心血管疾病动物模型与转化医学

心肌细胞之三:收缩舒张偶联

2018年08月20日 浏览量: 评论(0) 来源: 广东省实验动物监测所心血管疾病模型研究中心 发布者: 广东省实验动物监测所心血管模型研究中心 谭伟江

     江山辈有人才出,2010年美国生理学会把“Henry Pickering Bowditch 讲席奖颁发给Dr. Janssen1]。该奖的提名资格是工作资历 8年以内并42岁以下的职业早期教授。Dr. Janssen在2010年初的实验生物学会议做了获奖演讲 “Myocardial contraction-relaxation coupling” 并发表于Am J Physiol Heart Circ Physio2],现在Dr.Janssen已经荣升教授(见下图)。由于本文兼顾演讲对象具有多学科背景的特性,因而有较多的基础知识、方法解释、结论性判断,是以比一般的综述更适合初读相关文献的读者。

 

 

 

相对于兴奋收缩偶联,收缩舒张偶联的概念较少见于描述,由于本文联系了心脏舒张功能和临床意义,而此指征在评价治疗效果上具有重要意义,因而应用“收缩舒张偶联”的概念有其特定背景。如作者提到的在临床上经常碰到射血分数正常而舒张功能受损的病理情况,在正常情况下肌张力随频率和长度增加,但是在病理情况下可发生即使舒张频率增加,长度加权后张力并没对应增加。Dr. Janssen在他的论文中总结了正常心肌的特性:心肌舒张是频率和长度依赖性的:频率越强收缩力越大;长度增加,收缩力增加幅度越大、钙瞬变的幅度也越大;并且肌丝的钙敏感性也随频率和长度增加。也描述了在舒张功能障碍下:舒张末期心室容积降低,此时虽然即使收缩频率增加,心肌长度的增加是减慢的,表现为收缩力不能直接影响心肌收缩动力学。下图为其在肺动脉狭窄压力超负荷模型中的发现:收缩力-频率的关系受损、舒张较少,并且随着频率刺激的增加,肌丝钙离子的敏感性并没有明显改变。

 

 

 

(小编注:Force-收缩力;Frequency-频率;Sham-假手术对照组;Banded-肺动脉缩窄压力超负荷组;Intracellular Calcium-胞内钙离子浓度;pCa50-收缩力改变一般所需的游离钙离子浓度-log10”,用以表示钙敏感性)

Dr Janssen在该文开篇致敬奖项命名人Sir Bowditch的对心脏生理学奠基式的贡献。Sir Bowditch是美国生理协会的第一届理事长,于1871年记录到心肌收缩力对匀速增加的刺激反应为非强度依赖性的、阶梯型增加的模式,以及记录到了随神经兴奋和抑制而改变的血压。更让人敬佩的是Sir Bowditch在十九世纪七十年代在人口测量学研究中阐述了营养环境和学龄儿童成长健康的关系,今天看来仍然有非常积极的意义。顺便一提,大家熟悉的诺贝尔奖获得者钱永健教授(Roger Y. Tsien)是1992年的Bowditch 讲席奖获得者。

 

参考文献

1. http://www.the-aps.org/mm/awards/Other-APS Awards/Recipients/Bowditch.html. 2017.2.28查阅。

2. 1: Janssen PM. Myocardial contraction-relaxation coupling. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2010 Dec;299(6):H1741-9. Review.

 

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