Left ventricular function in physiologic and pathologic hypertrophy in Sprague–Dawley rats

ObjectiveThe aim of this study was to design a high intensity swimming training and two-kidney, one-clip (2K1C) hypertension protocol in Sprague–Dawley (SD) rats and to use current echocardiography techniques to examine the differential diagnosis between physiological and pathological left ventricular hypertrophy.MethodsOne group of SD rats performed swimming training at high intensive swimming training (HIGH) for eight weeks. In animals of the other arm of the study, a 2KIC hypertension was created and maintained for eight weeks.ResultsAfter eight weeks, all rats were studied by standard and tissue Doppler echocardiography. The heart weight/body weight ratio (HW/BW) of 2K1C and HIGH rats increased by 16% and 42%, respectively. Echocardiography showed increased septal and posterior wall thickness in both the 2K1C and HIGH rats. Left ventricular increased by 35 and 41% respectively. Left ventricular diameters, stroke volumes, cardiac output, and ejection fractions were unchanged in either group. Mitral inflow showed a decrease in late-wave velocity, thus increasing the E/A ratio in HIGH rats. However, mitral inflow showed an increase in late-wave velocity, thus decreasing the E/A ratio in 2K1C rats. There was a significant increase in Ea and early diastolic (Em)/late diastolic (Am) in HIGH rats in basal septum and lateral mitral valve annulus. And there was a significant increase in Am, which led to a significant decrease of Em/Am in 2K1C rats. No significant change occurred in pulmonary vein systolic velocity and diastolic velocity, in either of the three animal groups. However, there was significant increase in atrial reversal velocity in HIGH rats.ConclusionsDoppler echocardiographic parameters of LV diastolic function can be of diagnostic importance for discrimination between pathologic and physiologic LV hypertrophy.

RésuméObjectifsChez des rats Spague-Dawley (SD), comparer les caractéristiques anatomiques et fonctionnelles de l’hypertrophie cardiaque gauche de l’entraînement en endurance avec celles de l’hypertension artérielle sévère.MéthodesDes rats ont été entraînés à nager avec une intensité de plus en plus grande (groupe HIGH). Un autre groupe a été rendu hypertendu en clampant une artère rénale (modèle 2K1C). Au bout de huit semaines, les modifications anatomiques et fonctionnelles cardiaques ont été quantifiées dans chaque groupe de rats par échographie-doppler.RésultatsLe poids du cœur augmente de 16 % chez les animaux hypertendus et de 42 % chez les animaux entraînés. L’épaisseur de septum interventriculaire et celle de la paroi postérieure du ventricule gauche augmentent dans les deux groupes. Le poids du VG augmente de 35 % dans le groupe 2R1C et de 41 % dans le groupe HIGH. Le diamètre du VG, le volume d’éjection systolique, le débit cardiaque et la fraction d’éjection systolique ne sont modifiés dans aucun des deux groupes. Dans le groupe HIGH, la vitesse de fin de flux mitral est diminuée et le rapport E/A augmenté. L’inverse est observé dans le groupe 2K1C. Dans le groupe HIGH les index Ea et Em/Am d’échographie tissulaire sont augmentés pour la base du septum et le bord latéral de l’anneau mitral. Dans le groupe 2K1C, Am est augmenté et Em/Am diminué. La vélocité dans la veine pulmonaire n’est pas différente entre les groupes en systole ni en diastole. Mais le flux rétrograde est augmenté dans le groupe HIGH.ConclusionsLes indices de fonction ventriculaire gauche obtenus en échographie-doppler différencient les hypertrophies ventriculaires physiologiques (induites par l’entraînement en endurance) d’une hypertrophie pathologique (HTA).