Изучение феномена механо-кальциевой обратной связи в миокарде млекопитающих
Аннотация
Произведена оценка сократительного ответа полоски миокарда на динамические из-менения механических условий сокращения в контексте реализации феномена механо-кальциевой обратной связи. Критерием модуляции сократительной функции миокарда были выбраны мгновенные и отсроченные изменения инотропного ответа и внутриклеточного кальциевого перехода, проявляющиеся в ходе переходного процесса после прекращения деформирующих воздействий на мышечный препарат.
В исследовании использовались крысы линии Wistar как одной из наиболее распространённых линий экспериментальных животных с тем, чтобы иметь возможность интерпретации полученных результатов в отношении других видов млекопитающих. Измерения выполнялись на препарате изолированной трабекулы правого желудочка сердца. В качестве механической деформации были реализованы имитирующие систолу профили укорочения-удлинения в форме полусинусоиды; интенсивность воздействия определялась числом задаваемых одиночных профилей. Все измерения были выполнены в условиях нефизиологических (1 Гц) и квази-физиологических (3.5 Гц) частот электрической стимуляции. Оценка наблюдаемых изменений производилась в процентном отношении к величине характери-стик сократительного ответа, регистрируемых в стационарном состоянии до начала задания деформации. Регистрация механического сигнала выполнялась одновременно с измерением динамики внутриклеточного кальция при помощи флюофора fura-2AM.
Установлено, что имитирующие систолу циклы укорочения-удлинения вызывают как мгновенные (в первом сокращении после серии деформации), так и отсроченные изменения инотропного ответа, выраженность которых зависела от частоты электрической стимуляции (U-критерий Манна-Уитни, р < 0.05). Направленность инотропных изменений варьировала в зависимости от числа одиночных укорочений-удлинений в серии деформации. Эти механо-индуцированные модуляции сократимости сопровождались медленными изменениями в диастолическом уровне и амплитуде кальциевого перехода, которые не были синхронизированы с изменениями сократительного ответа. Кроме того, обнаружен прин-ципиально новый эффект, индуцированный предшествующей механической деформацией, в виде осциллирующих изменений инотропного ответа трабекулы в ходе переходного про-цесса после применённой деформации с периодом колебаний в несколько десятков сокращений. Полученные результаты демонстрируют эффективную работу механо-кальциевой обратной связи в миокарде млекопитающих в рамках адаптации инотропного ответа мышцы к циклической деформации.
В исследовании использовались крысы линии Wistar как одной из наиболее распространённых линий экспериментальных животных с тем, чтобы иметь возможность интерпретации полученных результатов в отношении других видов млекопитающих. Измерения выполнялись на препарате изолированной трабекулы правого желудочка сердца. В качестве механической деформации были реализованы имитирующие систолу профили укорочения-удлинения в форме полусинусоиды; интенсивность воздействия определялась числом задаваемых одиночных профилей. Все измерения были выполнены в условиях нефизиологических (1 Гц) и квази-физиологических (3.5 Гц) частот электрической стимуляции. Оценка наблюдаемых изменений производилась в процентном отношении к величине характери-стик сократительного ответа, регистрируемых в стационарном состоянии до начала задания деформации. Регистрация механического сигнала выполнялась одновременно с измерением динамики внутриклеточного кальция при помощи флюофора fura-2AM.
Установлено, что имитирующие систолу циклы укорочения-удлинения вызывают как мгновенные (в первом сокращении после серии деформации), так и отсроченные изменения инотропного ответа, выраженность которых зависела от частоты электрической стимуляции (U-критерий Манна-Уитни, р < 0.05). Направленность инотропных изменений варьировала в зависимости от числа одиночных укорочений-удлинений в серии деформации. Эти механо-индуцированные модуляции сократимости сопровождались медленными изменениями в диастолическом уровне и амплитуде кальциевого перехода, которые не были синхронизированы с изменениями сократительного ответа. Кроме того, обнаружен прин-ципиально новый эффект, индуцированный предшествующей механической деформацией, в виде осциллирующих изменений инотропного ответа трабекулы в ходе переходного про-цесса после применённой деформации с периодом колебаний в несколько десятков сокращений. Полученные результаты демонстрируют эффективную работу механо-кальциевой обратной связи в миокарде млекопитающих в рамках адаптации инотропного ответа мышцы к циклической деформации.