Le nœud auriculoventriculaire (AV) joue un rôle vital dans le cœur normal et pathologique. Il connecte les oreillettes aux ventricules et, grâce à sa conduction lente, génère un délai entre les contractions auriculaire et ventriculaire permettant d’optimiser le pompage sanguin. Sa conduction lente et sa longue période réfractaire font du nœud AV un filtre d’impulsions auriculaires lors de tachyarythmies assurant ainsi une fréquence ventriculaire plus lente favorable au débit cardiaque. L’optimisation de ce filtrage est une cible dans le traitement de ces arythmies. Malgré ce rôle vital et de nombreuses études, le nœud AV demeure l’objet de plusieurs controverses qui en rendent la compréhension laborieuse. Nos études expérimentales sur des préparations isolées de cœurs de lapin visent à apporter des solutions à certains des problèmes qui limitent la compréhension des propriétés fréquentielles du nœud AV. Le premier problème concerne la définition de la propriété de récupération nodale. On s’accorde généralement sur la dépendance du temps de conduction nodale (intervalle auriculo-Hissien, AH) du temps de récupération qui le précède mais un débat presque centenaire persiste sur la façon de mesurer ce temps de récupération. Selon que l’on utilise à cette fin la longueur du cycle auriculaire (AA) ou l’intervalle His-auriculaire précédent (HA), la même réponse nodale montre des caractéristiques différentes, un paradoxe à ce jour inexpliqué. Le temps de conduction nodale augmente aussi avec le degré et la durée d'une fréquence rapide, un phénomène appelé fatigue. Or, les caractéristiques de la fatigue mesurée varient avec l’indice de récupération utilisé (AA vs. HA). De plus, une troisième propriété appelée facilitation qui entraîne un raccourcissement du temps de conduction diffère aussi avec l’indice de récupération utilisé. Pour établir l’origine de ce problème, nous avons déterminé les différences entre les courbes de récupération (AH compilé en fonction du AA ou HA) pour 30 états fonctionnels nodaux différents. Ces conditions étaient obtenues à l’aide de protocoles permettant la variation du cycle de base (BCL) et du cycle prétest (PTCL), deux paramètres connus pour altérer la fonction nodale. Nous avons pu établir que pour chaque état fonctionnel, la forme de la courbe de récupération et le niveau de fatigue étaient les mêmes pour les deux indices de récupération. Ceci s’applique aussi aux données obtenues à des BCL et PTCL égaux comme dans les protocoles de stimulation prématurée conventionnels couramment utilisés. Nos résultats ont établi pour la première fois que les propriétés nodales de récupération et de fatigue sont indépendantes de l’indice de récupération utilisé. Nos données montrent aussi que les différences entre les courbes de récupération en fonction de l’indice utilisé proviennent d’effets associés aux variations du PTCL. Notre deuxième étude établit à partir des mêmes données pourquoi les variations du PTCL altèrent différemment les courbes de récupération selon l’indice utilisé. Nous avons démontré que ces différences augmentaient en proportion directe avec l’augmentation du temps de conduction au battement prétest. Cette augmentation cause un déplacement systématique de la courbe construite avec l’intervalle AA vers la droite et de celle construite avec l’intervalle HA vers la gauche. Ce résultat met en évidence l’importance de tenir compte des changements du temps de conduction prétest dans l’évaluation de la fonction nodale, un paramètre négligé dans la plupart des études. Ce résultat montre aussi que chacun des deux indices a des limites dans sa capacité d’évaluer le temps de récupération nodale réel lorsque le temps de conduction prétest varie. Lorsque ces limites sont ignorées, comme c’est habituellement le cas, elles entraînent un biais dans l’évaluation des effets de fatigue et de facilitation. Une autre grande difficulté dans l’évaluation des propriétés fréquentielles du nœud AV concerne son état réfractaire. Deux indices sont utilisés pour évaluer la durée de la période réfractaire nodale. Le premier est la période réfractaire efficace (ERPN) définie comme l’intervalle AA le plus long qui n’est pas conduit par le nœud. Le deuxième est la période réfractaire fonctionnelle (FRPN) qui correspond à l’intervalle minimum entre deux activations mesurées à la sortie du nœud. Paradoxalement et pour des raisons obscures, l’ERPN augmente alors que la FRPN diminue avec l’augmentation de la fréquence cardiaque. De plus, ces effets varient grandement avec les sujets, les espèces et l’âge. À partir des mêmes données que pour les deux autres études, nous avons cherché dans la troisième étude l’origine des variations fréquentielles de l’ERPN et de la FRPN. Le raccourcissement du BCL prolonge l’ERPN mais n’affecte pas la FRPN. L’allongement de l’ERPN provient principalement d’un allongement du temps de conduction prétest. Un PTCL court en comparaison avec un BCL court allonge encore plus substantiellement le temps de conduction prétest mais raccourcit en même temps l’intervalle His-auriculaire, ces deux effets opposés s’additionnent pour produire un allongement net de l’ERPN. Le raccourcissement de l’intervalle His-auriculaire par le PTCL court est aussi entièrement responsable pour le raccourcissement de la FRPN. Nous avons aussi établi que, lorsque la composante du temps de conduction prétest est retirée de l’ERPN, un lien linéaire existe entre la FRPN et l’ERPN à cause de leur dépendance commune de l’intervalle His-auriculaire. Le raccourcissement combiné du BCL et du PTCL produit des effets nets prévisibles à partir de leurs effets individuels. Ces effets reproduisent ceux obtenus lors de protocoles prématurés conventionnels. Ces observations supportent un nouveau schème fonctionnel des variations fréquentielles de l’ERPN et de la FRPN à partir des effets distincts du BCL et du PTCL. Elles établissent aussi un nouveau lien entre les variations fréquentielles de l’ERPN et de la FRPN. En conclusion, la modulation fréquentielle de la fonction du nœud AV provient de la combinaison d’effets concurrents cumulatifs liés au cycle de base et non-cumulatifs liés au cycle prétest. Ces effets peuvent être interprétés de façon consistante indépendamment de l’indice de récupération en tenant compte des changements du temps de conduction au battement prétest. Les effets fréquentiels disparates sur l’ERPN et la FRPN sont aussi grandement liés aux changements du temps de conduction prétest. Lorsque l’analyse tient compte de ce facteur, l’ERPN et la FRPN montrent des variations parallèles fortement liées à celles de l’intervalle His-auriculaire. Le nouveau schème fonctionnel des propriétés fréquentielles du nœud AV supporté par nos données aidera à mieux cibler les études sur les mécanismes cellulaires contrôlant la modulation fréquentielle nodale. Nos données pourraient aider à l’interprétation et au contrôle des réponses nodales diverses associées aux tachyarythmies supraventriculaires et à leur traitement pharmacologique. En bref, nos travaux supportent une compréhension factuelle améliorée du comportement fréquentiel du nœud AV, un domaine aux applications multiples en rythmologie cardiaque. / The atrioventricular (AV) node is the sole electrical connection between atria and ventricles, and is of utmost importance in both normal and perturbed cardiac function. Through slow conduction, it generates a delay between atrial and ventricular systoles, thereby optimising cardiac output. The AV node also has a long refractory period which confers it a filtering role during supraventricular tachyarrhythmias. Because of this ventricular rate watchdog role, the AV node has become a primary therapeutic target in atrial fibrillation, a frequent arrhythmia with major clinical burden. Not withstanding intense research, understanding of AV nodal function remains restrained by many controversies, some of which have persisted for almost a century. Major obstacles concern the definition of nodal recovery time and nodal refractoriness. The objective of our studies is to untangle some of these controversies regarding rate-dependent AV nodal function in an experimental model of superfused rabbit heart preparations. Our first study concerns the definition of AV nodal recovery time used to assess rate-dependent nodal function. The dependence of conduction time through the node (atrio-His interval; AH) on time elapsed since last activation i.e., recovery time (RT), is a well accepted fact but its assessment is controversial for nearly a century. This problem arises from the fact that the nodal recovery function shows different characteristics depending upon whether RT is assessed from the preceding atrial cycle length (AA) or His-atrial (HA) interval. Moreover, the rate- and time-dependent increase in AH, known as fatigue, also shows different characteristics depending on RT index used. Furthermore, the third rate-dependent AV nodal property known as facilitation and that tends to shorten AH with penultimate cycle length, is obviously present or virtually absent when studying it with HA or AA index, respectively. Our first study sought to identify the source of this paradoxical apparent dependence of nodal rate-dependent properties on selected RT index. For this purpose, we varied two known independent modulators of AV nodal function, the basic (BCL) and pretest cycle length (PTCL), in 30 different combinations and assessed how the resulting 30 nodal functional states alter the recovery and the fatigue property as assessed with both recovery indexes. We found that, for each functional state, the shape of the nodal recovery curve and the level of fatigue was identical regardless of selected recovery index. We thus documented for the first time that recovery and fatigue properties are consistent whether assessed with HA or AA. However, we also found that PTCL effects appeared different on the two recovery curve formats. In a second study, using the same data, we investigated the origin of PTCL related variations of nodal recovery curves constructed with different recovery indexes. We found that PTCL shortening induced rightward AA curve shifts and leftward HA curve shifts proportional to the increase in pretest conduction time. Moreover, these curve shifts affected all data points equally. This finding suggests that both AA and HA indexes are biased by increases in pretest conduction time. These increases appeared to delay nodal recovery for an identical AA, and to hasten nodal recovery for an identical HA. Uncontrolled changes in pretest conduction time during fast rates thus produce apparent different effects depending on nodal recovery index. Taking into account changes in pretest conduction time results in unified rate-dependent nodal conduction properties regardless of chosen recovery index. Another major problem in AV nodal physiology relates to rate-dependent changes in nodal refractoriness. Two indexes of nodal refractoriness, effective (ERPN) and functional (FRPN) refractory periods, are commonly determined. ERPN and FRPN correspond to the longest AA resulting in nodal block and shortest interval between successive His bundle activations, respectively. For unclear reasons, increasing rate typically results in ERPN prolongation but FRPN shortening, and these effects vary greatly with individuals, ages and species. In a third study, we assessed the functional origin of rate-induced changes in ERPN and FRPN. BCL shortening prolonged ERPN but did not significantly affect FRPN. This ERPN prolongation mainly arose from an increase in pretest conduction time. PTCL shortening also prolonged the pretest conduction time and hence ERPN, but this prolongation was partly counterbalanced by a decrease in the His-atrial subinterval at ERPN. Similar PTCL-induced His-atrial shortening also fully accounted for FRPN shortening. Notably, we found that when ERPN is corrected for the increase in pretest conduction time, ERPN and FRPN vary in parallel according to their respective His-atrial subintervals. Combined BCL and PTCL shortening, including those corresponding to standard commonly used protocols, result in net changes in refractory measures predictable from the sum of their individual effects. These observations not only support a new functional scheme for rate-dependent AV nodal refractoriness but also establish a relationship between ERPN and FRPN which, for a long time, were thought to reflect different nodal properties. In conclusion, rate-dependent AV nodal function reflect the net sum of concurrent yet independent cumulative and non-cumulative effects arising from BCL and PTCL changes, respectively. Nodal recovery and fatigue properties are independent of recovery index. Rate-induced non-cumulative variations in nodal recovery curves originate from changes in pretest conduction time and reflect current limitations of recovery indexes to precisely measure exact nodal recovery time. Changes in pretest conduction time also explain opposite rate-induced changes in ERPN and FRPN. When these changes are taken into account, FRPN and ERPN vary in parallel with heart rate and largely depend on His-atrial interval. These data support a new functional model of rate-dependent nodal conduction and refractoriness, which may help guide studies on underlying cellular and ionic mechanisms as well as on nodal behaviour during supraventricular tachyarrhythmias.

Le nœud auriculoventriculaire (AV) joue un rôle vital dans le cœur normal et pathologique. Il connecte les oreillettes aux ventricules et, grâce à sa conduction lente, génère un délai entre les contractions auriculaire et ventriculaire permettant d’optimiser le pompage sanguin. Sa conduction lente et sa longue période réfractaire font du nœud AV un filtre d’impulsions auriculaires lors de tachyarythmies assurant ainsi une fréquence ventriculaire plus lente favorable au débit cardiaque. L’optimisation de ce filtrage est une cible dans le traitement de ces arythmies. Malgré ce rôle vital et de nombreuses études, le nœud AV demeure l’objet de plusieurs controverses qui en rendent la compréhension laborieuse. Nos études expérimentales sur des préparations isolées de cœurs de lapin visent à apporter des solutions à certains des problèmes qui limitent la compréhension des propriétés fréquentielles du nœud AV. Le premier problème concerne la définition de la propriété de récupération nodale. On s’accorde généralement sur la dépendance du temps de conduction nodale (intervalle auriculo-Hissien, AH) du temps de récupération qui le précède mais un débat presque centenaire persiste sur la façon de mesurer ce temps de récupération. Selon que l’on utilise à cette fin la longueur du cycle auriculaire (AA) ou l’intervalle His-auriculaire précédent (HA), la même réponse nodale montre des caractéristiques différentes, un paradoxe à ce jour inexpliqué. Le temps de conduction nodale augmente aussi avec le degré et la durée d'une fréquence rapide, un phénomène appelé fatigue. Or, les caractéristiques de la fatigue mesurée varient avec l’indice de récupération utilisé (AA vs. HA). De plus, une troisième propriété appelée facilitation qui entraîne un raccourcissement du temps de conduction diffère aussi avec l’indice de récupération utilisé. Pour établir l’origine de ce problème, nous avons déterminé les différences entre les courbes de récupération (AH compilé en fonction du AA ou HA) pour 30 états fonctionnels nodaux différents. Ces conditions étaient obtenues à l’aide de protocoles permettant la variation du cycle de base (BCL) et du cycle prétest (PTCL), deux paramètres connus pour altérer la fonction nodale. Nous avons pu établir que pour chaque état fonctionnel, la forme de la courbe de récupération et le niveau de fatigue étaient les mêmes pour les deux indices de récupération. Ceci s’applique aussi aux données obtenues à des BCL et PTCL égaux comme dans les protocoles de stimulation prématurée conventionnels couramment utilisés. Nos résultats ont établi pour la première fois que les propriétés nodales de récupération et de fatigue sont indépendantes de l’indice de récupération utilisé. Nos données montrent aussi que les différences entre les courbes de récupération en fonction de l’indice utilisé proviennent d’effets associés aux variations du PTCL. Notre deuxième étude établit à partir des mêmes données pourquoi les variations du PTCL altèrent différemment les courbes de récupération selon l’indice utilisé. Nous avons démontré que ces différences augmentaient en proportion directe avec l’augmentation du temps de conduction au battement prétest. Cette augmentation cause un déplacement systématique de la courbe construite avec l’intervalle AA vers la droite et de celle construite avec l’intervalle HA vers la gauche. Ce résultat met en évidence l’importance de tenir compte des changements du temps de conduction prétest dans l’évaluation de la fonction nodale, un paramètre négligé dans la plupart des études. Ce résultat montre aussi que chacun des deux indices a des limites dans sa capacité d’évaluer le temps de récupération nodale réel lorsque le temps de conduction prétest varie. Lorsque ces limites sont ignorées, comme c’est habituellement le cas, elles entraînent un biais dans l’évaluation des effets de fatigue et de facilitation. Une autre grande difficulté dans l’évaluation des propriétés fréquentielles du nœud AV concerne son état réfractaire. Deux indices sont utilisés pour évaluer la durée de la période réfractaire nodale. Le premier est la période réfractaire efficace (ERPN) définie comme l’intervalle AA le plus long qui n’est pas conduit par le nœud. Le deuxième est la période réfractaire fonctionnelle (FRPN) qui correspond à l’intervalle minimum entre deux activations mesurées à la sortie du nœud. Paradoxalement et pour des raisons obscures, l’ERPN augmente alors que la FRPN diminue avec l’augmentation de la fréquence cardiaque. De plus, ces effets varient grandement avec les sujets, les espèces et l’âge. À partir des mêmes données que pour les deux autres études, nous avons cherché dans la troisième étude l’origine des variations fréquentielles de l’ERPN et de la FRPN. Le raccourcissement du BCL prolonge l’ERPN mais n’affecte pas la FRPN. L’allongement de l’ERPN provient principalement d’un allongement du temps de conduction prétest. Un PTCL court en comparaison avec un BCL court allonge encore plus substantiellement le temps de conduction prétest mais raccourcit en même temps l’intervalle His-auriculaire, ces deux effets opposés s’additionnent pour produire un allongement net de l’ERPN. Le raccourcissement de l’intervalle His-auriculaire par le PTCL court est aussi entièrement responsable pour le raccourcissement de la FRPN. Nous avons aussi établi que, lorsque la composante du temps de conduction prétest est retirée de l’ERPN, un lien linéaire existe entre la FRPN et l’ERPN à cause de leur dépendance commune de l’intervalle His-auriculaire. Le raccourcissement combiné du BCL et du PTCL produit des effets nets prévisibles à partir de leurs effets individuels. Ces effets reproduisent ceux obtenus lors de protocoles prématurés conventionnels. Ces observations supportent un nouveau schème fonctionnel des variations fréquentielles de l’ERPN et de la FRPN à partir des effets distincts du BCL et du PTCL. Elles établissent aussi un nouveau lien entre les variations fréquentielles de l’ERPN et de la FRPN. En conclusion, la modulation fréquentielle de la fonction du nœud AV provient de la combinaison d’effets concurrents cumulatifs liés au cycle de base et non-cumulatifs liés au cycle prétest. Ces effets peuvent être interprétés de façon consistante indépendamment de l’indice de récupération en tenant compte des changements du temps de conduction au battement prétest. Les effets fréquentiels disparates sur l’ERPN et la FRPN sont aussi grandement liés aux changements du temps de conduction prétest. Lorsque l’analyse tient compte de ce facteur, l’ERPN et la FRPN montrent des variations parallèles fortement liées à celles de l’intervalle His-auriculaire. Le nouveau schème fonctionnel des propriétés fréquentielles du nœud AV supporté par nos données aidera à mieux cibler les études sur les mécanismes cellulaires contrôlant la modulation fréquentielle nodale. Nos données pourraient aider à l’interprétation et au contrôle des réponses nodales diverses associées aux tachyarythmies supraventriculaires et à leur traitement pharmacologique. En bref, nos travaux supportent une compréhension factuelle améliorée du comportement fréquentiel du nœud AV, un domaine aux applications multiples en rythmologie cardiaque. / The atrioventricular (AV) node is the sole electrical connection between atria and ventricles, and is of utmost importance in both normal and perturbed cardiac function. Through slow conduction, it generates a delay between atrial and ventricular systoles, thereby optimising cardiac output. The AV node also has a long refractory period which confers it a filtering role during supraventricular tachyarrhythmias. Because of this ventricular rate watchdog role, the AV node has become a primary therapeutic target in atrial fibrillation, a frequent arrhythmia with major clinical burden. Not withstanding intense research, understanding of AV nodal function remains restrained by many controversies, some of which have persisted for almost a century. Major obstacles concern the definition of nodal recovery time and nodal refractoriness. The objective of our studies is to untangle some of these controversies regarding rate-dependent AV nodal function in an experimental model of superfused rabbit heart preparations. Our first study concerns the definition of AV nodal recovery time used to assess rate-dependent nodal function. The dependence of conduction time through the node (atrio-His interval; AH) on time elapsed since last activation i.e., recovery time (RT), is a well accepted fact but its assessment is controversial for nearly a century. This problem arises from the fact that the nodal recovery function shows different characteristics depending upon whether RT is assessed from the preceding atrial cycle length (AA) or His-atrial (HA) interval. Moreover, the rate- and time-dependent increase in AH, known as fatigue, also shows different characteristics depending on RT index used. Furthermore, the third rate-dependent AV nodal property known as facilitation and that tends to shorten AH with penultimate cycle length, is obviously present or virtually absent when studying it with HA or AA index, respectively. Our first study sought to identify the source of this paradoxical apparent dependence of nodal rate-dependent properties on selected RT index. For this purpose, we varied two known independent modulators of AV nodal function, the basic (BCL) and pretest cycle length (PTCL), in 30 different combinations and assessed how the resulting 30 nodal functional states alter the recovery and the fatigue property as assessed with both recovery indexes. We found that, for each functional state, the shape of the nodal recovery curve and the level of fatigue was identical regardless of selected recovery index. We thus documented for the first time that recovery and fatigue properties are consistent whether assessed with HA or AA. However, we also found that PTCL effects appeared different on the two recovery curve formats. In a second study, using the same data, we investigated the origin of PTCL related variations of nodal recovery curves constructed with different recovery indexes. We found that PTCL shortening induced rightward AA curve shifts and leftward HA curve shifts proportional to the increase in pretest conduction time. Moreover, these curve shifts affected all data points equally. This finding suggests that both AA and HA indexes are biased by increases in pretest conduction time. These increases appeared to delay nodal recovery for an identical AA, and to hasten nodal recovery for an identical HA. Uncontrolled changes in pretest conduction time during fast rates thus produce apparent different effects depending on nodal recovery index. Taking into account changes in pretest conduction time results in unified rate-dependent nodal conduction properties regardless of chosen recovery index. Another major problem in AV nodal physiology relates to rate-dependent changes in nodal refractoriness. Two indexes of nodal refractoriness, effective (ERPN) and functional (FRPN) refractory periods, are commonly determined. ERPN and FRPN correspond to the longest AA resulting in nodal block and shortest interval between successive His bundle activations, respectively. For unclear reasons, increasing rate typically results in ERPN prolongation but FRPN shortening, and these effects vary greatly with individuals, ages and species. In a third study, we assessed the functional origin of rate-induced changes in ERPN and FRPN. BCL shortening prolonged ERPN but did not significantly affect FRPN. This ERPN prolongation mainly arose from an increase in pretest conduction time. PTCL shortening also prolonged the pretest conduction time and hence ERPN, but this prolongation was partly counterbalanced by a decrease in the His-atrial subinterval at ERPN. Similar PTCL-induced His-atrial shortening also fully accounted for FRPN shortening. Notably, we found that when ERPN is corrected for the increase in pretest conduction time, ERPN and FRPN vary in parallel according to their respective His-atrial subintervals. Combined BCL and PTCL shortening, including those corresponding to standard commonly used protocols, result in net changes in refractory measures predictable from the sum of their individual effects. These observations not only support a new functional scheme for rate-dependent AV nodal refractoriness but also establish a relationship between ERPN and FRPN which, for a long time, were thought to reflect different nodal properties. In conclusion, rate-dependent AV nodal function reflect the net sum of concurrent yet independent cumulative and non-cumulative effects arising from BCL and PTCL changes, respectively. Nodal recovery and fatigue properties are independent of recovery index. Rate-induced non-cumulative variations in nodal recovery curves originate from changes in pretest conduction time and reflect current limitations of recovery indexes to precisely measure exact nodal recovery time. Changes in pretest conduction time also explain opposite rate-induced changes in ERPN and FRPN. When these changes are taken into account, FRPN and ERPN vary in parallel with heart rate and largely depend on His-atrial interval. These data support a new functional model of rate-dependent nodal conduction and refractoriness, which may help guide studies on underlying cellular and ionic mechanisms as well as on nodal behaviour during supraventricular tachyarrhythmias.

Introdução: O bloqueio atrioventricular congênito isolado (BAVCi) é raro e tem múltiplas apresentações clínicas. O implante de marca-passo cardíaco permanente (MP) é o tratamento de escolha, resultando em evolução clínica satisfatória para a maioria dos casos, porém, aproximadamente 10% deles apresentam remodelamento ventricular e insuficiência cardíaca grave. Objetivos: Estudar a evolução tardia de crianças e adultos jovens com BAVCi e estimulação crônica do ventrículo direito (VD), visando determinar: a prevalência de sinais clínicos e laboratoriais de insuficiência cardíaca e de remodelamento ventricular; a capacidade funcional; a qualidade de vida e fatores preditores de alterações clínicas, funcionais ou ecocardiográficas. Métodos: Estudo transversal realizado em coorte de portadores de BAVCi e MP implantado antes de 21 anos de idade com estimulação no VD há mais de um ano. Todos os indivíduos foram submetidos a avaliação clínica e laboratorial, da capacidade funcional, da qualidade de vida e a ecocardiograma. Mães e sujeitos da pesquisa foram investigados para doenças reumatológicas. Os dados foram armazenados no sistema REDCap (Research Electronic Data Capture) e analisados pelos programas SAS (Statistical Analysis System), SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) e R Studio. A análise dos dados incluiu: análise univariada para pesquisa de associações entre variáveis preditoras e desfechos, coeficiente de correlação de Pearson e modelo de regressão linear multivariado. Resultados: De março/2010 a dezembro/2013, foram avaliados 63 indivíduos, 68% do sexo feminino, com idade de 1 a 40 anos, com MP por 13,4 ± 6,5 anos e estimulação do VD por 10,0 ± 5,4 anos. O modo de estimulação era atrioventricular em 55,6%, o percentual de estimulação de VD de 97,9 ± 4,2% e a duração do complexo QRS estimulado de 152,4 ± 20,1 ms. A maioria (88,9%) era assintomática e não utilizava medicamentos de ação cardiovascular. Maior tempo de MP (P= 0,013), maior tempo de estimulação do VD (P= 0,005), maior idade na inclusão no estudo (P= 0,032) ou menor fração de ejeção do ventrículo (FEVE) (P= 0,013) associaram-se com a presença de classe funcional II (NYHA) e/ou uso medicamentos. Os valores do peptídeo natriurético tipo B foram normais em todos os exames laboratoriais, mas houve alteração da proteína C reativa ultrassensível, fator de necrose tumoral alfa e interleucina-6 em 66%, 34% e 13% exames, respectivamente. A distância média percorrida no teste de caminha de seis minutos foi de 546,9 ± 76,2 metros (91,0 ± 12,5% do valor predito). Os escores médios da qualidade de vida foram 78,1 ± 17,7 para o \"Sumário Físico\" e 76,6 ± 17,1 para o \"Sumário Mental\" do questionário Short Form 36 (SF-36) e de 77,4 ± 18,5, para o \"Sumário Físico\" e de 77,7 ± 21,6 para o \"Sumário Psicossocial\", do Child Health Questionnaire - Parent Form 50 (CHQ-PF50). Diminuição da FEVE foi detectada em 39,7% e aumento do diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (DDVE) em 22,2% dos indivíduos. A idade mais avançada no primeiro implante de MP se correlacionou negativamente com menor FEVE (r= -0,302; P= 0,016); a duração do complexo QRS estimulado (r= 0,447; P= 0,002) e maior tempo sob estimulação do VD (r= 0,416; P= 0,007) se correlacionaram positivamente ao aumento do DDVE. Foi detectada dissincronia ventricular em 60,3% dos indivíduos. O retardo da ativação eletromecânica intraventricular esquerda foi de 86,5 ± 56,9 ms e interventricular, de 141,9 ± 88 ms. Contudo, não houve correlação com os fatores estudados. Autoanticorpos anti-Ro/SSA foram detectados em 18 (32,1%) mães, com associação entre idade no momento do implante do MP (P= 0,032) e uso de MP ventricular no momento do estudo (P= 0,022). A regressão linear multivariada confirmou a correlação entre a idade no momento do implante do MP com a FEVE (P= 0,016), da duração do complexo QRS estimulado (P= 0,004) e do tempo sob estimulação do VD (P= 0,014) com o DDVE. Conclusões: A prevalência de manifestações clínicas e laboratoriais de insuficiência cardíaca foi baixa; por outro lado, a de remodelamento ventricular esquerdo foi elevada. A capacidade funcional foi satisfatória, assim como a qualidade de vida, nos aspectos físicos e emocionais. Idade mais avançada no primeiro implante de MP, maior tempo sob estimulação cardíaca e complexo QRS estimulado mais alargado foram fatores independentes de remodelamento ventricular e/ou de manifestação de insuficiência cardíaca / Introduction: Isolated congenital atrioventricular block (iCAVB) is a rare condition with multiple clinical presentations. Permanent cardiac pacing is the most effective therapy for this population resulting in satisfactory long-term outcomes. However, approximately 10% of patients may have ventricular remodeling and severe heart failure. Objectives: To study the long-term effects of chronic right ventricular (RV) pacing in children and young adults with iCAVB in order to determine: prevalence of clinical and laboratory signs of heart failure and ventricular remodeling, functional capacity, quality of life and predictors of clinical, functional or echocardiographic abnormalities. Methods: Cross-sectional study of a cohort of iCAVB patients with <= 21 years old at initial pacemaker (PM) implantation and single or dual-chamber pacing in a unique RV site for a minimum of one year. All subjects underwent clinical and laboratory assessment, functional capacity, quality of life and echocardiogram. Mothers and research subjects were investigated for rheumatic diseases. Data were stored in REDCap (Research Electronic Data Capture) system and analyzed by SAS (Statistical Analysis System), SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) and R Studio programs. Data analysis included: univariate analysis for associations between predictor variables and outcomes, Pearson correlation coefficient and linear regression multivariate model. Results: Between March/2010 and December/2013, we evaluated 63 subjects aged 1-40 years old, 68% female, under PM for 13.4 ± 6.5 years and under RV pacing for 10.0 ± 5.4 years. Pacing mode was atrioventricular in 55.6%, percentage of RV pacing was 97.9 ± 4.2% and paced QRS duration was 152.4 ± 20.1 ms. Overall, the majority (88.9%) were asymptomatic and did not use cardiovascular drugs. Longer time under PM (P= 0.013), or even under RV pacing (P= 0.005), higher age at study inclusion (P= 0.032) and lower left ventricular ejection fraction (LVEF) (P= 0.013) were associated with functional class II (NYHA) and / or drug use. B-natriuretic peptide values were normal in all tests. C reactive protein ultrasensitive, tumor necrosis factor alfa and interleukin-6 were increased in 66%, 34% and 13% tests, respectively. The mean walked distance in the sex minute walk test was 546.9 ± 76.2 meters (91.0 ± 12.5% of the predicted value). Mean scores of quality of life were 78.1 ± 17.7 for \"Physical Summary\" and 76.6 ± 17.1 for \"Mental Summary\" in the Short Form 36 (SF-36) and 77.4 ± 18.5 for \"Physical Summary\" and 77.7 ± 21.6 for \"Psychosocial Summary\", of Child Health Questionnaire - Parent Form 50 (CHQ-PF50). Decreased LVEF was detected in 39.7% and increased left ventricular end-diastolic diameter (LVDD) in 22.2% of subjects. Higher age at the first PM implant was negatively correlated with lower LVEF (r= -0.302; P= 0.016); paced QRS duration (r= 0.447; P= 0.002) and time under RV pacing (r= 0.416; P= 0.007) were positively correlated with LVDD. Ventricular dyssynchrony was detected in 60.3 % of individuals. Intra-left ventricular electromechanical delay was 86.5 ± 56.9 ms and interventricular was 141.9 ± 88 ms. However, ventricular dyssynchrony was not correlated with the studied variables. Autoantibodies anti-SSA/Ro were detected in 18 (32.1%) mothers. There was association between age at PM implant (P= 0.032) and use of ventricular PM at the time of the study (P= 0.022) and presence of anti-SSA/Ro. Multivariate linear regression showed significant correlation between age at PM implant with LVEF (P= 0.016); and paced QRS duration (P= 0.005) and time under RV pacing (P= 0.014) with LVDD. Conclusions: Clinical and laboratorial manifestations of heart failure presented low prevalence in this population. On the other hand, the prevalence of left ventricular remodeling was high. Functional capacity was adequate, as well as quality of life, in both physical and emotional aspects. Higher age at first PM implant, longer time under pacing and wider paced QRS duration were independent factors of ventricular remodeling and/or manifestation of heart failure

Introdução: O bloqueio atrioventricular congênito isolado (BAVCi) é raro e tem múltiplas apresentações clínicas. O implante de marca-passo cardíaco permanente (MP) é o tratamento de escolha, resultando em evolução clínica satisfatória para a maioria dos casos, porém, aproximadamente 10% deles apresentam remodelamento ventricular e insuficiência cardíaca grave. Objetivos: Estudar a evolução tardia de crianças e adultos jovens com BAVCi e estimulação crônica do ventrículo direito (VD), visando determinar: a prevalência de sinais clínicos e laboratoriais de insuficiência cardíaca e de remodelamento ventricular; a capacidade funcional; a qualidade de vida e fatores preditores de alterações clínicas, funcionais ou ecocardiográficas. Métodos: Estudo transversal realizado em coorte de portadores de BAVCi e MP implantado antes de 21 anos de idade com estimulação no VD há mais de um ano. Todos os indivíduos foram submetidos a avaliação clínica e laboratorial, da capacidade funcional, da qualidade de vida e a ecocardiograma. Mães e sujeitos da pesquisa foram investigados para doenças reumatológicas. Os dados foram armazenados no sistema REDCap (Research Electronic Data Capture) e analisados pelos programas SAS (Statistical Analysis System), SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) e R Studio. A análise dos dados incluiu: análise univariada para pesquisa de associações entre variáveis preditoras e desfechos, coeficiente de correlação de Pearson e modelo de regressão linear multivariado. Resultados: De março/2010 a dezembro/2013, foram avaliados 63 indivíduos, 68% do sexo feminino, com idade de 1 a 40 anos, com MP por 13,4 ± 6,5 anos e estimulação do VD por 10,0 ± 5,4 anos. O modo de estimulação era atrioventricular em 55,6%, o percentual de estimulação de VD de 97,9 ± 4,2% e a duração do complexo QRS estimulado de 152,4 ± 20,1 ms. A maioria (88,9%) era assintomática e não utilizava medicamentos de ação cardiovascular. Maior tempo de MP (P= 0,013), maior tempo de estimulação do VD (P= 0,005), maior idade na inclusão no estudo (P= 0,032) ou menor fração de ejeção do ventrículo (FEVE) (P= 0,013) associaram-se com a presença de classe funcional II (NYHA) e/ou uso medicamentos. Os valores do peptídeo natriurético tipo B foram normais em todos os exames laboratoriais, mas houve alteração da proteína C reativa ultrassensível, fator de necrose tumoral alfa e interleucina-6 em 66%, 34% e 13% exames, respectivamente. A distância média percorrida no teste de caminha de seis minutos foi de 546,9 ± 76,2 metros (91,0 ± 12,5% do valor predito). Os escores médios da qualidade de vida foram 78,1 ± 17,7 para o \"Sumário Físico\" e 76,6 ± 17,1 para o \"Sumário Mental\" do questionário Short Form 36 (SF-36) e de 77,4 ± 18,5, para o \"Sumário Físico\" e de 77,7 ± 21,6 para o \"Sumário Psicossocial\", do Child Health Questionnaire - Parent Form 50 (CHQ-PF50). Diminuição da FEVE foi detectada em 39,7% e aumento do diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (DDVE) em 22,2% dos indivíduos. A idade mais avançada no primeiro implante de MP se correlacionou negativamente com menor FEVE (r= -0,302; P= 0,016); a duração do complexo QRS estimulado (r= 0,447; P= 0,002) e maior tempo sob estimulação do VD (r= 0,416; P= 0,007) se correlacionaram positivamente ao aumento do DDVE. Foi detectada dissincronia ventricular em 60,3% dos indivíduos. O retardo da ativação eletromecânica intraventricular esquerda foi de 86,5 ± 56,9 ms e interventricular, de 141,9 ± 88 ms. Contudo, não houve correlação com os fatores estudados. Autoanticorpos anti-Ro/SSA foram detectados em 18 (32,1%) mães, com associação entre idade no momento do implante do MP (P= 0,032) e uso de MP ventricular no momento do estudo (P= 0,022). A regressão linear multivariada confirmou a correlação entre a idade no momento do implante do MP com a FEVE (P= 0,016), da duração do complexo QRS estimulado (P= 0,004) e do tempo sob estimulação do VD (P= 0,014) com o DDVE. Conclusões: A prevalência de manifestações clínicas e laboratoriais de insuficiência cardíaca foi baixa; por outro lado, a de remodelamento ventricular esquerdo foi elevada. A capacidade funcional foi satisfatória, assim como a qualidade de vida, nos aspectos físicos e emocionais. Idade mais avançada no primeiro implante de MP, maior tempo sob estimulação cardíaca e complexo QRS estimulado mais alargado foram fatores independentes de remodelamento ventricular e/ou de manifestação de insuficiência cardíaca / Introduction: Isolated congenital atrioventricular block (iCAVB) is a rare condition with multiple clinical presentations. Permanent cardiac pacing is the most effective therapy for this population resulting in satisfactory long-term outcomes. However, approximately 10% of patients may have ventricular remodeling and severe heart failure. Objectives: To study the long-term effects of chronic right ventricular (RV) pacing in children and young adults with iCAVB in order to determine: prevalence of clinical and laboratory signs of heart failure and ventricular remodeling, functional capacity, quality of life and predictors of clinical, functional or echocardiographic abnormalities. Methods: Cross-sectional study of a cohort of iCAVB patients with <= 21 years old at initial pacemaker (PM) implantation and single or dual-chamber pacing in a unique RV site for a minimum of one year. All subjects underwent clinical and laboratory assessment, functional capacity, quality of life and echocardiogram. Mothers and research subjects were investigated for rheumatic diseases. Data were stored in REDCap (Research Electronic Data Capture) system and analyzed by SAS (Statistical Analysis System), SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) and R Studio programs. Data analysis included: univariate analysis for associations between predictor variables and outcomes, Pearson correlation coefficient and linear regression multivariate model. Results: Between March/2010 and December/2013, we evaluated 63 subjects aged 1-40 years old, 68% female, under PM for 13.4 ± 6.5 years and under RV pacing for 10.0 ± 5.4 years. Pacing mode was atrioventricular in 55.6%, percentage of RV pacing was 97.9 ± 4.2% and paced QRS duration was 152.4 ± 20.1 ms. Overall, the majority (88.9%) were asymptomatic and did not use cardiovascular drugs. Longer time under PM (P= 0.013), or even under RV pacing (P= 0.005), higher age at study inclusion (P= 0.032) and lower left ventricular ejection fraction (LVEF) (P= 0.013) were associated with functional class II (NYHA) and / or drug use. B-natriuretic peptide values were normal in all tests. C reactive protein ultrasensitive, tumor necrosis factor alfa and interleukin-6 were increased in 66%, 34% and 13% tests, respectively. The mean walked distance in the sex minute walk test was 546.9 ± 76.2 meters (91.0 ± 12.5% of the predicted value). Mean scores of quality of life were 78.1 ± 17.7 for \"Physical Summary\" and 76.6 ± 17.1 for \"Mental Summary\" in the Short Form 36 (SF-36) and 77.4 ± 18.5 for \"Physical Summary\" and 77.7 ± 21.6 for \"Psychosocial Summary\", of Child Health Questionnaire - Parent Form 50 (CHQ-PF50). Decreased LVEF was detected in 39.7% and increased left ventricular end-diastolic diameter (LVDD) in 22.2% of subjects. Higher age at the first PM implant was negatively correlated with lower LVEF (r= -0.302; P= 0.016); paced QRS duration (r= 0.447; P= 0.002) and time under RV pacing (r= 0.416; P= 0.007) were positively correlated with LVDD. Ventricular dyssynchrony was detected in 60.3 % of individuals. Intra-left ventricular electromechanical delay was 86.5 ± 56.9 ms and interventricular was 141.9 ± 88 ms. However, ventricular dyssynchrony was not correlated with the studied variables. Autoantibodies anti-SSA/Ro were detected in 18 (32.1%) mothers. There was association between age at PM implant (P= 0.032) and use of ventricular PM at the time of the study (P= 0.022) and presence of anti-SSA/Ro. Multivariate linear regression showed significant correlation between age at PM implant with LVEF (P= 0.016); and paced QRS duration (P= 0.005) and time under RV pacing (P= 0.014) with LVDD. Conclusions: Clinical and laboratorial manifestations of heart failure presented low prevalence in this population. On the other hand, the prevalence of left ventricular remodeling was high. Functional capacity was adequate, as well as quality of life, in both physical and emotional aspects. Higher age at first PM implant, longer time under pacing and wider paced QRS duration were independent factors of ventricular remodeling and/or manifestation of heart failure

L'évaluation de l'asynchronisme mécanique ventriculaire sous stress a soulevé une attention importante en tant que facteur prédictif de la réponse au traitement de resynchronisation cardiaque (CRT). De plus, il semble exister une relation significative entre le devenir du patient et la présence d’asynchronisme au repos. Plusieurs méthodes échocardiographiques peuvent être utilisées pour évaluer l’asynchronisme. Cependant, parmi toutes les différentes méthodologies ou index existant dans ce domaine, aucun critère ne fait l’unanimité. Cette thèse étudie l'importance des techniques d'imagerie nucléaire dans le cadre de l’évaluation de l’asynchronisme cardiaque induit par le stress en utilisant trois différents modèles canins expérimentaux. Le premier chapitre vise à examiner les effets du stress sur le synchronisme de la contraction du ventricule gauche (VG) en utilisant l'imagerie synchronisée de perfusion myocardique dans une cohorte canine normale. Le stress a été induit par différents niveaux d’infusion de dobutamine sur six sujets sains. Les paramètres hémodynamiques et l’asynchronisme ont été évalués par des mesures de pressions ventriculaires. L'analyse de phase sur l’imagerie s’est effectuée en utilisant un logiciel commercialement disponible (QGS) et un logiciel interne (MHI4MPI), basée sur le déplacement et l’épaississement des parois ventriculaires. L’augmentation de la concentration de dobutamine a démontré une amélioration de la capacité fonctionnelle et une réduction de l’asynchronisme ventriculaire. L’analyse de l’asynchronisme calculée à partir de l’épaississement de la paroi semble plus robuste et plus sensible que l’utilisation du déplacement des parois. (Salimian et. al., J Nucl Cardiol., 2014) Le second chapitre étudie les différents paramètres d’asynchronisme au repos et à différents niveaux de stress dans un modèle de cardiomyopathie dilatée et à QRS étroit. Ce modèle a été créé sur dix chiens par tachycardie via stimulation de l'apex du ventricule droit pendant 3-4 semaines, permettant d’atteindre une fraction d'éjection cible de 35% ou moins. Le stress a ensuite été induit par une perfusion de dobutamine jusqu'à un maximum de 20 μg/kg/min. Les données hémodynamiques et l’asynchronisme ont été analysés par des mesures de pression ventriculaire et l’analyse de l’imagerie dynamique du compartiment sanguin. L’importante variabilité individuelle des sujets inclus dans notre cohorte empêche toute conclusion définitive sur la mesure de l’asynchronisme interventriculaire. Cependant, les différents niveaux de stress, même dans des intervalles rapprochés, ont démontré un effet significatif sur les paramètres hémodynamiques et l’asynchronisme. (Salimian et. al., J Nucl Cardiol., 2015) La troisième section vise à déterminer si l’estimation du mode de stimulation optimal effectuée au repos demeure le choix optimal lorsque le niveau d’activité cardiaque s’intensifie pour des sujets avec bloc auriculo-ventriculaire (AV) et fonction ventriculaire normale. Cinq chiens ont été soumis à une ablation du nœud AV et des sondes de stimulation ont été insérées dans l'oreillette droite pour la détection, l’apex du ventricule droit (VD) et une veine postérolatérale du VG pour la stimulation. Cinq modes de stimulation ont été utilisés : LV pur, biventriculaire (BiV) avec pré-activation de 20 ms du LV (LVRV20), BiV pur, BiV avec pré-activation de 20 ms du VD (RVLV20), VD pur. Des niveaux jusqu’à 20 μg/kg/min de dobutamine ont été atteints. Le stress a modifié l’étendue de l’asynchronisme de base et ce, pour tous les modes de stimulation. De plus, les effets physiologiques intrinsèques du stress permettent une évaluation plus précise de l’asynchronisme ventriculaire, diminuant la variabilité inter-sujet. Le mode de stimulation LVRV20 semble le mode optimal dans ce modèle, supportant l’utilisation de la stimulation bi-ventriculaire. / Assessment of ventricular mechanical dyssynchrony (MD) under stress has attracted a large amount of attention as a stronger predictor of response to cardiac resynchronization therapy (CRT) and as a parameter whose variation bears a greater relationship to clinical outcomes than resting-MD either in CRT candidates or another subset of patients. Several echocardiographic methods can be used to assess stress-MD. However, no standardized approach is currently used to explore stress-induced variations in inter- and intraventricular MD. This dissertation studies the importance of nuclear imaging techniques in assessing stress-induced MD variations by providing three different experimental canine models. The first chapter sought to examine the impacts of stress on the left ventricular (LV) synchrony with phase analysis of gated SPECT myocardial perfusion imaging (GMPS) within a normal canine cohort. Stress was induced by different levels of dobutamine infusion in six healthy subjects. Hemodynamic and LV MD parameters were assessed by LV pressure measurements and phase analysis of GMPS using commercially available QGS software and in-house MHI4MPI software with thickening- and displacement-based methodology. The increase of dobutamine level was shown to be in accordance with the improvement of LV functional capacity and reduction of MD parameters. MD analysis based on wall thickening was more robust and sensitive than the global wall displacement. (Salimian et. al., J Nucl Cardiol., 2014) The second chapter investigated the range of difference in inter- and intraventricular MD parameters from rest to various levels of stress in a dilated cardiomyopathy (DCM) and narrow QRS complex model. Ten large dogs were submitted to tachycardia-induced DCM by pacing the right ventricular apex for 3-4 weeks to reach a target ejection fraction of 35% or less. Stress was then induced by infusion of dobutamine up to a maximum of 20 μg/kg/min. Hemodynamic and MD data were analyzed by LV pressure measurements and gated-blood pool SPECT (GBPS) imaging. Individual differences in the magnitude and pattern of change in the various levels of stress precluded any definitive conclusion about interventricular MD. However, different levels of stress, even in close intervals, showed a significant positive impact on hemodynamic and intraventricular MD parameters. (Salimian et. al., J Nucl Cardiol., 2015) The third chapter sought to examine if the optimal pacing mode at rest could be the best one during the maximum stress level in terms of MD parameters in subjects with an atrioventricular (AV) block and normal function. Five dogs were submitted to AV node ablation and pacing leads were placed in the right atrium for sensing, in right ventricular (RV) apex, and in posterolateral LV vein for pacing in five modes of LV, biventricular (BiV) with 20 ms of LV pre-activation (LVRV20), BiV, BiV with 20 ms of RV pre-activation (RVLV20) and RV pacing. Stress was induced by dobutamine infusion up to a maximum of 20 μg/kg/min. Data analyses were the same as chapter one. Dobutamine stress changed the extent of resting-LV MD at all pacing modes. Intrinsic physiologic effects of stress resulted in more accurate MD assessment with lesser variability in subjects who underwent pacing. LVRV20 was the preferred site of stimulation in this model rather than single-site pacing.