Introdução: O Débito Cardíaco Diminuído e o Volume Excessivo de Líquidos são os principais diagnósticos de Enfermagem (DE) presentes em pacientes admitidos com insuficiência cardíaca (IC) descompensada. A avaliação e determinação das características definidoras (CD) destes diagnósticos são fundamentais para orientar as intervenções de enfermagem adequadas e preconizadas para estes pacientes. A validação clínica das CD destes diagnósticos permanecem inexploradas no contexto da IC descompensada. Objetivo: Validar clinicamente as CD dos DE Débito Cardíaco Diminuído e Volume Excessivo de Líquidos em pacientes com IC descompensada. Métodos: Estudo transversal contemporâneo realizado de janeiro a junho de 2007 em hospital universitário em Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Para a validação clínica utilizou-se- um instrumento contendo as CD dos diagnósticos em estudo, aplicado por duas enfermeiras peritas em cardiologia. Incluiu-se pacientes com fração de ejeção do ventrículo esquerdo  45% e que obtiveram oito ou mais pontos, conforme os critérios de Boston para classificação de IC descompensada. Para a validação do diagnóstico Volume Excessivo de Líquidos incluiu-se pacientes com disfunção sistólica ou diastólica Resultados da validação do DE Débito Cardíaco Diminuído: Incluiu-se 29 pacientes com idade média de 61 + 14 anos; 15 (51%) sexo masculino; fração de ejeção média de 28% + 9; De acordo com a taxa de fidedignidade (R) entre as peritas, as CD consideradas maiores (R ≥ 0,80) para a validação do diagnóstico foram a fadiga (R=1), a fração de ejeção do ventrículo esquerdo diminuída (R=1), a dispnéia (R=0,96), o edema (R= 0,95), a ortopnéia (R= 0,95), a dispnéia paroxística noturna (R=0,88) e a pressão venosa central elevada (R=0,85). As características consideradas como menores ou secundárias foram o ganho de peso (R=0,78), a distenção da veia jugular (R=0,74), as palpitações (R=0,71), a oligúria (R=0,67), a tosse (R=0,63), a pele fria e pegajosa (R=0,61) e as mudanças na cor da pele (R=0,52). Resultados da validação do DE Volume Excessivo de Líquidos: Incluiu-se 32 pacientes com idade média de 60,5 + 14,3 anos; 17 (53%) sexo masculino; fração de ejeção média de 31% + 11,5. Seguindo a taxa de fidedignidade (R) entre as peritas, as CD consideradas maiores (R ≥ 0,80) para a validação do diagnóstico Volume Excessivo de Líquidos foram a dispnéia (R=0,97), a ortopnéia (R=0,95), o edema (R= 0,91), o refluxo hepatojugular positivo (R=0,90), a dispnéia paroxística noturna (R=0,88), a congestão pulmonar (R=0,87) e a pressão venosa central elevada (R=0,85). As características consideradas como menores ou secundárias foram o ganho de peso (R=0,79), a hepatomegalia (R=0,78), a distenção da veia jugular (R=0,76), as crepitações (R=0,66), a oligúria (R=0,63) e o hematócrito e a hemoglobina diminuídos (R=0,51). Conclusão: Demonstrou-se neste estudo que as características definidoras com R entre 0,50 e 1 foram validadas para os diagnósticos Débito Cardíaco Diminuído e Volume Excessivo de Líquidos em pacientes com IC descompensada. / Introduction: Decreased Cardiac Output and Fluid Volume Excess are the major nursing diagnoses (ND) among patients with decompensated heart failure (DHF). The assessment and determination of the defining characteristics (DC) of those diagnoses are crucial for selecting the appropriate nursing interventions indicated for these patients. The clinical validation of the DC of those diagnoses has not been investigated in the context of DHF. Purpose: To clinically validate the DC of Decreased Cardiac Output and Fluid Volume Excess ND in patients with DHF. Methods: Cross-sectional study conducted from January to June 2007 at a teaching hospital in Porto Alegre, state of Rio Grande do Sul, Brazil. A questionnaire containing the DC of the diagnoses, applied by two nurses with expertise in cardiology, was used for clinical validation. To validate Decreased Cardiac Output ND were included patients with left ventricle ejection fraction  45% whose scores, according to the Boston criteria for classification of DHF, were 8 or higher were included in the study. To validate Fluid Volume Excess ND were included patients with systolic or diastolic dysfunction. Results of validate Decreased Cardiac Output ND: A total of 29 patients with mean age of 61+14 years; 15 (51%) male patients; and patients with mean ejection fraction of 28%+9 were included. Based on the reliability index (R) between the experts, the major DC (R ≥ 0.80) for the validation of the ND were fatigue (R=1), decreased left ventricle ejection fraction (R=1), dyspnea (R=0.96), edema (R= 0.95), orthopnea (R= 0.95), paroxysmal nocturnal dyspnea (R=0.88) and elevated central venous pressure (R=0.85). Minor or secondary characteristics were weight gain (R=0.78), jugular vein distension (R=0.74), palpitations (R=0.71), oliguria (R=0.67), cough (R=0.63), cold clammy skin (R=0.61) and changes in skin color (R=0.52). Results of validate Fluid Volume Excess ND: A total of 32 patients with mean age of 60.5+14.3 years; 17 (53%) male patients; and patients with mean ejection fraction of 31%+11.5 were included. Based on the reliability index (R) between the experts, the major DC (R ≥ 0.80) for the validation of the fluid overload ND were dyspnea (R=0.97), orthopnea (R=0.95), edema (R= 0.91), positive hepatojugular reflux (R=0.90), paroxysmal nocturnal dyspnea (R=0.88), pulmonary congestion (R=0.87) and elevated central venous pressure (R=0.85). Minor or secondary characteristics were weight gain (R=0.79), hepatomegaly (R=0.78), jugular vein distension (R=0.76), rales (R=0.66), oliguria (R=0.63) and low hematocrit and hemoglobin levels (R=0.51).Conclusion: This study showed that the major defining characteristics with R between 0,50 and 1 were validated for the diagnoses of decreased cardiac output or Fluid Volume Excess in patients with DHF. / Introducción: Débito Cardíaco Disminuido y Volumen Excesivo de Líquidos son los principales diagnósticos de Enfermería (DE) presentes en pacientes admitidos con insuficiencia cardiaca (IC) descompensada. La evaluación y determinación de las características definidoras (CD) de estos diagnóstico son fundamentales para orientar las intervenciones de enfermería adecuadas y recomendadas a los pacientes. La validación clínica de las CD de estos diagnósticos permanece inexplorada en el contexto de la IC descompensada. Objetivo: Validar clínicamente las CD de los DE Débito Cardíaco Disminuido y Volumen Excesivo de Líquidos en pacientes con IC descompensada. Métodos: Estudio transversal contemporáneo, realizado de enero a junio de 2007, en hospital universitario en Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil. Para la validación clínica, se utilizó un instrumento conteniendo las CD de los diagnósticos, aplicado por dos enfermeras peritas en cardiología. Se incluyeron pacientes con fracción de eyección del ventrículo izquierdo  45% y que obtuvieron ocho o más puntos, conforme a los criterios de Boston para la clasificación de IC descompensada. Para la validacíon de el DE Volume Excessivo de Líquidos se incluyeron pacientes com con disfunción sistólica o diastólica. Resultados de la validación de el diagnóstico Débito Cardíaco Diminuído: Se incluyeron 29 pacientes con edad media de 61±14 años; 15 (51%) del sexo masculino; fracción de eyección media del 28%±9. Conforme a la tasa de fidedignidad (R) entre las peritas, las CD consideradas mayores (R ≥ 0,80) para la validación del diagnóstico fueron la fatiga (R=1), la fracción de eyección del ventrículo izquierdo reducida (R=1), la disnea (R=0,96), el edema (R+0,95), la ortonea (R=0,95), la disnea paroxística nocturna (R=0,88) y la presión venosa central elevada (R=0,85). Las características consideradas como menores o secundarias fueron la ganancia de peso (R=0,78), la distensión de la vena yugular (R=0,74), las palpitaciones (R=0,71), la oliguria (R=0,67), la tos (R=0,63), la piel fría y pegajosa (R=0,61) y los cambios en el color de la piel (R=0,52). Resultados de la validación de el diagnóstico Volumen Excesivo de Líquidos: Se incluyeron 32 pacientes con edad media de 60,5±14,3 años; 17 (53%) del sexo masculino; fracción de eyección media de 31%±11,5. Siguiendo la tasa de fidedignidad (R) entre las peritas, las CD consideradas mayores (R ≥ 0,80) para la validación del diagnóstico Volumen Excesivo de Líquidos fueron la disnea (R=0,97), la ortonea (R=0,95), el edema (R=0,91), el reflujo hepatoyugular positivo (R=0,90), la disnea paroxística nocturna (R=0,88), la congestión pulmonar (R=0,87) y la presión venosa central elevada (R=0,85). Las características consideradas como menores o secundarias fueron la ganancia de peso (R=0,79), la hepatomegalia (R=0,78), la distensión de la vena yugular (R=0,76), las crepitaciones (R=0,66), la oliguria (R=0,63) y el hematocrito y hemoglobina disminuidos (R=0,51). Conclusión: Se demostró, en este estudio, que las características definidoras con R entre 0,50 y 1 fueron validadas para el diagnóstico Débito Cardíaco Disminuido o Volumen Excesivo de Líquidos en pacientes con IC descompensada.

As manifestações clínicas mais apresentadas pelos pacientes com insuficiência cardíaca (IC) descompensada estão relacionadas a quadros congestivos. O exame clínico, parte integrante do processo de enfermagem (PE), é base para a escolha das intervenções mais adequadas na obtenção de resultados que objetivam a melhora clínica dos pacientes. A possibilidade da utilização de uma classificação como forma de sistematizar o PE permite que os resultados sejam avaliados a partir dessa ligação. Na área da enfermagem, verifica-se que a avaliação da aplicabilidade da classificação dos resultados de enfermagem (NOC), na prática clínica é pouco explorada e ainda não foi testada para pacientes internados com IC descompensada. O objetivo desse estudo foi testar a aplicabilidade clínica da NOC em pacientes com IC descompensada por quadros congestivos e com Diagnóstico de Enfermagem (DE) Volume de Líquidos Excessivo (VLE) durante um período de sete dias ou até a alta hospitalar. O estudo foi conduzido em duas etapas metodológicas distintas. A primeira etapa teve como método a validação por consenso de especialistas, para formulação de um instrumento de pesquisa, contendo os resultados de enfermagem e os indicadores relacionados ao DE VLE, utilizados na segunda etapa do estudo. Na segunda etapa do estudo desenvolveu-se um estudo de coorte prospectivo. A amostra constituiu-se de pacientes com IC classe III e IV, conforme a New York Heart Association (NYHA); idade ³ 18 anos; ambos os sexos; com disfunção sistólica ou diastólica; DE estabelecido de VLE, com suas respectivas intervenções/atividades estabelecidas pelo enfermeiro assistencial, não tendo os pesquisadores deste estudo qualquer influência sobre o estabelecimento do DE ou prescrição dos cuidados. Os pacientes foram avaliados durante um período de sete dias ou até a alta hospitalar por duas enfermeiras especialistas em IC, de forma simultânea e independente. Durante a avaliação clínica mensurou-se os resultados de enfermagem através da avaliação de seus indicadores. O consenso de especialistas selecionou oito resultados de enfermagem com 38 indicadores. A coorte de 17 pacientes foi, predominantemente, do sexo masculino 13(76,5%), brancos 12(70,6%) e com idade média de 60,5 (±13,6) anos. A etiologia mais prevalente foi a isquêmica 8 (47,1) e a fração de ejeção do ventrículo esquerdo média foi de 27,1(±12,4%). Em relação ao DE estabelecido, todos os 17 pacientes incluídos no estudo tiveram o esse diagnóstico mantido até o final das avaliações. Dentre os resultados avaliados, Equilíbrio Hídrico (NOC1), Estado Cardiopulmonar (NOC2), Estado Respiratório (NOC3), Sobrecarga Líquida Severa (NOC 5), Comportamento de Aceitação: dieta prescrita (NOC 6) e Conhecimento: controle da insuficiência cardíaca congestiva (NOC7) apresentaram aumento significativo nos escores, quando comparadas as médias dos resultados da primeira e última avaliação. Sinais Vitais e Equilíbrio eletrolítico e ácido-base não demonstraram diferenças estatisticamente significativas. Esses resultados permitem concluir que a utilização da NOC na prática clínica neste cenário foi aplicável e capaz de demonstrar a melhora clínica dos pacientes avaliados. / Clinical manifestations presented by patients with decompensated heart failure (DHF) are related to congestive clinical picture. The clinical examination, a part of the nursing process (NP), serve as basis for choosing the most appropriate interventions aiming at achieving results for the clinical improvement of patients. The possibility of using a classification as a way to systematize the NP allows the outcomes to be evaluated later. In the nursing field, it appears that the assessment of the applicability of the nursing outcomes (NOC) in clinical practice remains unexplored and untested in patients hospitalized with DHF. Taking this into consideration, the objective of this study was to test the clinical applicability of NOC in patients with DHF in a congestive clinical picture and the Nursing Diagnosis (ND) Excess Fluid Volume over a period of seven days or until patient’s discharge. The study was conducted in two separate methodological stages. The first stage was used for the validation of a research tool containing NOC and related ND Excess Fluid Volume indicators, provided by a consensus of experts. In the second stage, a prospective cohort study was developed. The sample was composed of patients with CI Class III and IV, in accordance with the New York Heart Association (NYHA); age 18 years; male and female; with systolic or diastolic dysfunction, ND established for Excess Fluid Volume; with respective interventions/activities established by the hospital nurses, not having the researchers of this study any influence on the establishment of the ND or care prescription. Two nurses specialists in CI evaluated patients over a period of seven days or until their discharge, simultaneously and independently. During the clinical evaluation, the nursing outcomes were measured through the evaluation of its indicators. The consensus of experts selected eight nursing outcomes with 38 indicators. A cohort of 17 patients presented the following profile: male 13 (76.5%), white people 12 (70.6%) with a mean age of 60.5 (±13.6). The most prevalent etiology was ischemic 8 (47.1) and the average of the ejection fraction of the left ventricle was 27.1 (±12.4%). Regarding the ND, all 17 patients included in the study had maintained the diagnosis until the end of the assessment. Among the outcomes measured, Balance Hydride (NOC1), Cardiopulmonary State (NOC2), Respiratory Status (NOC3), Severe Net Overload (NOC 5), Behavior Acceptance: prescribed diet (NOC 6) and Knowledge: control of congestive heart failure (NOC7) presented a significant increase in scores when compared to the the mean results of the first and the last assessment. Vital Signs and electrolyte and acidbase balance demonstrated no statistically significant differences. These results indicate that the use of NOC in clinical practice in this scenario was applicable and able to demonstrate the clinical improvement of patients. / Las manifestaciones clínicas más presentadas por los pacientes con insuficiencia cardiaca (IC) descompensada se relacionan con los cuadros congestivos. El examen clínico, que hace parte del proceso de enfermería (PE), es base para la elección de intervenciones más adecuadas en la obtención de resultados que objetivan la mejora de los pacientes. La posibilidad de utilización de una clasificación como forma de sistematizar PE permite que los resultados sean evaluados a partir de dicha conexión. En el área de enfermería, se percibe que la evaluación de la aplicabilidad de los resultados de enfermería (NOC), en práctica clínica es poco explorada y aún no ha sido testada para pacientes internados con descompensada. El objetivo de este estudio fue testar la aplicabilidad clínica de NOC en pacientes con IC descompensada por cuadros congestivos y con Diagnóstico de Enfermería (DE) Volumen de Líquidos Excesivos (VLE) durante un periodo de siete días o hasta el alta hospitalaria. El estudio fue realizado en dos etapas metodológicas distintas. La primera etapa tuvo como método la validación por consenso de especialistas., para formulación de un instrumento de investigación, que contenía los resultados de enfermería y los indicadores relacionados al DE VLE, utilizados en la segunda etapa del estudio. La segunda etapa del estudio se desarrolló con un corte prospectivo. La amuestra constituida por pacientes con IC, clase III y IV, según New York Heart Association (NYHA); edad > 18 años; ambos sexos; con disfunción sistólica o diastólica; DE establecido de VLE, con sus respectivas intervenciones/actividades establecidas por el enfermero asistencial, no habiendo influencia de los investigadores de este estudio sobre el establecimiento de DE o prescripción de los cuidados. Los pacientes fueron evaluados durante un periodo de siete días o hasta alta hospitalaria por dos enfermeras especialistas en IC, simultánea e independientemente. Durante la evaluación clínica se contemplaron los exámenes de enfermería a través de la evaluación de sus indicadores. El consenso de especialistas seleccionó ocho resultados de enfermería con 38 indicadores. 17 pacientes, mayoría del sexo masculino 13 (76,5%), blancos 12 (70,6%), con edad media de 60,5 (+_13,6) años. La etiología que más prevaleció fue la isquémica 8 (47,1%) y la fracción de eyección del ventrículo izquierdo media de 27,1 (+_12,4%). En lo que se refiere al DE establecido, todos los 17 pacientes inclusos en el estudio diagnóstico se mantuvo hasta el final de las evaluaciones. Entre los resultados evaluados, Equilibrio Hídrico (NOC1), Estado Cardiopulmonar (NOC2), Estado Respiratorio (NOC3), Sobrecarga Líquida Severa (NOC5), Comportamiento de Aceptación : dieta prescripta (NOC6) y Conocimiento: control de insuficiencia cardiaca congestiva (NOC7), presentaron aumento significativo en los resultados, cuando comparadas a los resultados de la primera y ultima evaluación. Señales Vitales, Equilibrio electrónico y acido-base no demostraron diferencias estadísticamente significativas. Los resultados permiten concluir que el uso de NOC en práctica clínica en este escenario fue aplicable y capaz de demostrar la mejor a clínica de los pacientes evaluados.

[ES] Una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes a las arritmias ventriculares, así como una mejora de las terapias eléctricas y farmacológicas asociadas, son un factor clave para prevenir la muerte súbita cardíaca en pacientes con cardiopatías estructurales y eléctricas. Una miocardiopatía importante que puede provocar arritmias ventriculares potencialmente mortales es la insuficiencia cardíaca (HF). Los pacientes con HF a menudo sufren también de bloqueo de rama izquierda (LBBB) que deteriora su condición. Actualmente, el tratamiento más eficaz para estos pacientes es la terapia de resincronización cardíaca (CRT). Sin embargo, no se alcanza una respuesta positiva en todos los casos, por lo que es necesario un mayor estudio para mejorar este tratamiento. Una segunda patología cardíaca que también produce arritmias letales es la isquemia miocárdica. Evidencia experimental ha demostrado que las alteraciones electrofisiológicas en el miocardio ventricular constituyen un sustrato para la generación de arritmias durante la fase aguda de isquemia. Estas alteraciones son inducidas por los tres componentes isquémicos principales: hipercalemia, hipoxia y acidosis. Sin embargo, la influencia de cada componente en los mecanismos de inicio y mantenimiento de las arritmias no se comprende aún con claridad. Una primera parte de esta tesis doctoral, se centra en la optimización de la CRT durante su aplicación en un corazón que padece HF y LBBB. Para esto, se modificó el modelo de potencial de acción (AP) de O'Hara para simular una velocidad de conducción realista tanto en condiciones sanas como patológicas. Además, se estimó e incorporó un sistema de His-Purkinje (HPS) dentro de un modelo biventricular/torso humano 3D para simular un LBBB realista. A continuación, se desarrolló un conjunto de simulaciones computacionales para diferentes configuraciones de la CRT a fin de determinar la posición y el instante de estimulación óptimo que conducen a la duración más corta del QRS. Posteriormente, los resultados se compararon con otros criterios de optimización. Los principales hallazgos de este estudio mostraron la necesidad de definir criterios de optimización mejores o complementarios, como un índice basado en el tiempo hasta alcanzar el 90% del área del QRS sugerido en este trabajo, para alcanzar la mejor sincronía eléctrica ventricular durante la aplicación de la CRT. Además, nuestros resultados también muestran que el septo superior cercano al tracto de salida es un sitio alternativo para la estimulación del ventrículo derecho, lo cual evita los problemas de perforación de la pared apical durante el procedimiento típico de la CRT. Por último, para obtener mejores resultados de la CRT se deben considerar protocolos de estimulación endocárdica en el ventrículo izquierdo. En la segunda parte de esta tesis se investigó los efectos de los tres componentes principales de la isquemia sobre la vulnerabilidad a una reentrada, así como el papel del HPS y sus mecanismos de acción en la generación y mantenimiento de arritmias ventriculares. Para lograr este objetivo, en primer lugar, se modificó el modelo AP ventricular para simular de forma realista las principales alteraciones provocadas por la isquemia miocárdica aguda. Las simulaciones se realizaron en un modelo biventricular humano 3D, acoplado en un torso virtual, que incluye una geometría realista de las zonas isquémicas central y de borde, así como un HPS detallado. Se simularon cuatro escenarios de severidad isquémica correspondientes a diferentes minutos de oclusión de la arteria coronaria para evaluar los efectos de la evolución de la isquemia en el tiempo. Luego, se evaluó la influencia individual de la hipercalemia, hipoxia y acidosis en el ancho de la ventana vulnerable (VW) a reentradas durante siete escenarios de isquemia aguda. Finalmente, se repitió este último conjunto de simulaciones isquémicas utilizando el modelo anatómico sin el HPS para evaluar el efecto de este último en la VW. Los resultados muestran que una condición isquémica moderada es el peor escenario para la generación de una reentrada. La hipoxia es el componente isquémico con el efecto más significativo en el ancho de la VW. Además, el flujo de corriente retrógrado desde el miocardio hacia el HPS en la región isquémica, los bloqueos de conducción en secciones discretas del HPS y el grado de hiperkalemia que afecta a las células de Purkinje, son sugeridos como mecanismos que podrían favorecer la aparición de arritmias ventriculares. / [EN] A better understanding of the mechanisms underlying ventricular arrhythmias, as well as an improvement of the associated electrical and pharmacological therapies, are a key factor to prevent sudden cardiac death in patients with structural and electrical heart diseases. An important cardiomyopathy that can lead to life-threatening ventricular arrhythmias is heart failure (HF). Patients with HF also often suffer from left bundle branch block (LBBB), which worsens their condition. Currently, the most effective treatment to these patients is cardiac resynchronization therapy (CRT). However, many patients are non-responders, so further studies are needed to improve this treatment. A second cardiac pathology that also produces lethal arrhythmias is myocardial ischemia. Substantial experimental evidence has shown that electrophysiological alterations in the ventricular myocardium constitute a substrate for the generation of arrhythmias during the acute phase of ischemia. These alterations are induced by the three main ischemic components: hyperkalemia, hypoxia and acidosis. However, the influence of each component in the mechanisms of arrhythmia initiation and maintenance is still not completely understood. In the first section of this doctoral thesis, we focus on the optimization of CRT during its application in a heart suffering from HF and LBBB. For this purpose, we modified the O'Hara action potential (AP) model to simulate a realistic conduction velocity both in healthy and pathological conditions. In addition, a His-Purkinje system (HPS) was generated and incorporated into a 3D human biventricular/torso model to simulate realistic LBBB. A set of computational simulations were performed for different CRT configurations to determine the optimal pacing leads location and delay values leading to the shortest QRS duration. Subsequently, results were compared with other optimization criteria. The main findings of this study showed the need of better or complementary optimization criteria, such as an index based on the time to reach the 90% of the QRS area suggested in this work, to reach the best ventricular electrical synchrony during the CRT application. In addition, our results also show that the upper septum close to the outflow tract is an alternative site for the right ventricle (RV) stimulation, which avoids the perforation problems of the RV apical wall during the typical CRT procedure. Finally, protocols of left ventricle endocardial pacing should be considered to obtain better CRT results. In the second section of this thesis, we investigated the effects of the three main components of ischemia on the vulnerability to reentry, as well as the role of the HPS and its mechanisms of action in the generation and maintenance of ventricular arrhythmias. In order to achieve our goal, we first modified the ventricular AP model to realistically simulate the major alterations caused by acute myocardial ischemia. Simulations were performed in a 3D human biventricular model, embedded in a virtual torso, which includes a realistic geometry of the central and border ischemic zones, as well as a detailed HPS. Four scenarios of ischemic severity corresponding to different minutes after coronary artery occlusion were simulated to evaluate the effects of the evolution of ischemia over time. Then, the individual influence of hyperkalemia, hypoxia and acidosis in the width of the vulnerable window (VW) for reentry was assessed during seven scenarios of acute ischemia. Finally, this last set of ischemic simulations was repeated using the anatomical model without the HPS to evaluate the effect of the latter in the VW. Results show that a moderate ischemic condition is the worst scenario for reentry generation. Hypoxia is the ischemic component with the most significant effect on the width of the VW. Furthermore, the retrograde current flow from the myocardium to the HPS in the ischemic region, conduction blocks in discrete sections of the HPS, and the degree of hyperkalemia affecting the Purkinje cells, are suggested as HPS mechanisms that could favor the triggering of ventricular arrhythmias. / [CA] Una millor comprensió dels mecanismes subjacents a les arrítmies ventriculars, així com una millora de les teràpies elèctriques i farmacològiques associades, són un factor clau per a previndre la mort sobtada cardíaca en pacients amb cardiopaties estructurals i elèctriques. Una miocardiopatia important que pot provocar arrítmies ventriculars potencialment mortals és la insuficiència cardíaca (HF). Els pacients amb HF sovint pateixen també de bloqueig de branca esquerra (LBBB) que deteriora la seua condició. Actualment, el tractament més eficaç per a aquests pacients és la teràpia de resincronització cardíaca (CRT). No obstant això, no s'aconsegueix una resposta positiva en tots els casos, per la qual cosa és necessari un major estudi per a millorar aquest tractament. Una segona patologia cardíaca que també produeix arrítmies letals és la isquèmia miocàrdica. Evidència experimental ha demostrat que les alteracions electrofisiològiques en el miocardi ventricular constitueixen un substrat per a la generació d'arrítmies durant la fase aguda d'isquèmia. Aquestes alteracions són induïdes pels tres components isquèmics principals: hipercalèmia, hipòxia i acidosi. No obstant això, la influència de cada component en els mecanismes d'inici i manteniment de les arrítmies no es comprén encara amb claredat. Una primera part d'aquesta tesi doctoral, se centra en l'optimització de la CRT durant la seua aplicació en un cor que pateix HF i LBBB. Per a això, es va modificar el model de potencial d'acció (AP) de O'Hara per a simular una velocitat de conducció realista tant en condicions sanes com patològiques. A més, es va estimar i es va incorporar un sistema de His-Purkinje (HPS) dins d'un model biventricular/tors humà 3D per a simular un LBBB realista. A continuació, es va desenvolupar un conjunt de simulacions computacionals per a diferents configuracions de la CRT a fi de determinar la posició i l'instant d'estimulació òptim que condueixen a la duració més curta del QRS. Posteriorment, els resultats es van comparar amb altres criteris d'optimització. Les principals troballes d'aquest estudi van mostrar la necessitat de definir millors o complementaris criteris d'optimització, com un índex basat en el temps fins a aconseguir el 90% de l'àrea del QRS suggerida en aquest treball, per a aconseguir la millor sincronia elèctrica ventricular durant l'aplicació de la CRT. A més, els nostres resultats també mostren que el septe superior pròxim al tracte d'eixida és un lloc alternatiu per a l'estimulació del ventricle dret, la cual cosa evita els problemes de perforació de la paret apical durant el procediment típic de la CRT. Finalment, per a obtindre millors resultats de la CRT s'han de considerar protocols d'estimulació endocárdica en el ventricle esquerre. En la segona part d'aquesta tesi es va investigar els efectes dels tres components principals de la isquèmia sobre la vulnerabilitat a una reentrada, així com el paper del HPS i els seus mecanismes d'acció en la generació i manteniment d'arrítmies ventriculars. Per a aconseguir aquest objectiu, en primer lloc es va modificar el model AP ventricular per a simular de manera realista les principals alteracions provocades per la isquèmia miocàrdica aguda. Les simulacions es van realitzar en un model biventricular humà 3D, acoblat en un tors virtual, que inclou una geometria realista de les zones isquèmiques central i de vora, així com un HPS detallat. Es van simular quatre escenaris de severitat isquèmica corresponents a diferents minuts d'oclusió de l'artèria coronària per a avaluar els efectes de l'evolució de la isquèmia en el temps. Després, es va avaluar la influència individual de la hipercalèmia, hipòxia i acidosi en l'ample de la finestra vulnerable (VW) a reentradas durant set escenaris d'isquèmia aguda. Finalment, es va repetir aquest últim conjunt de simulacions isquèmiques utilitzant el model anatòmic sense el HPS per a avaluar l'efecte d'aquest últim en la VW. Els resultats mostren que una condició isquèmica moderada és el pitjor escenari per a la generació d'una reentrada. La hipòxia és el component isquèmic amb l'efecte més significatiu en l'ample de la VW. A més, el flux de corrent retrògrad des del miocardi cap al HPS a la regió isquèmica, els bloquejos de conducció en seccions discretes del HPS i el grau d'hiperkalèmia que afecta les cèl·lules de Purkinje, són suggerits com a mecanismes que podrien afavorir l'aparició d'arrítmies ventriculars. / Carpio Garay, EF. (2021). Contribution to the improvement of electrical therapies and to the comprehension of electrophysiological mechanisms in heart failure and acute ischemia using computational simulation [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/163041