Influence of fluid volume variations on the calculated value of the left ventricular mass measured by echocardiogram in patients submitted to hemodialysis

The left ventricular mass (LVM) measurement is of major importance for renal patients, as ventricular hypertrophy is an important prognostic index. The echo-cardiogram of the ventricular mass is larger before than it is after hemodialysis, which can confuse data interpretation. The aim of this work is to study the influence of alterations in fluid volume on the variations in measurements of ventricular mass observed during the course of a hemodialysis. Sixteen patients with chronic renal insufficiency in hemodialysis were evaluated at the Dialysis Unit of the University Hospital-UNESP, Botucatu, São Paulo State. The left ventricular mass was calculated from echocardiograms taken before and after hemodialysis and simultaneous ultra-filtration (12 patients: UF GROUP) and before and after hemodialysis isovolemic phase with sequential ultra-filtration (10 patients: ISO GROUP). Six of these patients were submitted to measurements of left ventricular mass before and after hemodialysis in both isovolemic and simultaneous ultra-filtration procedures. In the UF group, there was significant reduction in the following parameters before and after dialysis: diastolic diameter from 54.0 +/- 6.0 mm to 45.6 +/- 7.6 mm; left ventricular mass from 342 +/- 114 g to 265 +/- 117 g; and its respective index (IMVE) from 214 +/- 68 g/m(2) to 168 +/- 71 g/m(2). The ISO group showed no statistically significant variation. The behavior of the variables of six patients submitted to both observations confirm these results. In conclusion, the variations in echocardiogram measurements of the left ventricular mass relating to hemodialysis appear to be induced by alterations of the volemic condition.

Alterations in myocardial collagen content affect rat papillary muscle function

We investigated the influence of myocardial collagen volume fraction (CVF, %) and hydroxyproline concentration (mu g/mg) on rat papillary muscle function. Collagen excess was obtained in 10 rats with unilateral renal ischemia for 5 wk followed by 3-wk treatment with ramipril (20 mg . kg(-1) . day(-1)) (RHTR rats; CVF = 3.83 +/- 0.80, hydroxyproline = 3.79 +/- 0.50). Collagen degradation was induced by double infusion of oxidized glutathione (GSSG rats; CVF 5 2.45 +/- 0.52, hydroxyproline = 2.85 +/- 0.18). Nine untreated rats were used as controls (CFV = 3.04 +/- 0.58, hydroxyproline = 3.21 +/- 0.30). Active stiffness (AS; g . cm(-2) . %L-max(-1)) and myocyte cross-sectional area (MA; mu m(2)) were increased in the GSSG rats compared with controls [AS 5.86 vs. 3.96 (P< 0.05); MA 363 +/- 59 vs. 305 +/- 28 (P< 0.05)]. In GSSG and RHTR groups the passive tension-length curves were shifted downwards, indicating decreased passive stiffness, and upwards, indicating increased passive stiffness, respectively. Decreased collagen content induced by GSSG is related to myocyte hypertrophy, decreased passive stiffness, and increased AS, and increased collagen concentration causes myocardial diastolic dysfunction with no effect on systolic function.

Direct effects of colchicine on myocardial function - Studies in hypertrophied and failing spontaneously hypertensive rats

The aging spontaneously hypertensive rat (SHR) is a model in which the transition from chronic stable left ventricular hypertrophy to overt heart failure can be observed. Although the mechanisms for impaired function in hypertrophied and failing cardiac muscle from the SHR have been studied, none accounts fully for the myocardial contractile abnormalities. The cardiac cytoskeleton has been implicated as a possible cause for myocardial dysfunction. If an increase in microtubules contributes to dysfunction, then myocardial microtubule disruption by colchicine should promote an improvement in cardiac performance. We studied the active and passive properties of isolated left ventricular papillary muscles from 18- to 24-month-old SHR with evidence of heart failure (SHR-F, n=6), age-matched SHR without heart failure (SHR-NF, n=6), and age-matched normotensive Wistar-Kyoto rats (WKY, n=5). Mechanical parameters were analyzed before and up to 90 minutes after the addition of colchicine (10(-5), 10(-4), and 10(-3) mol/L). In the baseline state, active tension (AT) developed by papillary muscles from the WKY group was greater than for SHR-NF and SHR-F groups (WKY 5.69+/-1.47 g/mm(2) [mean+/-SD], SHR-NF 3.41+/-1.05, SHR-F 2.87+/-0.26; SHR-NF and SHR-F P<0.05 versus WKY rats). The passive stiffness was greater in SHR-F than in the WKY and SHR-NF groups (central segment exponential stiffness constant, K-cs: SHR-F 70+/-25, SHR-NF 44+/-17, WKY 41+/-13 [mean+/-SD]; SHR-F P<0.05 versus; SHR-NF and WKY rats). AT did not improve after 10, 20, and 30 minutes of exposure to colchicine (10(-5), 10(-4), and 10(-3) mol/L) in any group. In the SHR-F group, AT and passive stiffness did not change after 30 to 90 minutes of colchicine exposure (10(-4) mol/L). In summary, the data in this study fail to demonstrate improvement of intrinsic muscle function in SHR with heart failure after colchicine. Thus, in the SHR there is no evidence that colchicine-induced cardiac microtubular depolymerization affects the active or passive properties of hypertrophied or failing left ventricular myocardium.

Miocardiopatia diabética

A miocardiopatia diabética é uma doença do músculo cardíaco causada pelo diabetes mellitus e não relacionada às patologias vascular e valvular ou à hipertensão arterial sistêmica. Observações experimentais e clínicas têm demonstrado hipertrofia, necrose, apoptose e aumento do tecido intersticial miocárdico. Acredita-se que a miocardiopatia diabética seja decorrente de anormalidades metabólicas como hiperlipidemia, hiperinsulinemia e hiperglicemia, e de alterações do metabolismo cardíaco. Tais alterações podem causar aumento do estresse oxidativo, fibrose intersticial, perda celular e comprometimento do trânsito intracelular de íons e da homeostase do cálcio. Clinicamente, é possível a detecção de disfunção diastólica assintomática na fase inicial. No momento em que surgem os sinais e sintomas de insuficiência cardíaca, observamos disfunção diastólica isolada, sendo que o comprometimento da função sistólica, habitualmente, é tardio. O tratamento da miocardiopatia diabética com insuficiência cardíaca não difere das miocardiopatias de outras etiologias e deve seguir as diretrizes de acordo com o comprometimento da função ventricular, se diastólica isolada ou diastólica e sistólica.

Padrão de remodelação e função ventricular em ratos expostos à fumaça do cigarro

FUNDAMENTO: A relevância do padrão de remodelação no modelo de ratos expostos à fumaça do cigarro não é conhecida. OBJETIVO: Analisar a presença de diferentes padrões de remodelação nesse modelo e sua relação com a função ventricular. MÉTODOS: Ratos fumantes (n=47) foram divididos de acordo com o padrão de geometria, analisado pelo ecocardiograma: normal (índice de massa normal e espessura relativa normal), remodelação concêntrica (índice de massa normal e espessura relativa aumentada), hipertrofia concêntrica (índice de massa aumentado e espessura relativa aumentada) e hipertrofia excêntrica (índice de massa aumentado e espessura relativa normal). RESULTADOS: Os ratos fumantes apresentaram um dos quatro padrões de geometria: padrão normal, 51%; hipertrofia excêntrica:,32%; hipertrofia concêntrica, 13% e remodelação concêntrica, 4%. Os grupos normal e hipertrofia excêntrica apresentaram menores valores de fração de ejeção e porcentagem de encurtamento que o grupo hipertrofia concêntrica. Treze animais (28%) apresentaram disfunção sistólica, detectada pela fração de ejeção e pela porcentagem de encurtamento. Na análise de regressão univariada, os padrões de geometria e o índice de massa não foram fator de predição de disfunção ventricular (p>0,05). Por outro lado, o aumento da espessura relativa da parede foi fator de predição de disfunção ventricular na análise univariada (p<0,001) e na análise multivariada, após ajuste para o índice de massa (p=0,003). CONCLUSÃO: Ratos expostos à fumaça do cigarro apresentam um dos quatro diferentes padrões de remodelação. Entre as variáveis geométricas analisadas, somente o aumento da espessura relativa da parede do ventrículo esquerdo foi fator de predição de disfunção ventricular nesse modelo.

Standardization of an experimental model of parabiotic isolated heart in rabbits

O objetivo foi a padronização de modelo experimental de coração isolado parabiótico em coelhos, testando sua estabilidade e durabilidade, para fins de pesquisa cardiovascular. Foram utilizados 66 coelhos raça Norfolk-2000 divididos em grupo doador do coração isolado e animais suporte, totalizando 33 preparações. Mediante auxilio de bombas peristálticas estabeleceu-se suporte circulatório para o coração isolado mantendo-se fluxo constante(16ml/min.). Um balão intraventricular foi inserido no ventrículo esquerdo, sendo ajustado para gerar pressão diastólica de ± 10mmHg. A freqüência foi fixada em 120 batimentos por minuto mediante o uso de marcapasso. Foram avaliadas variáveis hemodinâmicas, laboratoriais e anatomopatológicas. Das 33 preparações, 13 foram excluídas mediante critérios pré-estabelecidos. Das 20 restantes, 10 cumpriram o tempo máximo do protocolo(180 minutos). Com relação ao animal suporte houve deterioração hemodinâmica progressiva c/ queda da pressão arterial média(89,30±6,09mmHg->47,50±6,35mmHg). Com relação ao corações isolado, das 10 preparações que cumpriram os 180 minutos de protocolo, houve estabilidade hemodinâmica. As variáveis laboratoriais mostraram queda progressiva do sódio, potássio e hemoglobina, sendo compatível com hemodiluição. O exame anatomopatológico mostrou espaçamento maior entre fibras, compatível com edema. O presente modelo mostrou estabilidade e atividade de 100% das preparações em 60 minutos, havendo perdas progressivas chegando a 50% das preparações em atividade em 180 minutos. O presente modelo, dentro das limitações estabelecidas é viável para pesquisas cardiovasculares.

Critérios ecocardiográficos para definição de graus de disfunção ventricular em ratos portadores de estenose aórtica

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi identificar variáveis ecocardiográficas que definam graus de disfunção cardíaca em ratos com estenose aórtica (EAo). MÉTODOS: Ratos Wistar (n = 23), machos (90-100 g), foram submetidos a cirurgia para indução de EAo. As variáveis ecocardiográficas analisadas foram: diâmetros diastólico do ventrículo esquerdo (DDVE) e sistólico do átrio esquerdo em valores absolutos e normalizados para o peso corporal; diâmetro sistólico do VE (DSVE); três índices de encurtamento do VE (% de encurtamento endocárdico, %Enc.Endo; % de encurtamento miocárdico, %Enc.Mio; e velocidade de encurtamento da parede posterior do VE, VEPP); e índice de massa do VE (IMVE). Essas variáveis foram utilizadas para a análise de agrupamento (cluster analysis). RESULTADOS: A análise de agrupamento possibilitou separar os ratos com EAo em dois grupos: disfunção leve (n = 13) e disfunção severa (n = 9). Os intervalos de confiança das seguintes variáveis não apresentaram superposição dos seus valores: DDVE, DSVE, %Enc.Endo, %Enc.Mio, IMVE e VEPP. CONCLUSÃO: A utilização conjunta dos intervalos de confiança dessas variáveis permite identificar dois grupos de ratos com estenose aórtica e diferentes graus de comprometimento cardíaco, possibilitando a realização de estudos longitudinais com grupos homogêneos de animais.

Insuficiência cardíaca com fração de ejeção normal

A insuficiência cardíaca com fração de ejeção normal (ICFEN) é uma síndrome complexa que vem sendo largamente estudada, desde a última década. É causada por disfunção ventricular diastólica evidenciada por métodos complementares, como estudo hemodinâmico ou ecocardiograma, na presença de fração de ejeção preservada. Acomete preferencialmente indivíduos mais idosos e com comorbidades, como hipertensão arterial sistêmica, insuficiência coronariana e obesidade. Os mecanismos fisiopatológicos são complexos e multifatoriais, envolvendo a rigidez passiva do miocárdio, a geometria ventricular, a força de contenção do pericárdio e a interação entre os ventrículos. Os objetivos principais do tratamento são reduzir a congestão venosa pulmonar, a frequência cardíaca e controlar as comorbidades. Ainda não há evidências fortes de que o uso de medicações específicas, como inibidores de enzima de conversão ou betabloqueadores, interfiram na mortalidade. Os fatores de pior prognóstico incluem a idade avançada, presença de disfunção renal, diabete, classe funcional III e IV (NYHA) e estágio avançado de disfunção diastólica, com padrão restritivo ao enchimento ventricular. Outro aspecto que vem ganhando espaço na literatura é o questionamento do papel da disfunção sistólica nos quadros de ICFEN. Todos esses aspectos são abordados detalhadamente na presente revisão.

Predictors of Right Ventricle Dysfunction After Anterior Myocardial Infarction

Background: Regardless significant therapeutic advances, mortality and morbidity after myocardial infarction (MI) are still high. For a long time, the importance of right ventricle (RV) function has been neglected. Recently, RV dysfunction has also been associated with poor outcomes in the setting of heart failure. The shape, location, and contraction conditions make the RV chamber assessment technically challenging.Methods: Our study identified clinical characteristics and left ventricle (LV) echocardiographic data performed 3-5 days after MI that could be associated with RV dysfunction (RV fractional area change [FAC] < 35%) 6 months after MI.Results: The RV dysfunction group consisted of 11 patients (RV FAC 29.4% +/- 5.2) and the no RV dysfunction group of 71 patients (RV FAC 43.7% +/- 5.1); (P < 0.001). Both groups presented the same baseline clinical characteristics. Left atrium (LA), interventricular septum (IVS), and left ventricular posterior wall (LVPW) were larger in RV dysfunction than in no RV dysfunction. Conversely, E wave deceleration time (EDT) was lower in RV dysfunction when compared with no RV dysfunction. Left atrium(adj) (adjusted by gender, age, infarct size, and body mass index) (odds ratio [OR], 1.22; confidence interval [CI], 1.016-1.47; P = 0.032), interventricular septum(adj) (OR, 1.49; CI, 1.01-2.23; P = 0.044), and E wave deceleration time(adj) (OR, 0.98; CI, 0.97-0.98; P = 0.029) assessed soon after MI predicted RV failure after 6-months.Conclusions: LV diastolic dysfunction, resulting from anterior MI and assessed 3-5 days after the event, may play an important role in predicting RV dysfunction 6 months later.

Papel da lipoperoxidação na intensificação da remodelação causada pelo betacaroteno após o infarto

FUNDAMENTO: Os mecanismos envolvidos na maior remodelação causada pelo betacaroteno após o infarto são desconhecidos. OBJETIVO: Analisar o papel da lipoperoxidação na remodelação ventricular após o infarto do miocárdio, em ratos suplementados com betacaroteno. MÉTODOS: Ratos foram infartados e distribuídos em dois grupos: C (controle) e BC (500mg/kg/dieta). Após seis meses, foram realizados ecocardiograma e avaliação bioquímica. Utilizamos o teste t, com significância de 5%. RESULTADOS: Os animais do grupo BC apresentaram maiores médias das áreas diastólicas (C = 1,57 ± 0,4 mm²/g, BC = 2,09 ± 0,3 mm²/g; p < 0,001) e sistólicas (C = 1,05 ± 0,3 mm²/g, BC = 1,61 ± 0,3 mm²/g; p < 0,001) do VE, ajustadas ao peso corporal do rato. A função sistólica do VE, avaliada pela fração de variação de área, foi menor nos animais suplementados com betacaroteno (C = 31,9 ± 9,3 %, BC = 23,6 ± 5,1 %; p = 0,006). Os animais suplementados com betacaroteno apresentaram valores maiores da relação E/A (C = 2,7 ± 2,5, BC = 5,1 ± 2,8; p = 0,036). Não foram encontradas diferenças entre os grupos em relação aos níveis cardíacos de GSH (C = 21 ± 8 nmol/mg de proteína, BC = 37 ±15 nmol/mg de proteína; p = 0,086), GSSG (C = 0,4 (0,3-0,5) nmol/g de proteína, BC = 0,8 (0,4-1,0; p = 0,19) de proteína; p = 0,246) e lipoperóxidos (C = 0,4 ± 0,2 nmol/mg de tecido, BC = 0,2 ± 0,1 nmol/mg de tecido; p = 0,086). CONCLUSÃO: A maior remodelação em animais infartados e suplementados com betacaroteno não depende da lipoperoxidação.

Doppler Echocardiographic Assessment of Pregnant Women with Chronic Arterial Hypertension

OBJECTIVE: To assess structural and functional cardiac changes in asymptomatic pregnant women with chronic arterial hypertension (CAH). METHODS: One hundred pregnant women with CAH underwent conventional Doppler echocardiography. The Student t test was used to compare them with 29 normotensive pregnant women (NT) in their third gestational trimester. RESULTS: Systolic (SBP; mmHg) and diastolic (DBP; mmHg) blood pressure values were higher (p<0.001) in the CAH pregnant women (SBP: 139±19 and DBP: 92± 18) as compared with those of the NT group (SBP: 112±10 and DBP: 74±9). A significant enlargement of the left atrium (4.10±0.48 cm vs 3.6±0.3 cm; p<0.001) and of the left ventricular normalized mass (59.6±19.7 g/cm2,7 vs 41.9±3.4 g/cm2,7; p<0.001) was observed. Cardiac output (CO, L/min) and systolic volume (SV, mL) were significantly higher in the CAH group (CO: 6.0±1.54 vs 4.9±2.1, p<0.01; SV: 77.3±19.8 vs 56.5±25.8, p<0.001). CONCLUSION: Chronic hypertensive pregnant women have structural and functional cardiac changes that justify routine cardiologic assessment, even in the absence of cardiopulmonary symptoms.

Echocardiographic detection of congestive heart failure in postinfarction rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

GROWTH HORMONE ATTENUATES MYOCARDIAL FIBROSIS IN RATS WITH CHRONIC PRESSURE OVERLOAD-INDUCED LEFT VENTRICULAR HYPERTROPHY

1. The role of growth hormone (GH) in cardiac remodelling and function in chronic and persistent pressure overload-induced left ventricular hypertrophy has not been defined. The aim of the present study was to assess short-term GH treatment on left ventricular function and remodelling in rats with chronic pressure overload-induced hypertrophy.2. Twenty-six weeks after induction of ascending aortic stenosis (AAS), rats were treated with daily subcutaneous injections of recombinant human GH (1 mg/kg per day; AAS-GH group) or saline (AAS-P group) for 14 days. Sham-operated animals served as controls. Left ventricular function was assessed by echocardiography before and after GH treatment. Myocardial fibrosis was evaluated by histological analysis.3. Before GH treatment, AAS rats presented similar left ventricular function and structure. Treatment of rats with GH after the AAS procedure did not change bodyweight or heart weight, both of which were higher in the AAS groups than in the controls. After GH treatment, posterior wall shortening velocity (PWSV) was lower in the AAS-P group than in the control group. However, in the AAS-GH group, PWSV was between that in the control and AAS-P groups and did not differ significantly from either group. Fractional collagen (% of total area) was significantly higher in the AAS-P and AAS-GH groups compared with control (10.34 +/- 1.29, 4.44 +/- 1.37 and 1.88 +/- 0.88%, respectively; P < 0.05) and was higher still in the AAS-P group compared with the AAS-GH group.4. The present study has shown that short-term administration of GH to rats with chronic pressure overload-induced left ventricular hypertrophy induces cardioprotection by attenuating myocardial fibrosis.

Atrophic Cardiac Remodeling Induced by Taurine Deficiency in Wistar Rats

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ventricular Remodeling Induced by Tissue Vitamin A Deficiency in Rats

Background/Aims: Experimental studies suggest that vitamin A plays a role in regulating cardiac structure and function. We tested the hypothesis that cardiac vitamin A deficiency is associated with adverse myocardial remodeling in young adult rats. Methods: Two groups of young female rats, control (C - n = 29) and tissue vitamin A deficient (RVA - n = 31), were subjected to transthoracic echocardiography exam, isolated rat heart study and biochemical study. Results: The RVA rats showed a reduced total vitamin A concentration in both the liver and heart [vitamin A in heart, mu mol/kg (C = 0.95 +/- 0.44 and RVA = 0.24 +/- 0.16, p = 0.01)] with the same serum retinol levels (C = 0.73 +/- 0.29 mu mol/L e RVA = 0.62 +/- 0.17 mu mol/L, p = 0.34). The RVA rats showed higher left ventricular diameters and reduced systolic function. The RVA rats also demonstrated increased lipid hydroperoxide/total antioxidant capacity ratio and cardiac levels of IFN-gamma and TNF-alpha but not of metalloproteinase (MMP)-2 and -9 activity. on the other hand, the RVA rats had decreased levels of beta-hydroxyacylcoenzyme A dehydrogenase and lactate dehydrogenase. Conclusions: Tissue vitamin A deficiency stimulated cardiac remodeling and ventricular dysfunction. Additionally, the data support the involvement of oxidative stress, energy metabolism, and cytokine production in this remodeling process. Copyright (C) 2010 S. Karger AG, Basel