Resting membrane potential and intracellular [Na<sup>+</sup>] at rest, during fatigue and during recovery in rat soleus muscle fibres <i>in situ</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Large trans‐sarcolemmal ionic shifts occur with fatiguing exercise or stimulation of isolated muscles. However, it is unknown how resting membrane potential (EM) and intracellular sodium concentration ([Na+]i) change with repeated contractions in living mammals. We investigated (i) whether [Na+]i (peak, kinetics) can reveal changes of Na+–K+ pump activity during brief or fatiguing stimulation and (ii) how resting EM and [Na+]i change during fatigue and recovery of rat soleus muscle in situ. Muscles of anaesthetised rats were stimulated with brief (10 s) or repeated tetani (60 Hz for 200 ms, every 2 s, for 30 s or 300 s) with isometric force measured. Double‐barrelled ion‐sensitive microelectrodes were used to quantify resting EM and [Na+]i. Post‐stimulation data were fitted using polynomials and back‐extrapolated to time zero recovery. Mean pre‐stimulation resting EM (layer 2–7 fibres) was −71 mV (surface fibres were more depolarised), and [Na+]i was 14 mM. With deeper fibres, 10 s stimulation (2–150 Hz) increased [Na+]i to 38–46 mM whilst simultaneously causing hyperpolarisations (7.3 mV for 2–90 Hz). Fatiguing stimulation for 30 s or 300 s led to end‐stimulation resting EM of −61 to −53 mV, which recovered rapidly (T1/2, 8–22 s). Mean end‐stimulation [Na+]i increased to 86–101 mM with both fatigue protocols and the [Na+]i recovery time‐course (T1/2, 21–35 s) showed no difference between protocols. These combined findings suggest that brief stimulation hyperpolarises the resting EM, likely via maximum Na+‐induced stimulation of the Na+–K+ pump. Repeated tetani caused massive depolarisation and elevations of [Na+]i that together lower force, although they likely interact with other factors to cause fatigue. [Na+]i recovery kinetics provided no evidence of impaired Na+–K+ pump activity with fatigue. image Key points It is uncertain how resting membrane potential, intracellular sodium concentration ([Na+]i), and sodium–potassium (Na+–K+) pump activity change during repeated muscle contractions in living mammals. For rat soleus muscle fibres in situ, brief tetanic stimulation for 10 s led to raised [Na+]i, anticipated to evoke maximal Na+‐induced stimulation of the Na+–K+ pump causing an immediate hyperpolarisation of the sarcolemma. More prolonged stimulation with repeated tetanic contractions causes massive elevations of [Na+]i, which together with large depolarisations (via K+ disturbances) likely reduce force production. These effects occurred without impairment of Na+–K+ pump function. Together these findings suggest that rapid activation of the Na+–K+ pump occurs with brief stimulation to maintain excitability, whereas more prolonged stimulation causes rundown of the trans‐sarcolemmal K+ gradient (hence depolarisation) and Na+ gradient, which in combination can impair contraction to contribute to fatigue in living mammals.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».