pós-infarto agudo do miocárdio (IAM) têm mostrado baixo valor preditivo positivo quando estudados isoladamente. A possibilidade da Eletrocardiografia Dinâmica de 24 horas (ECGD) fornecer dados referentes a isquemia silenciosa (IS), arritmias ventriculares e modulação autonômica do coração pelo estudo da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC), levou o autor a empregar este método em pacientes acometidos de IAM com o objetivo de avaliar se estas três variáveis estariam relacionadas a presença de eventos desfavoráveis em evolução a médio prazo. Material e Métodos – Foram selecionados 91 pacientes acometidos de um primeiro IAM não-complicado e realizados exames de ECGD de 24 h por dois dias consecutivos, antes da alta hospitalar. Os parâmetros pesquisados nos exames foram: isquemia silenciosa, identificação e quantificação de arritmias ventriculares e determinação dos índices de VFC pelos métodos do domínio do tempo e do mapa de retorno tridimensional. Foram considerados como desfechos: re-infarto, angina instável, taquicardia ventricular sustentada e morte. Resultados – No seguimento médio de 27,7 meses (DP=15,45), 23 (25%) dos pacientes apresentaram eventos, sendo nove fatais. Os eventos foram mais freqüentes entre os pacientes que apresentaram extra-sístoles ventriculares ≥10/hora (p=0,01) e também naqueles com IS (p=0,02). Em modelo de análise multifatorial, a presença de dislipidemia elevou o valor preditivo positivo dessas variáveis. Nenhum dos índices de VFC esteve significativamente relacionado ao surgimento de eventos. Conclusões – Em pacientes pós-IAM de baixo risco, a presença de arritmias ventriculares freqüentes ou de isquemia silenciosa está relacionada a um prognóstico desfavorável. O estudo da VFC não mostrou utilidade na estratificação de risco destes pacientes. / Introduction and objective – The noninvasive methods used in post-acute myocardial infarction (AMI) risk stratification have been shown to have a low predictive value when studied in isolation. The possibility that ambulatory electrocardiographic monitoring (AEM) may provide data on silent ischemia (SI), ventricular arrhythmias (VA) and autonomic modulation of the heart through the study of heart rate variability (HRV) led the present author to use this method in AMI patients with the aim of assessing whether these three variables could be related to the presence of unfavorable events in the medium term follow-up. Methods – Ninety-one patients with a first, uncomplicated AMI were selected and submitted to AEM for two consecutive days prior to discharge from the hospital. The parameters studied in the examination were as follows: presence of SI, identification and quantification of VA and determination of the HRV indices by the time domain and three-dimensional return map methods. The following were regarded as outcomes: new AMI, unstable angina, sustained ventricular tachycardia and death. Results – In the mean follow-up of 27.7 months (SD=15.45), 23 (25%) of the patients presented events, nine of which were fatal. Events occurred most frequently in the patients who presented ventricular premature contractions >= (p=0.01) and also in those with SI (p=0.04). In the multifactorial analysis the presence of dislipidemia raised the positive predictive value of these variables. None of the HRV indices was significantly correlated with the occurrence of events. Conclusions – In low-risk post-AMI patients the presence of frequent ventricular arrhythmias or silent ischemia is associated with an unfavorable prognosis. The study of HRV was not shown to be useful in the risk stratification of these patients.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1760.pdf: 2019859 bytes, checksum: 5ddde192738b5ec015edb3fec1c25c45 (MD5) Previous issue date: 2008-02-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / Introduction: Respiratory sinus arrhythmia (RSA) has been used for assessment the cardiac modulation autonomic and measured by ratio expiration/inspiratory (E/I) and inspiration/expiration heart rate variation (&#8710;IE). The RSA is lower in patients with acute myocardial infarction. Objective: To evaluate the effect of inspiratory muscle training (IMT) on the RSA magnitude and maximal inspiratory pressure (PImax) in patients with AMI after 6 days of physiotherapeutic intervention during hospitalized period. Methodology: Thirty three patients were divided in two groups: 19 patients of treatment group (TG) (14 males, 5 females, aged 50±9 years) who underwent the cardiovascular physiotherapy and 14 patients of control group (CG) (11 males, 3 females, aged 52±11 years) without physiotherapy. The intervals RR of electrocardiogram were obtained by Polar S810i during the RSA test on the 1st and 6th days. It was used to calculate the heart rate variability in the time (TD) and in the frequency domain and the RSA index. The PImax was obtained by manovacuometer on the 2nd and 6th days. The IMT (3x, 10 forced inspiration, 40% PImax, for 3 seconds each) was done from the 2nd to 6th days. Two-way ANOVA, Paired-t Test, Chi-square test and Pearson s correlation (p<0.05) were used. Results: In the TD, the TG showed higher values than the CG for the SDNN (1st day 58±37 and 33±23ms; 6th day 49±20 and 32±17ms, respectively) and for the RMSSD (1st day 40±32 e 21±18 ms; 6th day 33±18 and 22±14ms, respectively). The &#8710;IE decreased significantly for the TG (12,8±7,5 to 9,9±4,8 bpm) and for the CG (10,8±5,3 to7,5±3,4 bpm). For the TG, the PImax increased (p<0,05) from 78±25 to 101±25. Conclusion: The IMT increased the PImax, although it did not modify the ASR magnitude in patients with acute myocardial infarction. / Introdução: A arritmia sinusal respiratória (ASR) tem sido utilizada para estudar a modulação autonômica cardíaca sendo avaliada pelos índices expiração/inspiração (E/I) e variação da freqüência cardíaca inspiração-expiração (&#8710;IE). A ASR encontra-se reduzida em pacientes com infarto agudo do miocárdio (IAM). Objetivo: Avaliar o efeito do treinamento muscular inspiratório (TMI) na magnitude da ASR e da pressão inspiratória máxima (PImax) de pacientes com IAM após 6 dias de intervenção fisioterapêutica no período intra-hospitalar. Metodologia: Trinta e três pacientes foram divididos em: grupo tratado (GT) com 19 pacientes (14 homens, 5 mulheres, idade 50±9 anos) que foram submetidos a fisioterapia cardiovascular associado com o TMI e o grupo controle (GC) com 14 pacientes (11 homens, 3 mulheres, idade 52±11 anos) sem fisioterapia. Os intervalos RR do eletrocardiograma coletados por meio de um polar S810i, durante uma manobra para acentuar a ASR, realizada na posição supina no 1° e 6° dias. Foram calculados a variabilidade da freqüência cardíaca no domínio do tempo (DT) por meio dos índices RMSM e RMSD dos intervalos R-R em ms e da freqüência (DF) e os índices da ASR. A PImax foi obtida por meio de um manuvacuômetro no 2° e 6° dia e o TMI (3x de 10 inspirações forçadas a 40% da PImax por 3 segundos cada) realizado do 2° ao 6° dia. Análise estatística: Foram usados ANOVA two way de medidas repetidas, teste t pareado, teste qui-quadrado e correlação de Pearson (p<0,05). Resultados: No DT, o GT apresentou comparativamente ao GC, valores superiores de RMSM (1º dia 58±37 e 33±23 ms; 6º dia 49±20 e 32±17ms) e de RMSSD (1º dia 40±32 e 21±18ms; 6º dia 33±18 e 22±14ms), respectivamente. O &#8710;IE diminuiu (p<0,05) do 1º para o 6º dia no GT (12,8±7,5 para 9,9±4,8 bpm) e no GC (10,8±5,3 para 7,5±3,4 bpm). No GT, a PImax aumentou (p<0,05) de 78±25 para 101±25. Conclusão: O TMI aumentou a PImax, porém, não modificou a magnitude da ASR no IAM.

pós-infarto agudo do miocárdio (IAM) têm mostrado baixo valor preditivo positivo quando estudados isoladamente. A possibilidade da Eletrocardiografia Dinâmica de 24 horas (ECGD) fornecer dados referentes a isquemia silenciosa (IS), arritmias ventriculares e modulação autonômica do coração pelo estudo da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC), levou o autor a empregar este método em pacientes acometidos de IAM com o objetivo de avaliar se estas três variáveis estariam relacionadas a presença de eventos desfavoráveis em evolução a médio prazo. Material e Métodos – Foram selecionados 91 pacientes acometidos de um primeiro IAM não-complicado e realizados exames de ECGD de 24 h por dois dias consecutivos, antes da alta hospitalar. Os parâmetros pesquisados nos exames foram: isquemia silenciosa, identificação e quantificação de arritmias ventriculares e determinação dos índices de VFC pelos métodos do domínio do tempo e do mapa de retorno tridimensional. Foram considerados como desfechos: re-infarto, angina instável, taquicardia ventricular sustentada e morte. Resultados – No seguimento médio de 27,7 meses (DP=15,45), 23 (25%) dos pacientes apresentaram eventos, sendo nove fatais. Os eventos foram mais freqüentes entre os pacientes que apresentaram extra-sístoles ventriculares ≥10/hora (p=0,01) e também naqueles com IS (p=0,02). Em modelo de análise multifatorial, a presença de dislipidemia elevou o valor preditivo positivo dessas variáveis. Nenhum dos índices de VFC esteve significativamente relacionado ao surgimento de eventos. Conclusões – Em pacientes pós-IAM de baixo risco, a presença de arritmias ventriculares freqüentes ou de isquemia silenciosa está relacionada a um prognóstico desfavorável. O estudo da VFC não mostrou utilidade na estratificação de risco destes pacientes. / Introduction and objective – The noninvasive methods used in post-acute myocardial infarction (AMI) risk stratification have been shown to have a low predictive value when studied in isolation. The possibility that ambulatory electrocardiographic monitoring (AEM) may provide data on silent ischemia (SI), ventricular arrhythmias (VA) and autonomic modulation of the heart through the study of heart rate variability (HRV) led the present author to use this method in AMI patients with the aim of assessing whether these three variables could be related to the presence of unfavorable events in the medium term follow-up. Methods – Ninety-one patients with a first, uncomplicated AMI were selected and submitted to AEM for two consecutive days prior to discharge from the hospital. The parameters studied in the examination were as follows: presence of SI, identification and quantification of VA and determination of the HRV indices by the time domain and three-dimensional return map methods. The following were regarded as outcomes: new AMI, unstable angina, sustained ventricular tachycardia and death. Results – In the mean follow-up of 27.7 months (SD=15.45), 23 (25%) of the patients presented events, nine of which were fatal. Events occurred most frequently in the patients who presented ventricular premature contractions >= (p=0.01) and also in those with SI (p=0.04). In the multifactorial analysis the presence of dislipidemia raised the positive predictive value of these variables. None of the HRV indices was significantly correlated with the occurrence of events. Conclusions – In low-risk post-AMI patients the presence of frequent ventricular arrhythmias or silent ischemia is associated with an unfavorable prognosis. The study of HRV was not shown to be useful in the risk stratification of these patients.

Há escassos estudos sobre a monitorização eletrocardiográfica ambulatorial em casuísticas brasileiras de indivíduos assintomáticos submetidos ao exame clínico. Com a finalidade de avaliar a freqüência cardíaca, as arritmias cardíacas, e os distúrbios atrioventriculares de condução, foram estudados 625 indivíduos assintomáticos, com exame clínico normal. A idade variou de 15 a 83 (média 42, desvio padrão 11,9) anos; 276 (44,2%) eram homens e 349 (55,8%) mulheres. Os indivíduos foram submetidos ao exame clínico, que incluiu história, exame físico e avaliação laboratorial, além da monitorização eletrocardiográfica ambulatorial de 24 h. Foram estudadas as variáveis obtidas na monitorização eletrocardiográfica ambulatorial nas 24 h de gravação e nos períodos das 6h às 22h, e das 22h às 6h em relação às variáveis do exame clínico-laboratorial. Para a análise dos dados, depois da estatística descritiva, as variáveis contínuas foram examinadas com o emprego da correlação canônica, da regressão linear simples e da regressão linear múltipla. As variáveis categóricas foram analisadas por meio da regressão logística. A freqüência cardíaca mínima nas 24h e no período das 22h às 6h elevou-se com o aumento da idade apenas nos homens. A idade foi a principal influência nas variáveis de freqüência cardíaca na correlação canônica (0,55; p<0,01). A freqüência cardíaca máxima nas 24h e a freqüência cardíaca média nas 24h diminuíram com o aumento da idade. A freqüência cardíaca mínima nas 24h aumentou com a idade em homens e mulheres. A freqüência cardíaca média das 22h às 6h elevou-se com o aumento da idade nos homens e diminuiu nas mulheres. A freqüência cardíaca máxima no eletrocardiograma de esforço não demonstrou correlação com a duração do exercício. A freqüência cardíaca média nas 24 h, das 6h às 22h e das 22h às 6h aumentaram com o aumento do índice de massa corpórea. As arritmias supraventriculares ocorreram em 509 (81%) indivíduos. As extra-sístoles supraventriculares variaram de 1 a 3694 (média de 66,6; desvio padrão de 314,4 e mediana de 5). As arritmias ventriculares ocorreram em 399 (64%) indivíduos. As extra-sístoles ventriculares variaram de 1 a 24.900 (média de 214,8; desvio padrão de 1491,7 e mediana de 3). O bloqueio atrioventricular de segundo grau Mobitz I ocorreu em 2,2% dos indivíduos. A presença de bloqueio atrioventricular de segundo grau Mobitz I revelou associação com o aumento dos triglicérides e com a freqüência cardíaca no eletrocardiograma de repouso menor que 60 batimentos por minuto. As arritmias supraventriculares e ventriculares, embora comuns, foram pouco freqüentes. Os bloqueios atrioventriculares foram pouco freqüentes; entretanto demonstrou-se associação entre bloqueios atrioventriculares e hipertrigliceridemia e com a freqüência cardíaca em repouso inferior a 60 batimentos por minuto. A freqüência cardíaca mínima nas 24h, das 6h às 22h e das 22h às 6h modifica-se com o aumento da idade, modificação essa que foi diferente nos homens e nas mulheres, sem que, entretanto tenha ficado demonstrada relação com a duração do exercício no eletrocardiograma de esforço. Em conclusão, a freqüência cardíaca mínima e máxima se modificaram com o aumento da idade, de modo diferente em homens e mulheres e sofreram influência da massa corpórea. As arritmias foram freqüentes, de baixa densidade e a freqüência aumentou com a idade. A freqüência de distúrbios da condução atrioventricular aumentou com a idade e com o aumento dos triglicérides. / There are few studies on ambulatory electrocardiographic monitoring in brazilian asymptomatic individuals without heart disease. To study heart rate, cardiac arrhythmias, and atrioventricular conduction disturbances, we evaluated 625 asymptomatic individuals with normal clinical examination. The age ranged between 15-83 (mean 42, standard deviation 11,9) years; 276 (44,2%) were men and 349 (55,8%) women. The individuals were submitted to clinical examination, including clinical history, physical examination, laboratory evaluation, and continuous 24h ambulatory electrocardiographic monitoring. After the descriptive statistics, the continuous variables were examined with canonic correlation, simple linear regression and multiple linear regression. The categorical variables were analyzed by logistic regression. The minimum heart rate, during the 24h-period and of the 6h-22h period, increased with aging only in men. The age was the main influence on heart rate on canonic correlation (0,55; p<0,01). The maximum and mean heart rate in 24h decreased with aging. The minimum heart rate in 24h increased with the age in men and women. The mean heart rate from 22h to 6h increased with advancing of age in men and decreased in women. The maximum heart rate and the duration of exercise in the stress electrocardiographic examination did not demonstrate correlation with the heart rate on ambulatory electrocardiographic monitoring. The mean heart rate during 24h period, 6h to 22h period and 22h to 6h periods increased with the elevation of the body mass index. Supraventricular arrhythmia occurred in 509 (81%) individuals. Isolated supraventricular arrhythmia rate varied from 1 to 3694 (mean 66,6; standard deviation 314,4 and median of 5) beats. Ventricular arrhythmias were detected in 399 (64%) individuals. The ventricular arrhythmia rate varied from 1 to 24900 (mean 214,8; standard deviation 1491,7; median of 3) beats. Second-degree atrioventricular block, Mobitz I, occurred in 2,2% of the individuals. Second-degree atrioventricular block, Mobitz I, was associated with to the increase of serum triglycerides and the heart rate in the under 60 beats per minute on the rest electrocardiogram. The supraventricular and ventricular arrhythmias were common but a low frequency. The atrioventricular blocks were infrequent. The minimum heart rate in the periods of 24h, from 6 to 22h and from 22h to 6h was modified by aging, but occurred differently in men and women, without demonstrating any relation to the duration the exercise. In conclusion, the minimum and maximum heart rate were modified with the increase of the age, in a different fashion in men and women, and influence of the body mass index. Arrhythmias were frequent, but had low density and increased with the age. The atrioventricular conduction block increased with the increase of age and triglycerides.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:53:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5097_1.pdf: 1368862 bytes, checksum: f59a1ce92f075a02e7efa696e12f6583 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Um modelo biofísico é uma representação simplificada e/ou abstrata de processos ou sistemas biológicos. Objetivando ampliar o conhecimento sobre a modelagem biofísica, esta Tese enfoca prioritariamente os modelos que desenvolvemos, visando contribuir com os estudos biológicos. Proteínas transportadoras do tipo canal iônico encontram-se presentes na membrana plasmática de todos os seres vivos e o primeiro modelo biofísico é uma membrana plasmática artificial, na qual há um controle da memória em canais iônicos voltagem-dependentes. No segundo modelo, em uma estrutura que apresenta superfície com circunvoluções e contendo em seu interior sítios de ligação, é simulada a estrutura molecular de proteínas. No terceiro modelo é simulado um processo de formação de padrões elétricos de ocorrência em redes neuronais que tenham conectividade lateral, os quais são similares aos padrões registrados em diferentes áreas do córtex cerebral. No quarto modelo é simulado o efeito da heterogeneidade na reentrada de ondas espirais em tecido cardíaco. Ondas espirais de atividade elétrica são relacionadas com arritmias cardíacas reentrantes, tais como a taquicardia ventricular e a fibrilação ventricular, sendo esta última a principal causa de morte súbita cardíaca. No quinto modelo foram feitas simulações com o método de Monte Carlo, possibilitando a análise de seqüências de números aleatórios em métodos terapêuticos e diagnósticos, bem como em estudos que simulam o funcionamento de sistemas biológicos, já que na área biomédica há inúmeros experimentos que não podem ser repetidos com acurácia, mesmo em condições supostamente idênticas. A osteoporose é um problema mundial de saúde pública, sendo caracterizada por uma redução na densidade mineral óssea e, através da computação gráfica, no sexto modelo é estimada a densidade mineral óssea do corpo humano, com o uso de uma função matemática interpolante. Pode-se concluir que a presente Tese traz contribuições pioneiras para os estudos biológicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The geraniol (C10H18O) is an acyclic monoterpene alcohol, present in the essential oil of some medicinal plants, herbs and citrus fruits, especially species of the genus Cymbopogon. Were described biochemical and pharmacological properties such as anticonvulsant action, analgesic, antinflammatory, antioxidant, anticancer and antimicrobial activities. In this study we sought to characterize the effects produced by geraniol on contractility, electrical activity and its possible antiarrhythmic potential in mammalian heart. For this, we used guinea-pig (Cavia porcellus) and mice (Mus musculus) of C57Bl/6J strain. The contractile studies were performed in the left atria drawn 1GF and stimulated with pulses of suprathreshold current, maintained in Cuba for isolated organ submerged in modified Tyrode solution (8 mL) and aerated with carbogenic mixture (95% O2 and 5% CO2). The force of atrial contraction was recorded by an isometric transducer. Electrocardiographic recordings were performed on isolated heart under constant aortic perfusion flow (8 mL/min) in a Langendorff system. To study the effects of geraniol on current membrane, experiments were performed using the technique of patch-clamp in rat ventricular cardiomyocytes setup whole-cell. In the atrium, geraniol reduced the force of contraction (~ 98%, EC50 = 1510 ± 160 M) whereas nifedipine, used as positive control, showed a EC50 of 0.90 ± 0.66 M. Geraniol, at 3 mM, decreased the positive inotropism of both CaCl2 and BAY K8644. In ventricular cardiomyocytes, the ICa,L was reduced by 50.7% (n = 5, p < 0.0001) after perfusion with 300 M of geraniol. Furthermore, geraniol prolonged the action potential duration (APD) measured at 50% of repolarization (49.7%, n = 5, p < 0.05), without changing the resting potential. The increase in APD can be attributed to blockade of K+ channel transient outward (Ito) (59.7%, n = 4, p < 0.001), the K+ current non-inactivated (Iss) (39.2 %, n = 4, p < 0.05) and K+ current to inward rectifier (Ik1) (33.7%, n = 4, p < 0.0001). In isolated heart, geraniol increased PRi and QTi without affecting the QRS (n = 6) complex, and reduced both left ventricular pressure (83%) and heart rate (16.5%). Furthermore, geraniol delayed time for the start of ouabain-induced arrhythmias in 128%, preventing in 30% the increase of diastolic tension, however, without affect the positive inotropic effect induced by ouabain (n = 6). Geraniol exerts negative inotropic and chronotropic responses in the mammalian heart by decreasing the L-type Ca2+ current and prolongs the duration of ventricular action potential by reducing potassium currents voltage-dependent. Such effects may be responsible for the antiarrhythmic effect of geraniol front the arrhythmias induced by ouabain in vitro. / O geraniol (C10H18O) é um monoterpeno alcoólico acíclico, presente no óleo essencial de algumas plantas medicinais, frutas cítricas e ervas aromáticas, principalmente espécies do gênero Cymbopogon. São descritas propriedades bioquímicas e farmacológicas, tais como ação anticonvulsivante, analgésica, anti-inflamatória, antioxidante, anticancerígena e antimicrobiana. Neste trabalho buscou-se caracterizar os efeitos produzidos pelo geraniol sobre a contratilidade, atividade elétrica e seu possível potencial antiarrítmico em coração de mamífero. Para tanto, foram utilizados cobaia (Cavia porcellus) e camundongos (Mus musculus) da linhagem C57Bl/6J. Os estudos contráteis foram realizados em átrio esquerdo estirado a 1gf e estimulados com pulsos de corrente supralimiares, mantido em cuba para órgão isolado, submerso em solução de Tyrode modificada (8 mL) e aerado com mistura carbogênica (95 % O2 e 5 % CO2). A força de contração atrial foi captada por um transdutor isométrico. Os registros eletrocardiográficos foram realizados em coração isolado, sob perfusão aórtica de fluxo constante (8 mL/min), em sistema de Langendorff. Para estudar os efeitos do geraniol sobre as correntes de membrana, foram executados experimentos através da técnica de patch-clamp , na configuração whole-cell , em cardiomiócitos ventriculares de camundongo. No átrio, o geraniol reduziu a força de contração (~ 98%, EC50 = 1510 ± 160 M) enquanto que a nifedipina, usada como controle positivo, apresentou uma EC50 de 0,90 ± 0,66 M. O geraniol, na concentração de 3 mM, diminuiu o inotropismo positivo de ambos CaCl2 e BAY K8644. Em cardiomiócito ventricular, a ICa,L foi reduzida em 50,7% (n = 5, p < 0,0001), após a perfusão com 300 μM de geraniol. Além disso, o geraniol prolongou a duração do potencial de ação (DPA), medida a 50 % da repolarização (49,7%, n = 5, p < 0,05), sem alterar o potencial de repouso. O aumento da DPA pode ser atribuído ao bloqueio dos canais para K+ transient-outward (Ito) (59,7 %, n = 4, p < 0,001), canal de K+ não-inativado (Iss) (39,2 %, n = 4, p < 0,05) e do canal para K+ inward rectifier (IK1) (33,7% , n = 4, p < 0,0001). Em coração isolado (n = 6), o geraniol aumentou o PRi e QTi sem afetar a duração do complexo QRS, reduzindo a pressão ventricular esquerda (83%) e a frequência cardíaca (16,5%). Além disso, o geraniol retardou o tempo para o início das arritmias induzidas por ouabaína em 128%, evitando em 30% o aumento da tensão diastólica sem, contudo, afetar o efeito inotrópico positivo da ouabaína (n = 6). O geraniol exerce respostas inotrópicas e cronotrópicas negativas no coração de mamífero, por meio da diminuição das correntes para Ca2+ tipo-L e, prolonga a duração do potencial de ação ventricular por reduzir as correntes para K+ dependentes de voltagem. Tais efeitos podem ser responsáveis pelo efeito antiarrítmico do geraniol frente às arritmias induzidas por ouabaína in vitro .

Orientadores: Jose Wilson Magalhães Bassani, Rosana Almada Bassani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T13:08:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ZafalonJunior_Nivaldo_D.pdf: 3812093 bytes, checksum: edd5a8af0cab279b9c0a59a80083d639 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Taquiarritmias atriais (TA) são o tipo de arritmia crônica mais comum, e mostram associação com risco de acidentes tromboembólicos. Os mecanismos envolvidos neste tipo de arritmia têm sido alvo de numerosos estudos. Nossa equipe desenvolveu um modelo de geração de TA de origem colinérgica em átrios isolados por estimulação elétrica de alta freqüência, cuja caracterização foi o objeto do presente estudo. Neste trabalho, desenvolvemos, implementamos e validamos uma metodologia para o estudo dos padrões de propagação da atividade elétrica durante arritmias, que se baseia na determinação do vetoatriograma. Nossos principais resultados foram: a) O padrão de propagação da atividade elétrica durante TA de origem colinérgica em átrios direitos é consistente com o desenvolvimento de reentrância da propagação, enquanto que, durante arritmia de origem p-adrenérgica em átrio esquerdo (por sobrecarga celular de Ca2+), o padrão é semelhante ao observado em átrios direitos sob ritmo sinusal, portanto compatível com a formação de focos ectópicos. b) Como observado em estudos anteriores, há um antagonismo entre as vias de sinalização colinérgica muscarínica e P-adrenérgica na determinação da susceptibilidade do tecido a TA. Neste trabalho, constatamos que o efeito pró-arrítmico da ativação da primeira via em condições de estimulação P-adrenérgica é suprimido por inibição de fosfatases de proteínas. Isto nos permite concluir que a ativação de fosfatases pela via muscarínica parece ser um mecanismo adicional envolvido neste antagonismo. c) Dado que resultados prévios na literatura indicam que a redução na duração do potencial de ação atrial, por aumento da condutância de fundo da membrana ao K+, tem importante papel no favorecimento de reentrância por agonistas muscarínicos, levantamos a hipótese de que este mecanismo seja suficiente para facilitar a indução de TA. Para testá-la, investigamos o efeito do pinacidil, que promove a abertura de canais de K+ dependentes de ATP. A aplicação deste fármaco facilitou consideravelmente a indução de TA, de modo dependente de concentração e independente de estimulação de receptores muscarínicos. Além disso, o padrão de propagação da atividade elétrica atrial foi essencialmente semelhante àquele observado durante TA de origem colinérgica e compatível com o desenvolvimento de circuitos reentrantes. Estes resultados não só representam suporte para nossa hipótese, mas também são sugestivos de que condições como hipoxia e isquemia, que podem resultai em depleção do ATP citosólico e abertura dos canais de K+ dependentes de ATP, aumentem a vulnerabilidade atrial ao desenvolvimento de circuitos reentrantes e TA / Abstract: Atrial tachyarrhythmias (TA), the most common type of chronic arrhythmia, are associated with increased risk of thromboembolic accidents. Several investigators have attempted to gain insight into the mechanisms underlying TA. Our research team has developed an in vitro model of TA induction by high frequency electric stimulation of isolated atria, which is dependent on muscarinic cholinergic receptor stimulation (cholinergic TA). Aiming at further characterization of this model in the present study, we developed, implemented and validated a method to analyze the pattern of propagation of electric activity during arrhythmias, based on the determination of the vectoatriogram. Our main results were: a) The pattern of electric propagation during cholinergic TA is in agreement with that expected for reentrant propagation. On the other hand, the pattern observed during arrhythmia evoked by ß-adrenoceptor stimulation in left atria (cell Ca2+ overload) resembles that seen in right atria during spontaneous sinusal rhythm, and is thus compatible with the appearance of ectopic automatic foci. b) As previously observed, muscarinic cholinergic and p-adrenergic signaling pathways interact antagonistically to determine atrial susceptibility to arrhythmia induction. In this study, we found that protein phosphatase inhibition suppressed the cholinergic pro-arrhythmic effect in the presence of ß-adrenergic stimulation. We thus conclude that muscarinic-dependent protein phosphatase activation seems to be an additional mechanism involved in the functional antagonism of these signaling pathways. c) Based on previous results from other laboratories showing that atrial action potential abbreviation, due to increase in membrane background K+ conductance, is of paramount importance for reentry facilitation by muscarinic agonists, we hypothesized that this electrophysiological change would be sufficient for facilitation of TA induction. The hypothesis was investigated by testing the effects of pinacidil, an ATP-dependent K+ channel opener. Pinacidil caused a marked, concentration-dependent increase in TA induction, which was independent of muscarinic cholinergic receptor stimulation. In addition, the electric propagation pattern during TA was similar to that observed during cholinergic TA, which is suggestive of establishment of reentrant circuits. These results not only support our hypothesis, but also point out that conditions that may cause depletion of cytosolic ATP, such as hypoxia and ischemia, may increase atrial vulnerability to the occurrence of electric reentry and tachyarrhythmia / Doutorado / Engenharia Biomedica / Doutor em Engenharia Elétrica

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-07T12:02:26Z No. of bitstreams: 1 danielepiresmagalhaesespiritosanto.pdf: 19885258 bytes, checksum: cc404305a80b23fea7d1a26415bf75bf (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-07T15:03:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 danielepiresmagalhaesespiritosanto.pdf: 19885258 bytes, checksum: cc404305a80b23fea7d1a26415bf75bf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T15:03:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 danielepiresmagalhaesespiritosanto.pdf: 19885258 bytes, checksum: cc404305a80b23fea7d1a26415bf75bf (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A arritmia ventricular maligna é uma das principais causas de morte no mundo. Muitas vezes o início de um episódio de arritmia está associado a uma excitação inoportuna no coração, também denominada extra-sístole, ou Potencial de Ação Espontâneo (PAE). O surgimento de PAEs pode estar relacionado a mudanças estruturais ou moleculares nos canais iônicos e a alterações no ciclo de cálcio intracelular. Anormalidades no ciclo de cálcio podem gerar transientes de cálcio espontâneos (TCEs) e estes podem desencadear Potenciais de Ação Espontâneos (PAEs). Estudos experimentais mostram que o surgimento de TCEs é mais frequente sob a estimulação β-Adrenérgica. Em experimentos recentes, notou-se que a presença de episódios de TCEs em cardiomiócitos saudáveis não desencadeia a geração de PAEs. Em contrapartida, em camundongos com a mutação de super expressão da bomba NCX (NaCa), PAEs foram observados em miócitos isolados e foram relacionados a episódios de TCEs. O principal objetivo deste trabalho foi a simulação da formação de PAEs utilizando modelos computacionais desenvolvidos para cardiomiócitos do ventrículo esquerdo de camundongos. Em particular os modelos computacionais foram capazes de reproduzir os cenários experimentais descritos acima, relacionando a geração de PAEs com a estimulação β-Adrenérgica e alterações de canais iônicos como a mutação NCX. Dessa forma, as simulações computacionais apresentadas neste trabalho permitem uma melhor compreensão dos complexos fenômenos associados a arritmias cardíacas. / Malignant ventricular arrhythmias are the major cause of death around the world. The beginning of an episode of arrhythmia is often associated with ectopic beats in the heart, also called extrasystole, or Spontaneous Action Potential (SAP). The development of SAP may be related to structural or molecular changes in ion channels and changes in intracellular calcium cycle. Abnormalities in calcium cycle can result in Spontaneous Calcium Transientes (SCT) and these can trigger SAP. Experimental studies show that the development of SCT is more common under β1-adrenergic stimulation. However, we found, in recent experiments, that the presence of episodes of SCT in healthy cardiomyocytes does not trigger the development of SAP. On the other hand, on mice presenting mutation of overexpression of NCX (NaCa) pump, SAP were observed in isolated cardiomyocytes and were related to episodes of SCT. Thus, we aimed, in this study, to simulate development of SAP using computational models developed for cardiomyocytes of left ventricle of mice. The computational models were able to reproduce the experimental scenarios described above, relating the development of SAP to the β-adrenergic stimulation and to the changes of ion channels as the NCX mutation. Therefore, the computational simulations showed in this work allow the best comprehension of the complex phenomena associated with cardiac arrhythmia.

Orientadores: Eduardo Tavares Costa, Rosana Almada Bassani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T01:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Buiochi_ElaineBelassiano_D.pdf: 9610613 bytes, checksum: 5fefa9e6cf5eaf8478c002d7ab57dc23 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: No ultrassom diagnóstico faz-se uso de ondas acústicas de baixa intensidade para investigar os tecidos biológicos, sendo uma técnica não invasiva. Ondas ultrassônicas de maior intensidade podem alterar as características do tecido, e isto é de interesse para aplicações terapêuticas, nas quais a ocorrência de efeitos biológicos é, até certo ponto, desejável. Com relação à cardiologia, o uso do ultrassom diagnóstico é bem estabelecido, enquanto há um potencial inexplorado para aplicações terapêuticas. Soma-se a isso o fato de que os tratamentos disponíveis para as arritmias com estimulação elétrica são limitados por sérias complicações, incluindo infecção sistêmica, choques desnecessários, potencial para pró-arritmia, falha em estimular e, até mesmo, morte. O ultrassom pode se mostrar uma alternativa atraente à estimulação elétrica, porém há poucos estudos sobre a possibilidade de aplicação do ultrassom para o tratamento de arritmias. O objetivo deste estudo foi desenvolver transdutores ultrassônicos de potência e usá-los para investigar conjuntos de parâmetros acústicos capazes de interferir na atividade cardíaca, sem provocar danos teciduais, buscando possíveis aplicações terapêuticas do ultrassom em cardiologia. Os parâmetros acústicos variados foram frequência de ressonância, modo de operação, frequência de repetição de pulso, e pressão de saída. Dois dos sete transdutores construídos se mostraram mais eficientes e, portanto, foram calibrados e usados nos experimentos biológicos. Em experimentos preliminares realizados em corações isolados de ratos Wistar, foi observada geração esporádica de arritmia usando-se o transdutor de 65 kHz, e aumento da frequência espontânea, acompanhada por redução da força de contração do miocárdio, usando-se o transdutor de 1MHz em exposição contínua prolongada. Em estudos in vivo, dez ratos Sprague-Dawley foram anestesiados com isoflurano e expostos a uma seqüência terapêutica de ultrassom, e outros cinco ratos foram usados como grupo controle. A estimulação ultrassônica consistiu de bursts de 1MHz, ciclo de trabalho de 1%, pico de pressão negativa de 3MPa (ISPTA=3W/cm2), e freqüência de repetição de pulso variável e decrescente. O ultrassom transtorácico exerceu efeito cronotrópico negativo, uma vez que foi capaz de reduzir a freqüência cardíaca em 19% logo ao final do período de estimulação. Os efeitos duraram, no mínimo, 15 minutos, sem aparente prejuízo hemodinâmico, que foi monitorado principalmente por meio da medição da fração de ejeção. Trata-se de um fenômeno promissor para o tratamento de taquiarritmias. O regime de exposição utilizado excluiu efeitos térmicos, de forma que o efeito observado foi provavelmente resultante de mecanismos não-térmicos, possivelmente da força da radiação. A variação na frequência de repetição de pulso parece ter sido a chave para a indução do efeito em questão, uma vez que experimentos realizados com frequências de repetição constantes não resultaram em tal efeito / Abstract: Diagnostic ultrasound consists of application of low intensity acoustic waves to noninvasively investigate biological tissues. Higher ultrasound intensities may alter tissue characteristics, and this is of interest for therapeutic applications, when the occurrence of bioeffects is - to a certain extent - desirable. The use of diagnostic ultrasound in Cardiology is well established, although there is an unexplored potential for therapeutic applications. The currently available treatments of arrhythmias by electrical stimulation are limited by serious complications, including systemic infection, inappropriate shock delivery, proarrhythmia, failure to pace and to defibrillate, and even death. Ultrasound can be an interesting alternative for electrical stimulation, but there are only a few studies that investigate the possibility of applying ultrasound for treating arrhythmias. The objective of this study was to develop power ultrasonic transducers to be applied to the investigation of sets of acoustical parameters able to interfere with the cardiac activity without causing tissue damage, thus aiming at potential therapeutic applications of ultrasound in cardiology. The acoustical parameters investigated were resonance frequency, operation mode, pulse repetition frequency, and output pressure. The two most efficient out of the seven transducers built were calibrated and used in biological experiments. In preliminary experiments conducted on isolated hearts from Wistar rats, arrhythmia was esporadically observed at the onset of ultrasound application using the 65kHz transducer, whereas an increase in spontanous beating rate accompanied by a reduction in the force developed by the myocardium occurred during continuous, prolonged exposure using the 1MHz transducer. In in vivo studies, ten Sprague-Dawley rats were anesthetized with isoflurane and exposed to a sequence of therapeutic ultrasound, and other five rats were used as a control group. The ultrasonic stimulation consisted of 1-MHz bursts of 1% duty cycle, 3 MPa peak negative pressure (ISPTA=3W/cm2), and decreasingly variable pulse repetition frequencies. Transthoracic ultrasound application was able to promote a negative chronotropic effect, decreasing the heart rate by 19% just after stimulation ceased. The effect lasted at least 15 minutes, without apparent alteration of pumping function, which was monitored mainly by evaluation of the ejection fraction. This phenomenon is promising for treating tachyarrhythmias. The insonification scheme used in this study excluded thermal effects, so the observed effect seems to have resulted from nonthermal mechanisms, possibly from radiation force. The variation in the pulse repetition frequency seems to be the key element for induction of the described effect, because the latter was not observed for constant repetition rates / Doutorado / Engenharia Biomedica / Doutor em Engenharia Elétrica

La aparición de heterogeneidades en las propiedades electrofisiológicas del tejido cardíaco, que acontece en distintas patologías como la isquemia miocárdica, es un factor clave en el proceso del bloqueo unidireccional (UDB), que conduce a la aparición de arritmias reentrantes potencialmente mortales, como la taquicardia ventricular o la fibrilación ventricular. Estas heterogeneidades en la duración del potencial de acción, del período refractario (PR) y la velocidad de conducción (VC) determinan la generación y mantenimiento de los períodos arrítmicos, siendo el PR al que mayor atención se le ha prestado. La mayoría de los estudios sugieren que la dispersión del PR ejerce un papel proarrítmico, aunque existen publicaciones que sostienen lo contrario. Por otro lado, en las últimas décadas, el gran desarrollo de los medios técnicos ha posibilitado la simulación de la actividad eléctrica de tejidos cardiacos con gran realismo permitiendo la extracción de datos y de parámetros imposibles de obtener experimentalmente. El objetivo general del presente trabajo consiste en el estudio teórico de las causas de los bloqueos que se producen en la propagación del potencial de acción y que dan lugar a las reentradas en el tejido cardíaco sometido a condiciones de isquemia aguda. Para ello, se ha simulado la actividad eléctrica de un tejido 2-D del epicardio mediante una versión modificada del modelo Luo-Rudy 2000 y mediante el empleo de un modelo realista de isquemia regional. Así mismo, se ha desarrollado una formulación del factor de seguridad en la conducción (SF) óptima a nivel computacional que posibilita su empleo en tejidos bidimensionales (SFm). Los resultados obtenidos muestran que durante los 10 minutos posteriores a la oclusión de la arteria coronaria, la vulnerabilidad de un tejido bidimensional a la reentrada, medida mediante la ventana vulnerable, corresponde a una distribución unimodal asimétrica, siendo el minuto 8 el instante en el que la probabilidad de reentra / Romero Pérez, L. (2007). Modelización matemática y simulación de los efectos de la isquemia miocárdica aguda sobre la conducción eléctrica en el tejido cardíaco ventricular [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1959 / Palancia