что СН возникает в результате блокады атриовентрикулярной (АВ) проводимости. Однако наземные бесхвостые животные являются хорошо известными пойкилотермными животными, демонстрирующими широкий диапазон температурной толерантности, а сердце сопротивляется острым суточным температурным воздействиям. Электрофизиологические механизмы, а также организация AV-проводимости, лежащие в основе способности сердца бесхвостых животных переносить резкие изменения температуры, не выяснены. В этом исследовании поверхностная ЭКГ использовалась для оценки задержки АВ частоты сердечных сокращений (ЧСС), нарушений АВ-проводимости и уязвимости миокарда желудочков к острым изменениям температуры у лягушки Rana temporaria. Интервалы RR, PQ, QT рассчитывали у животных, акклиматизированных к температуре 15⁰C, после предварительно вызванной двойной вегетативной блокады (DAB) при различных температурах (2-25⁰C, n=18). Метод оптического картирования, основанный на флуоресценции потенциалочувствительного кристалла ди-4-ANEPPS, был применен для оценки пространственно-временной картины проводимости в AV-кольце и возбуждения миокарда желудочков в диапазоне температур 4-25⁰C. Оптические потенциалы действия (AP) из многоклеточных изолированных, перфузированных, обработанных блеббистатином препаратов (n = 6), состоящих из предсердных и желудочковых областей с минимально манипулируемым AV-кольцом, были получены с использованием высокоскоростной матрицы PDA (WuTech Inst.) и проанализированы с применением математических методов обработки данных, разработанных авторами. Животные демонстрировали нормальную ЭКГ в ответ на температурное воздействие в диапазоне от 2 до 25⁰С и от 25 до 2⁰С. Кривые интервалов RR и PQ демонстрировали схожую температурную зависимость, а коэффициенты Q10, однако, демонстрировали значительный температурный гистерезис. Резкое изменение температуры ни разу не вызывало нарушений ЧСС, АВ-блокады, зубцы Р сопровождались зубцами Т, что свидетельствовало о нормальном режиме возбуждения желудочков. Снижение температуры приводило к существенному увеличению АВ-задержки (210±22 против 740±102 мс при 2 и 25⁰С). Картирование паттерна возбуждения выявило почти идентичные пути проведения в АВ-кольце при всех протестированных температурах, несмотря на значительные различия во времени и скорости проведения. Резкие изменения температуры в наших экспериментах не смогли подавить АВ-кольцевую проводимость. Установлено, что отдельные сегменты периметра АВ-кольца демонстрируют характерную анизотропию проводимости и изменчивость скорости проводимости (CV). При всех температурах в АВ-кольце выявляются зоны «прорыва», характеризующиеся наибольшим CV и преимущественным выходом возбуждения на миокард желудочков. Эти зоны прорыва связаны с трабекулированной тканью, примыкающей к гребням межпредсердной перегородки. Зоны прорыва АВ-кольца организуют асимметричный от основания к вершине рисунок возбуждения в желудочке. Таким образом, поддержание возбудимости АВ-кольца и внутри-АВ-кольцевой проводимости лежит в основе термотолерантности сердца бесхвостых животных. Предположительно, сердечная ткань в зонах прорыва АВ-кольца характеризуется повышенной электрической связью, способствующей АВ-проведению при резких изменениях температуры и предотвращающей АВ-блокаду, способствующей сохранению гемодинамической функции желудочка сердца.
Presentation |
