989 resultados para Ventricular Function
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The influence of afterload on the rate of force generation by the myocardium was investigated using two types of preparations: the in situ dog heart (dP/dt) and isolated papillary muscle of rats (dT/dt). Thirteen anesthetized, mechanically ventilated and thoracotomized dogs were submitted to pharmacological autonomic blockade (3.0 mg/kg oxprenolol plus 0.5 mg/kg atropine). A reservoir connected to the left atrium permitted the control of left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP). A mechanical constriction of the descending thoracic aorta allowed to increase the systolic pressure in two steps of 20 mmHg (conditions H1 and H2) above control values (condition C). After arterial pressure elevations (systolic pressure C: 119 ± 8.1; H1: 142 ± 7.9; H2 166 ± 7.7 mmHg; P<0.01), there were no significant differences in heart rate (C: 125 ± 13.9; H1: 125 ± 13.5; H2: 123 ± 14.1 bpm; P>0.05) or LVEDP (C: 6.2 ± 2.48; H1: 6.3 ± 2.43; H2: 6.1 ± 2.51 mmHg; P>0.05). The values of dP/dt did not change after each elevation of arterial pressure (C: 3,068 ± 1,057; H1: 3,112 ± 996; H2: 3,086 ± 980 mmHg/s; P>0.05). In isolated rat papillary muscle, an afterload corresponding to 50% and 75% of the maximal developed tension did not alter the values of the maximum rate of tension development (100%: 78 ± 13; 75%: 80 ± 13; 50%: 79 ± 11 g mm-2 s-1, P>0.05). The results show that the rise in afterload per se does not cause changes in dP/dt or dT/dt
Effects of exercise training on autonomic and myocardial dysfunction in streptozotocin-diabetic rats
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Several investigators have demonstrated that diabetes is associated with autonomic and myocardial dysfunction. Exercise training is an efficient non-pharmacological treatment for cardiac and metabolic diseases. The aim of the present study was to investigate the effects of exercise training on hemodynamic and autonomic diabetic dysfunction. After 1 week of diabetes induction (streptozotocin, 50 mg/kg, iv), male Wistar rats (222 ± 5 g, N = 18) were submitted to exercise training for 10 weeks on a treadmill. Arterial pressure signals were obtained and processed with a data acquisition system. Autonomic function and intrinsic heart rate were studied by injecting methylatropine and propranolol. Left ventricular function was assessed in hearts perfused in vitro by the Langendorff technique. Diabetes (D) bradycardia and hypotension (D: 279 ± 9 bpm and 91 ± 4 mmHg vs 315 ± 11 bpm and 111 ± 4 mmHg in controls, C) were attenuated by training (TD: 305 ± 7 bpm and 100 ± 4 mmHg). Vagal tonus was decreased in the diabetic groups and sympathetic tonus was similar in all animals. Intrinsic heart rate was lower in D (284 ± 11 bpm) compared to C and TD (390 ± 8 and 342 ± 14 bpm, respectively). Peak systolic pressure developed at different pressures was similar for all groups, but +dP/dt max was decreased and -dP/dt max was increased in D. In conclusion, exercise training reversed hypotension and bradycardia and improved myocardial function in diabetic rats. These changes represent an adaptive response to the demands of training, supporting a positive role of physical activity in the management of diabetes.
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Ascending aorta coarctation was produced by a minimally invasive technique in rabbits. Animal mortality was 5%. Morphometric and hemodynamic parameters were evaluated. A parabiotically isolated heart model was used to assess the hemodynamic parameters. Left ventricular weight/body weight ratio and muscle area showed clear evidence of hypertrophy when compared to control. The hemodynamic changes in the isolated heart model suggested decreased diastolic and systolic function in the coarcted group. The present model produced hypertrophy with low mortality rates as a result of its less invasive nature.
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In the present study we standardized an experimental model of parabiotic circulation of isolated pig heart. The isolated heart was perfused with arterial blood from a second animal as support and submitted to regional ischemia for 30 min, followed by total ischemia for 90 min and reperfusion for 90 min. Parameters for measurement of ventricular performance using different indices measured directly or indirectly from intraventricular pressure were defined as: maximum peak pressure, final diastolic pressure, pressure developed, first derivative of maximum pressure (dP/dt max), first derivative of minimum pressure (dP/dt min), systolic stress of the left ventricle (sigmas), and maximum elastance of the left ventricle. Isolated hearts subjected to regional and global ischemia presented significant worsening of all measured parameters. Less discriminative parameters were dP/dt max and dP/dt min. Elastance was the most sensitive parameter during the reperfusion period, demonstrating an early loss of ventricular function during reperfusion. The model proved to be stable and reproducible and permitted the study of several variables in the isolated heart, such as ischemia and reperfusion phenomena, the effects of different drugs, surgical interventions, etc. The model introduces an advantage over the classical models which use crystalloid solutions as perfusate, because parabiotic circulation mimics heart surgery with extracorporeal circulation.
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Several indexes of myocardial contractility have been proposed to assess ventricular function in the isovolumetrically beating isolated heart. However, the conclusions reached on the basis of these indexes may be influenced by ventricular geometry rather than contractility itself. The objective of the present study was to assess the performance of widely used contractility indexes in the isovolumetrically beating isolated heart in two experimental models of hypertrophy, the spontaneously hypertensive rat (SHR) and infrarenal aortocava fistula. Compared to normotensive controls (N = 8), SHRs with concentric hypertrophy (N = 10) presented increased maximum rate of ventricular pressure rise (3875 ± 526 vs 2555 ± 359 mmHg/s, P < 0.05) and peak of isovolumetric pressure (187 ± 11 vs 152 ± 11 mmHg, P < 0.05), and decreased developed stress (123 ± 20 vs 152 ± 26 g/cm², P < 0.05) and slope of stress-strain relationship (4.9 ± 0.42 vs 6.6 ± 0.77 g/cm²/%). Compared with controls (N = 11), rats with volume overload-induced eccentric hypertrophy (N = 16) presented increased developed stress (157 ± 38 vs 124 ± 22 g/cm², P < 0.05) and slope of stress-strain relationship (9 ± 2 vs 7 ± 1 g/cm²/%, P < 0.05), and decreased maximum rate of ventricular pressure rise(2746 ± 382 vs 3319 ± 352 mmHg, P < 0.05) and peak of isovolumetric pressure (115 ± 14 vs 165 ± 13 mmHg/s, P < 0.05). The results suggested that indexes of myocardial contractility used in experimental studies may present opposite results in the same heart and may be influenced by ventricular geometry. We concluded that several indexes should be taken into account for proper evaluation of contractile state, in the isovolumetrically beating isolated heart.
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Controversy exists regarding the diagnostic accuracy, optimal technique, and timing of exercise testing after percutaneous coronary intervention. The objectives of the present study were to analyze variables and the power of exercise testing to predict restenosis or a new lesion, 6 months after the procedure. Eight-four coronary multi-artery diseased patients with preserved ventricular function were studied (66 males, mean age of all patients: 59 ± 10 years). All underwent coronary angiography and exercise testing with the Bruce protocol, before and 6 months after percutaneous coronary intervention. The following parameters were measured: heart rate, blood pressure, rate-pressure product (heart rate x systolic blood pressure), presence of angina, maximal ST-segment depression, and exercise duration. On average, 2.33 lesions/patient were treated and restenosis or progression of disease occurred in 46 (55%) patients. Significant increases in systolic blood pressure (P = 0.022), rate-pressure product (P = 0.045) and exercise duration (P = 0.003) were detected after the procedure. Twenty-seven (32%) patients presented angina during the exercise test before the procedure and 16 (19%) after the procedure. The exercise test for the detection of restenosis or new lesion presented 61% sensitivity, 63% specificity, 62% accuracy, and 67 and 57% positive and negative predictive values, respectively. In patients without restenosis, the exercise duration after percutaneous coronary intervention was significantly longer (460 ± 154 vs 381 ± 145 s, P = 0.008). Only the exercise duration permitted us to identify patients with and without restenosis or a new lesion.
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Recent data from our laboratory have shown that patients with the indeterminate form of Chagas' disease can have impairment of left ventricular contractility, as evaluated by the slope of the left ventricle end-systolic pressure-dimension relationship. We also showed that Chagas' disease patients with minimal baseline wall motion abnormalities detected by two-dimensional echocardiography have more intense contractility impairment when compared to patients with the indeterminate form of the disease without this abnormality. The prognostic implications of these findings have not been established. We evaluated 59 patients (37-76 years, mean = 55 years) with different clinical forms of Chagas' disease, who had normal left ventricular global systolic function at baseline (57.6 ± 6.9%) and who had at least one additional echo during clinical follow-up (0.4-17.6; mean 4.6 years). Group 1 consisted of 14 patients with minor baseline left ventricle wall motion abnormalities and group 2 consisted of 45 patients without these abnormalities. During follow-up, global left ventricle systolic function deterioration was observed in 10 group 1 patients (71.4%) and in only 10 group 2 patients (22.2%; P < 0.005). Age and duration of follow-up were not independent determinants of left ventricular function deterioration in these patients. The present data indicate that mild segmental left ventricular wall motion abnormalities are associated with worsening of systolic function in Chagas' disease patients who have normal baseline global systolic performance.
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Myocardial contrast echocardiography has been used for assessing myocardial perfusion. Some concerns regarding its safety still remain, mainly regarding the induction of microvascular alterations. We sought to determine the bioeffects of microbubbles and real-time myocardial contrast echocardiography (RTMCE) in a closed-chest canine model. Eighteen mongrel dogs were randomly assigned to two groups. Nine were submitted to continuous intravenous infusion of perfluorocarbon-exposed sonicated dextrose albumin (PESDA) plus continuous imaging using power pulse inversion RTMCE for 180 min, associated with manually deflagrated high-mechanical index impulses. The control group consisted of 3 dogs submitted to continuous imaging using RTMCE without PESDA, 3 dogs received PESDA alone, and 3 dogs were sham-operated. Hemodynamics and cardiac rhythm were monitored continuously. Histological analysis was performed on cardiac and pulmonary tissues. No hemodynamic changes or cardiac arrhythmias were observed in any group. Normal left ventricular ejection fraction and myocardial perfusion were maintained throughout the protocol. Frequency of mild and focal microhemorrhage areas in myocardial and pulmonary tissue was similar in PESDA plus RTMCE and control groups. The percentages of positive microscopical fields in the myocardium were 0.4 and 0.7% (P = NS) in the PESDA plus RTMCE and control groups, respectively, and in the lungs they were 2.1 and 1.1%, respectively (P = NS). In this canine model, myocardial perfusion imaging obtained with PESDA and RTMCE was safe, with no alteration in cardiac rhythm or left ventricular function. Mild and focal myocardial and pulmonary microhemorrhages were observed in both groups, and may be attributed to surgical tissue manipulation.
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Dyslipidemia is related to the progression of atherosclerosis and is an important risk factor for acute coronary syndromes. Our objective was to determine the effect of rosuvastatin on myocardial necrosis in an experimental model of acute myocardial infarction (AMI). Male Wistar rats (8-10 weeks old, 250-350 g) were subjected to definitive occlusion of the left anterior descending coronary artery to cause AMI. Animals were divided into 6 groups of 8 to 11 rats per group: G1, normocholesterolemic diet; G2, normocholesterolemic diet and rosuvastatin (1 mg·kg-1·day-1) 30 days after AMI; G3, normocholesterolemic diet and rosuvastatin (1 mg·kg-1·day-1) 30 days before and after AMI; G4, hypercholesterolemic diet; G5, hypercholesterolemic diet and rosuvastatin (1 mg·kg-1·day-1) 30 days after AMI; G6, hypercholesterolemic diet and rosuvastatin (1 mg·kg-1·day-1) 30 days before and after AMI. Left ventricular function was determined by echocardiography and percent infarct area by histology. Fractional shortening of the left ventricle was normal at baseline and decreased significantly after AMI (P < 0.05 in all groups), being lower in G4 and G5 than in the other groups. No significant difference in fractional shortening was observed between G6 and the groups on the normocholesterolemic diet. Percent infarct area was significantly higher in G4 than in G3. No significant differences were observed in infarct area among the other groups. We conclude that a hypercholesterolemic diet resulted in reduced cardiac function after AMI, which was reversed with rosuvastatin when started 30 days before AMI. A normocholesterolemic diet associated with rosuvastatin before and after AMI prevented myocardial necrosis when compared with the hypercholesterolemic condition.
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Among the molecular, biochemical and cellular processes that orchestrate the development of the different phenotypes of cardiac hypertrophy in response to physiological stimuli or pathological insults, the specific contribution of exercise training has recently become appreciated. Physiological cardiac hypertrophy involves complex cardiac remodeling that occurs as an adaptive response to static or dynamic chronic exercise, but the stimuli and molecular mechanisms underlying transduction of the hemodynamic overload into myocardial growth are poorly understood. This review summarizes the physiological stimuli that induce concentric and eccentric physiological hypertrophy, and discusses the molecular mechanisms, sarcomeric organization, and signaling pathway involved, also showing that the cardiac markers of pathological hypertrophy (atrial natriuretic factor, β-myosin heavy chain and α-skeletal actin) are not increased. There is no fibrosis and no cardiac dysfunction in eccentric or concentric hypertrophy induced by exercise training. Therefore, the renin-angiotensin system has been implicated as one of the regulatory mechanisms for the control of cardiac function and structure. Here, we show that the angiotensin II type 1 (AT1) receptor is locally activated in pathological and physiological cardiac hypertrophy, although with exercise training it can be stimulated independently of the involvement of angiotensin II. Recently, microRNAs (miRs) have been investigated as a possible therapeutic approach since they regulate the translation of the target mRNAs involved in cardiac hypertrophy; however, miRs in relation to physiological hypertrophy have not been extensively investigated. We summarize here profiling studies that have examined miRs in pathological and physiological cardiac hypertrophy. An understanding of physiological cardiac remodeling may provide a strategy to improve ventricular function in cardiac dysfunction.
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L’injection de cellules souches provenant de la moelle osseuse est reconnue pour améliorer la fonction ventriculaire ainsi que le remodelage cicatriciel après un infarctus du myocarde (IM). Le Stromal Cell-derived factor-1 alpha (SDF-1 alpha), une chimiokine induite par l’ischémie cardiaque, représente une grande importance en raison de son rôle dans le recrutement de cellules inflammatoires et de cellules souches de la moelle osseuse vers les sites endommagés. Quoique les recherches sur le rôle de la chimiokine SDF-1 alpha dans le remodelage ventriculaire se multiplient, son implication dans la phase aiguë du remodelage reste inexplorée. Le but de la présente étude est de déterminer l’effet du SDF-1 alpha sur la taille de la cicatrice, l’hypertrophie cardiaque ainsi que la fonction ventriculaire chez des rats et des souris une semaine après un IM. La stratégie utilisée implique l’administration de l’AMD3100 (1 mg/kg, 24 heures après l’IM, pendant 6 jours), l’antagoniste sélectif du récepteur du SDF-1 alpha, le CXCR4. Ce récepteur est couplé à une protéine G alpha i et induit la migration et la prolifération cellulaire. Chez les rats du groupe IM, l’expression de la chimiokine a été détectée surtout dans les cellules musculaires lisses et les cellules endothéliales des vaisseaux cicatriciels. Le profil d’expression de la chimiokine dans le cœur infarci indique un gradient de concentration vers la cicatrice. Une semaine après l’IM, le traitement avec l’AMD3100 a diminué la taille de la cicatrice, résultant en une amélioration de la fonction ventriculaire et une diminution de l’élévation de l’expression de l’ARNm de l’ANP dans le ventricule gauche non infarci (VGNI). Chez les souris, le traitement avec l’AMD3100 a engendré les mêmes effets, soit une diminution de la taille de la cicatrice ainsi qu’une amélioration de la fonction ventriculaire. La réduction de la taille de la région infarcie chez les souris traitées avec l’AMD3100 est associée avec une atténuation de l’infiltration des neutrophiles dans la région ischémique. Ces résultats suggèrent que le blocage pharmacologique de l’axe SDF-1 alpha/CXCR4 lors de la phase aiguë du remodelage ventriculaire après un IM diminue la taille de la cicatrice et améliore la fonction ventriculaire, en partie, par la diminution de la réaction inflammatoire.
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La thérapie de resynchronisation cardiaque (CRT) est un traitement qui diminue la mortalité et améliore la qualité de vie des patients atteints d’insuffisance cardiaque et présentant un dyssynchronisme de la contraction ventriculaire gauche. Malgré le succès de cette thérapie, plus de 30% des patients ne présentent pas l’amélioration désirée. Plusieurs études portant sur le synchronisme électrique ou mécanique de la contraction ont été effectuées mais peu d’entres elles se sont attardées sur le couplage électromécanique à l'échelle macroscopique. Ce projet a comme objectif d’observer le comportement électromécanique des ventricules canins en présence d’un resynchronisateur cardiaque. Un logiciel a été développé pour permettre l’analyse des informations provenant de la cartographie endocardique sans contact et de la ventriculographie isotopique tomographique chez 12 sujets canins insuffisants. Pour observer la réponse mécanique suite à l’activation électrique, nous avons premièrement recalé les surfaces issues des 2 modalités. Ensuite, nous avons défini les limites du cycle cardiaque, analysé les signaux électriques et les courbes de déplacement de la paroi endocardique. Le début de la contraction est défini par un déplacement radial de 10% vers le centre du ventricule. Les résultats démontrent que la durée d’activation du ventricule gauche et la largeur du QRS augmentent en présence d’une stimulation externe et que les délais électromécaniques sont indépendants dans les modes de stimulation étudiés (sinusal, LVbasal, RVapex ou BIV) avec une moyenne de 84,56±7,19 ms. Finalement, nous avons noté que la stimulation basolatérale procure une fonction cardiaque optimale malgré une durée prolongée du QRS.
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Suite à un infarctus du myocarde, la formation d’une cicatrice, nommée fibrose de réparation, représente un processus adaptatif et essentiel empêchant la rupture du myocarde. La cicatrice est constituée de myofibroblastes, de cellules vasculaires, de fibres sympathiques ainsi que de cellules souches neuronales cardiaques exprimant la nestine. Une perturbation au niveau de ces constituants cellulaires résulte en une formation maladaptative de la cicatrice et éventuellement, une diminution de la fonction cardiaque. La compréhension des événements cellulaires ainsi que les mécanismes sous-jacents participant à cette fibrose est alors d’une importance primordiale. Cette thèse est axée sur l’identification du rôle du système sympathique et des cellules souches neuronales cardiaques exprimant la nestine dans la formation de la cicatrice ainsi que leur interaction potentielle. Nos travaux examinent l’hypothèse que les cellules souches neuronales exprimant la nestine sont endogènes au cœur et que suite à un dommage ischémique, elles contribuent à la réponse angiogénique et à la réinnervation sympathique du tissu lésé. Les cellules souches neuronales exprimant la nestine sont retrouvées dans les cœurs de différentes espèces incluant le cœur infarci humain. Elles sont résidentes dans le cœur, proviennent de la crête neurale lors du développement et sont intercalées entre les cardiomyocytes n’exprimant pas la nestine. Suite à leur isolation de cœurs infarcis de rats, les cellules souches neuronales cardiaques prolifèrent sous forme de neurosphères et, dans des conditions appropriées in vitro, se différencient en neurones exprimant le neurofilament-M. Suite à un infarctus du myocarde, les niveaux de l’ARNm de nestine sont significativement augmentés au niveau de la région infarcie et non-infarcie. Nos résultats suggèrent que cette augmentation de l’expression de nestine dans la cicatrice reflète en partie la migration des cellules souches neuronales cardiaques exprimant la nestine de la région non-infarcie vers la région infarcie. Lors de la fibrose de réparation, ces cellules représentent un substrat cellulaire pour la formation de nouveaux vaisseaux et contribuent aussi à la croissance des fibres sympathiques dans la région infarcie. Finalement, nous démontrons que la formation de la cicatrice est associée à une innervation sympathique de la région infarcie et péri-infarcie. De plus, les fibres sympathiques présentes dans la région infarcie sont observées à proximité de vaisseaux de petits calibres. Ces données suggèrent indirectement que l’innervation de la cicatrice par les fibres sympathiques peut jouer un rôle dans la réponse angiogénique suite à un infarctus du myocarde. Suite à l’administration du corticostéroïde dexaméthasone, nous détectons un amincissement de la cicatrice, associé à une réduction significative des fibres sympathiques exprimant le neurofilament-M dans la région infarcie et péri-infarcie. La diminution de la densité de ces fibres par le dexaméthasone peut être reliée à une diminution de la prolifération des myofibroblastes et de la production de l’ARNm du facteur neurotrophique nerve growth factor.
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La thérapie de resynchronisation cardiaque (CRT) est un traitement qui vise à rétablir le synchronisme de contraction du ventricule gauche chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque. Aujourd’hui encore, plus de 30% de ces patients ne répondent pas au traitement de resynchronisation. Afin de mieux comprendre les effets de la CRT sur la fonction cardiaque, un resynchronisateur biventriculaire a été implanté chez des chiens sains et des chiens atteints d’insuffisance cardiaque. Les fonctions ventriculaires gauche et droite ont été étudiées selon différents modes de resynchronisation. Les résultats de cette étude confirment premièrement que la durée du complexe QRS n’est pas un marqueur approprié dans l’optimisation de la CRT. Les résultats démontrent également qu’une optimisation individualisée de la CRT est nécessaire afin de maximiser l’effet de la thérapie sur le ventricule gauche et que la modulation du délai de resynchronisation a un impact significatif sur la fonction ventriculaire droite. Plus précisément, la fonction systolique du ventricule droit est optimale lors d’une activation précoce de l’électrode gauche.
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Objectif: Déterminer si l’efficacité de l’amiodarone pour le maintien du rythme sinusal varie selon la fonction systolique ventriculaire gauche. Contexte: Malgré un profil de sécurité établi en insuffisance cardiaque, nous ignorons si l’efficacité de l’amiodarone et son impact sur différentes issues cardiovasculaires sont modulés par la fonction ventriculaire gauche. Méthode: Nous avons effectué une analyse combinée de 3307 patients (âgés de 68,0±0,9 ans ; 31,1% de femmes) recrutés dans les études AFFIRM et AF-CHF qui ont été randomisés au contrôle du rythme par l’amiodarone (N=1107) ou au contrôle de la fréquence cardiaque (N=2200). Résultats: Chez les patients sous amiodarone, la survie sans fibrillation auriculaire était de 84% et de 45% à 1 et 5 ans respectivement, sans égard à la fraction d’éjection ventriculaire gauche (P=0,8754, ajusté). De façon similaire, la proportion moyenne ajustée de temps en fibrillation auriculaire (15,0±1,8%) n’a pas été influencée par la fraction d’éjection (P=0,6094). Durant le suivi, 1963 patients (59,4%) ont requis au moins une hospitalisation, incluant 1401 (42,6%) patients hospitalisés pour cause cardiovasculaire. Les taux ajustés d’hospitalisation pour toutes causes et pour cause cardiovasculaire étaient similaires entre les patients sous amiodarone et ceux dans le groupe de contrôle de la fréquence dans l’ensemble de la population ainsi que dans les sous-groupes de patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère. De façon similaire, les taux ajustés de mortalité globale et cardiovasculaire étaient similaires entre chez les patients sous amiodarone et ceux traités par le contrôle de la fréquence dans l’ensemble de la population ainsi que dans les sous-groupes de patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère. Conclusions: L’efficacité de l’amiodarone pour le maintien du rythme sinusal n’est pas influencée par la fonction ventriculaire gauche. Le contrôle du rythme avec l’amiodarone s’associe à des taux de mortalité et d’hospitalisation comparables au contrôle de la fréquence à la fois chez les patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère.