Record Details

ELECTROCARDIOGRAPHIC MARKERS OF CARDIOMYOCYTES’ ACTION POTENTIALS LENGTHENING IN THE BORDER ZONE OF ISCHEMIA (EXPERIMENTAL AND MODEL STUDY)

Translational Medicine

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title ELECTROCARDIOGRAPHIC MARKERS OF CARDIOMYOCYTES’ ACTION POTENTIALS LENGTHENING IN THE BORDER ZONE OF ISCHEMIA (EXPERIMENTAL AND MODEL STUDY)
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ УДЛИНЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛОВ ДЕЙСТВИЯ КАРДИОМИОЦИТОВ В ПОГРАНИЧНОЙ ЗОНЕ ИШЕМИИ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И МОДЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)
 
Creator Natalia Arteyeva V.; Institute of Physiology, Komi Science Center, Ural Division, Russian Academy of Sciences, Syktyvkar
Olesya Bernikova G.; Institute of Physiology, Komi Science Center, Ural Division, Russian Academy of Sciences, Syktyvkar;
Medical Institute of Pitirim Sorokin Syktyvkar State University, Syktyvkar
Ksenia Sedova A.; Institute of Physiology, Komi Science Center, Ural Division, Russian Academy of Sciences, Syktyvkar;
Czech Technical University in Prague, Kladno
Jan Azarov E.; Institute of Physiology, Komi Science Center, Ural Division, Russian Academy of Sciences, Syktyvkar;
Medical Institute of Pitirim Sorokin Syktyvkar State University, Syktyvkar
Наталия Артеева Викторовна; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук, г. Сыктывкар
Олеся Берникова Геннадьевна; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук, г. Сыктывкар;
Медицинский институт федерального государственного бюджетного
учреждения высшего образования «СГУ им. Питирима Сорокина», г. Сыктывкар
Ксения Седова Андреевна; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук, г. Сыктывкар;
Чешский технический университет в Праге, г. Кладно
Ян Азаров Эрнестович; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук, г. Сыктывкар;
Медицинский институт федерального государственного бюджетного
учреждения высшего образования «СГУ им. Питирима Сорокина», г. Сыктывкар
 
Subject ischemia; reperfusion; ventricular fibrillation; ECG; simulation
ишемия; реперфузия; фибрилляция желудочков; ЭКГ; моделирование
 
Description Background: Ventricular fibrillation within the first 5 min of reperfusion was observed in the animals with lengthening but not shortening of action potential duration (APD) in the border zone of ischemia. Objective: The objective of the study was to find the electrocardiographic manifestations of the APD changes in the border zone of ischemia as the markers of ventricular fibrillation. Design and methods: The simulations were carried out using the model of the cat heart ventricles. To simulate the ischemia, we decreased activation velocity and modified the durations and the amplitudes of action potentials. Results: The simulations showed that APD’s increase in the border zone of ischemia was detectable in the ECG leads most proximal to the heart (V2,V3). It was manifested by the T-wave lengthening and the change of its polarity in the terminal period of repolarization. The similar T-wave features were observed in the electrograms of cats with the reperfusion ventricular fibrillation Conclusion: The simulation data can be useful for the development of new methods of diagnostics of the most dangerous types of ischemia associated with ventricular fibrillation.
Актуальность. В экспериментальной модели острой коронарной окклюзии у кошки фибрилляция желудочков в период реперфузии была отмечена у тех животных, у которых длительность потенциалов действия (ДПД) кардиомиоцитов в пограничной зоне ишемии были не уменьшены, а, наоборот, увеличены. Цель исследования. Целью настоящей работы было найти электрокардиографические проявления увеличения ДПД кардиомиоцитов в пограничной зоне ишемии как маркеры возможного возникновения фибрилляции желудочков. Материалы и методы. Исследования проводили в рамках математической модели желудочков сердца кошки. При моделировании ишемии уменьшали скорость активации, а также изменяли длительность и амплитуду потенциалов действия в соответствии с экспериментальными данными. Результаты. Моделирование показало, что увеличение ДПД в пограничной зоне ишемии отображается на ЭКГ в отведениях, наиболее близко расположенных к сердцу (V2,V3), в виде удлинения Т-волны и изменения ее полярности в конечный период реполяризации. Аналогичные особенности Т-волны в эксперименте были отмечены на электрограммах у тех кошек, у которых впоследствии имела место фибрилляция желудочков. Заключение. Данные моделирования могут быть полезны для поиска предикторов фибрилляции желудочков, связанной с ишемией миокарда.
 
Publisher Federal Almazov North-West Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia
 
Contributor —
—
 
Date 2017-06-08
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/278
10.18705/2311-4495-2017-4-2-71-77
 
Source Translational Medicine; Том 4, № 2 (2017); 71-77
Трансляционная медицина; Том 4, № 2 (2017); 71-77
2410-5155
2311-4495
10.18705/2311-4495-2017-4-2
 
Language rus
 
Relation http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/278/259
http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/downloadSuppFile/278/59
http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/downloadSuppFile/278/60
http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/downloadSuppFile/278/61
http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/downloadSuppFile/278/62
http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/downloadSuppFile/278/63
http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/downloadSuppFile/278/64
Holland RP, Brooks H. The QRS complex during myocardial ischemia. An experimental analysis in the porcine heart. J Clin Invest. 1976; 57(3):541–550.
Spekhorst H, SippensGroenewegen A, David GK et al. Body surface mapping during percutaneous transluminal coronary angioplasty. QRS changes indicating regional myocardial conduction delay. Circulation. 1990; 82(3): 879–896.
Di Diego JM, Antzelevitch C. Acute myocardial ischemia: Cellular mechanisms underlying ST segment elevation. J Electrocardiol. 2014; 47(4):486–490.
Rodriguez B, Trayanova N, Noble D. Modeling Cardiac Ischemia. Ann N Y Acad Sci. 2006; 1080:395–414.
Alexandre J, Schiariti M, Rouet R et al. Rabbit ventricular myocardium undergoing simulated ischemia and reperfusion in a double compartment tissue bath: a model to investigate both antiarrhythmic and arrhythmogenic likelihood. Int J Physiol Pathophysiol Pharmacol. 2013; 5(1):52–60.
Lukas A, Antzelevitch C. Differences in the electrophysiological response of canine ventricular epicardium and endocardium to ischemia. Role of the transient outward current. Circulation. 1993; 88(6):2903–2915.
Piktel JS, Rosenbaum DS, Wilson LD. Mild Hypothermia Decreases Arrhythmia Susceptibility in a Canine Model of Global Myocardial Ischemia. Crit Care Med. 2012; 40(11): 2954–2959.
Bernikova OG, Sedova KA, Azarov YE et al. Ventricular myocardial repolarization in acute coronary occlusion and reperfusion in cats. Dokl Biol Sci. 2011; 437:69–71.
Arteyeva NV, Goshka SL, Sedova KA et al. What does the T(peak)-T(end) interval reflect? An experimental and model study. J Electrocardiol. 2013; 46(4):296 e1-e8.
Arteyeva NV, Azarov JE, Vityazev VA et al. Action potential duration gradients in the heart ventricles and the cardiac electric field during ventricular repolarization (a model study). J Electrocardiol. 2015; 48(4):678–685.
Kimura S, Bassett AL, Kohya T et al. Simultaneous recording of action potentials from endocardium and epicardium during ischemia in the isolated cat ventricle: relation of temporal electrophysiologic heterogeneities to arrhythmias. Circulation. 1986; 74(2):401–409.
Sedova K, Bernikova O, Azarov J et al. Effects of echinochrome on ventricular repolarization in acute ischemia. J Electrocardiol. 2015; 48(2):181–186.
van Dam PM, Oostendorp TF, van Oosterom A. Application of the fastest route algorithm in the interactive simulation of the effect of local ischemia on the ECG. Med Biol Eng Comput. 2009; 47:11–20.
MacLachlan MC, Sundnes J, Lines GT. Simulation of ST Segment Changes During Subendocardial Ischemia Using a Realistic 3-D Cardiac Geometry. IEEE Trans Biomed Eng. 2005; 52(5):799–807.
Bacharova L, Szathmary V, Mateasik A. QRS complex and ST segment manifestations of ventricular ischemia: The effect of regional slowing of ventricular activation. J Electrocardiol. 2013; (46): 497–504.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).