Spatial Nonuniformity of Excitation–Contraction Coupling Causes Arrhythmogenic Ca <sup>2+</sup> Waves in Rat Cardiac Muscle
Notice bibliographique
Résumé
Ca2+ waves underlying triggered propagated contractions (TPCs) are initiated in damaged regions in cardiac muscle and cause arrhythmias. We studied Ca2+ waves underlying TPCs in rat cardiac trabeculae under experimental conditions that simulate the functional nonuniformity caused by local mechanical or ischemic local damage of myocardium. A mechanical discontinuity along the trabeculae was created by exposing the preparation to a small jet of solution with a composition that reduces excitation-contraction coupling (ECC) in myocytes within that segment. The jet solution contained either caffeine (5 mmol/L), 2,3-butanedione monoxime (BDM; 20 mmol/L), or low Ca2+ concentration ([Ca2+]; 0.2 mmol/L). Force was measured with a silicon strain gauge and sarcomere length with laser diffraction techniques in 15 trabeculae. Simultaneously, [Ca2+]i was measured locally using epifluorescence of Fura-2. The jet of solution was applied perpendicularly to a small muscle region (200 to 300 microm) at constant flow. When the jet contained caffeine, BDM, or low [Ca2+], during the stimulated twitch, muscle-twitch force decreased and the sarcomeres in the exposed segment were stretched by shortening normal regions outside the jet. Typical protocols for TPC induction (7.5 s-2.5 Hz stimulus trains at 23 degrees C; [Ca2+]o=2.0 mmol/L) reproducibly generated Ca2+ waves that arose from the border between shortening and stretched regions. Such Ca2+ waves started during force-relaxation of the last stimulated twitch of the train and propagated (0.2 to 2.8 mm/sec) into segments both inside and outside of the jet. Arrhythmias, in the form of nondriven rhythmic activity, were induced when the amplitude of the Ca2+-wave was increased by raising [Ca2+]o. Arrhythmias disappeared rapidly when uniformity of ECC throughout the muscle was restored by turning the jet off. These results show, for the first time, that nonuniform ECC can cause Ca2+ waves underlying TPCs and suggest that Ca2+ dissociated from myofilaments plays an important role in the initiation of Ca2+ waves.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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