Везде

ОФРоссийский физиологический журнал им. И.М. Сеченова Russian Journal of Physiology

  • ISSN (Print) 0869-8139
  • ISSN (Online) 2658-655X

ОСОБЕННОСТИ ДЛИНОЗАВИСИМЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КАЛЬЦИЕВОГО ПЕРЕХОДА В МИОКАРДЕ ЖЕЛУДОЧКА КРЫС РАЗНОГО ВОЗРАСТА

Вы можете
Код статьи
S2658655X25090077-1
DOI
10.7868/S2658655X25090077
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Лисин Р.В.
  • Аффилиация: Институт иммунологии и физиологии УрО РАН
Балакин А.А.
  • Аффилиация: Институт иммунологии и физиологии УрО РАН
Кузнецов Д.А.
  • Аффилиация: Институт иммунологии и физиологии УрО РАН
Зудова А.И.
  • Аффилиация: Институт иммунологии и физиологии УрО РАН
Проценко Ю.Л.
  • Аффилиация: Институт иммунологии и физиологии УрО РАН
Том/ Выпуск
Том 111 / Номер выпуска 9
Страницы
1526-1544
Аннотация
Проблеме сердечно-сосудистой регуляции при старении уделяется недостаточно внимания, несмотря на высокую социальную значимость. Общность патогенеза нарушений сердечно-сосудистой регуляции у экспериментальных животных и у пожилых людей делает актуальным изучение механизмов регуляции сократимости миокарда в сравнительном эксперименте на лабораторных животных разного возраста. Для определения особенностей изменения длинозависимых механизмов регуляции сократимости здорового миокарда при старении были оценены характеристики механической и электрической активности и кинетики внутриклеточной концентрации ионов кальция (кальциевый переход или СаТ) в одиночных сокращениях миокарда правого желудочка групп молодых (1 месяц) и старых (2.5 года) крыс. Эксперименты проведены на трабекулах правого желудочка сердец самцов крыс стока Wistar. В изометрическом режиме сокращения при разной степени растяжения были зарегистрированы показатели механического напряжения, СаТ и трансмембранных потенциалов действия (ПД). Экспериментально установлено, что миокард старых животных характеризуется меньшей амплитудой изометрического напряжения, меньшей величиной скорости развития изометрического напряжения, более длительным ПД по сравнению с молодыми животными. Впервые установлены возрастные особенности длинозависимых изменений при суперпозиции кривых СаТ, полученных на разных преднагрузках миокарда желудочка. У старых животных длительность спада СаТ на уровне 30% его амплитуды значительно больше, чем у молодых. Методом разности кривых кальциевых переходов показано влияние преднагрузки на кинетику ионов кальция в кардиомиоцитах многоклеточных полосок миокарда желудочка крыс разного возраста. Так, относительная величина амплитуды и площади сегмента III кривых разностей СаТ значительно больше у молодых животных по сравнению со старыми.
Ключевые слова
возрастные изменения кальциевый переход потенциал действия длинозависимость
Дата публикации
21.12.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
12

Библиография

  1. 1. Saner H (2005) [Cardiovascular system and aging]. Ther Umsch 62: 827–835. https://doi.org/10.1024/0040-5930.62.12.827
  2. 2. Иванов ДО, Орел ВИ, Александрович ЮС, Пшениснов КВ, Ломовцева РХ (2019) Заболевания сердечно сосудистой системы как причина смертности в Российской Федерации: пути решения проблемы. Медицина и организация здравоохранения 4: 4–12. @@Ivanov DO, Orel VI, Aleksandrovich YuS, Pshenisnov KV, Lomoveeva RH (2019) Cardiovascular diseases as a cause of mortality in the Russian Federation: ways to solve the problem. Medicina i organizaciya zdravodiraneniya 4: 4–12. (In Russ)
  3. 3. Herman AB, Occean JR, Sen P (2021) Epigenetic dysregulation in cardiovascular aging and disease. J Cardiovasc Aging 1: 10. https://doi.org/10.20517/jca.2021.16
  4. 4. Lakatta EG, Yin FC (1982) Myocardial aging: functional alterations and related cellular mechanisms. Am J Physiol 242: H927–H941. https://doi.org/10.1152/ajpheart.1982.242.6.H927
  5. 5. Weisser-Thomas J, Nguyen Q, Schuettel M, Thomas D, Dreiner U, Grohé C, Meyer R (2007) Age and hypertrophy related changes in contractile post-rest behavior and action potential properties in isolated rat myocytes. Age (Dordr) 29: 205–217. https://doi.org/10.1007/s11357-007-9040-1
  6. 6. Kusunose K, Yamada H, Nishio S, Ishii A, Hirata Y, Seno H, Saijo Y, Ise T, Yamaguchi K, Yagi S, Soeki T, Wakatsuki T, Sata M (2017) RV Myocardial Strain During Pre-Load Augmentation Is Associated With Exercise Capacity in Patients With Chronic HF. JACC Cardiovasc Imaging 10: 1240–1249. https://doi.org/10.1016/j.jcmg.2017.03.022
  7. 7. Schwinger RH, Böhm M, Koch A, Schmidt U, Morano I, Eissner HJ, Uberfuhr P, Reichart B, Erdmann E (1994) The failing human heart is unable to use the Frank-Starling mechanism. Circulat Res 74(5): 959–969. https://doi.org/10.1161/01.RES.74.5.959
  8. 8. Kosta S, Dauby PC (2021) Frank-Starling mechanism, fluid responsiveness, and length-dependent activation: Unravelling the multiscale behaviors with an in silico analysis. PLoS Comput Biol 17: e1009469. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1009469
  9. 9. Wang X, Kallish N, Solaro RJ, Dong W-J (2025) Ca sensitivity changes in skinned myocardial fibers induced by myosin–actin crossbridge-independent sarcomere stretch: Role of N-domain of MyBP-C. J Mol Cell Cardiol 202: 24–34. https://doi.org/10.1016/j.ijmcc.2025.03.004
  10. 10. Лисин РВ, Балакин АА, Зудова АИ, Проценко ЮЛ (2025) Исследование влияния длинозависимых изменений кинетики миозиновых мостиков на переходные процессы Ca в миокарде правого предсердия и правого желудочка крыс. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 111(3): 522–541. @@Lisin RV, Balakin AA, Zudova AI, Protsenko YuL (2025) Effect of Length-Dependent Changes in Myosin Cross-Bridge Kinetics on Calcium Transients in Right Atrial and Right Ventricular Myocardium of Rats. Russ J Physiol 111(3): 522–541. (In Russ). https://doi.org/10.31857/S0869813925030102
  11. 11. The length-dependent activation of contraction is equally impaired in impuberal male and female rats in monocrotaline-induced right ventricular failure – Lookin – 2015 – Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology – Wiley Online Library. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1440-1681.12471. Accessed 7 Aug 2025
  12. 12. Blanchard EM, Smith GL, Allen DG, Alpert NR (1990) The effects of 2,3-butanedione monoxime on initial heat, tension, and aequorin light output of ferret papillary muscles. Pflugers Arch 416: 219–221. https://doi.org/10.1007/BF00370248
  13. 13. Kettlewell S, Walker NL, Cobbe SM, Burton FL, Smith GL (2004) The electrophysiological and mechanical effects of 2,3-butane-dione monoxime and cytochalasin-D in the Langendorff perfused rabbit heart. Exp Physiol 89: 163–172. https://doi.org/10.1113/expphysiol.2003.026732
  14. 14. Lookin O (2020) The use of Ca-transient to evaluate Ca utilization by myofilaments in living cardiac muscle. Clin Exp Pharmacol Physiol 47: 1824–1833. https://doi.org/10.1111/1440-1681.13376
  15. 15. Kiriazis H, Gibbs CL (2000) Effects of aging on the work output and efficiency of rat papillary muscle. Cardiovasc Res 48: 111–119. https://doi.org/10.1016/s0008-6363 (00)00144-9
  16. 16. Weisser-Thomas J, Nguyen Q, Schuettel M, Thomas D, Dreiner U, Grohé C, Meyer R (2007) Age and hypertrophy related changes in contractile post-rest behavior and action potential properties in isolated rat myocytes. Age (Dordr) 29: 205–217. https://doi.org/10.1007/s11357-007-9040-1
  17. 17. Huang C, Ding W, Li L, Zhao D (2006) Differences in the aging-associated trends of the monophasic action potential duration and effective refractory period of the right and left atria of the rat. Circ J 70: 352–357. https://doi.org/10.1253/circj.70.352
  18. 18. Szegedi V, Tiszlavicz A, Furdan S, Douida A, Bakos E, Barzo P, Tamas G, Szucs A, Lamsa K (2024) Aging-associated weakening of the action potential in fast-spiking interneurons in the human neocortex. J Biotechnol 389: 1–12. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2024.04.020
  19. 19. Escande D, Loisance D, Planche C, Cordoeuf E (1985) Age-related changes of action potential plateau shape in isolated human atrial fibers. Am J Physiol 249: H843–H850. https://doi.org/10.1152/ajpheart.1985.249.4.H843
  20. 20. Walker KE, Lakatta EG, Houser SR (1993) Age associated changes in membrane currents in rat ventricular myocytes. Cardiovasc Res 27: 1968–1977. https://doi.org/10.1093/cvr/27.11.1968
  21. 21. Kaplan P, Jurkovicova D, Babusikova E, Hudecova S, Racay P, Sirova M, Lehotsky J, Drgova A, Dobrota D, Krizanova O (2007) Effect of aging on the expression of intracellular Ca transport proteins in a rat heart. Mol Cell Biochem 301: 219–226. https://doi.org/10.1007/s11010-007-9414-9
  22. 22. Taffet GE, Tate CA (1993) CaATPase content is lower in cardiac sarcoplasmic reticulum isolated from old rats. Am J Physiol 264: H1609–H1614. https://doi.org/10.1152/ajpheart.1993.264.5.H1609
  23. 23. Xu A, Narayanan N (1998) Effects of aging on sarcoplasmic reticulum Cacycling proteins and their phosphorylation in rat myocardium. Am J Physiol 275: H2087–H2094. https://doi.org/10.1152/ajpheart.1998.275.6.H2087
  24. 24. Froehlich JP, Lakatta EG, Beard E, Spurgeon HA, Weisfeldt ML, Gerstenblith G (1978) Studies of sarcoplasmic reticulum function and contraction duration in young adult and aged rat myocardium. J Mol Cell Cardiol 10: 427–438. https://doi.org/10.1016/0022-2828 (78)90364-4
  25. 25. Orchard CH, Lakatta EG (1985) Intracellular calcium transients and developed tension in rat heart muscle. A mechanism for the negative interval-strength relationship. J Gen Physiol 86: 637–651. https://doi.org/10.1085/jgp.86.5.637
  26. 26. Xiao RP, Spurgeon HA, O’Connor F, Lakatta EG (1994) Age-associated changes in beta-adrenergic modulation on rat cardiac excitation-contraction coupling. J Clin Invest 94: 2051–2059. https://doi.org/10.1172/JCI117559
  27. 27. Niahara JA, Cheng W, Liu Y, Li B, Leri A, Li P, Mogul D, Gambert SR, Kajstura J, Anversa P (1998) Intracellular calcium, DNase activity and myocyte apoptosis in aging Fischer 344 rats. J Mol Cell Cardiol 30: 519–535. https://doi.org/10.1006/jmcc.1997.0616
  28. 28. Fitzsimons DP, Patel JR, Moss RL (1999) Aging-dependent depression in the kinetics of force development in rat skinned myocardium. Am J Physiol 276: H1511–H1519. https://doi.org/10.1152/ajpheart.1999.276.5.H1511
  29. 29. Van der Velden J, Moorman AF, Stienen GJ (1998) Age-dependent changes in myosin composition correlate with enhanced economy of contraction in guinea-pig hearts. J Physiol 507(Pt 2): 497–510. https://doi.org/10.1111/j.1469-7793.1998.497bt.x
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека