Биомеханические эффекты взаимодействия элементов неоднородного миокарда в последовательном и параллельном дуплетах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Балакин, Александр Александрович

• Балакин, Александр Александрович
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Балакин, Александр Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1: Обзор литературы.

ГЛАВА 2: Объекты и методы исследования.

2.1. Объекты исследования.

2.1.1. Выделение, отбор и оценка физиологического состояния реальных мышц.

2.1.2. Виртуальная мышца.

2.1.3. Параллельный и последовательный дуплеты.

2.2. Экспериментальная установка для исследования мышечных дуплетов.

2.3. Пакеты программ управления экспериментальной установкой.

2.4. Экспериментальный протокол.

2.5. Обработка экспериментальных данных.

2.6. Анализ результатов.

2.7. Особенности метода реальных и гибридных дуплетов.

ГЛАВА 3: Неоднородность характеристик механической активности изолированных препаратов миокарда крыс и кроликов параллельного дуплета в изометрическом, изотоническом и физиологическом режимах нагрузок.

3.1. Характеристики одиночных сокращений препаратов миокарда и параллельного дуплета, составленного из них, при равенстве температур в перфузионных ванночках.

3.2. Влияние температуры на параметры одиночного цикла препаратов миокарда в изоляции.

ГЛАВА 4: Исследование связи «сила-скорость» препаратов миокарда кролика и крысы в условиях изоляции и при взаимодействии в параллельном дуплете с различными задержками возбуждения сердечных мышц при равенстве и неравенстве их температур.

4.1. Связь «сила-скорость» в препаратах миокарда крысы и кролика в изоляции и в параллельном дуплете.

4.2. Влияние задержки возбуждения между неоднородными препаратами реального параллельного дуплета на зависимость «сила-скорость» в условиях равенства температур элементов дуплета.

4.3. Влияние задержки возбуждения между неоднородными препаратами реального параллельного дуплета на зависимость «сила-скорость» в условиях неравенства температур элементов дуплета.

4.4. Обсуждение результатов.

ГЛАВА 5: Характеристики механической активности изолированных препаратов миокарда крысы и кролика в изоляции и мышечного последовательного дуплета в изометрическом и ауксотоническом режимах нагрузок.

5.1. Характеристики одиночных сокращений препаратов миокарда и последовательного дуплета, составленного из них, в условиях равенства температур.

5.2. Влияние температуры на параметры одиночного цикла препаратов миокарда в изоляции.

ГЛАВА 6: Влияние асинхронизма возбуждения и разной степени неоднородности сердечных мышц на максимальную силу последовательного дуплета, амплитуду изменения длин его элементов и переходные процессы по силе препаратов миокарда во время и после объединения их в дуплет.

6.1. Влияние задержки возбуждения сердечных мышц последовательного дуплета на максимальную силу дуплета и амплитуду изменения длины элементов дуплета в условиях равенства температур мышечных препаратов.

6.2. Влияние задержки возбуждения сердечных мышц последовательного дуплета на максимальную силу дуплета и амплитуду изменения длины элементов дуплета в условиях неравенства температур мышечных препаратов.

6.3. Переходные процессы по силе препаратов миокарда при объединении их в последовательный дуплет и при сокращениях в изоляции после взаимодействия в дуплете.

ГЛАВА 7: Механические и электрические ответы папиллярных мышц крысы и кролика при их взаимодействии с виртуальной мышцей в гибридном дуплете.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биомеханические эффекты взаимодействия элементов неоднородного миокарда в последовательном и параллельном дуплетах»

Актуальность исследования.

В настоящее время накоплены многочисленные данные, которые свидетельствуют о существенной неоднородности сердца. Установлено, что неоднородность наблюдается на различных уровнях организации миокардиальной ткани [29]. Найдено, что биомеханические [26], биоэлектрические [16] и биохимические [87] свойства кардиомиоцитов в различных регионах стенки желудочков неодинаковы. Кроме того установлено, что существует определённая последовательность активации различных регионов стенки желудочка [127]. Все эти данные показывают, что неоднородность нормального миокарда является его неотъемлемым свойством [90]. Кроме того целый ряд исследований показывают, что эта неоднородность возрастает при патологии и существенно снижает насосную функцию сердца [14]. Таким образом, неоднородность сердечной мышцы является существенной переменной возможно не менее важной, чем связь «длина - сила» или связь «сила - скорость». Хотя в последнее время в лаборатории биологической подвижности и лаборатории математической физиологии Учреждения РАН ИИФ УрО РАН установлен ряд закономерностей сократительной функции неоднородного миокарда, однако до настоящего времени нет полного понимания физиологической и патофизиологической значимости феномена гетерогенности сердечной мышцы.

Цель работы.

Исследовать механические и электрические эффекты взаимодействия сердечных мышц при их параллельном и последовательном соединении.

Задачи:

1. Создать аппаратно-программный комплекс для изучения неоднородности на изолированных препаратах миокарда в параллельном или последовательном дуплете с одновременной регистрацией их механической и электрической активности;

2. Исследовать влияние временного асинхронизма возбуждения сердечных мышц параллельного мышечного дуплета на механическую активность дуплета и его элементов в условиях разной степени неоднородности между препаратами дуплета;

3. Исследовать влияние временного асинхронизма возбуждения сердечных мышц последовательного мышечного дуплета на механическую активность дуплета и каждой из мышц в дуплете в условиях разной степени неоднородности между элементами дуплета;

4. Исследовать влияние механического взаимодействия и величины задержки возбуждения мышц в последовательном гибридном дуплете на длительность потенциалов действия кардиомиоцитов партнёров;

5. Сравнить эффекты взаимодействия неоднородных элементов дуплетов, образованных из препаратов миокарда животных, характеризующихся разными типами электромеханического сопряжения.

Научная новизна.

Впервые разработан аппаратно-программный комплекс для исследования феномена неоднородности на последовательном либо параллельном дуплете, образованном из изолированных препаратов миокарда.

Впервые использован метод гибридных дуплетов для изучения как механических, так и электрических эффектов взаимодействия элементов дуплета.

При исследовании взаимодействия сердечных мышц в параллельном дуплете найдено, что кривая «сила - скорость» дуплета в широком диапазоне задержек возбуждения его элементов остаётся неизменной, а кривые «сила -скорость» мышц в дуплете изменяются во взаимно противоположных направлениях. Это явление наблюдается в миокарде животных с разным типом электромеханического сопряжения.

Обнаружено, что при задержке «быстрой» мышцы в неоднородном последовательном дуплете наблюдается положительный инотропный эффект, т.е. в области определённых задержек «быстрой» мышцы сила сокращения дуплета превышает таковую при нулевой задержке.

Методом последовательного дуплета, образованного из изолированных мышц, а также гибридного последовательного дуплета, образованного из виртуальной и изолированной мышц, обнаружен новый тип медленного ответа: оказалось, что наблюдаются переходные процессы силы сокращения дуплета и его элементов при их объединении в дуплет и разъединении мышц после их взаимодействия в дуплете.

При помощи плавающих микроэлектродов найдено, что механические эффекты в элементах дуплета сопровождаются электрическими эффектами.

Научно-практическая значимость.

Результаты, полученные в работе, показывают, что пространственно-временное взаимодействие элементов неоднородного миокарда обеспечивает его высокую пластичность. Например, при сохранении глобальной насосной функции желудочка при патологии могут быть компенсаторные локальные изменения, которые носят критический характер. Так, при снижении функции какого-либо региона стенки камеры сердца может иметь место компенсаторная активация механической функции других регионов. Эта активация может носить критический характер, особенно в условиях скомпрометированной функции сосудов сердца. Следовательно, наряду с глобальной оценкой функции сердца требуется оценка региональной функции камер сердца.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В физиологическом диапазоне величин задержек и любом порядке возбуждения элементов параллельного дуплета наблюдается эффект стабилизации силоскоростных характеристик параллельного дуплета, эффект стабилизации параметров связи «сила-скорость» дуплета проявляется в препаратах миокарда с разными типами электромеханического сопряжения (крыса, кролик).

2. Зависимость амплитуд сил последовательного дуплета от величины задержки возбуждения между его элементами носит экстремальный характер.

3. Существуют задержки и порядок возбуждения неоднородных сердечных мышц в последовательном дуплете, при которых наблюдаются переходные процессы по силе при объединении мышц в последовательный дуплет и при разъединении мышц.

4. В ходе взаимодействия неоднородных сердечных мышц в последовательном дуплете их динамическое изменение длин приводит не только к длительному переходному процессу по силе сокращений, но и сопровождается изменением длительности потенциала действия кардиомиоцитов во время механического взаимодействия и следовыми изменениями потенциала действия после взаимодействия.

Внедрение результатов исследования в практику.

Результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы:

• включены в лекционный курс раздела «физиология сердечнососудистой системы» кафедры физиологии Уральского государственного университета (г. Екатеринбург) и кафедры нормальной физиологии Уральской государственной медицинской академии (г. Екатеринбург);

• учтены при разработке новых сегментарных показателей сократимости сердца по данным ультразвуковых исследований сердца больных в Областной клинической больнице № 1 г. Екатеринбурга.

Апробация работы.

Основные положения и результаты доложены на конференциях:

1. XVIII Съезд физиологического общества им. И.П. Павлова (Казань, 2001)

2. XIX Съезд физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004)

3. I отчетной конференции молодых ученых ГОУ УГТУ-УПИ (Екатеринбург, 2001)

4. II отчетной конференции молодых ученых ГОУ УГТУ-УПИ (Екатеринбург, 2002)

5. Демидовские чтения на Урале (Екатеринбург, 2006)

6. «Патофизиология современной медицине» (Ижевск, 2007)

7. 4th International workshop on cardiac mechano-electric feedback and arrhythmias (Oxford, England, 2007)

8. Четвертая всероссийская школа с международным участием школа-конференция по физиологии кровообращения (Москва, 2008)

Исследования, проведенные в рамках диссертационной работы, поддержаны грантами РФФИ №04-04-96109-р2004урала (2004), №05-04

48352-а (2005-2007), грантами поддержки молодых ученых УрО РАН (2003, 2004, 2005).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано семнадцать работ, в том числе две статьи в рецензируемых журналах.

Объём и структура работы.

Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста и состоит из введения, семи глав, заключения, выводов и списка цитируемых источников, включающего 132 источника. Работа содержит 45 рисунков и 10 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Физиология», Балакин, Александр Александрович

выводы

1. Эффект стабилизации характеристики «сила-скорость» параллельного дуплета проявляется в физиологическом диапазоне величин задержек возбуждения его элементов и наблюдается в препаратах миокарда с разными типами электромеханического сопряжения (кролик, крыса);

2. Зависимость амплитуд сил последовательного дуплета от величины задержки возбуждения его элементов носит экстремальный характер, положительный инотропный эффект задержки возбуждения элементов неоднородного последовательного дуплета возникает при задержке возбуждения «быстрой» мышцы относительно «медленной»;

3. Существуют задержки и порядок возбуждения неоднородных сердечных мышц в последовательном дуплете, при которых наблюдаются переходные процессы по силе после объединения мышц в последовательный дуплет и при разъединении мышц;

4. Взаимодействие неоднородных препаратов миокарда в последовательном дуплете сопровождается переходным процессом не только по силе сокращения дуплета, но и изменением длительности потенциала действия кардиомиоцитов во время механического взаимодействия и следовыми изменениями потенциала действия после взаимодействия;

5. Неоднородность миокарда является существенным фактором, способным модулировать сократительную функцию сердца.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе исследованы механические и электрические свойства простейших неоднородных миокардиальных систем (параллельный и последовательный дуплеты), состоящих из сердечных мышц кролика либо крысы и подтверждены, обнаруженные ранее на математической модели, эффекты взаимодействия неоднородных элементов в дуплетах.

В работе показано, что полученные закономерности взаимодействия неоднородных сегментов миокарда являются общими для животных с разным типом электромеханического сопряжения в кардиомиоцитах (кролик и крыса).

Кроме существенных количественных различий в механической активности сердечных мышц кролика и крысы в кардиомиоцитах этих животных существенно различается динамика ионных токов во время цикла сокращения — расслабления. Из рис. 7.2 и рис. 7.4 видно, что потенциал действия крысы существенно короче, чем у кролика, фактически у потенциала действия крысы отсутствует фаза плато. Кроме того имеются существенные различия во вкладе в генерацию механической активности основных источников ионов кальция [20]. Так, в миокарде крыс около 92% всего потока внутриклеточного кальция поступает из саркоплазматического 2+ ретикулума и 7% через Na -Са обменный механизм, а в миокарде кролика

•Ъ 2+ около 28% приходится на Na -Са обменный процесс и 70% на саркоплазматический ретикулум [20]. Эти различия проявляются и в отсутствии фазы плато у потенциала действия в кардиомиоцитах крыс (рис. 7.4), и наличием такового в миокарде кроликов (рис. 7.2), а также

4* 2+ разным уровнем потенциала реверсии Na -Са обменного механизма и разным уровнем активности ионов Na+ внутри кардиомиоцитов этих животных [103]. Более того, имеются существенные различия в скорости поглощения внутриклеточного кальция, например, максимальная скорость поглощения ионов Са саркоплазматическим ретикулумом в 2.4 раза больше у крыс, чем у кроликов [60]. К тому же, внутриклеточная концентрация Na+ и максимальные скорости Na+-K+-ATOa3bi больше у кардиомиоцитов крыс, чем у кроликов [44].

Методом параллельных дуплетов имитировали взаимодействие «медленных» (по механическим характеристикам) субэндо- и «быстрых» субэпикардиальных слоев миокарда стенки желудочка. С помощью этого метода обнаружен эффект стабилизации силоскоростных характеристик для параллельного дуплета. На основе этого эффекта мы сформулировали феномен сохранения сократимости миокарда для простейшей неоднородной миокардиальной системы: в неоднородной миокардиальной системе, состоящей из двух элементов «быстрого» и «медленного», соединённых параллельно, при их взаимодействии вне зависимости от величины временной задерэ/ски и последовательности активации каждого из элементов, кривая «сила-скорость» дуплета, характеризующая его сократимость, остаётся неизменной в достаточно широком диапазоне величин задержек.

Методом последовательных дуплетов моделировали взаимодействие между миоцитами верхушечных и базальных слоев желудочка сердца. Этим методом, во-первых, обнаружен положительный инотропный эффект для неоднородного последовательного дуплета при задержке активации «быстрой» мышцы относительно «медленной», во-вторых, в соответствии с предсказаниями, полученными в численных экспериментах, подтверждено существование переходных процессов при объединении неоднородных мышц в последовательный дуплет и при последующем их разъединении.

Важно, что данные эффекты были подтверждены на гибридных дуплетах и дуплетах, составленных из изолированных сердечных мышц. Наличие переходного процесса по силе сокращений партнеров после выключения режима взаимодействия свидетельствует о следовом эффекте серии взаимных деформаций препаратов в ходе взаимодействия.

Эффекты, полученные при объединении мышц в последовательный дуплет и разъединении мышц из него, мы назвали: неоднородностью вызванная гетерометрическая активация сократительной функции миокарда».

Нами впервые показано, что динамическое изменение длин в ходе взаимодействия неоднородных препаратов миокарда в последовательном дуплете приводит не только к длительному переходному процессу по силе сокращений, но и сопровождается изменением длительности потенциала действия кардиомиоцитов (на уровне 90% амплитуды потенциала действия в фазу реполяризации) во время механического взаимодействия и следовыми изменениями потенциала действия после взаимодействия в кардиомиоцитах.

Суммируя полученные данные, мы утверждаем что, неоднородность миокарда является фактором, способным существенно модулировать сократительную функцию неоднородных элементов сердечной мышцы. Эта модуляция критическим образом зависит от последовательности активации неоднородных элементов миокарда и их механических характеристик. Полученные результаты были предсказаны в математической модели неоднородного миокарда. В рамках этой модели молекулярно-клеточный механизм, описанных нами эффектов в неоднородном миокарде, состоит в том, что неоднородность влияет на процесс активации кальцием сократительных белков и сократимость мышц, а также на кинетику свободного внутриклеточного кальция и через последнюю меняет Na+-Ca2+ -обменный ток, который приводит к изменению длительности потенциала действия.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Балакин, Александр Александрович, 2009 год

1. Изаков В.Я., Проценко Ю.Л. Взаимосвязь между длиной и силой в сердечной мышце. Электромеханическое сопряжение при деформациях миокарда//Биофизика. 1982. Т. 27. № 5. С. 880-885.

2. Изаков В.Я., Ясников Г.П., Крамаренко В.Н., Мархасин B.C. Математическая модель сокращений миокарда // Математическое моделирование биологических процессов. 1979. С. 108-133.

3. Изаков В.Я, Бляхман Ф.А., Проценко Ю.Л. Сокращение и расслабление миокарда в режиме с физиологической последовательностью нагрузок // Физиол. ж. СССР им. И.М. Сеченова. 1988. Т. 74. №2. С. 209-216.

4. Мархасин B.C., Кацнельсон Л.Б., Никитина Л.В., Проценко Ю.Л., Руткевич С.М., Соловьева О.Э., Ясников Г.П. Биомеханика неоднородного миокарда. Екатеринбург. 1999. 253 С.

5. Мархасин B.C., Викулова Н.А., Гурьев В.Ю., Кацнельсон Л.Б., Коновалов П.В., Соловьева О.Э., Сульман Т.Б. Математическоемоделирование в физиологии и патофизиологии сердца // Вестник уральской медицинской академической науки. 2004. №3. С. 31-37.

6. Мархасин В.С, Балакин А.А., Гурьев В.Ю., Лукин О.Н., Коновалов П.В., Проценко Ю.Л., Соловьева О.Э. Электромеханическая неоднородность миокарда // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2004. Т.90. №8. С. 1060-1076.

7. Машанов Г.И. Модель поперечных мостиков для искусственных подвижных систем // Биофизика. 1997. Т.42. №5. С. 1113-1121.

8. Соловьева О.Э., Мархасин B.C., Романченко Т.Ю., Кацнельсон Л.Б. Математическая модель обобщенного кальциевого буфера в клетках сердечной мышцы // Биофизика. 1999. №44. С. 91-101.

9. Соловьева О.Э., Мархасин B.C., Кацнельсон Л.Б. Роль неспецифического тропонина в кинетике внутриклеточного кальция в кардиомиоцитах//Биофизика. 1997. Т.42. №2. С. 431-438.

10. Allen D.G., S. Kurihara The effects of muscle length on intracellular calcium transients in mammalian cardiac muscle // J. Physiol. 1982. V. 327. P. 79-94.

11. Antzelevitch C., Fish J. Electrical heterogeneity within the ventricular wall // Basic Res. Cardiol. 2001. V. 96. №6. P. 517-527.

12. Armour J.A., Randall W.C. Canine left ventricular intra-myocardial pressures //Am. J. Physiol. 1971. V. 220(6). P. 1833-1839.

13. Babuty D., Lab M. Heterogeneous Changes of Monophasic Action Potential Induced by Sustained Stretch in Atrium // J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2001. V. 12. P. 323-329.

14. Bassani J.W., Bassani R.A., Bers D.M. Relaxation in rabbit and rat cardiac cells: species-dependent differences in cellular mechanisms // J. Physiol. 1994. V. 476. P. 279-293.

15. Belus A., White E. Streptomycin and Intracellular Calcium Modulate the Response of Single Guinea-Pig Ventricular Myocytes to Axial Stretch // J. Physiol. 2003. V. 546. P. 501-509.

16. Bett G.C.L. Activation and Inactivation of Mechanosensitive Currents in the Chick Heart G.C.L. Bett, F. Sachs // J. Membrane Biol. 2000. V. 173. P. 237-254.

17. Bett G.C.L., Sachs F. Whole-Cell Mechanosensitive Currents in Rat Ventricular Myocytes Activated by Direct Stimulation // J. Membrane Biol. 2000. V. 173. P. 255-263.

18. Blanchard E.M., Smith G.L., Allen D.G., Alpert N.R. The effects of 2,3-butanedione monoxime on initial heat, tension, and aequorin light output of ferret papillary muscles //Pflugers Arch. 1990. V. 416. №1-2. P. 219-221.

19. Bluhm W.F. Active force in rabbit ventricular myocytes W.F. Bluhm, A.D. McCulloch, W.Y. Lew // J. Biomech. 1995. V. 28. №9. P. 1119-1122.

20. Bogaert J., Rademakers F.E. Regional nonuniformity of normal adult human left ventricle // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2001. V. 280(2). P. H610-20.

21. Bovendeerd P.H., Arts Т., Delhaas Т., Huyghe J.M., van Campen D.H., Reneman R.S. Regional wall mechanics in the ischemic left ventricle: numerical modeling and dog experiments // Am. J. Physiol. 1996. №270(1 Pt 2). P. H398-H410.

22. Brutsaert D.L. Nonuniformity: A Physiologic Modulator of Contraction and Relaxation of the Normal Heart // JACC. 1987. V. 9. № 2. P. 341-348.

23. Brutsaert D.L. Nonuniformity: an important physiological modulator of the contractile performance of the normal heart // Verh. K. Acad. Geneeskd. Belg. 1985. V. 47. №4. P. 257-286.

24. Bryant S.M., Shipsey S.J., Hart G. Regional differences in electrical and mechanical properties of myocytes from guinea-pig hearts with mild left ventricular hypertrophy // Cardiovasc. Res. 1997. V. 35(2). P. 315-23.

25. Bustamante J.O., Ruknudin A., Sachs F. Stretch-Activated Channels in Heart Cells: Relevance to Cardiac Hypertrophy // J. Cardiovasc. Pharmacol. 1991. V. 17 (Suppl 2). P. SI 10-113.

26. Calaghan S., White E. Activation of Na+-H+ exchange and stretch-activated channels underlies the slow inotropic response to stretch in myocytes and muscle from the rat heart // J. Physiol. 2004. V. 559. №1. P. 205-14.

27. Calaghan S.C., White E. The role of calcium in the response of cardiac muscle to stretch // Prog. Biophys. Mol. Biol. 1999. V. 71(1). P. 59-90.

28. Cazorla О., Freiburg A., Helmes M., Centner Т., McNabb M., Wu Y., Trombitas K., Labeit S., Granzier H. Differential expression of cardiac titin isoforms and modulation of cellular stiffness // Circ Res. 2000. V. 86(1). P. 59-67.

29. Cazorla O., Le Guennec J.Y., White E. Length-tension relationships of subepicardial and sub-endocardial single ventricular myocytes from rat and ferret hearts // J. Mol. Cell. Cardiol. 2000. V. 32(5). P. 735-44.

30. Cooper P.J., Lei M., Cheng L.-X., Kohl P. Selected Contribution: Axial Stretch Increases Spontaneous Pacemaker Activity in Rabbit Isolated Sinoatrial Node Cells // J. Appl. Physiol. 2000. V. 89. P. 2099-2104.

31. Cordeiro J.M., Greene L., Heilmann C., Antzelevitch D., Antzelevitch C. Transmural heterogeneity of calcium activity and mechanical function in the canine left ventricle // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2004. V. 286(4). P. H1471-9.

32. Craelius W., Chen V., El-Sherif N. Stretch Activated Ion Channels in Ventricular Myocytes //Bioscience Reports. 1988. V. 8. P. 407-414.

33. Craelius W. Stretch-Activation of Rat Cardiac Myocytes // Exp. Physiol. 1993. V. 78. P. 411-423.

34. Despa S., Islam M.A., Pogwizd S.M., Bers D.M. Intracellular Na+. and Na+ pump rate in rat and rabbit ventricular myocytes // J. Physiol. 2002. V. 539(Pt 1). P. 133-43. .

35. Dobrunz L.E., Berman M.R. Effect of temperature on Ca~ -dependent and mechanical modulators of relaxation in mammalian myocardium // J. Mol. Cardiol. 1994. V. 26. P. 243-250.

36. Eckardt L., Kirchhof P., Breithardt G., Haverkamp W. Load-induced changes in repolarization: evidence from experimental and clinical data // Basic Res. Cardiol. 2001. V. 96(4). P. 369-80. ;

37. Franz M.R., Cima R., Wang D., Profitt D., Kurz R. Electrophysiological Effects of Myocardial Stretch and Mechanical Determinants of Stretch-Activated Arrhythmias // Circulation. 1992. V. 86. P. 968-978.

38. Franz M.R., Bode F. SAC Block Decreases Stretch-Induced Vulnerability to Atrial Fibrillation // 3rd International Workshop On Cardiac Mechano-Electric Feedback And Arrhythmias. 2002. P. 34.

39. Fuchs F., Smith S.H. Calcium, Cross-Bridges, and the Frank-Starling Relationship //News Physiol. Sci. 2001. V. 16. P. 5-10.

40. Fuchs F., Wang Y.P. Sarcomere Length Versus Interfilament Spacing as Determinants of Cardiac Myofilament Ca2+ Sensitivity and Ca2+ Binding // J. Mol. Cell. Cardiol. 1996. V. 28. P. 1375-1383.

41. Gordon A.M., Regnier M., Homsher E. Skeletal and cardiac muscle contractile activation: tropomyosin "rocks and rolls" // News Physiol. Sci. 2001. V. 16. P. 49-55.

42. Gottipaty V.K., Krelis S.P., Lu F. The Resting Electrocardiogram Provides a Sensitive and Inexpensive Marker of Prognosis in Patients with Chronic Congestive Heart Failure // J. Am. Coll. Cardiol. 1999. №33. P. 145A.

43. Grines C.L., Bashore T.M., Boudoulas H. Functional abnormalities in isolated left bundle branch block. The effect of interventricular asynchrony // Circulation. 1989. V. 79. P. 845-853.

44. Gur'ev S., Lookin O. Experimental and computer models of mechanically heterogeneous myocardium // Journal of Physiology. 2003. №552. P. P35.

45. Hamrell B.B., Hultgren P.B. Isotonic muscle and sarcomere shortening in rabbit right ventricular preparations // Basic Res. Cardiol. 1989. V. 84. №5. P. 544-551.

46. Hansen D.E. Mechanoelectrical Feedback Effects of Altering Preload, Afterload, and Ventricular Shortening // Am. J. Physiol. 1993. V. 264. P. H423-H432.

47. Hennekes R., Kaufmann R., Lab M. The Dependence of Cardiac Membrane Excitation and Contractile Ability on Active Muscle Shortening (Cat Papillary Muscle) // Pflugers Arch. 1981. V. 392. P. 22-28.

48. Holmes J.W., Takayama Y., LeGrice I., Covell J.W. Depressed regional deformation near anterior papillary muscle // Am. J. Physiol. 1995. V. 269. №(1 Pt 2). P. H262-H270.

49. Hove-Madsen L., Bers D.M. Sarcoplasmic reticulum Ca2+ uptake and thapsigargin sensitivity in permeabilized rabbit and rat ventricular myocytes // Circ. Res. 1993. V. 73(5). P. 820-8.

50. Ни H., Sachs F. Mechanically Activated Currents in Chick Heart Cells // J. Membrane Biol. 1996. V. 154. P. 205-216.

51. Ни H., Sachs F. Stretch-Activated Ion Channels in the Heart // J. Mol. Cell Cardiol. 1997. V. 29. P. 1511-1523.

52. Isenberg G., Kazanski V., Kondratev D., Gallitelli M.F., Kiseleva I., Kamkin A. Differential Effects of Stretch and Compression on Membrane Currents and Na+.C in Ventricular Myocytes // Prog. Biophys. Mol. Biol. 2003. V. 82. P. 43-56.

53. Janssen P.M.L., Stull L.B., Marban E. Myofilament properties comprise the rate-limiting step for cardiac relaxation at body temperature in the rat // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2002. V. 282. P. H499-H507.

54. Johannsson M., Nilsson E. A Note on Influence of Asynchronous Activation on Myocardial Contraction//Acta physiol. scand. 1972. V. 85. P. 242-248.

55. Kamkin A., Kiseleva I., Isenberg G. Stretch-Activated Currents in Ventricular Myocytes: Amplitude and Arrhythmogenic Effects Increase with Hypertrophy // Cardiovasc. Res. 2000. V. 48. P. 409-420.

56. Kass D.A. An Epidemic of Dyssynchrony. But What Does It Mean? // Journal of the American College of Cardiology. 2008. V. 51. № 1. P. 12-7.

57. Katsnelson L.B., Markhasin V.S. Mathematical modeling of relations between the kinetics of free intracellular calcium and mechanical function of myocardium// J. Mol. Cell. Cardiol. 1996. V. 28. №3. P. 475-486.

58. Katsnelson L.B., Markhasin V.S., Khazieva N.S. Mathematical modeling of the effect of the sarcoplasmic reticulum calcium pump function on load dependent myocardial relaxation // Gen. Physiol. Biophys. 2000. V. 19(2). P. 137-70.

59. Katz A.M., Katz P.B. Homogeneity out of heterogeneity // Circulation. 1989. V. 79(3). P. 712-7.

60. Kaufmann R.L., Lab M.J., Hennekes R., Krause H. Feedback Interaction of Mechanical and Electrical Events in the Isolated Mammalian Ventricular Myocardium (Cat Papillary Muscle) // Pflugers Arch. 1971. V. 324. P. 100123.

61. Kenneth C.B., Taheri H., Kirkpatrick R.D., Burton Т., Hunter W.C. Similarities between dynamic elastance of left ventricular chamber and papillary muscle of rabbit heart // Am. J. Physiol. 1993. V. 264: P. H1926-H1941.

62. Kentish J.C., Wrzosek A. Changes in force and cytosolic Ca2+ concentration after length changes in isolated rat ventricular trabeculae // J. Physiol. 1998. V. 506 (Pt 2). P. 431-44.

63. Kettlewell S., Walker N.L., Cobbe S.M., Burton F.L., Smith G.L. * The electrophysiological and mechanical effects of 2,3-butane-dione monoxime and cytochalasin-D in the Langendorff perfused rabbit heart // Exp. Physiol. 2004. V. 89. №2. P. 163-172.

64. Kiriazis H., Gibbs C.L. Papillary muscles split in the presence of 2,3-butanedione monoxime have normal energetic and mechanical properties // Am. J. Physiol. 1995. V. 269. №(5 Pt 2). P. H1685-H1694.

65. Kiseleva I., Kamkin A., Wagner K.-D., Bohm J., Theres H., Gunther J., Scholz H. Stretch-Activated Currents in Human Atrial Myocytes // 3rd International Workshop On Cardiac Mechano-Electric Feedback And Arrhythmias. 2002. P. 68.

66. Kohl P., Sachs F. Mechano-Electric Feedback in Cardiac Cells // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 2001. V. 359. P. 1173-1185.

67. Krueger J.W., Forletti D., Wittenberg B.A. Uniform sarcomere shortening behavior in isolated cardiac muscle cells // J. Gen. Physiol. 1980. V. 76. №5. P. 587-607.

68. Lab M.J. Mechanoelectric Feedback (Transduction) in Heart: Concepts and Implication // Cardiovasc. Res. 1996. V. 32. P. 3-14.

69. Lab M.J. Mechanosensitivity as an Integrative System in Heart: An Audit // Prog. Biophys. Mol. Biol. 1999. V. 71. P. 7-27.

70. Lab M.J., Allen D.G., Orchard C.H. The Effects of Shortening on Myoplasmic Calcium Concentration and on the Action Potential in Mammalian Ventricular Muscle // Circ. Res. 1984. V. 55. P. 825-829.

71. Lab M.J. Transient Depolarisation and Action Potential Alterations Following Mechanical Changes in Isolated Myocardium // Cardiovasc. Res. 1980. V. 14. P. 624-637.

72. Lakatta E.G., Jewell B.R. Length-dependent activation: its effect on the length-tension relation in cat ventricular muscle // Circ. Res. 1977. V. 40(3). P. 251-7.

73. Laurita K.R., Katra R., Wible В., Wan X., Koo M.H. Transmural heterogeneity of calcium handling in canine // Circ. Res. 2003. V. 92(6). P. 668-75.

74. Lewis Т., Rothschild M.A. The Excitatory Process in the Dog's Heart. Part II. The Ventricles. // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character (1896-1934). 1915. V. 206. P. 181-226.

75. Litten R.Z., Martin В .J., Buchthal R.H., Nagai R., Low R.B., Alpert N.R. Heterogeneity of myosin isozyme content of rabbit heart // Circ. Res. 1985. V. 57(3). P. 406-14.

76. Markhasin V.S., Nikitina L.V., Routkevich S.M., Katsnelson L.B., Schroder E.A., Keller B.B. Effects of mechanical interaction between two rabbit cardiac muscles connected in parallel // Gen. Physiol. Biophys. 2002. V. 21. №3. P. 277-301.

77. Markhasin V.S., Katsnelson L.B., Nikitina L.V., Protsenko Y.L. Mathematical modelling of the contribution of mechanical inhomogeneity in the myocardium to contractile function // Gen. Physiol. Biophys. 1997. V. 16. №2. P. 101-137.

78. Mcintosh M.A., Cobbe S.M., Smith G.L. Heterogeneous changes in action potential and intracellular Ca2+ in left ventricular myocyte sub-types from rabbits with heart failure // Cardiovasc. Res. 2000. V. 45(2). P. 397-409.

79. McVeigh E.R., Prinzen F.W., Wyman B.T., Tsitlik J.E., Halperin H.R., Hunter W.C. Imaging asynchronous mechanical activation of the paced heart with tagged MRI // Magn. Reson. Med. 1998. V. 39(4). P. 507-13.

80. Moss R.L., Fitzsimons D.P. Frank-Starling Relationship: Long on Importance, Short on Mechanism // Circ. Res. 2002. V. 90. P. 11-13.

81. Mulieri L.A., Hasenfuss G., Ittleman F., Blanchard E.M., Alpert N.R. Protection of human left ventricular myocardium from cutting injury with 2,3-butanedione monoxime // Circ. Res. 1989. V. 65. №5. P. 1441-1449.

82. Noble D., Varghese A., Kohl P., Noble P. Improved Guinea-Pig Ventricular Cell Model Incorporating Diadic Space, IKr and IKs, and Length- and Tension-Dependent Processes // Can. J. Cardiol. 1998. V. 14. P. 123-134.

83. Piene H., Covell J.W. A force-length-time relationship describes the mechanics of canine left ventricular wall segments during auxotonic contractions // Circulation Research. 1981. V. 49. P. 70-79.

84. Ravelli F. The Effects of Acute Atrial Dilatation on Refractoriness and Vulnerability to Atrial Arrhythmias // 3rd International Workshop On Cardiac Mechano-Electric Feedback And AiThythmias. 2002. P. 32.

85. Reiter M.J. Effects of Volume Overload on Ventricular Arrhythmogenesis // 3rd International Workshop On Cardiac Mechano-Electric Feedback And Arrhythmias. 2002. P. 48.

86. Sachs F., Morris C.E. Mechanosensitive ion channels in nonspecialized cells //Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 1998. V. 132. P. 1-77.

87. Sarnoff S.J., Mitchell J.H. The control of the function of the heart // Handbook Physiol. Circulation, Washington. 1962. P. 489-532.

88. Sengupta P.P., Khandheria B.K., Korinek J., Wang J., Jahangir A., Seward J.B., Belohlavek M. Apex-to-Base Dispersion in Regional Timing of Left Ventricular Shortening and Lengthening. // J. Am. Coll. Cardiol. 2006. V. 47. P. 163-172.

89. Shattock M.J., Bers D.M. Rat vs. rabbit ventricle: Ca flux and intracellular Na assessed by ion-selective microelectrodes // Am. J. Physiol. 1989. V. 256(4 Ptl). P. C813-22.

90. Sogaard P., Egeblad H., Kim W.Y. Tissue Doppler imaging predicts improved systolic performance and reversed left ventricular remodeling during long-term cardiac resynchronization therapy // J. Am. Coll. Cardiol. 2002. V. 30. P. 723-730.

91. Sonnenblick E.H., Braunwald E., Morrow A.G. The Contractile Properties of Human Heart Muscle: Studies on Myocardial Mechanics of Surgically Excised Papillary Muscles // Journal of Clinical Investigation. 1965. V. 44. №.6. P. 966-977.

92. Streeter D.D. Jr., Hanna W.T. Engineering mechanics for successive states in canine left ventricular myocardium. I. Cavity and wall geometry // Circ. Res. 1973. V. 33(6). P. 639-55.

93. Sys S.U., De Keulenaer G.W., Brutsaert D.L. Reappraisal of the multicellular preparation for the in vitro physiopharmacological evaluation of myocardial performance // Adv. Exp. Med. Biol. 1998. №453. P. 441450.

94. Todaka K., Ogino K., Gu A., Burkhoff D. Effect of ventricular stretch on contractile strength, calcium transient, and cAMP in intact canine hearts // Am. J. Physiol. 1998. V. 274(3 Pt. 2). P. H990-1000.

95. Tops L.F., Wood D.A., Delgado V., Schuijf J.D., Mayo J.R., Pasupati S., Lamers F.P.L., van der Wall E.E., Schalij M.J., Webb J.G., Bax J.J. Noninvasive Evaluation of the Aortic Root With Multislice Computed

96. Tomography Implications for Transcatheter Aortic Valve Replacement // JACC: Cardiovascular Imaging. 2008. V. 1, Issue 3. P. 321-330.

97. Tyberg J.V., Parmley W.W., Sonnenblick E.H. In-Vitro Stadies of Myocardial Asyncrony and Regional Hypoxia // Circ. Research. 1969. V.XXV. P. 569-579.

98. Wan X., Bryant S.M., Hart G. A topographical study of mechanical and electrical properties of single myocytes isolated from normal guinea-pig ventricular muscle // J. Anat. 2003. V. 202(6). P. 525-36.

99. White E. Length-dependent mechanisms in single cardiac cells // Exp. Physiol. 1996. V. 81. №6. P. 885-897.

100. White E., Boyett M.R., Orchard C.H. The Effects of Mechanical Loading and Changes of Length on Single Guinea-Pig Ventricular Myocytes // J. Physiol. 1995. V. 482 (Pt 1). P. 93-107.

101. Wiggers С J. The Interpretation of the Intraventricular Pressure Curve on the Basis of Rapidly Summated Fractionate Contractions // J. of Physiology. 1927. V. 80. P. 1-11.

102. Wyman B.T., Hunter W.C., Prinzen F.W., Faris O.P., McVeigh E.R. Effects of single- and biventricular pacing on temporal and spatial dynamics of ventricular contraction // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2002. V. 282. P. H372-9.

103. Wyman B.T., Hunter W.C., Prinzen F.W., McVeigh E.R. Mapping propagation of mechanical activation in the paced heart with MRI tagging // Am. J. Physiol. 1999. V. 276 (3 Pt. 2). P. H881-91.

104. Xiao H.B., Lee C.H., Gibson D.G. Effect of left bundle branch block on diastolic function in dilated cardiomyopathy // Br. Heart J. 1991. V. 66. P.

105. Yu C.M., Fung J.W.H., Zhang Q., Sanderson J.E. Understanding nonresponders of cardiac resynchronization therapy—current and future perspectives // J. Cardiovasc Electrophysiol. 2005. №16. P. 1117-24.

106. Zabel M., Koller B.S., Sachs F., Franz M.R. Stretch-Induced Voltage Changes in the Isolated Beating Heart: Importance of the Timing of Stretch and Implications for Stretch-Activated Ion Channels // Cardiovasc. Res. 1996. V. 32. P. 120-130.

107. Zeng Т., Bett G.C.L., Sachs F. Stretch-Activated Whole Cell Currents in Adult Rat Cardiac Myocytes // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2000. V. 278. P. H548-557.443.447.