کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8473839 1550412 2016 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Influence of metabolic dysfunction on cardiac mechanics in decompensated hypertrophy and heart failure
ترجمه فارسی عنوان
تأثیر اختلالات متابولیکی بر روی مکانیک قلب در هیپرتروفی خفیف و نارسایی قلب
ترجمه چکیده
تغییرات در وضعیت پر انرژی میوکارد با نارسایی قلب در انسان و مدل های حیوانی همراه است. با این حال، پیامدهای کاربردی تغییرات مشاهده شده در حالت پر انرژی بر عملکرد مکانیکی مشخص نیست. هدف اولیه مطالعه، اندازه گیری جفتگیری مکانیکی / انرژی در قلب و تعیین اینکه آیا اختلال عملکرد پرخاشگری می تواند به شکست مکانیکی کمک کند. یک هدف ثانویه استفاده از تجزیه و تحلیل فارماکولوژی سیستم های کمی برای بررسی اثرات داروهایی است که سینتیک دوچرخه سواری کراس پل را در نارسایی های شدید نارسایی قلبی مرتبط می کند. در اینجا، یک مدل مکانیک قلب و متابولیت متابولیتی و وابسته به کلسیم از مدت زمان تمرکز و زمان تنش در عضله قلب موش صحرایی به دست آمده در طول های مختلف و فرکانس های تحریک ایجاد شده است. مدل دینامیک عضلانی که اثر متابولیت ها را تأیید می کند به یک مدل بطن قلب به منظور شبیه سازی دینامیک حجم فشار در قلب متصل شد. این مدل قلب در یک مدل ساده گردش خون به منظور بررسی تأثیرات وضعیت متابولیک بدن بر عملکرد کلی بدن، یکپارچه شده است. شبیه سازی ها پیش بینی می کنند که کاهش حجم متابولیت های موجود در مدل های سگ های نارسایی قلبی، می تواند باعث اختلال در عملکرد سیتولوژی، افزایش حجم خون، احتقان وریدی و انقباض بطنی شود. شبیه سازی ها همچنین پیش بینی می کنند که داروهای فعال کننده میوزین ممکن است تا حدی از تاثیرات حالت پر انرژی بر روی مکانیک متقابل پلید در نارسایی قلبی و در عین حال افزایش مصرف اکسیژن میوکارد، مقابله کند. تجزیه و تحلیل مدل ما نشان می دهد که چگونه تغییرات متابولیک مشاهده شده در نارسایی قلبی تنها به اندازه کافی برای ایجاد اختلال عملکرد سیستمیک و نشانه های نارسایی قلب تمام بدن است.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری بیوشیمی، ژنتیک و زیست شناسی مولکولی بیولوژی سلول
چکیده انگلیسی
Alterations in energetic state of the myocardium are associated with decompensated heart failure in humans and in animal models. However, the functional consequences of the observed changes in energetic state on mechanical function are not known. The primary aim of the study was to quantify mechanical/energetic coupling in the heart and to determine if energetic dysfunction can contribute to mechanical failure. A secondary aim was to apply a quantitative systems pharmacology analysis to investigate the effects of drugs that target cross-bridge cycling kinetics in heart failure-associated energetic dysfunction. Herein, a model of metabolite- and calcium-dependent myocardial mechanics was developed from calcium concentration and tension time courses in rat cardiac muscle obtained at different lengths and stimulation frequencies. The muscle dynamics model accounting for the effect of metabolites was integrated into a model of the cardiac ventricles to simulate pressure-volume dynamics in the heart. This cardiac model was integrated into a simple model of the circulation to investigate the effects of metabolic state on whole-body function. Simulations predict that reductions in metabolite pools observed in canine models of heart failure can cause systolic dysfunction, blood volume expansion, venous congestion, and ventricular dilation. Simulations also predict that myosin-activating drugs may partially counteract the effects of energetic state on cross-bridge mechanics in heart failure while increasing myocardial oxygen consumption. Our model analysis demonstrates how metabolic changes observed in heart failure are alone sufficient to cause systolic dysfunction and whole-body heart failure symptoms.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Molecular and Cellular Cardiology - Volume 94, May 2016, Pages 162-175
نویسندگان
, , , , , ,