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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES
ALESSANDRA GASPARELLO VIVIANI
CARACTERIZAÇÃO DE TAQUIARRITMIA INDUZIDA EM
ÁTRIO DIREITO ISOLADO DE RATOS ESPONTANEAMENTE
HIPERTENSOS
Prof. Orientador: Dr. Carlos Marcelo Gurjão de Godoy
Mogi das Cruzes, SP.
2005
Dissertação de Mestrado apresentada à
Comissão da Pós-
Graduação do Mestrado
em
Engenharia Biomédica da UMC para
obtenção do Título de Mestre em
Engenharia Biomédica.
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DEDICATÓRIA
Aos meus pais que com coragem, amor e fé
me impulsionam a seguir em frente.
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador Professor Carlos Marcelo Gurjão de Godoy pela amizade, dedicação e
pelas críticas construtivas que me incentivaram e ainda incentivam a continuar.
Ao Professor Afonso Caricati Neto pela colaboração, sugestões valiosas e, por ter gentilmente
cedido as drogas e os animais para realização deste estudo.
Aos Professores do NPT, em especial aos Professores Paulo Alberto Paes Gomes e Fulvio
Alexandre Scorza, pela importância dedicada à minha formação.
Aos Professores Ivarne Luís dos Santos Tersariol e Wagner Wuo pelo incentivo e apoio.
Aos amigos Kleber de Magalhães Galvão e Diego Basile Colugnati pela amizade e ajuda em
momentos difíceis.
Às amigas Daniela Machado Faria e Juliana Duarte pelo companheirismo e amizade.
Aos meus irmãos Adriana e Lucas pelo incentivo constante.
Ao querido Alexandre Morgado pela compreensão e apoio.
Aos amigos do NPT: Rodrigo de Maio Almeida, Marcelo Frigero, Maurício Marques
Oliveira, Pauline Rangel, Juliana Ferreira, Cristina Mariano, Ricardo Falconi, José Augusto
Necchi, Francisco Carlos da Silva, Danielle Sanaiote e Thiago Fukuda pela amizade,
coleguismo e ajuda.
À amiga Teresinha de Moraes Lorena pela tranquilidade.
À Fabiane da Silva pela eficiência e amizade.
À amiga Danila Cristina Ferro que me “acolheu” em Mogi este ano.
Aos meus amigos distantes que torceram por mim durante a realização deste trabalho.
À Deus que me dá força em todos os dias de minha vida.
À Faep pelo apoio financeiro.
RESUMO
A hipertensão arterial é uma doença que acomete milhares de pessoas em todo o mundo e,
portanto, representa um fator de risco importante para o sistema cardiovascular. Alterações
cardíacas devido à hipertensão são normalmente associadas a arritmias ventriculares e
supraventriculares. Contudo, os fatores que correlacionam estas duas patologias ainda não
foram totalmente esclarecidos. Neste trabalho, arritmias induzidas eletricamente em átrio
direito isolado de rato espontaneamente hipertenso (SHR) foram caracterizadas, considerando
o efeito da modulação autonômica. Experimentos foram feitos para quantificar, usando a
intensidade de estimulo como parâmetro, a vulnerabilidade à arritmia atrial. Os resultados
mostram que arritmias foram induzidas em átrio isolado de SHR (4 meses ou 9-10 meses),
usando intensidade de estímulo igual a 5 vezes o limiar atrial. Para átrio de ratos normotensos
(RN), com idade de 4 meses ou 9-10 meses, as intensidades de estímulo necessárias para
indução de arritmias foram, respectivamente, 2 e 5 vezes o limiar atrial. Arritmias foram
também induzidas em átrio de SHR ou NT (9-10 meses) após bloqueio de colinoceptores
muscarínicos ou adrenoceptores, usando intensidade de estímulo igual a 5 o limiar atrial, em
ambos os casos. O bloqueio simultâneo da modulação adrenérgica e colinérgica diminui a
vulnerabilidade à arritmias em átrio isolado de SHR ou NT (9-10 meses), sendo este resultado
mais evidente em SHR. Concluímos que as gêneses de arritmia em átrio isolado de SHR e
NT são moduladas distintamente pelo sistema nervoso autônomo. Concluímos ainda que,
além da hipertensão, outros fatores, como por exemplo a idade do animal, podem influenciar
significativamente o efeito da modulação autonômica sobre arritmia atrial em rato.
Palavras-chave: arritmias induzidas eletricamente, átrio isolado, hipertensão, medicina
experimental.
ABSTRACT
Hypertension is an illness that occurs in millions of people around the world and, therefore, it
represents an important cardiovascular risk factor. Cardiac alterations due to hypertension are
normally associated to ventricular or supraventricular arrhythmias. However, the factors that
correlate these two pathologies are not fully clarified yet. In this work we have characterized
arrhythmias that were electrically induced in isolated atrium of Spontaneously Hypertensive
Rat (SHR), considering the autonomic modulation effect. Experiments were performed in
order to quantify, by using the stimulation strength as parameter, rat atrial arrhythmia
vulnerability. The results show that arrhythmias were induced in isolated atrium of SHR,
ageing of 4 months or 9-10 months, by using stimulation strength (SS) equal to 5-fold atrium
stimulation threshold (AST). For atria of normotensive rats (NR), ageing 4 months or 9-10
months, the SS were, respectively, 2-fold and 5-fold the AST. Arrhythmias were also induced
in atria of SHR or NT (9-10 months), after blockage of muscarinic cholinoceptors or
adrenoceptors, by using SS equal to 5-fold AST in both cases. Simultaneous cholinergic and
adrenergic blockage decreases arrhythmia vulnerability in isolated atria of SHR or NT (9-10
months), being this effect more prominent in SHR atria. We concluded that the genesis of
arrhythmia in isolated atria of SHR and NT are distinctly modulated by autonomic system.
We also concluded that, beyond the hypertension, other factors, such as ageing, may
significantly influence the effect of autonomic modulation on rat atrial arrhythmia.
Keywords: electrically induced arrhythmias, isolated atria, hypertension, experimental
medicine.
SUMÁRIO
1. Introdução....................................................................................................................
15
1.1 Sistema Circulatório e Anatomia Cardíaca de Mamíferos.....................................
17
1.2 Inervação do Coração e Modulação Autonômica...................................................
22
1.2.1 Modulação Parassimpática............................................................................. 24
1.2.2 Modulação Simpática..................................................................................... 25
1.3 Arritmias................................................................................................................
25
1.3.1 Arritmias Atriais.............................................................................................
26
1.3.2 Mecanismo de Reentrada................................................................................
27
1.4 Hipertensão Arterial Sistêmica Idiopática............................................................. 29
1.5 Arritmia e Hipertensão Arterial..............................................................................
29
2. Objetivo........................................................................................................................ 33
3. Metodologia..................................................................................................................
34
3.1 Animais...................................................................................................................
34
3.2 Preparação da Amostra Biológica.......................................................................... 35
3.3 Solução Fisiológica.................................................................................................
36
3.4 Montagem Experimental do Átrio Direito..............................................................
36
3.5 Eletroestimulação Atrial e Captação do Eletrograma............................................ 36
3.6 Condições Experimentais dos Testes Efetuados.................................................... 38
3.7 Protocolo Experimental para Caracterização da Taquiarritmia..............................
38
3.8 Protocolo Experimental para o Estudo do Efeito da Modulação Autonômica......
40
3.9 Análise dos Dados..................................................................................................
40
4. Resultados e Discussão................................................................................................
41
4.1 Caracterização da Amostra....................................................................................
41
4.2 Características das Taquiarritmias Induzidas em Átrio Isolado Ratos
Normotensos ou SHR – Sem Tratamento Farmacológico..................................
43
4.2.1 Grupo Experimental: Átrio Isolado de Ratos Normotensos (9-10meses e 4
meses)...........................................................................................................
44
4.2.2 Grupo Experimental: Átrio Isolado de SHR (9-10 meses).............................
47
4.2.3 Grupo Experimental: Átrio Isolado de SHR (4 Meses)..................................
51
4.3 Características das Taquiarritmias Induzidas em Átrio Isolado Ratos
Normotensos ou SHR – Após Tratamento Farmacológico................................
53
4.3.1 Grupo Experimental: Bloqueio de Colinoceptores Muscarínicos em
Átrio Isolado de Ratos Normotensos (9-10 meses)...................................
55
4.3.2 Grupo Experimental: Bloqueio de β-Adrenoceptores em Átrio Isolado
de Ratos Normotensos (9-10 meses).........................................................
57
4.3.3 Grupo Experimental: Bloqueio de Colinoceptores Muscarínicos e β-
Adrenoceptores em Átrio Isolado de Ratos Normotensos (9-10
meses)........................................................................................................
59
4.3.4 Grupo Experimental: Bloqueio de Colinoceptores Muscarínicos em
Átrio Isolado de SHR (9-10 meses)...........................................................
61
4.3.5 Grupo Experimental: Bloqueio de β-Adrenoceptores em Átrio Isolado
de SHR (9-10 meses).................................................................................
63
4.3.6 Grupo Experimental: Bloqueio de Colinoceptores Muscarínicos e β-
Adrenoceptores em Átrio Isolado de SHR (9-10
meses)........................................................................................................
65
5. Conclusões....................................................................................................................
70
6. Referências Bibliográficas...........................................................................................
72
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Principais componentes anatômicos do coração e curso do fluxo sangüíneo
nas câmaras cardíacas. Observa-se a localização dos átrios e ventrículos, artéria
pulmonar, artéria aorta, veias cavas (superior e inferior), veias pulmonares, válvula
pulmonar e aórtica, válvulas átrio-ventriculares (tricúspide e bicúspide) (Modificado de
Longman, 2004).................................................................................................................
18
Figura 2: Ilustração esquematizando o sistema de condução cardíaco. Verifica-se a
localização do nódulo sinusal, local da gênese do impulso e a condução deste pelo
coração. Primeiramente para o tecido atrial direito e esquerdo através das vias
internodais, chegando em seguida ao nódulo atrioventricular, local em que ocorre um
atraso na transmissão. O impulso parte em direção aos ventrículos através do feixe de
His, atingindo todo o ventrículo através dos ramos direito e esquerdo do feixe e fibras
de Purkinje (Modificado de Williams&Wilkins,1999)......................................................
20
Figura 3: Registros dos potenciais de ação em diferentes regiões do coração. Abaixo
dos potenciais de ação está o traçado do registro eletrocardiográfico em função do
tempo, indicando a onda P, complexo QRS e ondas T e U (Modificado de Netter,
1978)...................................................................................................................................
21
Figura 4: Distribuição dos nervos simpáticos e parassimpáticos no coração. Verifica-
se inervação simpática nos ventrículos e a predominante inervação vagal nos átrios
(Modificado de The Heart, 2005).......................................................................................
23
Figura 5: Mecanismo de reentrada. Ilustra-se duas vias de condução distintas, sendo
que uma delas apresenta bloqueio unidirecional. A ativação elétrica, que chega no
ponto de ramificação das vias de condução, passa pelo ramo esquerdo, mas não pelo
direito (bloqueio unidirecional). Em seguida, a ativação elétrica retorna ao ponto de
ramificação através do ramo direito que não bloqueia a condução naquele sentido, e re-
excita a via de condução esquerda, fechando o circuito reentrante....................................
28
Figura 6 - Representação esquemática, em perspectiva, da cuba experimental acrílica
com sistema de circulação interno de água. Estão representados também os eletrodos
de captação, de estimulação e a solução fisiológica (Krebs-Henseleit) em que o átrio
isolado ficava submerso.....................................................................................................
37
Figura 7: Eletrograma de átrio isolado de SHR registrado durante tentativa de indução
de taquiarritmia. Ilustra-se a atividade elétrica espontânea atrial (freqüência de 220
bpm), o artefato de estímulo devido à aplicação de trens de pulsos de acordo com o
protocolo proposto e a taquiarritmia induzida. A amplitude do pulso do trem de
estímulos necessária para indução foi de 5 vezes o limiar atrial. A freqüência da
taquiarritmia foi de 1500 bpm e sua duração foi de aproximadamente 2 segundos,
havendo reversão espontânea.............................................................................................
48
Figura 8: Taxa de sucesso de indução de taquiarritmias nas condições: controle,
tratado com atropina (1µM), com propranolol (0,6µM) e com atropina (1µM)
+propranolol (0,6µM)........................................................................................................
69
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Características da amostra de ratos Normotensos e SHR, 9-10 meses de
idade. Valores expressos como média ± desvio padrão.................................................
42
Tabela 2: Características da amostra de Normotensos e SHR, 4 meses, expressas
como média ± desvio padrão..........................................................................................
42
Tabela 3: Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado
de ratos normotensos, 9-10 meses de idade, na condição sem tratamento
farmacológico (valores expressos como média ± erro padrão).......................................
45
Tabela 4: Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado
de ratos normotensos, 4 meses de idade, na condição sem tratamento farmacológico
(valores expressos como média ± desvio padrão). Dados obtidos de Godoy et al,
1999.................................................................................................................................
46
Tabela 5. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado
de SHR, 9-10 meses de idade, na condição sem tratamento farmacológico (valores
expressos como média ± erro padrão).............................................................................
49
Tabela 6. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado
de SHR, 4 meses, na condição sem tratamento farmacológico, valores expressos
como média ± erro padrão...............................................................................................
52
Tabela 7. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado
de ratos normotensos, 9-10 meses, na condição tratado com atropina (1,0 µM)
(valores expressos como média ± erro padrão)...............................................................
56
Tabela 8. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado
de ratos normotensos, 9-10 meses, na condição tratado com propranolol (0,6 µM),
valores expressos como média ± erro padrão..................................................................
58
Tabela 9. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado
de ratos normotensos, 9-10 meses, na condição tratado com atropina (1,0 µM) e
propranolol (0,6 µM), valores expressos como média ± erro padrão..............................
60
Tabela 10. Características das tentativas de indução de taquiarritmias em átrio
isolado de SHR, 9-10 meses, na presença de atropina (1 µM) (valores expressos
como média ± erro padrão).............................................................................................
62
Tabela 11. Características das tentativas de indução de taquiarritmias em átrio
isolado de SHR, 9-10 meses, na presença de propranolol (0,6µM) (valores expressos
como média ±
±±
± erro padrão).............................................................................................
64
Tabela 12. Características das tentativas de indução de taquiarritmias em átrio
isolado de SHR, 9-10 meses, na presença de atropina (1 µM) e propranolol (0,6 µM).
Valores expressos como média ±
±±
± erro padrão.................................................................
66
Tabela 13. Amplitude de Estimulação necessária par indução de taquiarritmia e Taxa
de Sucesso de indução de taquiarritmia, obtidas em átrio isolado de ratos
normotensos e SHR, em diferentes condições experimentais e em diferentes idades...
68
LISTA DE ABREVIATURAS
AC Adenilato-ciclase
Ach Acetilcolina
bpm Batimento por minuto
Ca
2+
Íon de cálcio
AMPc Adenosina-monofosfato cíclico
Gi Proteína G da subclasse inibitória
Gs Proteína G da subclasse estimulatória
GTP Guanosina trifosfato
I
Ca
Influxo de íons de cálcio
I
f
Influxo de cátions monovalentes
I
k
Influxo de íons de potássio
K
+
Íon de potássio
M
1
Receptor muscarínico do subtipo1
M
2
Receptor muscarínico do subtipo2
M
3
Receptor muscarínico do subtipo 3
M
4
Receptor muscarínico do subtipo 4
M
5
Receptor muscarínico do subtipo 5
Na
+
Íon de sódio
NA Noradrenalina
NPT Núcleo de Pesquisa Tecnológica
NS Nódulo sinusal
O
2
Oxigênio
PA Potencial de ação
PKA Proteína quinase A
Proteína G Proteina fixadora de GTP
SNA Sistema Nervoso Autônomo
SNC Sistema Nervoso Central
UMC Universidade de Mogi das Cruzes
UNIFESP Universidade Federal de São Paulo
LISTA DE UNIDADES
cm centímetro
g grama (massa)
Hz hertz
min minuto
Ml mililitros
Mm miliMolar
º C graus Celsius
µM
microMolar
1. INTRODUÇÃO
A pressão arterial de adultos, em condições normais, varia entre o nível sistólico
médio de 120 mmHg e o nível diastólico médio de 80 mmHg (Chobanian et al, 2003). Para
que a pressão arterial se mantenha nos níveis considerados normais existe um ajuste
importante da resistência vascular periférica (RVP) e do débito cardíaco (DC), as quais são
variáveis hemodinâmicas que controlam a pressão arterial (Lessa et al, 1998).
O DC depende do volume sangüíneo que pode variar com a quantidade de íons sódio
no organismo e com a freqüência e contratilidade cardíacas. Já a RVP depende,
principalmente, do diâmetro das arteríolas, que é determinado pela espessura de suas paredes,
e pela ação de substâncias reguladoras do tônus arteriolar. Estas substâncias podem ser
vasoconstritoras, como: catecolaminas, angiotensina, endotelina, ou vasodilatadoras, como:
fator de relaxamento derivado do endotélio (FRDE) ou óxido nítrico (NO). Alterações no DC
e/ou na RVP podem elevar os níveis pressóricos originando a hipertensão arterial (Robbins,
2001).
A hipertensão arterial sistêmica (HAS) é uma doença multifatorial e multicausal
caracterizada por elevação persistente dos níveis de pressão sangüínea (pressão sistólica ≥ 140
mmHg e pressão diastólica ≥ 90 mmHg) e, por alterações metabólicas, hormonais e tróficas
(Nobre&Lima, 2000). Desta forma, a HAS consiste em importante fator de risco para
promoção de inúmeras doenças, tais como: insuficiência renal crônica, doença
cerebrovascular, retinopatia hipertensiva, doença vascular de extremidades entre outras. Para
se ter uma idéia da importância deste fator de risco, na população adulta brasileira, a taxa de
prevalência de HAS é alta, variando de 22% a 44% (III Consenso Brasileiro de Hipertensão
Arterial, 1998; IV Diretrizes Brasileiras de Hipertensão Arterial, 2002).
No que se refere especificamente ao coração, a HAS pode levar à doença coronariana,
insuficiência cardíaca e arritmias (IV Diretrizes Brasileiras de Hipertensão Arterial, 2002).
As arritmias cardíacas, ventriculares ou supraventriculares, influenciam a mortalidade,
morbidade e qualidade de vida dos hipertensos (Yildirir et al, 2002). Assim, dada sua
importância, inúmeros estudos in vivo e in vitro vêm sendo feitos acerca da relação de HAS e
arritmias cardíacas. Em estudos in vivo efetuados por diversos autores (Bayés-Genís et al,
1995; Gatzoulis et al, 2000; Esler, 2000; Yildirir et al, 2002; Verdecchia et al, 2003; Healey,
2003; Grassi et al, 2003; Reiffel, 2004; Fuenmayor et al, 2004; Noord et al, 2004) foram
avaliados, principalmente, os seguintes parâmetros:
- parâmetros eletrocardiográficos como, por exemplo: duração e dispersão da onda P,
dispersão do intervalo QT e variabilidade da freqüência cardíaca que avalia a função
autonômica e;
- parâmetros ecocardiográficos como, por exemplo: massa ventricular esquerda e
diâmetro atrial esquerdo.
De maneira geral, estes estudos in vivo buscam elucidar as causas clínicas das
arritmias cardíacas nos hipertensos.
Por outro lado, em estudos in vitro efetuados por outros autores (Cerbai et al, 1994;
Dalton et al, 1997; Stilli et al, 2001; Sousa, 2002), foram avaliadas alterações estruturais e
eletrofisiológicas do tecido cardíaco obtidas de animais hipertensos. Assim, nas pesquisas in
vitro têm-se estudado:
- alterações morfológicas como, por exemplo: largura dos miócitos e deposição de
colágeno na matriz extracelular;
- alterações eletrofisiológicas como, por exemplo: duração do potencial de ação
(PA) e velocidade de propagação do PA.
De maneira geral, estes estudos in vitro buscam elucidar mecanismos geradores de
arritmia associados a alterações morfológicas e eletrofisiológicas decorrentes da hipertensão.
No entanto, apesar dos vários estudos in vivo e in vitro já existentes na literatura, ainda
há muito para se elucidar sobre os mecanismos das arritmias em hipertensos.
Assim, este trabalho visa caracterizar as arritmias induzidas em átrio direito isolado de
ratos espontaneamente hipertensos (SHR), para obter informações que possam elucidar os
mecanismos etiológicos das arritmias na HAS.
A seguir, faremos uma revisão do sistema cardiovascular, de sua modulação
autonômica e da relação de arritmias com HAS.
1.1. Sistema Circulatório e Anatomia Cardíaca de Mamíferos
O sistema cardiovascular de mamíferos tem a função de transportar e distribuir, por
meio do sangue, substâncias essenciais para os tecidos e ainda, remover os produtos
provenientes do metabolismo. Além disso, contribui para o controle da temperatura, para a
comunicação humoral através dos tecidos e para adaptar o suprimento de oxigênio e
nutrientes em diferentes situações (Aires, 1999).
O coração é o principal componente desse sistema tendo como função ejetar sangue
para os pulmões (circulação pulmonar) e para todos os outros órgãos do organismo
(circulação sistêmica) (Berne, 2000).
A circulação sistêmica inicia-se quando o sangue oxigenado é ejetado do ventrículo
esquerdo através da artéria aorta para todos órgãos e tecidos, exceto os pulmões. Em seguida,
o sangue retorna menos oxigenado ao átrio direito pelas veias cavas inferior e superior,
passando através da válvula tricúspide para o ventrículo direito.
A circulação pulmonar inicia-se quando o sangue do ventrículo direito é bombeado
para os pulmões através das artérias pulmonares. Depois de oxigenado retorna ao átrio
esquerdo pelas veias pulmonares, passando através da válvula bicúspide para o ventrículo
esquerdo, o qual reinicia a circulação (Berne, 2000). A figura 1 ilustra as estruturas cardíacas
citadas e a direção do fluxo sangüíneo dentro do coração.
Há dois séculos, aproximadamente, Galvani e Volta, descobriram que a contração
muscular cardíaca é disparada pela atividade elétrica gerada no próprio tecido cardíaco.
Atualmente, sabemos que no coração existem estruturas especializadas responsáveis pela
gênese e condução desta atividade elétrica (Berne, 2000) que garantem rigorosa organização
espaço-temporal do disparo da atividade mecânica de bombeamento de sangue do coração.
Esta atividade elétrica constitui-se de potenciais de ação (PA), que é um fenômeno elétrico
gerado pela despolarização e inversão do potencial de membrana, que é conduzido pela
membrana da célula e conduzido de célula a célula.
O nódulo sinusal (NS), no coração normal, é o local da gênese dos PAs. Portanto, o
NS controla a freqüência dos batimentos do coração, sendo chamado de marcapasso cardíaco
(Aires, 1999; Guyton, 1997).
Os PAs originados no nódulo sinusal se dispersam por todo o átrio direito através das
vias internodais e para o átrio esquerdo através do feixe de Bachmann. Em seguida,
atingem
o nódulo atrioventricular (NAV), onde ocorre um atraso na condução para que ocorra
Figura 1. Principais componentes anatômicos do coração e curso do fluxo sangüíneo nas
câmaras cardíacas. Observa-se a localização dos átrios e ventrículos, artéria pulmonar, artéria
aorta, veias cavas (superior e inferior), veias pulmonares, válvula pulmonar e aórtica, válvulas
átrio-ventriculares (tricúspide e bicúspide) (Modificado de Longman, 1999).
o enchimento ventricular. Deste nódulo, os PAs são conduzidos aos ventrículos pelo
feixe de
His e pelas fibras de Purkinje (Aires, 1999; Berne, 2000). Na figura 2, observa-se o sistema
esquemático de condução do coração.
O PA registrado no nódulo sinusal é diferente daquele encontrado nas fibras de
trabalho do coração. Neste tecido não existe um potencial de repouso fixo, a repolarização é
seguida de uma despolarização lenta da membrana, denominada despolarização diastólica
lenta (DDL). A DDL prossegue até que seja atingido determinado potencial limiar (PL), em
que se desencadeia a despolarização rápida (fase 0), iniciando um novo PA (Aires, 1999).
A fase de despolarização rápida do PA no nódulo sinusal é produzida principalmente
pela corrente lenta de influxo de cálcio (Ca
++
) e sódio (Na
+
) por meio dos canais de cálcio
voltagem-dependentes e do trocador Na
+
/Ca
++
(Berne, 2000).
Após a despolarização rápida, ocorre contínua repolarização, mais lenta no início e
mais rápida no final, caracterizada pelo efluxo de potássio (K
+
) (Aires, 1999).
Diferente do PA lento descrito anteriormente, característico dos NS e NAV, nos outros
miócitos ocorre o PA rápido, que se desenvolve segundo as fases descritas a seguir:
Fase 0 (deflexão inicial): ativada quando a membrana é despolarizada até o nível
limiar. Ocorre rápido influxo de Na
+
devido à abertura de canais de Na
+
voltagem
dependentes, num processo de retroalimentação positiva, ocasionando rápida e extensa
despolarização das fibras cardíacas.
Fase 1 (repolarização parcial precoce): ocorre principalmente devido ao efluxo de K
+
através do canal de K
+
transiente e à diminuição do influxo de Na
+
, devido à inativação dos
canais de Na
+
.
Fase 2 (platô): ocorre principalmente devido ao influxo de Ca
++
via abertura de canais
de Ca
++
com ativação lenta e ao efluxo de K
+
por canais de K
+
.
Fase 3 (repolarização final): ocorre principalmente devido à inativação de canais de
Ca
++
e predominância do efluxo de K
+
, caracterizando-se a repolarização rápida da célula.
Fase 4 (potencial de repouso): nesta fase a célula está repolarizada. Há efluxo de K
+
por canais de K
+
que mantém o potencial de repouso em aproximadamente - 85 mV (potencial
de equilíbrio do potássio) (Aires,1999).
A figura 3 ilustra registros de potenciais de ação em diferentes regiões do coração.
Figura 2. Ilustração esquematizando o sistema de condução cardíaco. Verifica-se a
localização do nódulo sinusal, local da gênese do impulso e a condução deste pelo coração. A
ativação elétrica iniciada no nódulo sinusal se espalha pelo tecido atrial direito e esquerdo
através das vias internodais chegando em seguida ao nódulo atrioventricular, local onde
ocorre atraso na condução. Em seguida, o impulso parte em direção aos ventrículos através do
feixe de His, atingindo todo o ventrículo através dos ramos direito e esquerdo do feixe e fibras
de Purkinje (Modificado de Williams&Wilkins,1999).
Figura 3. Registros dos potenciais de ação em diferentes regiões do coração. Abaixo dos
potenciais de ação está o traçado do registro eletrocardiográfico em função do tempo,
indicando a onda P, complexo QRS e ondas T e U (Modificado de Netter, 1978).
1.2. Inervação do Coração e Modulação Autonômica
Embora algumas estruturas cardíacas possuam a característica de gerar impulsos
espontaneamente, o Sistema Nervoso Autônomo (SNA) tem importante influência na
regulação da formação e freqüência de disparo destes impulsos (Hurst, 1986).
O coração é inervado abundantemente pelos nervos autonômicos periféricos
parassimpáticos (vagos) e simpáticos (Guyton, 1997). Nos mamíferos, a inervação
parassimpática é predominante na musculatura atrial, no nódulo sinusal e no nódulo
atrioventricular, e pouco presente nos ventrículos. A inervação simpática é bastante presente
tanto nos átrios como nos ventrículos, incluindo os nódulos e os tecidos especializados de
condução (Aires, 1999). Portanto, o funcionamento cardíaco é influenciado de maneira
importante pela acetilcolina (ACh) e pela noradrenalina (NA), principais neurotransmissores
do Sistema Nervoso Autônomo Parassimpático e Simpático, respectivamente.
A ação mais importante da ACh no coração é a diminuição da freqüência cardíaca e da
força de contração, ou seja, tem efeito cronotrópico e inotrópico negativos. Em contraste, a
NA tem efeito cronotrópico e inotrópico positivos (Iriwasa, 1993; Boyett et al, 2000).
Os nervos do SNA originam-se no sistema nervoso central (SNC). As fibras
parassimpáticas cardíacas originam-se no bulbo (região inferior do tronco cerebral que é
contínuo com a medula espinhal) e as fibras simpáticas originam-se na região tóraco-lombar
(T
1
a L
2
) da medula espinhal.
Os neurônios pré-ganglionares possuem o corpo neuronal no SNC e axônios que se
conectam a gânglios autonômicos periféricos. Nestes gânglios, ocorre sinapse com o corpo
celular dos neurônios pós-ganglionares que estão conectados aos órgãos efetores através de
seus axônios. Os gânglios simpáticos estão localizados na região paravertebral e os gânglios
parassimpáticos ficam próximos aos órgãos efetores. Portanto, os neurônios pós-ganglionares
parassimpáticos são mais curtos em relação aos neurônios pós-ganglionares simpáticos. A
figura 4 ilustra a inervação autonômica cardíaca.
Figura 4. Distribuição dos nervos simpáticos e parassimpáticos no coração. Verifica-se
inervação simpática nos ventrículos e a predominante inervação vagal nos átrios (Modificado
de The Heart, 2005).
1.2.1.
Modulação Parassimpática
O neurotransmissor que age nas terminações nervosas parassimpáticas é a ACh, já
citada anteriormente. Os colinoceptores (receptores de acetilcolina) encontrados no coração
são chamados de muscarínicos e nicotínicos. Existem diversos subtipos destes receptores,
sendo os nicotínicos divididos em sete subtipos e três subunidades (α, β e γ) e, os
muscarínicos divididos em cinco subtipos: M
1
, M
2
, M
3
, M
4
e M
5
.
Sabe-se que a acetilcolina age nas células do nódulo sinusal através dos colinoceptores
muscarínicos do subtipo M
2
. A interação da acetilcolina com estes receptores promove uma
hiperpolarização das células do nódulo sinusal. Isto ocorre devido à ativação de canais de
potássio ativados pela acetilcolina (I
k,Ach
,), sendo este processo mediado pela proteína G
(Aires,1999; Boyett,2000).
A acetilcolina, quando se liga aos receptores muscarínicos (subtipo M
2
), promove a
ativação da proteína G
i
(i para designar inibitória), a qual inibe a ativação da adenilciclase,
diminuindo os níveis de adenosina monofosfato cíclico (AMPc) no citoplasma, levando a uma
diminuição da fosforilação de canais de cálcio tipo L, e portanto, diminuindo também as
correntes de cálcio por estes canais (Irisawa et al,1993;Aires,1999).
Em resumo, no nódulo sinusal, a ativação vagal diminui a taxa de despolarização
diastólica lenta, tendo em vista que I
k,Ach
é uma corrente hiperpolarizante, e opõe-se, portanto,
à
despolarização, resultando numa diminuição da freqüência sinusal. Promove, também, uma
diminuição da corrente de cálcio tipo L e, portanto, uma diminuição da duração do potencial
de ação e do período refratário (Aires, 1999).
Estes efeitos da acetilcolina podem ser abolidos na presença de atropina, que é um
antagonista colinérgico muscarínico. Na presença de atropina o coração apresenta resposta
inotrópica e cronotrópica positivas por dois mecanismos: diminuição da ação da acetilcolina
propriamente dita e diminuição da ação inibitória da acetilcolina sobre a liberação de
noradrenalina.
1.2.2. Modulação Simpática
A noradrenalina age no coração através dos adrenoceptores α
e β. Os α-
adrenoceptores estão presentes nos vasos coronarianos, nos miócitos atriais e ventriculares.
Os β-adrenoceptores estão presentes em maior número, e se localizam na membrana
plasmática das células do nódulo sinusal e do nódulo atrioventricular, nos miócitos atriais e
ventriculares. A estimulação simpática promove efeitos cronotrópico e inotrópico positivos
(Boyett, 2000).
A ação principal da noradrenalina no coração se dá sobre a corrente de cálcio, porém,
sabe-se também que este neurotransmissor age nas correntes I
f
(corrente ativada por
hiperpolarização) e I
k
(corrente de potássio) (Irisawa, 1993).
A interação de noradrenalina com os adrenoceptores β leva a estimulação da
adenilciclase e, através da ativação da proteína G
s
(s para designar estimuladora) leva ao
aumento dos níveis de AMPc no citoplasma. Conseqüentemente, ocorre aumento na atividade
da proteína-quinase A na célula, aumentando a fosforilação de várias proteínas, inclusive de
canais de cálcio tipo L (Aires, 1999).
Disto resulta que, no nódulo sinusal, a noradrenalina promove aumento na taxa de
despolarização diastólica lenta, devido ao deslocamento do potencial de membrana das
células para valores mais despolarizados. Desta forma, as células atingem o limiar para
disparo do PA mais rapidamente, aumentando a freqüência deste disparo (Aires, 1999). Estas
ações noradrenérgicas sobre o coração podem ser inibidas pela ação de antagonistas que
bloqueiam os receptores β-adrenérgicos da membrana celular, por exemplo, propranolol.
Foi descrito acima o sistema de gênese e condução cardíaco, bem como a modulação
autonômica em condições normais. Porém, em determinadas condições patológicas o coração
pode deixar de apresentar uma das suas principais características que é a ritmicidade,
tornando-se, portanto, arrítmico. A seguir será dada ênfase à descrição de arritmias cardíacas
tendo em vista que seu estudo é um dos focos deste trabalho.
1.3. Arritmias
As arritmias são definidas como sendo alterações na gênese e/ou na condução da
atividade elétrica que levam a modificações no ritmo cardíaco (Levy, 1989; Buyden, 1996).
As arritmias podem ser assintomáticas ou apresentarem sintomas variáveis como: dor
torácica, dispnéia, síncope e palpitação. Estes sintomas variam de acordo com a presença ou
ausência de doenças cardíacas associadas (Applegate, 2000).
As alterações do ritmo podem ser classificadas quanto à:
- freqüência : taquicardias (mais que 100 bpm) ou bradicardias (menos que 60 bpm);
- origem: supraventriculares (acima dos ventrículos) ou ventriculares;
- natureza ou regularidade do batimento cardíaco: estáveis (por exemplo: taquiarritmias)
ou caóticas (por exemplo: fibrilações).
A gênese anormal de impulsos elétricos ocorre no próprio nódulo sinusal e/ou se
desenvolve em locais que não fazem parte do sistema normal de excitação e condução
cardíaco, ou seja, em focos ectópicos. Vale ressaltar que a gênese de atividade elétrica em
focos ectópicos pode ser induzida pela atividade simpática via estimulação β-adrenérgica
(Boyden, 1996).
A condução anormal do impulso elétrico pode ainda ocasionar bloqueios da ativação
elétrica ou promover arritmia por reentrada. O mecanismo de arritmia por reentrada será
detalhado mais adiante.
Tendo em vista que este trabalho está direcionado ao estudo de arritmias atriais,
aprofundaremos sua descrição a seguir.
1.3.1. Arritmias Atriais
Nos átrios podem ocorrer: extra-sístoles, bradicardias, taquicardias, flutter e fibrilação
atrial. Estas arritmias são mais comuns em corações estruturalmente anormais. Quanto maior
for a irregularidade do ritmo, maiores serão as chances de aparecimento de trombos que
provocam embolias pulmonares ou sistêmicas, aumentando a mortalidade e morbidade
relacionadas às arritmias.
A fibrilação atrial (FA) é a arritmia sustentada mais comumente encontrada nos
adultos (Veenhuyzen et al, 2004). Estudos mostram que a fibrilação atrial isolada aumenta em
quase cinco vezes o risco de acidente vascular encefálico, não levando a um aumento
significativo na mortalidade, mas elevando bastante a morbidade relacionada com esta doença
(Diretrizes de Fibrilação Atrial, 2003).
Os principais mecanismos eletrofisiológicos que explicam as arritmias
supraventriculares tais como, fibrilação atrial e taquicardia atrial, são: a reentrada, o
automatismo aumentado e a atividade disparada por focos ectópicos (Applegate, 2000).
Dentre os mecanismos arritmogênicos, a reentrada é a maior causa de taquiarritmias
(Quan, 1990). Esta condição pode ser induzida por estimulação elétrica, a qual constitui-se
importante ferramenta para o estudo de arritmias em tecidos cardíacos isolados. O mecanismo
de reentrada é abordado de maneira mais específica a seguir.
1.3.2. Mecanismo de Reentrada
A reentrada é uma desordem relacionada à condução anormal do impulso cardíaco e
não à sua gênese. Ocorre quando um impulso percorre, de maneira repetitiva, um circuito
fechado de condução anormal (Veenhuyzen et al, 2004). Este circuito de condução anormal se
estabelece quando o impulso elétrico atinge um ponto de ramificação de duas vias de
condução distintas, propaga-se apenas por uma delas e retorna pela outra via re-excitando
novamente o ponto de ramificação (Figura 5). Para que isto ocorra, a via de condução que
reexcita o ponto de ramificação deve exibir bloqueio unidirecional e o ponto de ramificação
deve estar fora de seu período refratário. Portanto, alterações na condutibilidade e na
excitabilidade cardíaca são subsídios importantes para a formação de circuitos reentrantes.
Na fibrilação atrial são gerados vários circuitos de reentrada. Segundo a Diretriz de
Fibrilação Atrial de 2003, para que esta arritmia seja sustentada é indispensável uma área
mínima de tecido atrial envolvida, chamada de massa crítica. Isto explica, em parte, a maior
ocorrência de fibrilação atrial em doenças que provocam distensão ou hipertrofia de tecido
atrial.
Algumas condições patológicas, como as alterações estruturais e funcionais que
ocorrem no coração de indivíduos hipertensos podem facilitar este mecanismo. A seguir, será
feita uma descrição desta doença.
Figura 5. Mecanismo de reentrada. Ilustra-se duas vias de condução distintas, sendo que uma
delas apresenta bloqueio unidirecional. A ativação elétrica, que chega no ponto de
ramificação das vias de condução, passa pelo ramo esquerdo, mas não pelo direito (bloqueio
unidirecional). Em seguida, a ativação elétrica retorna ao ponto de ramificação através do
ramo direito que não bloqueia a condução naquele sentido, e re-excita a via de condução
esquerda, fechando o circuito reentrante.
1.4. Hipertensão Arterial Sistêmica Idiopática
Segundo o VII JNC (The Seventh Report of the Joint National Committee on
Prevention, Detection, Evaluation and Treatment of High Blood Pressure), a hipertensão
arterial é definida como pressão sangüínea sistólica igual ou superior a 140 mmHg e
diastólica igual ou superior a 90 mmHg (Chobanian et al, 2003).
A hipertensão arterial sistêmica idiopática pode ser chamada também de essencial (ou
primária), quando não é secundária a outras doenças (Carretero e Oparil, 2000). Este tipo de
hipertensão afeta 90% dos pacientes hipertensos, sendo que em apenas 10% há uma causa
identificável (Eagle et al, 1993; Carretero e Oparil, 2000).
A hipertensão arterial sistêmica é considerada o maior fator de risco para doenças
cardiovasculares (Carretero e Oparil, 2000; Gus et al, 2004).
Alguns autores mostraram haver redução na capacidade de controle da variabilidade
fisiológica da freqüência cardíaca em hipertensos humanos, resultado que está de acordo com
hipóteses de que a desregulação autonômica tem influência na patogênese da hipertensão
(Singh et al, 1998).
Na hipertensão idiopática tem-se demonstrado função alterada do Sistema Nervoso
Autônomo Simpático. Foi observado que a neurotransmissão simpática está facilitada,
podendo contribuir para o desenvolvimento de mais alterações cardiovasculares (De
Champlain et al, 1999).
A ocorrência de aumento de atividade simpática na hipertensão parece estar
relacionada a fatores genéticos, comportamentais e também relacionada ao estilo de vida do
paciente, como obesidade e sedentarismo (Esler, 2000).
A seguir será feita uma correlação descritiva sobre arritmias cardíacas e hipertensão
arterial.
1.5. Arritmia e Hipertensão Arterial
A presença de arritmias em indivíduos com hipertensão tem influência importante na
mortalidade, morbidade e na qualidade de vida. Estes pacientes são freqüentemente
acometidos pela fibrilação atrial, sendo que o risco para o desenvolvimento deste tipo de
arritmia supraventricular aumenta em até cinco vezes na presença de hipertensão arterial
(Yildirir et al, 2002).
A fibrilação atrial pode ser secundária, entre outras causas, às idades avançadas ou às
desordens estruturais cardíacas, como as que ocorrem na presença de hipertensão (Reiffel,
2004, Jeong, 2005).
A hipertensão arterial representa o maior fator de risco para o desenvolvimento de
fibrilação atrial além de aumentar o risco de acidentes vasculares encefálicos nestes
indivíduos (Chugh, 2001; Healey e Connolly, 2003).
Em um estudo recente (Katrisis, 2005) foi investigado hipertensão arterial latente em
pacientes com diagnóstico de fibrilação atrial isolada. Neste estudo, foi detectada hipertensão
arterial em 44% dos pacientes e verificou-se que a hipertensão arterial pode afetar a eficiência
da terapia antiarrítmica utilizada.
As alterações do ritmo ocorrem quando existem condições favoráveis para seu
estabelecimento, como: períodos refratários atriais curtos, alterações da arquitetura do tecido
atrial (alargamento), atividade ectópica aumentada, hipertrofia ou fibrose. Todos estes fatores
são encontrados nos hipertensos, favorecendo, portanto, o desenvolvimento do mecanismo de
reentrada (Reiffel, 2004; Healey e Connolly, 2003).
Estudos demonstram que as taquiarritmias ventriculares que ocorrem em hipertensos
com hipertrofia ventricular esquerda precedem a morte súbita (Le Heuzey, 1988).
Contudo, apesar do conhecimento das alterações citadas acima, as causas para a
relevante incidência de fibrilação atrial nos indivíduos hipertensos ainda não estão
completamente esclarecidas (Reiffel, 2004).
As arritmias, tanto supraventriculares quanto ventriculares, são comumente associadas
à hipertrofia ventricular esquerda (Bayès-Genís, 1995). A hipertrofia ventricular esquerda é
decorrente, principalmente, do aumento da resistência vascular periférica. No entanto, outras
alterações, como as decorrentes da ação da angiotensina II, que acentua a atividade simpática,
promove o crescimento de miócitos e ativa a proliferação de fibroblastos, representam
também consideráveis promotores da hipertrofia cardíaca. A secreção aumentada de
aldosterona, que ocorre na situação de hipertensão, também ativa a produção de fibroblastos
cardíacos (Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia para o Diagnóstico e Tratamento
da Insuficiência Cardíaca, 1999; L’ Allier, 2004, Hirayama et al, 2005).
Tendo em vista as alterações descritas anteriormente, a hipertrofia ventricular esquerda
não pode ser considerada apenas uma adaptação secundária ao aumento da resistência
vascular periférica. O coração está sujeito também a estímulos tróficos proporcionados por
hormônios circulantes ou gerados nele mesmo (Kohlmann, 2002).
Este mecanismo cardíaco compensatório pode levar a várias complicações, como, por
exemplo: disfunção ventricular esquerda (que pode evoluir para insuficiência cardíaca
congestiva), isquemia miocárdica, e arritmias cardíacas supraventriculares e ventriculares
(Bayès-Genís, 1995).
Além disto, a diminuição da complacência ventricular esquerda e conseqüentes
alterações anatômicas e funcionais no átrio esquerdo, como as citadas acima, podem fornecer
a base para o desenvolvimento de fibrilação atrial nos indivíduos hipertensos (Reiffel, 2004).
Estudos recentes associam flutuações autonômicas, mensuradas a partir da
variabilidade da freqüência cardíaca, como fator precedente dos episódios de fibrilação atrial
(Singh, 2004). As alterações autonômicas que ocorrem na hipertensão podem explicar, em
parte, a ocorrência aumentada de fibrilação atrial nestes indivíduos.
Neste sentido, Noord et al (2004) mostraram que a utilização de β-bloqueadores
adrenérgicos em pacientes hipertensos preveniu a recorrência de fibrilação atrial no primeiro
mês após a cardioversão elétrica. Este mecanismo protetor não ocorreu em indivíduos
normotensos. Porém, os mecanismos exatos que levam a esta situação ainda não foram
esclarecidos.
Os ritmos cardíacos irregulares, que ocorrem freqüentemente nos indivíduos
hipertensos, podem também ser secundários às alterações eletrofisiológicas. Nas células
hipertróficas ocorre prolongamento do tempo de repolarização e aumento na duração do
potencial de ação (Tomaselli e Marban, 1999 apud Padmala et al, 2003; Sousa, 2002).
O indivíduo hipertenso está sob estimulação simpática aumentada de maneira
persistente e isto reduz e dessensibiliza os β-adrenoceptores da membrana, gerando uma
situação que se caracteriza por deficiência da resposta cardíaca ao estímulo adrenérgico
(Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia para o Diagnóstico e Tratamento da
Insuficiência Cardíaca, 1999).
Apesar dos vários estudos feitos até o momento, verifica-se que os mecanismos que
associam hipertensão a arritmias cardíacas ainda necessitam de esclarecimentos adicionais.
Portanto, ainda são necessários estudos, tanto in vivo quanto in vitro, que auxiliem na
elucidação dos mecanismos arritmogênicos relacionados à hipertensão.
Especificamente nos estudos in vitro há a vantagem, em complementação e em relação
aos estudos in vivo, de se poder avaliar a função cardiovascular em situações experimentais
controladas (Godoy et al, 1999).
Um modelo animal apropriado para o estudo da hipertensão é o rato espontaneamente
hipertenso (spontaneously hypertensive rat - SHR), devido a esta linhagem desenvolver
hipertrofia ventricular esquerda gradualmente, em resposta à elevação da pressão arterial e ao
aumento da resistência vascular periférica, sendo estas alterações similares às que ocorrem
nos humanos hipertensos (Cerbai et al, 1994 apud Padmala et al, 2003; Trippodo, 1991 apud
Sun, 2005).
Estes ratos foram desenvolvidos através de seleção genética por Okamoto e Aoki em
1963, tendo como característica principal a presença de hipertensão entre a 4 ª e 6 ª semanas
de vida. Embora os mecanismos que produzem a hipertensão nestes animais ainda não
estejam devidamente esclarecidos, este modelo é freqüentemente utilizado em pesquisas.
Existem hipóteses que demonstram ligação entre o início da hipertensão nestes animais e a
atividade exacerbada do sistema renina-angiotensina (Sun, 2005). Estudos mostraram que
antagonistas de receptores de angiotensina II causam maior redução na pressão sistólica em
ratos espontaneamente hipertensos e menor queda em ratos normotensos (Yang et al, 1992
apud Sun, 2005). Neste modelo, ocorre também aumento da atividade de Sistema Nevoso
Autônomo Simpático. Existe uma variação deste modelo que é o SHR-SP (spontaneously
hypertensive rat – stroke prone), o qual é propenso a acidente vascular encefálico (AVE).
Este animal possui níveis pressóricos mais elevados e tendência à morte por AVE (Sun,
2005).
Tendo em vista fornecer subsídios experimentais adicionais para o estudo de arritmias
na hipertensão arterial, neste trabalho, baseado em modelo in vitro já desenvolvido para ratos
normotensos, temos como objetivo caracterizar as taquiarritmias induzidas em átrio direito
isolado de ratos espontaneamente hipertensos, bem como o papel da modulação autonômica.
2. OBJETIVO
Caracterizar as taquiarritmias induzidas em átrios isolados de ratos adultos
espontaneamente hipertensos, considerando o efeito da modulação colinérgica muscarínica
e/ou adrenérgica.
3. METODOLOGIA
Para caracterizar as taquiarritmias atriais de ratos espontaneamente hipertensos (SHR),
fizemos tentativas de indução de taquiarritmia, e descrição, em átrio isolado de:
1- SHR, com idade 9-10 meses (idade na qual a hipertensão está
francamente estabelecida);
2- Ratos normotensos, com idade 9-10 meses, para comparação com o
de SHR;
3- Ratos SHR, com idade de 4 meses, idade em que a hipertensão está
francamente estabelecida, para comparação com o de SHR de 9-10
meses, e com o de ratos normotensos com 4 meses de idade.
Para considerar o efeito da modulação autonômica sobre as características das
taquiarritmias atriais de SHR, fizemos tentativas de indução de taquiarritmia, e descrição, em
átrio isolado de:
1- SHR, com idade 9-10 meses, após tratamento com fármacos bloqueadores
de adrenoceptores e/ou colinoceptores muscarínicos;
2- Ratos normotensos, com idade 9-10 meses, após tratamento com fármacos
bloqueadores de adrenoceptores e/ou colinoceptores muscarínicos, para
comparação com o de SHR.
3.1. Animais
Foram utilizados ratos machos espontaneamente hipertensos (SHR) ou
espontaneamente hipertensos propensos a acidente vascular encefálico (SHR-SP; stroke
prone) e ratos normotensos (Wistar e Wistar-Kyoto), com idade de 9-10 meses ou de 4 meses.
Os animais eram provenientes do Centro de Desenvolvimento de Modelos Experimentais para
Biologia e Medicina da Universidade Federal de São Paulo e permaneceram em uma unidade
do Biotério Central da Universidade de Mogi das Cruzes (UMC). Eram mantidas condições
ambientais estáveis: temperatura entre 22 ± 2° C, umidade relativa do ar entre 45 e 75%, com
intervalo invertido de iluminação (12 horas claro e 12 horas escuro).
Os animais permaneceram em gaiolas de polipropileno forradas com maravalha
esterilizada, sendo que o número de animais por gaiola não foi superior a seis e estas foram
trocadas três vezes por semana. A alimentação foi feita de maneira balanceada, em regime ad
libitum, com ração comercial e água.
3.2. Preparação da Amostra Biológica
Os animais foram eutanasiados através de concussão cerebral. Em seguida era
realizada a decapitação. Este método está de acordo com o Canadian Council on Animal
Care, 1993. Após a decapitação, foi realizada massagem torácica para promover a saída de
sangue das câmaras cardíacas e posteriormente eram feitas a abertura da caixa torácica e a
extração do coração, sendo este, colocado em solução fisiológica aquecida a 36,5°C e
carbogenada (mistura de 95% de oxigênio e 5% de gás carbônico). Em seguida, foi realizada a
excisão cuidadosa do átrio direito utilizando-se uma pinça “dente de rato” (20 cm) e uma
tesoura íris curvada (12 cm). Neste procedimento, o coração foi posicionado em uma placa de
Petri e, a seguir, o órgão foi segurado pelo ventrículo com a pinça e a excisão do átrio foi feita
no sentido ápice-base. O átrio foi, então, transferido para a cuba de acrílico da montagem
experimental (figura 6), também preenchida previamente com solução fisiológica
carbogenada e aquecida, cuja composição será descrita no próximo item.
O ventrículo esquerdo foi isolado, com o auxílio de uma tesoura íris reta, fazendo-se
uma incisão delimitando toda esta câmara cardíaca. Após os experimentos foram
determinadas as massas dos átrios e também as massas correspondentes aos ventrículos
esquerdos. Para isto, utilizamos uma balança analítica (Ohaus Corporation, Explorer, EUA).
A massa do ventrículo esquerdo, normalizada para a massa corpórea do animal, foi utilizada
como índice de hipertrofia ventricular (Cicogna et al,1997).
3.3. Solução Fisiológica
Os átrios eram perfundidos continuamente com solução de Krebs-Henseleit com a
seguinte composição (em mM): NaCl 126,4; KCl 4,6; KH
2
PO 1,2; MgSO
4
1,2; NaHCO
3
13,6;
CaCl
2
1,5; GLICOSE 11,11; aquecida a 36,5 °C. O pH era mantido em 7,4 por meio do
borbulhamento permanente de carbogênio (95% O
2
+ 5% CO
2
)
3.4. Montagem Experimental do Átrio Direito
A montagem é composta por uma cuba de acrílico que foi aquecida, de maneira
controlável, por um sistema de circulação de água destilada. A água circulante passa pelo
interior da câmara e retorna para a bomba circulatória por meio de tubos plásticos e
conectores (Figura 6).
A solução fisiológica (Krebs-Henseleit), em que estava submerso o átrio, era
proveniente de um equipo bureta graduado e o excesso de solução na cuba era constantemente
aspirado através de um sistema de sucção a vácuo.
A temperatura da solução fisiológica no centro da câmara era aferida a cada 30minutos
para averiguar se esta estava em 36,5°C. Foi utilizado termômetro digital (Multi-System LCD
Digital) para monitorização da temperatura.
3.5. Eletroestimulação Atrial e Captação do Eletrograma
Foram utilizados três eletrodos de captação de prata-prata cloretada (sendo um deles o
eletrodo referência), ligados a um amplificador diferencial de sinais (ISO-DAM8, World
Precision Instruments, Inc., Sarasota, FL, USA). A saída do amplificador era conectada a um
osciloscópio digital (TDS 210, Tektronix, Inc., Beaverton, OR, USA) para a monitorização do
eletrograma, e também a um sistema de aquisição de dados composto por uma placa
digitalizadora (Conversor analógico-digital CAD 1236; software de aquisição Aqdados 4
Lymc Tecn. Eletr. Ltda, São Paulo, SP, Brasil) com interface para um microcomputador
(Pentium II, NMX 226, 64 MB RAM), para digitalização dos sinais. Isto permitia a análise
posterior dos dados.
Figura 6 - Representação esquemática, em perspectiva, da cuba experimental acrílica com
sistema de circulação interno de água. Estão representados também os eletrodos de captação e
de estimulação.
A montagem era aterrada para diminuição do nível de ruído proveniente da rede
elétrica.
A estimulação do átrio, feita com a aplicação de campo elétrico, foi previamente
descrita e publicada em trabalho desenvolvido no laboratório de Eletrofisiologia da UMC
(Godoy et al, 2002). De maneira sucinta, o estímulo por campo elétrico é gerado a partir da
tensão elétrica aplicada à cuba, via dois eletrodos de platina conectados a uma unidade de
isolação de estímulo (Grass, SIU 5 – Stimulus Isolation Unit; Grass Inst. Div., Astro-Med
Inc., W. Warnick, RI, USA) de um estimulador elétrico (Grass S48 – Stimulator; Grass Inst.
Div., Astro-Med Inc., W. Warnick, RI, USA).
3.6. Condições Experimentais dos Testes Efetuados
Os experimentos foram realizados nas seguintes condições:
1. Ausência de Tratamento Farmacológico: para testar efeito do tempo e
reprodutibilidade da indução de taquiarritmia;
2. Tratamento Farmacológico: para testar o efeito de fármacos (antagonistas
adrenérgicos e/ou colinérgicos muscarínicos) na indução de taquiarritmia.
3.7. Protocolo Experimental para Caracterização da Taquiarritmia
Após um período de quarenta minutos de estabilização, era realizada a primeira
tentativa de indução de arritmia, baseada em protocolo previamente estabelecido, descrito por
Godoy e colaboradores (1997).
As tentativas de indução de arritmia eram realizadas três vezes com intervalos de 40
minutos entre elas. A direção e o sentido do campo elétrico aplicado era sempre do ápice para
base atrial. Primeiramente, era determinado o limiar atrial, com aplicação de trens de pulsos
com intervalo entre pulsos igual a 80% do intervalo espontâneo atrial e duração de pulso igual
a 5 milissegundos. A amplitude do estímulo era lentamente aumentada, a partir do zero, e
eram observados no osciloscópio a atividade espontânea atrial e os artefatos de estímulo. No
momento em que ocorria a visualização apenas do artefato de estímulo, ou seja, quando o
tecido não apresentava mais atividade espontânea e respondia somente ao estímulo elétrico
artificial, era cessado o aumento da amplitude. Consideramos esta amplitude como sendo a
limiar, ou seja, a mínima amplitude de campo capaz de estimular o tecido independente do
seu automatismo natural.
Em seguida, o átrio foi estimulado com trens de 250 pulsos bipolares de tensão, a uma
freqüência de 67 Hertz e duração do pulso de 5 milissegundos. Iniciou-se com aplicação de 5
trens com intensidade de pulso igual a 2 vezes o limiar atrial. Esta intensidade era aumentada
em uma unidade (ex.: 3, 4, ou 5 ... vezes o limiar atrial) após cada seqüência de 5 trens.
Assim, procedeu-se sucessivamente, aumentando a intensidade do estímulo até o átrio
apresentar taquiarritmia ou até se chegar ao limite máximo do estimulador.
A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos (expressa como múltiplo do limiar
atrial) que promove a indução de taquiarritmia no átrio isolado relaciona-se, de forma
quantitativa, à vulnerabilidade do tecido à arritmia (Duarte, 2005). Temos uma relação
inversamente proporcional entre o parâmetro amplitude de estímulo e a vulnerabilidade do
tecido à arritmia. Sendo assim, quanto maior for a amplitude necessária para indução de
arritmia, menor será a vulnerabilidade à arritmia exibida pelo tecido.
Foram medidas também, a cada 5 minutos (aproximadamente), a freqüência atrial, a
freqüência e duração da arritmia, em cada experimento. As médias da freqüência atrial obtidas
para cada uma das 3 tentativas de indução, foram calculadas a partir das freqüências atriais
determinadas, em cada experimento, através de medições efetuadas diretamente no
osciloscópio. Nos experimentos em que foram utilizados fármacos (descritos no próximo
item), as médias das freqüências foram obtidas para as condições controle, tratado e lavado.
A freqüência da arritmia foi verificada através de medições diretas no osciloscópio e
dos registros obtidos pelo sistema de aquisição de dados. O cálculo da média foi feito para
cada condição experimental separadamente, da mesma forma descrita acima para a freqüência
atrial.
A duração da arritmia foi verificada através de cronômetro e/ou dos registros obtidos
pelo sistema de aquisição de dados.
Além das variáveis anteriores, foi calculada a taxa de sucesso na indução de
taquiarritmia. Esta foi definida, arbitrariamente, como sendo a razão entre o número de
experimentos em que a indução de taquiarritmia foi possível e o número total de experimentos
efetuados numa determinada condição, sendo o resultado multiplicado por cem.
3.8. Protocolo Experimental para o Estudo do Efeito da Modulação
Autonômica
Para estudarmos o efeito da modulação autonômica sobre as taquiarritmias
fizemos seu bloqueio via antagonistas colinérgicos muscarínicos e/ou adrenérgicos. As
amostras foram submetidas aleatoriamente a diferentes tratamentos farmacológicos.
Foram utilizados durante os experimentos os seguintes fármacos: atropina (antagonista
colinérgico, que bloqueia os efeitos da estimulação parassimpática, agindo nos
receptores muscanínicos) e propranolol (antagonista adrenérgico, que diminui a
automaticidade do nódulo sinusal agindo nos receptores β-adrenérgicos). Estes
fármacos foram utilizados separadamente (atropina ou propranolol) e também em
conjunto (atropina e propranolol) para tratamento do átrio (condição tratado). A
concentração utilizada de atropina foi de 1µM e de propranolol foi de 0,6 µM.
Para cada átrio foram realizadas três tentativas de indução nas seguintes
condições:
1. Ausência de fármaco (controle);
2. Presença de fármaco (tratado);
3. Remoção de fármaco (lavado).
3.9. Análise dos Dados
A freqüência atrial, freqüência da arritmia e limiar atrial foram expressos como média
± erro padrão da média. O tratamento estatístico foi feito utilizando-se análise de variância
(teste de Tukey para múltiplas comparações), com o uso do software GraphPad Instat
(Graphpad software Inc. 5755 Oberlin Drive 10, San Diego, CA 92121, USA). Um valor de
P<0,05 foi considerado como critério para significância estatística, ou seja, a hipótese nula
(não há diferença estatisticamente significativa) foi rejeitada para valores de P menores que
0,05.
A duração das arritmias foi expressa como valores mínimos e máximos. Os dados
obtidos estão apresentados em forma de tabelas e gráficos.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Caracterização da Amostra
As massas corpóreas, massas dos átrios isolados e dos ventrículos esquerdos dos ratos
normotensos e dos ratos espontaneamente hipertensos (SHR), com idade 9-10 meses,
utilizados nos experimentos deste trabalho estão apresentados nas tabelas 1 e 2,
respectivamente.
A média das massas corpóreas (413 g) e das massas dos átrios direitos (0,05 g) de
ratos normotensos são maiores que as médias das massas corpóreas (274 g) e dos átrios
direitos (0,03 g) de SHR, com idade 9-10 meses. Zaugg et al (1997) verificaram massa
corpórea média igual a 243 g em SHR, 8-10 meses, enquanto em normotensos, na mesma
faixa etária, pesavam em média 435g.
O índice de hipertrofia ventricular esquerda é maior nos SHR, em relação aos ratos
normotensos, sendo iguais a 3,53 ± 0,35 e 1,99 ± 0,08 (média ± desvio padrão),
respectivamente. Estes valores demonstram haver importante hipertrofia ventricular esquerda
nos corações de SHR.
Na literatura, encontramos índice de hipertrofia ventricular esquerda compatível com o
nosso: 3,72 ± 0,22 (média ± desvio padrão) em SHR, com 19 meses de idade (Cicogna et al,
1997).
As massas atriais, corpórea e índice de hipertrofia também foram obtidos de SHR de 4
meses. Estes parâmetros são apresentados na tabela 3. Em estudos anteriores, realizados em
nosso laboratório, obtivemos valores referentes à massa corpórea e massa de átrio direito de
ratos normotensos de 4 meses (Duarte, 2005), que são apresentados na tabela 4 para
comparação com os de SHR.
Tabela 1. Características da amostra de ratos Normotensos e SHR, 9-10 meses de idade.
Valores expressos como média ± desvio padrão.
Animais
Massa
Corpórea (g)
Massa Átrio
Direito (g)
Massa Ventrículo
Esquerdo (g)
Índice de
Hipertrofia
Ventricular
Esquerda*
SHR
(n=72)
274 ± 26 0,03 ± 0,01 0,96 ± 0,10 3,53 ± 0,35
Normotensos
(n=23)
413 ± 15
0,05 ± 0,01
0,82 ± 0,04
1,99 ± 0,08
* O índice de hipertrofia ventricular esquerda é obtido através da razão entre massa ventricular (mg) esquerda e
massa corpórea do animal (g).
Tabela 2. Características da amostra de Normotensos e SHR, 4 meses, expressas como
média ± desvio padrão.
Animais
Massa
Corpórea (g)
Massa Átrio
Direito (g)
Massa Ventrículo
Esquerdo (g)
Índice de
Hipertrofia
Ventricular
Esquerda*
SHR
(n=4)
393 ± 44 0,05 ± 0,01 1,14 ± 0,07 2,92 ± 0,24
Normotensos**
(n=86)
352 ± 25 0,04 ± 0,01
*** ***
* O índice de hipertrofia ventricular esquerda é obtido através da razão entre massa ventricular (mg) esquerda
e massa corpórea do animal (g);
** Dados obtidos de Duarte, 2005;
*** Valores não disponíveis.
4.2 Características das Taquiarritmias Induzidas em Átrio Isolado de
Ratos Normotensos ou SHR - Sem Tratamento Farmacológico
Nas tabelas 3, 4, 5 e 6 são apresentados os dados referentes à caracterização das
taquiarritmias induzidas em átrio isolado de ratos normotensos e de SHR, nas idades de 9-10
meses e 4 meses. Os seguintes dados são apresentados:
1- Freqüência Atrial;
2- Amplitude de Estimulação;
3- Freqüência da Taquiarritmia;
4- Duração da Taquiarritmia e;
5- Taxa de Sucesso de Indução.
Exceto pela Amplitude de Estimulação e pela Taxa de Sucesso de Indução, todos os
outros dados constituem-se parâmetros que se comportaram essencialmente da mesma forma
nos experimentos. Visando facilitar a compreensão dos resultados, inicialmente fazemos uma
descrição geral destes parâmetros.
A Freqüência Atrial (180 a 215 bpm) e a Freqüência das Taquiarritmias (875 a 1163
bpm) não se modificaram significativamente (P>0,05) durante os experimentos sem
tratamento farmacológico. Por outro lado, a Duração das Taquiarritmias foi heterogênea,
variando de 1 segundo a mais de 60 segundos (taquiarritmias sustentadas). As taquiarritmias
sustentadas que ocorreram nestes experimentos foram cessadas após um pulso único de tensão
(com amplitude de 5 vezes o limiar atrial e duração de 5ms).
A seguir, fazemos uma descrição das características da arritmia que se modificaram
nos diferentes grupos experimentais, ou seja, da Amplitude de Estimulação e da Taxa de
Sucesso de Indução.
4.2.1- Grupo Experimental: Átrio Isolado de Ratos Normotensos 9-10 meses e 4 meses.
Na tabela 3 foram apresentados os dados obtidos nas tentativas de indução de
taquiarritmia em átrio isolado de ratos normotensos, com 9-10 meses de idade. Observamos
que:
1- A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução
de taquiarritmia foi 5 vezes o limiar atrial. Este limiar não apresentou
diferença estatisticamente significativa (p>0.05) entre as três tentativas de
indução;
2- A taxa de sucesso foi de 86% nas três tentativas.
Na tabela 4 foi apresentada a caracterização de taquiarritmia induzida em átrio isolado
de rato normotenso com 4 meses de idade, obtida a partir de dados de Godoy et al (1999).
Verifica-se que:
1. A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução
de taquiarritmia foi 2 vezes o limiar atrial. Este limiar não apresentou
diferença entre as três tentativas de indução;
2. A taxa de sucesso foi de 100% nas três tentativas.
Estudos anteriores mostram que a amplitude mínima necessária para indução de
taquiarritmia em átrio direito isolado de ratos normotensos de 4 meses de idade, é 2 vezes
o limiar atrial (Godoy et al, 1999; Zafalon, 2001; Duarte, 2005), o que enfatiza que a
vulnerabilidade à arritmia atrial no normotenso de 9-10 meses de idade é menor que a do
normotenso de 4 meses. Este resultado sugere que o coração do rato normotenso desenvolve
resposta compensatória que se associa ao envelhecimento.
A ocorrência de uma mesma taxa de sucesso (86% a 100%) nas três tentativas de
indução sugere que, apesar de desconhecermos o(s) fatore(s) fisiológico(s) que leva(m) à
proteção antiarrítmica atrial, este(s) fatore(s) não se modifica(m) com tempo de experimento
e/ou com o número de aplicação de eletroestimulação. Ainda, se este(s) fator(es) se
modifica(m), o efeito destas modificações não resultaram em alteração na proteção à arritmia.
Tabela 3. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado de ratos
normotensos, 9-10 meses de idade, na condição sem tratamento farmacológico (valores
expressos como média ± erro padrão).
N=7 1ª TENTATIVA
2ª TENTATIVA
3ª TENTATIVA
Freqüência Atrial (bpm)
203 ± 28 200 ± 25 192 ± 19
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
5,2 ± 0,8 5,2 ± 0,6 4,0 ± 0,6
Freqüência da Arritmia (bpm)
1120 ± 49 875 ± 125 955 ± 67
Duração (s)
2 à >60 4 à 15 4 à > 60
Taxa de Sucesso (%)
86 86 86
Taxa de Sucesso: razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi possível e o
número total de experimentos multiplicada por 100%.
Tabela 4. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado de ratos
normotensos, 4 meses de idade, na condição sem tratamento farmacológico (valores
expressos como média ± desvio padrão). Dados obtidos de Godoy et al, 1999.
N=28 1ª TENTATIVA
2ª TENTATIVA
3ª TENTATIVA
Freqüência Atrial (bpm)
294 ± 18 288 ± 18 282 ± 12
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
2 2 2
Freqüência da Arritmia (bpm)
1128 ± 270 1164 ± 258 1152 ± 258
Duração (s)
2 à > 300 2 à >300 2 à >300
Taxa de Sucesso (%)
100 100 100
Taxa de Sucesso: razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi possível e o
número total de experimentos, multiplicada por 100%.
4.2.2. Grupo Experimental: Átrio Isolado de SHR (9 -10 meses)
A Figura 7 ilustra um eletrograma obtido de átrio direito isolado de SHR submetido ao
protocolo de indução de taquiarritmia. A taquiarritmia ilustrada nesta figura, que exibe
freqüência de 1500 bpm e duração de cerca de 2 segundos, representa uma amostra da
arritmia tipicamente induzida no átrio direito de SHR, a qual tem essencialmente o mesmo
comportamento das induzidas em átrios de ratos normotensos.
Na tabela 5 são apresentados os dados obtidos nas tentativas de indução de
taquiarritmia em átrio isolado de SHR com 9-10 meses de idade. Observamos que:
1. A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução
de taquiarritmias foi em média 5 vezes o limiar atrial, sendo praticamente, a
mesma nas três tentativas de indução;
2. A Taxa de Sucesso diminui entre a 1ª, 2ª e 3ª tentativas de indução.
A amplitude necessária para indução de taquiarritmia em átrio de SHR de 9-10 meses
é igual à necessária para indução em átrio de ratos normotensos de 9-10 meses (5 vezes o
limiar atrial). Portanto, na idade de 9-10 meses, entendemos que a vulnerabilidade do átrio
direito de SHR à arritmia equivale-se à verificada no átrio direito isolado de rato normotenso.
Isto sugere que a arritmogênese aumentada em relação a normotensos, que normalmente é
atribuída à hipertensão, pode estar ocorrendo em regiões do coração que são distintas da
região do tecido atrial direito e/ou que a arritmia nos indivíduos com hipertensão seria pouco
influenciada (ou independente) do automatismo. Alguns resultados da literatura corroboram
esta suposição. Por exemplo, o coração do hipertenso está sujeito à exacerbação de
catecolaminas circulantes, sendo que as quatro câmaras cardíacas apresentam adaptações
decorrentes disto. Porém, a hipertrofia do ventrículo esquerdo e o aumento de diâmetro do
átrio esquerdo nos hipertensos (Healey, 2003) indicam que as duas câmaras cardíacas
esquerdas são as que estão mais sujeitas às alterações, provocadas pelo aumento da resistência
vascular periférica, que constituem subsídios importantes para a gênese de arritmias.
Figura 7. Eletrograma de átrio isolado de SHR registrado durante tentativa de indução
de taquiarritmia. Ilustra-se a atividade elétrica espontânea atrial (freqüência de 220
bpm), o artefato de estímulo devido à aplicação de trens de pulsos de acordo com o
protocolo proposto e a taquiarritmia induzida. A amplitude do pulso do trem de
estímulos necessária para indução foi de 5 vezes o limiar atrial. A freqüência da
taquiarritmia foi de 1500 bpm e sua duração foi de aproximadamente 2 segundos,
havendo reversão espontânea.
Tabela 5. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado de SHR,
9-10 meses de idade, na condição sem tratamento farmacológico (valores expressos como
média ± erro padrão).
N=19 1ª TENTATIVA
2ª TENTATIVA
3ª TENTATIVA
Freqüência Atrial (bpm)
180 ± 12 191 ± 8 180 ± 11
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
5,3 ± 0,3 5,4 ± 0,4 5,3 ± 0,4
Freqüência da Arritmia (bpm)
1081 ± 53 971 ± 54 939 ± 57
Duração (s)
2 à >60 3 à >60 3 à > 60
Taxa de Sucesso (%)
100 95 73
Taxa de Sucesso: razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi possível e o
número total de experimentos multiplicada por 100%.
Inúmeros estudos (Verdecchia, 2003; Jeong, 2005) que correlacionam as arritmias à
HAS não esclarecem quais seriam os mecanismos arritmogênicos, mas estes são
freqüentemente associados a modificações estruturais que ocorrem no tecido atrial esquerdo
e/ou ventrículo esquerdo. As modificações no átrio esquerdo incluem: alargamento, alterações
eletrofisiológicas e na função mecânica desta câmara (Bayés-Genis, 1995; Verdecchia, 2003;
Healey, 2003; Reiffel, 2004) e, no ventrículo esquerdo, principalmente hipertrofia concêntrica
(Swynghedauw, 1999; Yildirir, 2002; Verdecchia, 2003, L’ Allier, 2004, Jeong, 2005).
A indução de taquiarritmia em átrio direito isolado de SHR ocorreu de maneira similar
à do átrio direito isolado de ratos normotensos, o que não corrobora os resultados da literatura
que mostram haver maior vulnerabilidade a arritmias em indivíduos com hipertensão, em
relação a normotensos. No entanto, pelo fato de nossos resultados terem sido obtidos a partir
de tecido cardíaco do lado direito do coração, parece razoável a idéia de se atribuir a maior
vulnerabilidade às arritmias dos hipertensos, em relação aos normotensos, ao importante
remodelamento das câmaras cardíacas esquerdas, as quais, principalmente por este motivo, se
tornam propensas a gerar ritmos irregulares (Herweg et al, 2005; L’Allier, 2004; Bayés-Genís,
1995).
Analisando estes dados em conjunto, verifica-se que, apesar das arritmias induzidas
terem praticamente as mesmas características básicas (freqüência e duração), as induções de
taquiarritmias em átrio direito isolado de ratos normotensos ou hipertensos, com idade de 9-
10 meses, são mais difíceis em relação à indução em ratos normotensos de 4 meses de idade.
Este fato sugere que o(s) fatore(s) que leva(m) à menor susceptibilidade à arritmia nos átrios
direitos de SHR e de ratos normotensos pode(m) estar, pelo menos em parte, mediado(s) pelos
mesmos subsídios anti-arritmogênicos.
O fato dos átrios isolados estudados neste trabalho serem provenientes de animais de
9-10 meses de idade, ou seja, oriundos de ratos adultos maduros, sugere que alterações
cardíacas relacionadas ao envelhecimento já podem estar ocorrendo. Adicionalmente, as
alterações mais relevantes que ocorrem no tecido cardíaco do idoso, e que estão relacionadas
à propensão a arritmias, também ocorrem no miocárdio dos hipertensos (I Diretriz sobre
Cardiogeriatria, 2002). Estas modificações são:
• degradação das fibras de elastina nos vasos sangüíneos ocasionando
diminuição da elasticidade e maior rigidez;
• diminuição do número de miócitos e aumento de tamanho dos remanescentes;
• maior deposição de células adiposas;
• diminuição no número de células do sistema de condução e geração do
estímulo, com substituição por tecido adiposo e fibroso.
Assim, parece razoável a idéia de que o subsídio associado à menor susceptibilidade à
gênese de arritmias em átrio isolado de ratos normotensos de 9-10 meses e SHR poderia estar
relacionado ao remodelamento cardíaco que ocorre em ambos os casos. No entanto, ao
contrário do que ocorre para átrio direito, este remodelamento em outras regiões cardíacas
(átrio esquerdo e ventrículo esquerdo) aumenta a arritmogênese.
Outra importante alteração descrita na literatura sobre o coração idoso é a diminuição
da densidade de beta-adrenoceptores e colinoceptores muscarínicos (Swynghedauw, 1999).
Esta alteração também ocorre nos corações de indivíduos hipertensos. Como o protocolo de
indução proposto neste trabalho depende de uma descarga colinérgica que é disparada pela
eletroestimulação (Godoy et al, 1999), a “resistência” dos átrios mais velhos à indução de
arritmia pode, pelo menos em parte, estar relacionada a esta diminuição da densidade dos
colinoceptores muscarínicos.
Finalmente, a diminuição na Taxa de Sucesso de indução de arritmia observada ao
longo do experimento sugere que o tempo de isolamento do átrio e/ou o número de aplicações
da eletroestimulação podem estar, de alguma forma, levando à diminuição da vulnerabilidade
a taquiarritmias atriais no SHR de 9-10 meses.
4.2.3. Grupo Experimental: Átrio Isolado de SHR (4 meses)
Para viabilizar o estudo comparativo entre ratos normotensos de 4 meses e SHR nesta
mesma idade, realizamos alguns experimentos para caracterizar taquiarritmias induzidas no
átrio direito isolado de SHR com idade de 4 meses (tabela 6). Neste grupo experimental,
observamos que:
1. A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução de
taquiarritmias foi em média, 5 vezes o limiar atrial;
2. A taxa de sucesso (100%) foi a mesma na 1ª, 2ª e 3ª tentativas de indução.
Tabela 6. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado de SHR,
4 meses, na condição sem tratamento farmacológico, valores expressos como média ± erro
padrão.
N=4
1ª TENTATIVA
2ª TENTATIVA
3ª TENTATIVA
Freqüência Atrial (bpm)
197 ± 14
207 ± 22
215 ± 35
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
5,8 ± 0,3
5,0 ± 1,0
5,3 ± 1,0
Freqüência da Arritmia (bpm)
1163 ± 155
930 ± 114
866 ± 95
Duração (s)
22 à >60
10 à 55
34 à > 60
Taxa de Sucesso (%)
100
100
100
Taxa de Sucesso: razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi possível e o
número total de experimentos multiplicada por 100%.
Sabemos que para indução de taquiarritmia em átrio isolado de rato normotenso, nesta
mesma idade (4 meses), é necessária amplitude de estimulação, no mínimo, igual a 2 vezes o
limiar atrial (Godoy, 1999; Duarte, 2005). Portanto, menor que a do SHR nesta idade. Este
dado sugere que, a partir dos 4 meses de idade, o tecido atrial do SHR já pode estar
desenvolvendo, ou até mesmo já ter desenvolvido, alterações fisiológicas que reduzem sua
vulnerabilidade à taquiarritmia na idade de 9-10 meses. Ainda não encontramos na literatura
estudos que corroboram ou negam esta sugestão.
A taxa de sucesso em átrio isolado de SHR, 4 meses, é diferente daquela vista em
SHR com 9-10 meses de idade, para os quais esta taxa diminuiu com o tempo. Em átrio de
SHR de 4 meses, a taxa de sucesso é a mesma (100%) durante todo experimento sugerindo,
como nos normotensos de 9-10meses, que, apesar de desconhecermos o(s) fatores(s)
fisiológico(s) que leva(m) à proteção antiarrítmica atrial, este(s) mecanismo(s) parece(m)
não estar sendo afetado(s) pelo tempo do experimento e/ou pelo número de aplicação de
eletroestimulação, se o são, não resultam em proteção antiarrítmica neste caso.
4.3. Características das Taquiarritmias Induzidas em Átrio Isolado de
Ratos Normotensos e SHR - Após Tratamento Farmacológico
Nas tabelas 7, 8, 9, 10, 11 e 12 são apresentados os dados referentes à caracterização
das taquiarritmias induzidas em átrio isolado de ratos normotensos e de SHR, nas idades de 9-
10 meses e de 4 meses, submetidos à tratamento farmacológico para bloqueios dos receptores
colinérgico muscarínico e/ou adrenérgico. Os seguintes dados são apresentados:
1- Freqüência Atrial;
2- Amplitude de Estimulação;
3- Freqüência da Taquiarritmia;
4- Duração da Taquiarritmia e;
5- Taxa de Sucesso de Indução.
De maneira similar ao que ocorreu nos experimentos sem tratamento farmacológico,
exceto pela Amplitude da Estimulação e pela Taxa de Sucesso, todos os outros dados
constituem-se parâmetros que se comportaram essencialmente da mesma forma nos
experimentos, apesar dos diferentes tratamentos farmacológicos efetuados. Assim, tendo em
vista facilitar a compreensão destes resultados, fazemos a seguir uma descrição geral destes
parâmetros.
A Freqüência Atrial (169 a 229 bpm) e a Freqüência das Taquiarritmias (756 a 1200
bpm) não se alteraram significativamente (P>0,05), em relação à condição controle, nas
condições de tratamento do átrio com atropina (1 µM) e/ou propranolol (0,6 µM). Este fato
ocorreu tanto para átrio isolado de normotensos quanto para o de SHR.
As durações das taquiarritmias foram heterogêneas, variando de 1 segundo a mais de
60 segundos (taquiarritmias sustentadas). As taquiarritmias sustentadas foram cessadas após
um pulso único de tensão (com amplitude de 5 vezes o limiar atrial e duração de 5ms).
Sabe-se que atropina tem como efeito farmacológico típico aumentar a freqüência
atrial devido ao bloqueio de colinoceptores muscarínicos M
2
e que propranolol tem como
efeito diminuir a freqüência, devido ao bloqueio de β
1
-adrenoceptores. Contudo, não houve,
em relação à condição onde não havia a presença de fármaco, variação significativa (p>0,05)
da freqüência atrial nos átrios isolados de SHR na presença de atropina e/ou propranolol. Este
resultado ocorreu, possivelmente, devido à dessensibilização de β-adrenoceptores e
colinoceptores muscarínicos que normalmente ocorre nos corações de hipertensos
(Swynghedauw, 1999). A dessensibilização de β-adrenoceptores é explicada na literatura
como sendo resultado de um contato prolongado com o agonista (neste caso, noradrenalina)
que ocorre na hipertensão (Brody et al, 1997). Por outro lado, estudo realizado por Mansier et
al (1993), em corações hipertrofiados de ratos adultos, mostrou que a razão entre
colinoceptores muscarínicos e adrenoceptores não estava alterada, sugerindo um mecanismo
compensatório (Mansier et al, 1993). Adicionalmente, sabe-se também que na hipertensão
ocorre ativação simpática exacerbada (Esler, 2000). Portanto, a descarga adrenérgica
prolongada a que estes ratos hipertensos estão sujeitos pode explicar, pelo menos em parte, a
dessensibilização dos β-adrenoceptores. Esta adaptação cardíaca, ou seja, modificações da
sensibilidade ou do número de receptores β-adrenérgicos, ocorrem para atenuar os efeitos
inotrópicos das catecolaminas circulantes aumentadas, características da hipertensão
(Swynghedauw, 1999).
Por outro lado, tendo em vista que a freqüência atrial também não se modificou de
maneira significativa nas preparações de átrio isolado de animais normotensos de 9-10 meses
de idade (após tratamento com atropina e/ou propranolol), a dessensibilização de
adrenoceptores e colinoceptores muscarínicos não pode ser atribuída unicamente à
hipertensão, mas também à idade e possivelmente a outros fatores. Adicionalmente,
considerando outro ponto de vista, a não alteração na freqüência atrial, tanto em átrio isolado
de SHR quanto em normotensos, não pode ser atribuída unicamente à dessensibilização destes
receptores.
A seguir, fazemos uma descrição das características da arritmia que se modificaram
nos diferentes grupos experimentais que foram submetidos à tratamento farmacológico, ou
seja, descrições da Amplitude de Estimulação e da Taxa de Sucesso.
4.3.1- Grupo Experimental: Átrio Isolado de Ratos Normotensos (9-10 meses)
Após Bloqueio de Colinoceptores Muscarínicos
Na tabela 7 são apresentados os dados obtidos a partir do tratamento da preparação de
átrio isolado de animais normotensos, 9-10 meses, com atropina (1 µM). Observamos que:
1. A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução de
taquiarritmias foi em média de 4,6 vezes o valor do limiar atrial;
2. A taxa de sucesso foi de 100% nas condições controle, tratado e lavado.
Em átrio isolado de ratos normotensos de 9-10 meses de idade, submetidos ao
bloqueio muscarínico colinérgico, a amplitude de estímulo necessária para indução de
taquiarritmia foi igual à necessária para indução na condição controle. Por outro lado, foi
demonstrado que a atropina (1 µM) bloqueia a indução de taquiarritmia em átrio direito
isolado de ratos normotensos de 4 meses (Godoy et al, 1997; Zafalon, 2001, Duarte, 2005).
Portanto, o efeito do bloqueio colinérgico muscarínico no átrio de normotenso de 9-10 meses
de idade é distinto do efeito no átrio de normotenso de 4 meses. Ou seja, do ponto de vista de
melhorar a vulnerabilidade à arritmia, o bloqueio colinérgico, que é totalmente eficaz no
normotenso, de 4 meses, é totalmente ineficaz no normotenso de 9-10 meses.
A taxa de sucesso não se alterou neste grupo experimental, sugerindo que apesar de
desconhecermos o(s) mecanismo(s) fisiológico(s) que leva(m) à proteção antiarrítmica atrial,
este(s) mecanismo(s) parece(m) não estar sendo afetado(s) pelo bloqueio de colinoceptores
muscarínicos.
Tabela 7. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado de ratos
normotensos, 9-10 meses, na condição tratado com atropina (1,0 µM) (valores expressos
como média ± erro padrão).
N=5 CONTROLE TRATADO LAVADO
Freqüência Atrial (bpm)
216 ± 16
229 ± 14
210 ± 19
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
5,0 ± 1,1
4,6 ± 0,5
4,7 ± 0,9
Freqüência da Arritmia (bpm)
883 ± 83
894 ± 49
756 ± 57
Duração da Arritmia (s)
3 à >60
4 à 43
4 à > 60
Taxa de Sucesso (%)
100
100
100
Taxa de Sucesso: definida como a razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi
possível e o número total de experimentos, multiplicada por 100%.
4.3.2- Grupo Experimental: Átrio Isolado de Ratos Normotensos (9-10 meses)
Após Bloqueio de β
ββ
β-Adrenoceptores
Na tabela 8 são apresentados os dados obtidos a partir do tratamento da preparação de
átrio direito isolado, de animais normotensos, 9-10 meses de idade, com propranolol (0,6
µM). Observamos que, na presença de propranolol:
1. A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução de
taquiarritmias foi em média de 5,2 vezes o valor do limiar atrial;
2. A taxa de sucesso foi de 100% nas condições controle, tratado e lavado.
A amplitude necessária para indução de taquiarritmia após bloqueio de adrenoceptores
é igual à amplitude necessária para indução no átrio isolado de rato normotenso sem
tratamento farmacológico. A presença de propranolol no banho de perfusão também não
promove este tipo de alteração nas preparações de átrio isolado de animais normotensos na
faixa etária de 4 meses (Godoy et al, 1999), o que mostra haver um papel pouco expressivo do
bloqueio β-adrenérgico sobre a vulnerabilidade à arritmia nos dois casos.
A taxa de sucesso não se alterou neste grupo experimental. Este dado sugere que,
apesar de desconhecermos o(s) mecanismo(s) fisiológico(s) que leva(m) à proteção
antiarrítmica atrial, este(s) mecanismo(s) parece(m) não estar sendo afetado(s) pelo bloqueio
de β-adrenoceptores.
Tabela 8. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado de ratos
normotensos, 9-10 meses, na condição tratado com propranolol (0,6 µM), valores expressos
como média ± erro padrão.
N=5 CONTROLE TRATADO LAVADO
Freqüência Atrial (bpm)
207 ± 11 196 ± 18 204 ± 5
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
6,0 ± 0,9 5,2 ± 0,5 5,0 ± 0,5
Freqüência da Arritmia (bpm)
1112 ± 111 856 ± 67 1200 ± 171
Duração da Arritmia (s)
1 à >60 8 à >60 5 à 19
Taxa de Sucesso (%)
100 100 100
Taxa de Sucesso: razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi possível e o
número total de experimentos, multiplicada por 100%.
4.3.3- Grupo Experimental: Átrio Isolado de Ratos Normotensos (9-10 meses)
Após Bloqueio de Colinoceptores Muscarínicos e β
ββ
β-Adrenoceptores
Na tabela 9 são apresentados os dados obtidos a partir do tratamento da preparação de
átrio direito isolado, de animais normotensos, de 9-10 meses, com propranolol (0,6µM) e
atropina (1,0 µM) simultaneamente. Observamos que:
1. A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução de
taquiarritmias foi em média de 4,2 vezes o valor do limiar atrial;
2. A taxa de sucesso de indução de taquiarritmia foi menor (86%) na presença
simultânea de atropina (1 µM) e propranolol (0,6 µM) em relação a esta taxa
na ausência de tratamento farmacológico (100%), verificada nas condições
controle e lavado.
A amplitude de estimulação necessária para indução de taquiarritmia em átrio isolado
de rato normotenso, 9-10 meses de idade, após tratamento com atropina e propranolol não é
estatisticamente diferente (p>0,05) daquela necessária para indução na condição controle.
Verifica-se, portanto, que o tratamento da preparação de átrio isolado de rato normotenso, 9-
10 meses, com atropina e propranolol não impossibilita a indução de taquiarritmia. Isto difere
substancialmente do que é verificado no átrio isolado de rato normotenso de 4 meses, nos
quais o bloqueio simultâneo β-adrenérgico e colinérgico muscarínico impede a indução de
taquiarriatmia (Godoy et al, 1999). Estes resultados mostram haver efeito da idade sobre a
vulnerabilidade à arritmia atrial, sendo este efeito associado, pelo menos em parte, a
alterações nas modulações colinérgica muscarínica e β- adrenérgica.
Dado o número de experimentos (N=7), a diminuição da taxa de sucesso (de 100%
para 86%) após os bloqueios β-adrenérgico e colinérgico muscarínico simultâneos, pode ser
considerada como sendo uma diminuição discreta. Isto sugere que o(s) fatore(s) fisiológico(s)
atrial(is) que, supostamente, promoveria(m) proteção à tentativa de indução de arritmias por
estimulação elétrica, estão pouco potencializados nesta condição em relação ao controle. O
efeito simultâneo dos bloqueios β-adrenérgico e colinérgico muscarínico também é reversível,
já que na condição lavado a taxa de sucesso de indução retorna a 100%.
Tabela 9. Características das tentativas de indução de taquiarritmia em átrio isolado de ratos
normotensos, 9-10 meses, na condição tratado com atropina (1,0 µM) e propranolol (0,6
µM), valores expressos como média ± erro padrão.
N=7
CONTROLE TRATADO LAVADO
Freqüência Atrial (bpm)
222 ± 15 210 ± 16 211 ± 27
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
5,3 ± 0,7 4,2 ± 0,4 4,4 ± 0,5
Freqüência da Arritmia (bpm)
1053 ± 69 832 ± 119 865 ± 40
Duração da Arritmia (s)
9 à >60 1 à >60 3 à >60
Taxa de Sucesso (%)
100 86 100
Taxa de Sucesso: razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi possível e o
número total de experimentos, multiplicada por 100%.
4.3.4- Grupo Experimental: Átrio Isolado de SHR (9-10 meses)
Após Bloqueio de Colinoceptores Muscarínicos
Na tabela 10 são apresentados os dados obtidos a partir do tratamento da preparação
de átrio direito isolado de SHR, 9-10 meses de idade, com atropina (1 µM). Neste grupo
experimental, observamos que, na presença de atropina:
1. A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução de
taquiarritmia foi em média de 5,8 vezes o valor do limiar atrial, ou seja,
próxima à necessária para indução na condição sem tratamento farmacológico
(média de 5,4 vezes o limiar atrial – ver 2ª tentativa de indução na tabela 6);
2. A taxa de sucesso de indução de taquiarritmias foi menor nas condições tratado
com atropina (95%) e lavado (90%) em relação a esta taxa na condição
controle (100%).
Após bloqueio colinérgico muscarínico, em átrio isolado de SHR de 9-10 meses de
idade, a amplitude necessária para indução foi equivalente à amplitude necessária para
indução em átrio isolado de normotensos de 9-10 meses, após o mesmo bloqueio. Diferente
do que ocorre para átrio de ratos normotensos de 4 meses de idade, a atropina não produziu
efeito antiarrítmico em SHR com 9-10 meses de idade, o que sugere que há alterações
relacionadas aos receptores colinérgicos no SHR, em relação ao normotenso.
Vale ressaltar que na presença de atropina, em apenas um caso, mesmo aplicando-se
trem de estímulos com amplitude de pulsos igual a 12 vezes o valor do limiar atrial (ou até
atingir o limite da instrumentação utilizada), não foi possível induzir taquiarritmia. Este fato
difere discrepantemente do encontrado em ratos normotensos de 4 meses de idade, onde a
taxa de sucesso na presença de atropina é zero (Godoy et al, 1997; Duarte, 2005). Contudo,
como em ambos os casos, na condição controle, tem-se taquiarritmia com características
similares (freqüência e duração), os dados sugerem que o mecanismo arritmogênico é similar
para átrio de SHR e de normotensos, mas que este mecanismo no rato hipertenso e no rato
normotenso com 9-10 meses pode estar sendo influenciado de maneira distinta da dos
normotensos de 4 meses de idade.
Tabela 10. Características das tentativas de indução de taquiarritmias em átrio isolado de
SHR, 9-10 meses, na presença de atropina (1 µM) (valores expressos como média ± erro
padrão).
N=20 CONTROLE TRATADO LAVADO
Freqüência Atrial (bpm)
203 ± 8 201 ± 8 208 ± 8
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
4,6 ± 0,3* 5,8 ± 0,4* 4,9 ± 0,6*
Freqüência da Arritmia (bpm)
1106 ± 54 932 ± 56 1012 ± 45
Duração da Arritmia (s)
2 a >60 8 a >60 2 a >60
Taxa de Sucesso (%)
100 95 90
Taxa de Sucesso: definida como a razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi
possível e o número total de experimentos, multiplicada por 100%.
* as médias são estatisticamente diferentes entre si (análise de variância ANOVA);
4.3.5- Grupo Experimental: Átrio Isolado de SHR (9-10 meses)
Após Bloqueio de β
ββ
β-Adrenoceptores
Na tabela 11 são apresentados os dados obtidos a partir do tratamento da preparação
de átrio direito isolado de SHR com propranolol (0,6 µM). Observamos que, na presença de
propronolol:
1. A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução de
taquiarritmias foi em média de 6,1 vezes o valor do limiar atrial;
2. A taxa de sucesso de indução de taquiarritmia foi menor nas condições tratado
com propranolol (80%) e lavado (93%), em relação a esta taxa na ausência de
tratamento farmacológico (100%), verificada na condição controle.
A amplitude de estímulo necessária para indução após tratamento da preparação com
propranolol não difere estatisticamente do valor de amplitude de pulso necessária para
indução de taquiarritmia na condição controle (p>0,05). Isto foi verificado também nos
experimentos com átrio isolado de normotensos, 9-10 meses de idade. Estes resultados estão
em concordância com os de estudo anterior, os quais mostram que a indução de taquiarritmia
em átrio isolado de ratos Wistar de 4 meses também não se altera após tratamento com
propranolol, sendo a indução atingida da mesma forma que foi no controle (Godoy et
al,1999).
A taxa de sucesso de indução após tratamento com propranolol foi menor (80%) que a
obtida na condição controle. Isto indica haver um discreto efeito antiarrítmico na presença de
0,6 µM de propranolol no átrio de SHR. Neste sentido, Noord et al (2004), mostraram que β-
bloqueadores previnem a recorrência sub-aguda de fibrilação atrial persistente após
cardioversão apenas em pacientes com hipertensão, não prevenindo a ocorrência em
normotensos.
Ainda não foi esclarecido efeito antiarrítmico do β-bloqueador somente na presença de
hipertensão, porém, foi sugerido que a recorrência de fibrilação atrial sub-aguda no hipertenso
deve ser adrenérgica-dependente e ocasionada por outros fatores nos normotensos (Noord et
al, 2004).
Tabela 11. Características das tentativas de indução de taquiarritmias em átrio isolado de
SHR, 9-10 meses, na presença de propranolol (0,6µM) (valores expressos como média ± erro
padrão).
N=16 CONTROLE TRATADO LAVADO
Freqüência Atrial (bpm)
209 ± 9 171 ± 9 169 ± 7
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
5,3 ± 0,4 6,1 ± 0,6 5,8 ± 0,3
Freqüência da Arritmia (bpm)
1117 ± 70* 895 ± 58* 862 ± 89*
Duração da Arritmia (s)
2 a >60 3 a >60 15 a >60
Taxa de Sucesso (%)
100 80 93
Taxa de Sucesso: razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi possível e o
número total de experimentos, multiplicada por 100%.
* as médias são estatisticamente diferentes entre si (análise de variância ANOVA).
4.3.6- Grupo Experimental: Átrio Isolado de SHR (9-10 meses)
Após Bloqueio de Colinoceptores Muscarínicos e β
ββ
β-Adrenoceptores
Na tabela 12 são apresentados os dados das preparações de átrio isolado de SHR após
o tratamento simultâneo com atropina (1 µM) e propranolol (0,6 µM). Observamos que, na
presença de atropina e propranolol:
1. A amplitude mínima do pulso do trem de estímulos necessária para indução de
taquiarritmias foi em média de 4,9 vezes nos átrios isolados de SHR;
2. A taxa de sucesso de indução de taquiarritmia foi menor na condição tratado
com atropina e propranolol (44%) e na condição lavado (63%) em relação a
esta taxa na condição controle (94%).
A amplitude de estímulo necessária para indução de taquiarritmia em átrio de SHR, 9-
10 meses, após bloqueio colinérgico muscarínico e β-adrenérgico é igual à amplitude
necessária para indução nos experimentos sem tratamento farmacológico. Porém, em quase
metade dos experimentos, mesmo utilizando amplitude de até 12 vezes o limiar atrial, não
conseguimos indução de taquiarritmia.
A taxa de sucesso de indução de taquiarritmia no átrio isolado do SHR sob bloqueio
de colinoceptores muscarínicos e β-adrenoceptores é significativamente menor (44%, ou seja,
7 induções em 16 experimentos), em relação à condição sem tratamento farmacológico
(95%), tratado somente com atropina (95%) ou somente com propranolol (80%). Isto sugere
que para haver indução de taquiarritmias em ratos hipertensos são necessárias alterações
simpáticas e parassimpáticas na maioria dos casos. Por outro lado, outras alterações,
possivelmente estruturais (ex. hipertrofia cardíaca) ou relacionadas a outras substâncias
liberadas pelo tecido atrial, podem estar sendo suficientes para facilitar a indução de
taquiarritmias visto que mesmo frente ao bloqueio de β-adrenoceptores e colinoceptores
muscarínicos, houve indução de taquiarritmia em 44% dos átrios testados.
Estes dados dão subsídios e indícios adicionais a resultados encontrados na literatura
que atribuem a gênese de arritmias em indivíduos hipertensos não somente à função autônoma
alterada, mas também a alterações estruturais miocárdicas que geram modificações
eletrofisiológicas importantes e passíveis de iniciar circuitos reentrantes (Yildirir et al, 2002).
Tabela 12. Características das tentativas de indução de taquiarritmias em átrio isolado de
SHR, 9-10 meses, na presença de atropina (1 µM) e propranolol (0,6 µM). Valores expressos
como média ± erro padrão.
N=16 CONTROLE TRATADO LAVADO
Freqüência Atrial (bpm)
183 ± 6 170 ± 7 175 ± 13
Amplitude de Estimulação (Múltiplo de LA)
5,3 ± 0,4 4,9 ± 0,7 6,3 ± 0,7
Freqüência da Arritmia (bpm)
1194 ± 63 932 ± 56 1009 ± 92
Duração da Arritmia (s)
10 a >60 3 a >60 3 a >60
Taxa de Sucesso (%)
94 44 63
Taxa de Sucesso: razão entre o número de experimentos em que a indução de taquiarritmia foi possível e o
número total de experimentos, multiplicada por 100%.
Para possibilitar uma análise mais elucidativa dos resultados obtidos neste trabalho,
apresentamos (tabela 13) um resumo dos dois parâmetros que efetivamente se modificaram
nos experimentos efetuados neste trabalho, ou seja, das amplitudes de estimulação necessárias
para indução de taquiarritmia e das taxas de sucesso de indução de taquiarritmias. São
apresentados os parâmetros referentes aos experimentos com átrio isolado de SHR e
normotensos nas faixas etárias de 4 meses e de 9-10 meses, nas condições: sem tratamento
farmacológico e após tratamento farmacológico.
A partir da análise da tabela 13, observa-se, e enfatiza-se, a impossibilidade de
indução de arritmia toda a vez que há bloqueio colinérgico muscarínico nos átrios de ratos
normotensos de 4 meses, e desta impossibilidade não só não ocorrer em normotensos e SHR,
ambos de 9-10 meses de idade, mas também ser possível induzir-se arritmia em 100% dos
casos estudados. Estes resultados dão subsídios experimentais para idéia de que a idade do
animal e a hipertensão são fatores que tem papéis importantes sobre os efeitos da modulação
colinérgica muscarínica na arritmogênese atrial.
Por outro lado, verifica-se na figura 8 uma queda importante na Taxa de Sucesso de
indução de taquiarritmias frente ao bloqueio simultâneo da modulação simpática e
parassimpática. Isto sugere que neste mecanismo arritmogênico há a influência de outros
fatores desconhecidos, ainda mais complexos, associados ao efeito da modulação autonômica
do coração.
Finalmente, tomados juntos, apesar de nossos resultados não permitirem a explicação
do mecanismo arritmogênico atrial associado à hipertensão, eles fornecem subsídios
experimentais importantes para sua elucidação. Verificamos experimentalmente que, seja qual
for o mecanismo responsável primariamente pela arritmogênese atrial de ratos maduros
normotensos ou hipertensos, este não pode ser atribuído principalmente a uma descarga
colinérgica (como ocorre no rato normotenso de 4 meses). Para este mecanismo, deve-se
considerar também, e no mínimo, os possíveis efeitos das alterações tanto na modulação
simpática como na parassimpática, associadas às modificações nas estruturas cardíacas e à
idade do animal.
Esperamos, em última análise, ter contribuído com o aprofundamento do estudo e do
tratamento de arritmias atriais relacionadas à condição de hipertensão, notadamente no que se
refere ao papel da modulação autonômica.
Tabela 13. Amplitude de Estimulação necessária par indução de taquiarritmia e Taxa de Sucesso de indução de taquiarritmia, obtidas em
átrio isolado de ratos normotensos e SHR, em diferentes condições experimentais e em diferentes idades.
CONTROLE
ATROPINA PROPRANOLOL ATROPINA+PROPRANOLOL
Normotenso
SHR
Normotenso
SHR
Normotenso
SHR
Normotenso
SHR
4 m 9-10 m 4 m 9-10 m
4 m 9-10 m
4 m 9-10 m
4 m 9-10 m 4 m 9-10 m
4 m 9-10 m 4 m 9-10 m
Amplitude
de
Estimulação*
2 5 5 5 Não
induz
5 ** 5 2 5 ** 5 não induz 5 ** 5
Taxa
De Sucesso
(%)
100 86 100 95 0 100 ** 95 100 100 ** 80 0 86 ** 44
Controle = sem tratamento farmacológico. Fármacos do tratamento farmacológico: atropina (1,0 µM) e propranolol (0,6 µM). 4 m e 9-10 m representam,
respectivamente, idade do rato de 4 meses e de 9-10 meses.
* A amplitude de estimulação está expressa como múltiplo de limiar atrial.
** Dados não disponíveis.
Figura 8. Taxa de Sucesso de indução de taquiarritmias em SHR nas condições: sem
tratamento farmacológico, tratado com atropina (1 µM), com propranolol (0,6µM) e com
atropina (1 µM) + propranolol (0,6µM).
40
60
80
100
Controle (sem
droga)
Atropina Propranolol Atropina e Propranolol
Taxa de sucesso (%)
5. CONCLUSÕES
1- Para ratos normotensos de 9-10 meses de idade temos que:
a. A vulnerabilidade à taquiarritmia atrial é menor que a de
normotensos de 4 meses de idade.
b. A vulnerabilidade à taquiarritmia atrial equivale-se à de
SHR de 4 meses ou à de SHR de 9-10 meses.
2- Para átrio direito isolado de SHR e de ratos normotensos, com idade de 9-10
meses, temos que:
a. O bloqueio colinérgico pela atropina não resulta em
efeito antiarrítmico, como ocorre em átrios isolados de
ratos normotensos de 4 meses;
b. A ação combinada dos bloqueios colinérgico
muscarínico e β-adrenérgico resulta na diminuição da
vulnerabilidade à arritmia atrial, sendo este fato mais
evidente no SHR.
3- Apesar da dessensibilização colinérgica e adrenérgica, normalmente
atribuída ao SHR em relação ao normotenso, os efeitos dos bloqueios
colinérgico muscarínico E/OU adrenérgico sobre a freqüência atrial no SHR
não difere dos efeitos destes bloqueios sobre a freqüência atrial no rato
normotenso.
Em suma:
1- A arritmogênese atrial em SHR é modulada pelo sistema autonômico
de maneira distinta daquela observada em ratos normotensos e;
2- Existem outros fatores além da dessensibilização dos adrenoceptores
e colinoceptores muscarínicos, como por exemplo, a idade do animal,
que poderiam afetar os efeitos da modulação autonômica sobre a
arritmogênese atrial no SHR.
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