Influência da massa miocárdica em parâmetros da ação mecânica em preparações de músculos papilares de rato

Influência da massa miocárdica em parâmetros da ação mecânica em preparações de músculos papilares de rato

Título alternativo This work was conducted with the purpose of re-analyzing the normalization of values for force developed by papillary muscles
Autor Bocalini, Danilo Sales Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Tucci, Paulo José Ferreira Autor UNIFESP Google Scholar
Instituição Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Pós-graduação Saúde baseada em evidências – São Paulo
Resumo Este trabalho foi conduzido com o propósito de reanalisar a sistemática de normalizar os valores da força desenvolvida em preparações de músculos papilares. Foram avaliados os valores das tensões desenvolvidas tomados como valores absolutos da força, normalizados pela área de secção e pela massa miocárdica participante da contração. Foi considerado como válido o pressuposto de que amostras miocárdicas distintas, advindas do mesmo coração, devem exteriorizar variáveis funcionais comparáveis. Foram utilizados trinta e cinco ratos Wistar-EPM. Em cada experiência, foi analisada a ação mecânica dos músculos papilares anterior (PA) e posterior (PP) do mesmo coração contraindo isometricamente. Foram determinadas as variáveis funcionais no comprimento ótimo - Lmáx - e em comprimentos correspondentes a 92 por cento, 94 por cento, 96 por cento, 98 por cento de Lmax, possibilitando a determinação da curva estiramento-tensão desenvolvida (relação de Frank¬Starling) para cada músculo. Foram determinados: tensão desenvolvida (TD), tensão de repouso (TR), taxa máximas da variação da tensão desenvolvida positiva (+dT/dt) e negativa (-dT/dt), tempo para atingir o pico da tensão desenvolvida (TPT), tempo para a tensão desenvolvida decrescer 50 por cento do seu valor máximo (TR50 por cento). Foram estabelecidos dois protocolos. No protocolo A (23 pares de músculos) os músculos foram analisados respeitando-se seus comprimentos naturais e no protocolo B (12 pares de músculos) os PP eram intencionalmente reduzidos no seu comprimento, para que operassem com massas miocárdicas inferiores às do PA Os valores verificados para as variáveis que envolvem força foram considerados em seus valores absolutos (em gramas), normalizados pela área de secção (gramas/milímetro quadrado), e pela massa de miocárdio participante da contração (gramas/miligrama). Os dados foram apresentados sob a forma de médias ± epm. Para efeito das comparações foi utilizada ANOVA com p < 0,05. A massa miocárdica dos PP do protocolo A (PPA: 9,57 ± 0,51 mg) foi maior em relação aos outros músculos, enquanto a massa dos PP do protocolo B (PPB: 5,37 ± 0,20 mg) foram menores em relação aos outros músculos. A massa dos PP do protocolo A (PAA: 6,33±0,37mg) e do protocolo B (PAB:6,92±0,31mg) não diferiram entre si. A média dos comprimentos dos músculos PP do protocolo A, em Lmáx (7,44 ± 0,29 mm), foi maior do que as dos demais músculos(PAA: 4,96 ± 0.19 mm, PAB: 5,87 ± 0,24 mm, PPB: 4,31 ± 0,16 mm) e o comprimento de PPB foi menor em relação a todos os demais. Não se identificaram outras diferenças. Os valores das AS dos músculos posteriores (PPA: 1,26 ± 0,05 mm2 ; PPB: 1,26 ± 0,05 mm2 ) e anteriores (PAA: 1,24 ± 0,01 mm2 ; PAB: 1,18 ± 0,02 mm2 ) não foram diferentes. Verificou-se que a TD absoluta foi maior para o músculo de maior massa PPB (6,71 ± 0,28 g) em relação aos outros PAA (4,71 ± 0,24 g; PAB: 4,96 ± 0,25 g; PPB: 3,91 ± 0,31 g) quando corrigida pela AS dos músculos papilares com maior massa contrátil (PPA) foi mais elevada do que as dos demais músculos: PPA: 5,47 ± 0,28 g/mm2 ; PAA: 4,17 ± 0,34 g/mm2 ; PAB: 4,22 ± 0,23 g/mm2 ; PPB: 3,22 ± 0,31 g/mm2 . Interessantemente, ao se normalizar a força desenvolvida pela massa miocárdica as diferenças entre as TD desapareceram (PAA: 0,73 ± 0,09 g/mg; PPA: 0,68 ± 0,05 g/mg; PAB: 0,74 ± 0,05 g/mg; PPB: 0,76 ± 0,09 g/mg). Os valores absolutos das TD, considerados em gramas, correlacionaram-se significantemente com o peso miocárdico (r = 0,5830; p <0,0001) e não se correlacionaram com as áreas de secção transversa (r = 0,1; p > 0,05). De forma semelhante, os valores da +dT/dt absoluta dos PPA (70 ± 2,5 g/s) foi superior a dos demais musculos PAA (49 ± 2,3 g/s) PAB (52 ± 1,3 g/s) e PPB (39 ± 3,7 g/s). Quando os dados foram normalizados pela AS os valores foram mais elevados nos músculos de maior massa (PPA), e foram inferiores nos de menor peso: PPA (57 ± 2,7 g/mm2 /s) > PAA (43 ± 3,4 g/mm2 /s) = PAB (44 ± 1,4 g/mm2 /s) = PPB (32 ± 3,6 g/mm2 /s). Quando os valores são analisados em função dos pesos dos músculos tais diferenças desaparecem (PAA: 7,67 ± 0,93 g/mg/s; PPA: 7,12 ± 0,43 g/mg/s; PAB: 7,76 ± 0,40 g/mg/s; PPB: 7,71 ± 0,92 g/mg/s). Tal como ocorreu com a TD, os valores absolutos da + dT/dt se correlacionaram com a massa miocárdica (r = 0,6083; p< 0,0001), enquanto com a área de secção não foi identificada correlação (r = 0,0948; p > 0,05). Os valores da TR corrigidos pela área seccional dos PA (PAA: 0,86 ± 0,05 g/mm2 e PAB: 0,84 ± 0,06 g/mm2 ) não foram diferentes entre si e não diferiram do PP analisado com sua massa nativa (PPA: 0,94 ± 0,04 g/mm2 ). Contudo, os PA tiveram menor tensão de repouso do que o PP analisado com massa miocárdica reduzida (PPB: 1,17 ± 0,09 g/mm2 ). Corrigindo os valores pela massa, os papilares de menor massa atingiram valores (PPB: 0,28 ± 0,02 g/mg) significativamente maiores em relação aos demais músculos (PAA: 0,15 ± 0,01 g/mg; PPA: 0,10 ± 0,01 g/mg; PAB: 0,15 ± 0,01 g/mg). Não foram identificadas outras diferenças. Não se identificaram diferenças nos valores da taxa negativa de variação de tensão, no TPT e no TR50% dos músculos papilares em ambos os protocolos. As curvas estiramento-TD dos músculos papilares de maior peso (PPA) determinadas em comprimentos de 92, 94, 96, 98 e 100% de Lmáx situaram-se acima das demais, quando os valores foram corrigidos pelas áreas de seção. Houve superposição entre as curvas correspondentes aos músculos de pesos equivalentes (PAA e PAB). Os dados dos músculos de menor peso (PPB) foram inferiores aos valores de PPA, mas não diferiram significantemente de PAA e PAB. Quando os valores foram corrigidos pelo peso dos músculos, as diferenças descritas anteriormente desapareceram. Quando os valores da +dT/dt foram expressos em função da AS os valores de PPA foram superiores a PAA e PPB, contudo, não diferiram de PAB. Em adição, PAA e PAB não diferiram entre si e também não diferiram de PPB. Quando os dados de +dT/dt são analisados como função da massa miocárdica, todas as diferenças desaparecem. Os valores da TR de PPB situaram-se acima dos demais músculos (PAA, PPA e PAB) em todos os pontos percentuais do comprimento em repouso. O mesmo fato ocorreu quando os dados foram expressos com base nos pesos musculares: os valores de PPB foram mais elevados em relação aos demais músculos (PAA, PPA e PAB) em todos os pontos percentuais de Lmáx. Os valores da –dT/dt corrigida pela área seccional ou pela massa miocárdica não foram diferentes estatisticamente. Não foram identificadas diferenças significantes entre os diversos valores do TPT e do TR50%. Em conclusão nossos dados indicam que a normalização das variáveis pelo peso do músculo resulta em valores que assumem que amostras distintas do mesmo coração devam externar valores similares em parâmetros contrateis.

This paper was conducted with the purpose of re-analyzing the normalization of values for force developed by papillary muscles. Developed tension was evaluated as absolute values of force, normalized by cross sectional area and by myocardial mass involved in contraction. Distinctive myocardial samples from the same heart were assumed as expressing comparable functional variables. Thirty-five Wistar-EPM rats were used. For each experiment, the mechanical action of anterior (AP) and posterior papillary (PP) muscles was analyzed for the same heart. Functional variables for optimal length - Lmax – and corresponding lengths at 92%, 94%, 96%, 98% of Lmax were determined, thus allowing for the determination of developed length-tension relatons (FrankStarling relationship) for each muscle. The following were determined: developed tension (DT), resting tension (RT), positive (+dT/dt) and negative (- dT/dt) rate of tension variation, time to peak tension (TPT), time for developed tension to be 50% reduced from maximum value (TR50%). Two protocols were established. In Protocol A (23 pairs of muscles) the muscles were analyzed according to their natural length; in Protocol B (12 pairs of muscles), PP were intentionally reduced in length so that they could work on lower myocardial mass as compared to AP. Variables that involve force were considered in their absolute value (grams), normalized by cross sectional area (CSA: grams/square millimeter), and by myocardial mass involved in the contraction (grams/milligram). Data were presented as mean ± sem. ANOVA was used for comparisons (p<0.05). Myocardial mass of PP in Protocol A (PPA9,57 ± 0,51 mg) was higher as compared to the other muscles, whereas PP mass in Protocol B (PPB: 5,37 ± 0.20 mg) was lower as compared to the other muscles. PA mass in Protocol A (PAA: 6.33 ± 0.37 mg) and in Protocol B (PAB: 6.92 ± 0.31 mg) did not differ. In Protocol A, mean length of PP muscles in Lmax (7.44 ± 0.29 mm) was higher than that of all other muscles (PAA: 4.96 ± 0.19 mm, PAB: 5.87 ± 0.24 mm, PPB: 4.31 ± 0.16 mm) and PPB length was lower as compared to all the others. No other difference was identified. Values for CSA in posterior muscles (PPA: 1.26 ± 0.05 mm2 ; PPB: 1.26 to 0.05 mm2 ) and anterior muscles (PAA: 1.24 ± 0,01 mm2 ; PAB: 1.18 ± 0.02 mm2 ) did not report differences. DT analyzed in grams was larger in PPA (6.71 ± 0.28 g) in relation in others muscle PAA (4.71 ± 0.24 g), PAB (4.96 ± 0.25 g) and PPB (3.91 ± 0.31 g). When the values were corrected by CSA of papillary muscles with larger contractile mass (PPA) was shown to be higher than that of the other muscles: PPA: 5.47 ± 0.28 g/mm2 ; PAA: 4.17 ± 0.34 g/mm2 ; PAB: 4.22 ± 0.23 g/mm2 ; PPB: 3.22 ± 0.31 g/mm2 . Interestingly, when developed force was normalized by myocardial mass, the differences between the DTs disappeared (PAA: 0.73 ± 0.09 g/mg; PPA: 0.68 ± 0.05 g/mg; PPB: 0.74 ± 0.05 g/mg; PPB: 0.76 ± 0.09 g/mg). DT absolute values – in grams – showed significant correlation with myocardial weight (r = 0.5830; p <0.0001) and no correlation with cross sectional areas (r = 0.1; p > 0.05). Similarly, values for +dT/dt absolut was higher in PPA (70 ± 2,5 g/s) in relation in others muscle PAA (49 ± 2,3 g/s), PAB (52 ± 1,3 g/s) and PPB (39 ± 3,7 g/s). Normalizing the values to CSA showed to be higher in higher mass muscles (PPA), and lower in the lower weight muscles: PPA (57 ± 2.7 g/mm2 /s) > PAA (43 ± 3.4 g/mm2 /s) = PAB (44 ± 1.4 g/mm2 /s) = PPB (32 ± 3.6 g/mm2 /s). When values were analyzed considering muscle weight, those differences disappeared (PAA: 7.67 ± 0.93 g/mg/s; PPA: 7.12 ± 0.43 g/mg/s; PAB: 7.76 ± 0.40 g/mg/s; PPB: 7.71 ± 0.92 g/mg/s). As with DT, absolute values for + dT/dt were found to be correlated with myocardial mass (r = 0.6083; p< 0.0001), whereas no correlation was found with cross sectional area (r = 0.0948; p > 0.05). TR values corrected by PA cross sectional area (PAA: 0.86 ± 0.05 g/mm2 and PAB: 0.84 ± 0.06 g/mm2 ) showed no differences and did not differ from PP analyzed in its native mass (PPA: 0.94 ± 0.04 g/mm2 ). However, PA showed lower resting tension when compared to PP analyzed in reduced myocardial mass (PPB: 0.94 ± 0.04 g/mm2 ). After mass correction, lower mass papillaries reached values (PPB: 0.28 ± 0.02 g/mg) that were significantly higher as compared to the other muscles (PAA: 0.15 ± 0.01 g/mg; PPA: 0.10 ± 0.01 g/mg; PAB: 0.15 ± 0.01 g/mg). No other difference was identified. No difference was identified for TPT or TR50% for papillary muscles in both protocols. Force-length relations of heavier papillary muscles (PPA) determined at 92, 94, 96, 98 and 100% Lmax showed to be higher than all the others when values were corrected by CSA. Curves corresponding to muscles of equivalent weight were superposed (PAA and PAB). Data on lower weight muscles (PPB) were lower when compared to PPA, but did not significantly differ from PAA and PAB. When values were corrected by muscle weight, the differences described earlier disappeared. When values for +dT/dt were expressed based on CSA, PPA values were higher than PAA and PPB; however, they did not differ from PAB. Additionally, PAA and PAB showed no difference; neither did they differ from PPB. When data on +dT/dt are analyzed as myocardial mass function, all differences disappear. Values for PPB were shown to be higher when compared to all other muscles (PAA, PPA and PAB) at all percentual points of Lmax.. Values for –dT/dt corrected by weight and CSA were not different. No significant differences were identified between the different values for TPT and TR50%. In conclusion, our data are indicative that the normalization of variables of papillary muscle mechanics by muscle weight results in values in consonance with the assumption that distinctive myocardial samples of the same heart should disclose similar values for contractile parameters.
Palavra-chave Coração/fisiologia
Contração miocárdica
Idioma Português
Data de publicação 2006
Publicado em BOCALINI, Danilo Sales. Influência da massa miocárdica em parâmetros da ação mecânica em preparações de músculos papilares de rato. 2005. 93 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2006.
Publicador Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 93 f.
Direito de acesso Acesso aberto Open Access
Tipo Dissertação de mestrado
Endereço permanente http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/21524

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Nome: Publico-21524.pdf
Tamanho: 801.4KB
Formato: PDF
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