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Ver el documento (formato PDF)   Marengo, Fernando Diego.  "Economía muscular cardíaca : Ca y contracciones extrasistólicas"  (1994)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
El conocimiento de los procesos energéticos que ocurren en el ciclo contráctil del músculocardiaco es de suma importancia para el establecimiento de un modelode excitación-contracción-relajación más completo y perfeccionado que el existente. A su. vez, tener un modelo bien establecido de los componentes energéticos que se activan durante una contracción facilitaria el estudio comparativo del comportamiento del músculo cardiaco de diferentes especies y/o estados patológicos en una misma especie. Este tipo de estudios comparativos podrian llevarse a cabo simplemente determinando la magnificación, reducción o desaparición de un componente energético particular que esté identificado a un evento que ocurre durante el ciclo contráctil. Hasta el momento otros autores habían logrado determinar como máximo dos componentes energéticos diferenciables cinéticamente más un tercero obtenido por diferencia con el calor total por latido. Asu vez estas mediciones siempre se realizaron en condiciones poco fisiológicas que incluían isquemias transitorias y, para medir el calor de activación, 1a necesidad de trabajar en un estado de no generación de fuerza (logrado a través de soluciones hipertónicas, preacortamiento del músculo o "quick release"). En este trabajo de tesis se utilizaron ventrículos de rata arterialmente perfundidos, y se evaluó con un sistema microcalorimétrico el comportamiento mecánico y energético (Ponce-Hornos, 1982) de contracciones obtenidas luego de un largo reposo o a la frecuencia de estimulación de 0.16 Hz bajo diferentes condiciones experimentales. Tanto los registros mecánicos como los energéticos globales se ubicaron dentro de los valores que registra la literatura (25.47±1.53 mN.mm-2y 14.2±1.0 mJ.g-1 respectivamente, para latidos obtenidos a 0.16 Hz y 0.5 mM Ca). Con la aplicación de un sistema de ecuaciones de difusión para lámina plana ha sido posible la determinación de cuatro componentes de liberación de calor (H1=2.1±0.3, H2=2.3±0.3, H3=9.1±O.7, H4=16.7±.6 mJ.g-1) en los latidos obtenidos luego de un largo reposo (siempre mayor a 5 minutos). En cambio, en latidos obtenidos en un músculo estimulado de 0.16 Hz se manifestaron sólo tres de los cuatro componentes hallados previamente (H1=1.6±0.1, H2: 3.2±0.4, H3=6.3±0.5 mJ.g-1). Se muestran evidencias que indican que estos tres componentesse liberan sobre una fracción de calor (entre 380 y 450 μW.g-1) que se adiciona al calor de reposo durante la actividad contráctil del músculo. Los resultados sugieren que este calor adicional proviene del componente H4 (el de más lenta evolución), que se activa en el primer latido luego de un reposo y sólo aumenta durante las dos contracciones subsiguientes, alcanzando un valor estacionario de potencia que no se diferencia del observado para latidos estacionarios. Este componentese inhibe en ausencia de O2 y es sensible a la concentración de Ca del medio de perfusión, resultados que sugieren un origen mitocondrial del mismo, probablemente asociado al transporte de Ca por esta organela. El componente H3 fue el único dependiente de la generación de fuerza, comportamientoque se repitió tanto en latidos a frecuencia de 0.16 Hz, latidos luego de un largo reposo, extrasistolias y postextrasistolias. Los componentes H1 y H2 resultaron independientes de la generación de fuerza y dependientes de la concentración de Ca del medio. Es la primera vez que se logra una evaluación del calor independiente de la fuerza en presencia de la misma. La suma de los dos es muy similar al calor de activación de músculo esquelético, y por separado sus magnitudes respectivas explican satisfactoriamente la liberación de calor esperable para el "binding" de Ca a sitios intracelulares y para la remoción del Ca que activaria la contracción. El agregado de una estimulación extrasistólica a 200 ms del estímulo que inicia la contracción provoca, en condiciones controles, la prolongación del tiempo de la contracción (y consecuentemente el aumento de la integral de la presión respecto del tiempo) sin modificar la presión máxima de la contracción. El mismo tratamiento en presencia de cafeína provocó (en 3 de los 5 casos analizados) además del aumento del área bajo la curva de la contracción, un aumento de la presión máxima generada. En los casos donde no aumentó la presión máxima, la curva de liberación de calor asociado a la extrasistolia mostró la desaparición de H1; mientras en los casos en que se registró un aumento de la presión máxima las curvas se ajustaron a los tres componentes (H1, H2 y H3). Estos resultados apoyan la vinculación de H1 con los procesos de "binding" de Ca a sitios en el citosol, ya que un aumento en la presión máxima implica que entren en juego sitios de troponina C adicionales y esto deberia manifestarse calorimétricamente. Los dos componentes energéticos y la integral de la presión respecto del tiempo asociados a 1a extrasistolia siguieron una cinética de saturación con la actividad de (Ca). Esto significa que la contracción extrasistólica en si misma (medida por IPt y H3) y 1a fracción de calor asociada a movimientosiónicos durante esta contracción siguieron una relación creciente con el Ca extracelular. Por otro lado la cafeína, un conocido inhibidor de 1a participación del reticulo sarcoplásmico en la contracción, no modificó el valor de la integral de la presión respecto del tiempo de la contracción extrasistólica. Estos resultados tomados en conjunto conducen a pensar en un origen extracelular del Ca asociado a la extrasistolia. La aplicación del estimulo extrasistólico produce la potenciación de la fuerza en el latido siguiente (potenciación post-extrasistólica). El mecanismo involucrado en este proceso es un problema aún no resuelto. En los experimentos presentados en esta tesis se muestra que además de P e IPt se potenciaron los tres componentes energéticos activables latido a latido (H1, H2 y H3). Del incremento de H1 y H2 (ambos dependientes de los movimientos de Ca), puede interpretarse que la potenciación de la fuerza (y de la fracción de calor dependiente de la fuerza) puede deberse a un aumentode la oferta de Ca al citosol durante PTW.La potenciación postextrasistólica de P, IPt, H1, H2y H3 desapareció en presencia de cafeína 1 mM.Esto indica que el reticulo sarcoplásmico tiene una participación preponderante en este proceso. Los resultados presentados permiten postular el siguiente mecanismo: durante la extrasistolia ingresaria a la célula una fracción extra de Ca proveniente del medio extracelular que provocaría un retardo en la remoción del Ca unido a TnC. Esta fracción de Ca se almacenaria en el RS, y se liberaria durante PTWconjuntamente con la fracción de Ca reciclada constantemente latido a latido. La liberación de Ca desde RS, aumentadadurante la postextrasistolia, generaría entonces la potenciación observada. La tesis en su conjunto demuestra como modelando la respuesta energética del músculo es posible analizar los eventos que ocurren durante el ciclo contráctil, y a su vez estudiar alteraciones desencadenadas sobre estos eventos por una situación patológica como lo es la aparición de una extrasistolia.

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Registro:
Título : Economía muscular cardíaca : Ca y contracciones extrasistólicas    
Autor : Marengo, Fernando Diego
Director : Ponce Hornos, Jorge Emilio
Año : 1994
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas (ININCA)
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_2653_Marengo
Idioma : Español
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