Исследование механической активности папиллярной мышцы

Внедрение: 2020 г.

По материалам статьи [1] модули E14‑440 были применены в исследовании механической активности папиллярной мышцы (ПМ) правого желудочка морской свинки в зависимости от гипотермических воздействий при температурах 30, 20 и 10°С. Общеизвестно, что глубокая гипотермия приводит к нарушениям в работе сердца вплоть до полной остановки, в то же время гипотермия может предотвращать гипоксические повреждения. В данной статье авторы исследовали влияние глубокой гипотермии на ритмоинотропные явления в миокарде морской свинки, который во многом схож с миокардом человека.

Исследования проводились в соответствии с требованиями Европейской конвенции по защите животных 1986, 86/609/EEC.

Для исследования использовали автоматизированную установку на основе ПК и модуля АЦП-ЦАП E14‑440. Механическую активность мышц регистрировали с помощью механотрона 6Х‑2М. В начале каждого опыта препарат стимулировали прямоугольными импульсами (напряжение 5 В, длительность 5 мс, силой тока, в 2 раза превышающей пороговую) частотой 1 Гц в течение 1 ч для стабилизации силы сокращения. Зависимость “частота–сила” в изометрическом режиме регистрировали в интервале частот стимуляции от 0,1 до 3,0 Гц (рисунок 1).

Рисунок 1. Влияние температуры на зависимость "частота–сила" в папиллярных мышцах правого желудочка морской свинки. Кривые зависимости силы сокращения от частоты стимуляции (a). По оси ординат: сила изометрического сокращения по отношению к частоте стимуляции на 1 Гц при 30°С, принимаемой за 1. По оси абсцисс: частота стимуляции, Гц. Данные представлены как средние значения ± ошибка среднего (* – достоверное отличие от начальной частоты для каждой температуры p < 0,05). Оригинальные записи сокращений при температуре 30 (b), 20 (с) и 10°С (d).

Впервые было показано, что положительная зависимость "частота–сила" в ПМ морской свинки сохраняется даже в условиях глубокой гипотермии до 10°С включительно, что может свидетельствовать о сохранении значительного вклада внеклеточных источников Са²⁺, в первую очередь Са²⁺ тока L‑типа, в активацию сокращения. Впервые показано, что при 10°С эффект внесения паузы на фоне постоянной стимуляции вместо потенциации вызывает спад силы первого сокращения после паузы, данный эффект можно трактовать как нарушение способности саркоплазматического ретикулума (СР) аккумулировать Са²⁺. Также было показано, что эффект частотно-зависимого ускорения релаксации демонстрирует большую температурную чувствительность и не регистрируется при 10°С.

Источник:

Аверин А.С., Захарова Н.М., Тарлачков С.В. Влияиние охлаждения на зависимость частота–сила, эффект потенциации паузой и частотно-зависимое ускорение релаксации в миокарде морской свинки // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. – 2021. – Т. 57, № 4. – С. 289‑299.

Разработчик: ИБК РАН, Пущино; ИБФМ РАН, Пущино; филиал ИБХ РАН, Пущино, Россия