Arrhythmogenic Consequences of Action Potential Duration Gradients in the Atria

BackgroundAtrial action potential duration (APD) has been shown to decrease with increasing distance from the sinoatrial node in several species, including humans. This gradient has been postulated to be cardioprotective by reducing repolarization gradients.ObjectivesThis study tests the effect of the APD gradient on reentry initiation and characteristics.MethodsThis study used a geometrically accurate atrial computer model to examine arrhythmogenic consequences of an APD gradient on reentry initiation by ectopic beats applied at several locations. As well, dominant frequency maps of any ensuing reentries were analyzed to determine how APD gradients affected rotor behaviour.ResultsWhen the APD gradient was increased, anatomic reentry that used the coronary sinus as a critical pathway was prevented, but initiation of functional reentry was unaffected. If a rotor did form, APD gradients led to more disorganized behaviour. For rotors circulating around the pulmonary veins, discrete interatrial coupling accounted for left atrium–right atrium frequency gradients, irrespective of an APD gradient.ConclusionsGradients are protective against anatomic reentry but also increase the complexity of arrhythmias that arise.

RésuméIntroductionIl a été démontré que la durée du potentiel d'action auriculaire diminuait avec l'augmentation de la distance du nœud sino-auriculaire chez plusieurs espèces, y compris chez l'humain. Ce gradient est considéré cardioprotecteur en diminuant les gradients de repolarisation.ObjectifsLa présente étude évalue l'effet du gradient de la durée du potentiel d'action auriculaire sur l'initiation de la réentrée et de ses caractéristiques.MéthodesNous avons utilisé un modèle informatisé avec une géométrie réaliste et précise de l'oreillette pour examiner les conséquences arythmogéniques d'un gradient du potentiel d'action auriculaire sur l'initiation de la réentrée par automatisme ectopique appliqués à plusieurs emplacements. Par ailleurs, les cartes de fréquence dominantes des données qui suivent ont été analysées pour déterminer de quelle façon les gradients du potentiel d'action auriculaire ont affecté le comportement de l'agitateur rotor.RésultatsLorsque le gradient du potentiel d'action auriculaire a été augmenté, la réentrée anatomique autour du sinus coronaire a été supprimée mais l'initiation de la réentrée fonctionnelle n'a pas été affectée. Si un rotor a été formé, les gradients du potentiel d'action auriculaire ont provoqué une conduite plus désorganisée. Pour les rotors qui circulent autour des veines pulmonaires, le couplage interauriculaire discontinu a justifié les gradients de fréquence auriculaire gauche et droite, indépendamment d'un gradient de potentiel d'action auriculaire.ConclusionsLes gradients protègent contre la réentrée anatomique mais augmentent également la complexité de l'arythmie qui survient.