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Previous issue date: 2006 / Este trabalho foi conduzido com o propósito de reanalisar a sistemática de normalizar os valores da força desenvolvida em preparações de músculos papilares. Foram avaliados os valores das tensões desenvolvidas tomados como valores absolutos da força, normalizados pela área de secção e pela massa miocárdica participante da contração. Foi considerado como válido o pressuposto de que amostras miocárdicas distintas, advindas do mesmo coração, devem exteriorizar variáveis funcionais comparáveis. Foram utilizados trinta e cinco ratos Wistar-EPM. Em cada experiência, foi analisada a ação mecânica dos músculos papilares anterior (PA) e posterior (PP) do mesmo coração contraindo isometricamente. Foram determinadas as variáveis funcionais no comprimento ótimo - Lmáx - e em comprimentos correspondentes a 92 por cento, 94 por cento, 96 por cento, 98 por cento de Lmax, possibilitando a determinação da curva estiramento-tensão desenvolvida (relação de Frank¬Starling) para cada músculo. Foram determinados: tensão desenvolvida (TD), tensão de repouso (TR), taxa máximas da variação da tensão desenvolvida positiva (+dT/dt) e negativa (-dT/dt), tempo para atingir o pico da tensão desenvolvida (TPT), tempo para a tensão desenvolvida decrescer 50 por cento do seu valor máximo (TR50 por cento). Foram estabelecidos dois protocolos. No protocolo A (23 pares de músculos) os músculos foram analisados respeitando-se seus comprimentos naturais e no protocolo B (12 pares de músculos) os PP eram intencionalmente reduzidos no seu comprimento, para que operassem com massas miocárdicas inferiores às do PA Os valores verificados para as variáveis que envolvem força foram considerados em seus valores absolutos (em gramas), normalizados pela área de secção (gramas/milímetro quadrado), e pela massa de miocárdio participante da contração (gramas/miligrama). Os dados foram apresentados sob a forma de médias ± epm. Para efeito das comparações foi utilizada ANOVA com p < 0,05. A massa miocárdica dos PP do protocolo A (PPA: 9,57 ± 0,51 mg) foi maior em relação aos outros músculos, enquanto a massa dos PP do protocolo B (PPB: 5,37 ± 0,20 mg) foram menores em relação aos outros músculos. A massa dos PP do protocolo A (PAA: 6,33±0,37mg) e do protocolo B (PAB:6,92±0,31mg) não diferiram entre si. A média dos comprimentos dos músculos PP do protocolo A, em Lmáx
(7,44 ± 0,29 mm), foi maior do que as dos demais músculos(PAA: 4,96 ± 0.19
mm, PAB: 5,87 ± 0,24 mm, PPB: 4,31 ± 0,16 mm) e o comprimento de PPB foi
menor em relação a todos os demais. Não se identificaram outras diferenças.
Os valores das AS dos músculos posteriores (PPA: 1,26 ± 0,05 mm2
; PPB: 1,26
± 0,05 mm2
) e anteriores (PAA: 1,24 ± 0,01 mm2
; PAB: 1,18 ± 0,02 mm2
) não
foram diferentes. Verificou-se que a TD absoluta foi maior para o músculo de
maior massa PPB (6,71 ± 0,28 g) em relação aos outros PAA (4,71 ± 0,24 g;
PAB: 4,96 ± 0,25 g; PPB: 3,91 ± 0,31 g) quando corrigida pela AS dos músculos
papilares com maior massa contrátil (PPA) foi mais elevada do que as dos
demais músculos: PPA: 5,47 ± 0,28 g/mm2
; PAA: 4,17 ± 0,34 g/mm2
; PAB: 4,22
± 0,23 g/mm2
; PPB: 3,22 ± 0,31 g/mm2
. Interessantemente, ao se normalizar a
força desenvolvida pela massa miocárdica as diferenças entre as TD
desapareceram (PAA: 0,73 ± 0,09 g/mg; PPA: 0,68 ± 0,05 g/mg; PAB: 0,74 ±
0,05 g/mg; PPB: 0,76 ± 0,09 g/mg). Os valores absolutos das TD, considerados
em gramas, correlacionaram-se significantemente com o peso miocárdico (r =
0,5830; p <0,0001) e não se correlacionaram com as áreas de secção
transversa (r = 0,1; p > 0,05). De forma semelhante, os valores da +dT/dt
absoluta dos PPA (70 ± 2,5 g/s) foi superior a dos demais musculos PAA (49 ±
2,3 g/s) PAB (52 ± 1,3 g/s) e PPB (39 ± 3,7 g/s). Quando os dados foram
normalizados pela AS os valores foram mais elevados nos músculos de maior
massa (PPA), e foram inferiores nos de menor peso: PPA (57 ± 2,7 g/mm2
/s) >
PAA (43 ± 3,4 g/mm2
/s) = PAB (44 ± 1,4 g/mm2
/s) = PPB (32 ± 3,6 g/mm2
/s).
Quando os valores são analisados em função dos pesos dos músculos tais
diferenças desaparecem (PAA: 7,67 ± 0,93 g/mg/s; PPA: 7,12 ± 0,43 g/mg/s;
PAB: 7,76 ± 0,40 g/mg/s; PPB: 7,71 ± 0,92 g/mg/s). Tal como ocorreu com a TD,
os valores absolutos da + dT/dt se correlacionaram com a massa miocárdica (r
= 0,6083; p< 0,0001), enquanto com a área de secção não foi identificada
correlação (r = 0,0948; p > 0,05). Os valores da TR corrigidos pela área
seccional dos PA (PAA: 0,86 ± 0,05 g/mm2 e PAB: 0,84 ± 0,06 g/mm2
) não foram
diferentes entre si e não diferiram do PP analisado com sua massa nativa (PPA:
0,94 ± 0,04 g/mm2
). Contudo, os PA tiveram menor tensão de repouso do que o PP analisado com massa miocárdica reduzida (PPB: 1,17 ± 0,09 g/mm2
).
Corrigindo os valores pela massa, os papilares de menor massa atingiram
valores (PPB: 0,28 ± 0,02 g/mg) significativamente maiores em relação aos
demais músculos (PAA: 0,15 ± 0,01 g/mg; PPA: 0,10 ± 0,01 g/mg; PAB: 0,15 ±
0,01 g/mg). Não foram identificadas outras diferenças. Não se identificaram
diferenças nos valores da taxa negativa de variação de tensão, no TPT e no
TR50% dos músculos papilares em ambos os protocolos.
As curvas estiramento-TD dos músculos papilares de maior peso (PPA)
determinadas em comprimentos de 92, 94, 96, 98 e 100% de Lmáx situaram-se
acima das demais, quando os valores foram corrigidos pelas áreas de seção.
Houve superposição entre as curvas correspondentes aos músculos de pesos
equivalentes (PAA e PAB). Os dados dos músculos de menor peso (PPB) foram
inferiores aos valores de PPA, mas não diferiram significantemente de PAA e
PAB. Quando os valores foram corrigidos pelo peso dos músculos, as
diferenças descritas anteriormente desapareceram. Quando os valores da
+dT/dt foram expressos em função da AS os valores de PPA foram superiores a
PAA e PPB, contudo, não diferiram de PAB. Em adição, PAA e PAB não diferiram
entre si e também não diferiram de PPB. Quando os dados de +dT/dt são
analisados como função da massa miocárdica, todas as diferenças
desaparecem. Os valores da TR de PPB situaram-se acima dos demais
músculos (PAA, PPA e PAB) em todos os pontos percentuais do comprimento
em repouso. O mesmo fato ocorreu quando os dados foram expressos com
base nos pesos musculares: os valores de PPB foram mais elevados em
relação aos demais músculos (PAA, PPA e PAB) em todos os pontos
percentuais de Lmáx. Os valores da –dT/dt corrigida pela área seccional ou pela
massa miocárdica não foram diferentes estatisticamente. Não foram
identificadas diferenças significantes entre os diversos valores do TPT e do
TR50%.
Em conclusão nossos dados indicam que a normalização das variáveis
pelo peso do músculo resulta em valores que assumem que amostras distintas
do mesmo coração devam externar valores similares em parâmetros contrateis. / This paper was conducted with the purpose of re-analyzing the
normalization of values for force developed by papillary muscles. Developed
tension was evaluated as absolute values of force, normalized by cross
sectional area and by myocardial mass involved in contraction. Distinctive
myocardial samples from the same heart were assumed as expressing
comparable functional variables.
Thirty-five Wistar-EPM rats were used. For each experiment, the
mechanical action of anterior (AP) and posterior papillary (PP) muscles was
analyzed for the same heart. Functional variables for optimal length - Lmax – and
corresponding lengths at 92%, 94%, 96%, 98% of Lmax were determined, thus
allowing for the determination of developed length-tension relatons (FrankStarling
relationship) for each muscle. The following were determined:
developed tension (DT), resting tension (RT), positive (+dT/dt) and negative (-
dT/dt) rate of tension variation, time to peak tension (TPT), time for developed
tension to be 50% reduced from maximum value (TR50%). Two protocols were
established. In Protocol A (23 pairs of muscles) the muscles were analyzed
according to their natural length; in Protocol B (12 pairs of muscles), PP were
intentionally reduced in length so that they could work on lower myocardial
mass as compared to AP. Variables that involve force were considered in their
absolute value (grams), normalized by cross sectional area (CSA:
grams/square millimeter), and by myocardial mass involved in the contraction
(grams/milligram). Data were presented as mean ± sem. ANOVA was used for
comparisons (p<0.05). Myocardial mass of PP in Protocol A (PPA9,57 ± 0,51
mg) was higher as compared to the other muscles, whereas PP mass in
Protocol B (PPB: 5,37 ± 0.20 mg) was lower as compared to the other muscles.
PA mass in Protocol A (PAA: 6.33 ± 0.37 mg) and in Protocol B (PAB: 6.92 ±
0.31 mg) did not differ. In Protocol A, mean length of PP muscles in Lmax (7.44 ±
0.29 mm) was higher than that of all other muscles (PAA: 4.96 ± 0.19 mm, PAB:
5.87 ± 0.24 mm, PPB: 4.31 ± 0.16 mm) and PPB length was lower as compared
to all the others. No other difference was identified. Values for CSA in posterior
muscles (PPA: 1.26 ± 0.05 mm2
; PPB: 1.26 to 0.05 mm2
) and anterior muscles (PAA: 1.24 ± 0,01 mm2
; PAB: 1.18 ± 0.02 mm2
) did not report differences. DT
analyzed in grams was larger in PPA (6.71 ± 0.28 g) in relation in others muscle
PAA (4.71 ± 0.24 g), PAB (4.96 ± 0.25 g) and PPB (3.91 ± 0.31 g). When the
values were corrected by CSA of papillary muscles with larger contractile mass
(PPA) was shown to be higher than that of the other muscles: PPA: 5.47 ± 0.28
g/mm2
; PAA: 4.17 ± 0.34 g/mm2
; PAB: 4.22 ± 0.23 g/mm2
; PPB: 3.22 ± 0.31
g/mm2
. Interestingly, when developed force was normalized by myocardial
mass, the differences between the DTs disappeared (PAA: 0.73 ± 0.09 g/mg;
PPA: 0.68 ± 0.05 g/mg; PPB: 0.74 ± 0.05 g/mg; PPB: 0.76 ± 0.09 g/mg). DT
absolute values – in grams – showed significant correlation with myocardial
weight (r = 0.5830; p <0.0001) and no correlation with cross sectional areas (r =
0.1; p > 0.05). Similarly, values for +dT/dt absolut was higher in PPA (70 ± 2,5
g/s) in relation in others muscle PAA (49 ± 2,3 g/s), PAB (52 ± 1,3 g/s) and PPB
(39 ± 3,7 g/s). Normalizing the values to CSA showed to be higher in higher
mass muscles (PPA), and lower in the lower weight muscles: PPA (57 ± 2.7
g/mm2
/s) > PAA (43 ± 3.4 g/mm2
/s) = PAB (44 ± 1.4 g/mm2
/s) = PPB (32 ± 3.6
g/mm2
/s). When values were analyzed considering muscle weight, those
differences disappeared (PAA: 7.67 ± 0.93 g/mg/s; PPA: 7.12 ± 0.43 g/mg/s;
PAB: 7.76 ± 0.40 g/mg/s; PPB: 7.71 ± 0.92 g/mg/s). As with DT, absolute values
for + dT/dt were found to be correlated with myocardial mass (r = 0.6083; p<
0.0001), whereas no correlation was found with cross sectional area (r =
0.0948; p > 0.05). TR values corrected by PA cross sectional area (PAA: 0.86 ±
0.05 g/mm2 and PAB: 0.84 ± 0.06 g/mm2
) showed no differences and did not
differ from PP analyzed in its native mass (PPA: 0.94 ± 0.04 g/mm2
). However,
PA showed lower resting tension when compared to PP analyzed in reduced
myocardial mass (PPB: 0.94 ± 0.04 g/mm2
). After mass correction, lower mass
papillaries reached values (PPB: 0.28 ± 0.02 g/mg) that were significantly higher
as compared to the other muscles (PAA: 0.15 ± 0.01 g/mg; PPA: 0.10 ± 0.01
g/mg; PAB: 0.15 ± 0.01 g/mg). No other difference was identified. No difference
was identified for TPT or TR50% for papillary muscles in both protocols.
Force-length relations of heavier papillary muscles (PPA) determined at
92, 94, 96, 98 and 100% Lmax showed to be higher than all the others when values were corrected by CSA. Curves corresponding to muscles of equivalent
weight were superposed (PAA and PAB). Data on lower weight muscles (PPB)
were lower when compared to PPA, but did not significantly differ from PAA and
PAB. When values were corrected by muscle weight, the differences described
earlier disappeared. When values for +dT/dt were expressed based on CSA,
PPA values were higher than PAA and PPB; however, they did not differ from
PAB. Additionally, PAA and PAB showed no difference; neither did they differ
from PPB. When data on +dT/dt are analyzed as myocardial mass function, all
differences disappear. Values for PPB were shown to be higher when
compared to all other muscles (PAA, PPA and PAB) at all percentual points of
Lmax.. Values for –dT/dt corrected by weight and CSA were not different. No
significant differences were identified between the different values for TPT and
TR50%.
In conclusion, our data are indicative that the normalization of variables
of papillary muscle mechanics by muscle weight results in values in
consonance with the assumption that distinctive myocardial samples of the
same heart should disclose similar values for contractile parameters. / BV UNIFESP: Teses e dissertações
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unifesp.br:11600/21524 |
| Date | January 2006 |
| Creators | Bocalini, Danilo Sales [UNIFESP] |
| Contributors | Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Tucci, Paulo José Ferreira [UNIFESP] |
| Publisher | Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 93 f. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNIFESP, instname:Universidade Federal de São Paulo, instacron:UNIFESP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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