Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion
OBJECT To clarify the effects of cold water immersion on the canine cardiac function and how to prevent the immersed hypothermic ventricular fibrillation. METHODS 7 normal male dogs, which were randomly divided into two groups, the experimental (3, each with 2.5mg/kg nimodipine) and the control (4),...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Актуальні проблеми транспортної медицини |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
2011
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138085 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion / Chengxiang Lei, Jiangzhou Ding, Gaochao Si, Hui Zhang, Wei Zhu, Zhiyong Peng, Wei Wang // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2011. — № 4 (26). — С. 133-138. — Бібліогр.: 7 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860243477106786304 |
|---|---|
| author | Chengxiang Lei Jiangzhou Ding Gaochao Si Hui Zhang Wei Zhu Zhiyong Peng Wei Wang |
| author_facet | Chengxiang Lei Jiangzhou Ding Gaochao Si Hui Zhang Wei Zhu Zhiyong Peng Wei Wang |
| citation_txt | Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion / Chengxiang Lei, Jiangzhou Ding, Gaochao Si, Hui Zhang, Wei Zhu, Zhiyong Peng, Wei Wang // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2011. — № 4 (26). — С. 133-138. — Бібліогр.: 7 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Актуальні проблеми транспортної медицини |
| description | OBJECT To clarify the effects of cold water immersion on the canine cardiac function and how to prevent the immersed hypothermic ventricular fibrillation. METHODS 7 normal male dogs, which were randomly divided into two groups, the experimental (3, each with 2.5mg/kg nimodipine) and the control (4), were immersed in cold water at 6 ± 1!. The polygraph system was used to record the cardiac function and the transmission electron microscope was involved to study the ultrastructure changes of myocardium. The activity levels of Na⁺:K⁺:ATPase and Ca²⁺:ATPase were measured by means of Elisa. RESULTS As the canine core temperature going down, it was noted that the left ventricular pressure peak value (LVSP), and the isovolumetric contraction phase maximal ascending/descending velocity ( ± dP/dtmax) decreased evidently, with a prolonged Q:T duration, and that hypothermic J waves were found subsequently. The activities of Na⁺:K⁺:ATPase and Ca²⁺ATPase were both inhibited. There came rapid ventricular arrhythmia with the control dogs, while not with the experimental. CONCLUSIONS The hypothermia would result in the weakening of canine cardiac function, moreover, the appearance of J wave might be followed by the occurrence of hypothermic ventricular fibrillation. The results also suggested that nimodipine might have a potential to prevent immersed hypothermic ventricular fibrillation.
Для уточнення наслідків занурення в холодну воду на функції серця собак і запобігання викликаної гіпотермією фібриляції шлуночків 7 нормальних псів, які були випадковим чином розділені на дві групи (дослідну і контрольну), були занурені в холодну воду при 6 ± 1 ° С. Тварини експериментальної групи попередньо отримали 2,5 мг/кг німодипіну. Для запису функції серця використовували систему поліграф. Для дослідження ультраструктури змін міокарда використовували просвічуючу електронну мікроскопію. Рівні активності Na⁺/K⁺АТФази і Ca²⁺:АТФази були виміряні за допомогою ELISA.При падінні температури тіла собак було відзначено, що пікове значення тиску лівого шлуночка (LVSP) та ізоволюметрічна фаза скорочення максимального зростання/убування швидкості зменшилася. Активності Na⁺/K⁺:АТФази і Ca²⁺:АТФази знижувалися. При цьому у контрольних собак спостерігалася, а у досвідчених не спостерігалася швидка шлуночкова аритмія. Показано, що гіпотермія може призвести до ослаблення функції серця собак, крім того, за появою J хвилі може послідувати виникнення викликаної гіпотермією фібриляції шлуночків. Результати дозволяють припустити, що німодипін, можливо, здатний запобігти фібриляції шлуночків, яка викликана гіпотермією.
Для уточнения последствий погружения в холодную воду на функции сердца собак и предотвращения вызванной гипотермией фибрилляции желудочков 7 нормальных кобелей, которые были случайным образом разделены на две группы (опытную и контрольную), были погружены в холодную воду при 6 ± 1 °С. Животные экспериментальной группы предварительно получили 2,5 мг/кг нимодипина. Для записи функции сердца использовали систему полиграф. Для исследование ультраструктуры изменений миокарда использовали просвечивающую электронную микроскопию. Уровни активности Na⁺/K⁺:АТФазы и Ca²⁺:АТФазы определяли с помощью ELISA. При падении температуры тела собак было отмечено, что пиковое значение давления левого желудочка (LVSP) и изоволюметрическая фаза сокращения максимального возрастания/убывания скорости уменьшилась. Активности Na⁺/K⁺:АТФазы и Ca²⁺:АТФазы снижались. При этом у контрольных собак наблюдалась, а у опытных не наблюдалась быстрая желудочковая аритмия. Показано, что гипотермия может привести к ослаблению функции сердца собак, кроме того, за появлением J волны может последовать возникновение вызванной гипотермией фибрилляции желудочков. Результаты позволяют предположить, что нимодипин, возможно, способен предотвратить фибрилляции желудочков, вызванные гипотермией.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:33:05Z |
| format | Article |
| fulltext |
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (26), 2011
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (26), 2011 г.
133
Hypothermia is subnormal tempera:
ture within the central body. The lowering
of the body temperature occurs as the
body is robbed of heat by the surround:
ings. Normal body core temperature is
37.0°C. Shivering and the sensation of
cold can begin when the body tempera:
ture lowers to approximately 35.8°C [1].
Amnesia can begin to set in at approxi:
mately 34.4°C. When the core temperature
drops below 32.2°C significant hypother:
mia begins, with unconsciousness at
30.0°C. Death may occur at approximate:
ly 26.1°C.
Immersion hypothermia should be
considered part of most dive accidents
and the boating accidents. Water con:
ducts body heat away up to 25:26 times
faster than air of the same temperature
[2]. When a person is immersed in cold
water, their skin and nearby tissues cool
rapidly, while it may take some minutes
before the temperature of the heart and
brain starts to drop. Hypothermia may be
mild, moderate, or severe. The presenta:
tion may range from shivering and pilo:
erection (“goosebumps”), to profound
confusion, irreversible coma and death.
On immersion in very cold water,
there is sudden hyperventilation, an invol:
untary gasp, and a varying amount of div:
ing response follows. The diving response
consists of a slowing of the heart beat, a
decrease or cessation of respiration and
a dramatic change in the circulation of the
blood with circulation only to the most in:
ner core of the body, the heart, lungs and
brain. Then dangerous life:threatening
heart rhythms develop which are hard to
reverse. Therefore, immersion hypother:
mia is a severe clinical syndrome [3].
Cold water immersion victims have
been fully resuscitated when treated care:
fully with a variety of rewarming tech:
niques ranging from warm blankets to
complete cardiopulmonary bypass tech:
UDC 612.08:612.17
CHARACTERIZATION ON THE CARDIAC FUNCTION OF
HYPOTHERMIC DOGS FROM COLD WATER IMMERSION
Chengxiang Lei, Jiangzhou Ding, Gaochao Si, Hui Zhang, Wei Zhu,
Zhiyong Peng, Wei Wang
Institute of Naval Medicine, Shanghai 200433, China; e:mail: cxlei@189.cn.
OBJECT To clarify the effects of cold water immersion on the canine cardiac function
and how to prevent the immersed hypothermic ventricular fibrillation. METHODS 7 normal
male dogs, which were randomly divided into two groups, the experimental (3, each with
2.5mg/kg nimodipine) and the control (4), were immersed in cold water at 6 ± 1!. The
polygraph system was used to record the cardiac function and the transmission electron
microscope was involved to study the ultrastructure changes of myocardium. The activity
levels of Na+:K+:ATPase and Ca2+:ATPase were measured by means of Elisa. RESULTS As
the canine core temperature going down, it was noted that the left ventricular pressure
peak value (LVSP), and the isovolumetric contraction phase maximal ascending/descending
velocity ( ± dP/dt
max
) decreased evidently, with a prolonged Q:T duration, and that
hypothermic J waves were found subsequently. The activities of Na+:K+:ATPase and Ca2+:
ATPase were both inhibited. There came rapid ventricular arrhythmia with the control dogs,
while not with the experimental. CONCLUSIONS The hypothermia would result in the
weakening of canine cardiac function, moreover, the appearance of J wave might be followed
by the occurrence of hypothermic ventricular fibrillation. The results also suggested that
nimodipine might have a potential to prevent immersed hypothermic ventricular fibrillation.
Keywords: cardiac function; cold water immersion; hypothermia; nimodipine
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (26), 2011 г.
134
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (26), 2011
niques in major hospitals. However, once
there is a hypothermic ventricular fibrilla:
tion, it is hard to have a better treatment.
The mortality rate is between 60%:80%.
This work focused on the effects of cold
water immersion on the canine cardiac
function and on the prevention of im:
mersed hypothermic ventricular fibrilla:
tion.
1. Materials and methods
1.1. Experimental animals
7 male adult crossbred dogs of 1 to
2 years of age, weighing 20 to 25 kg each,
were obtained from the Center of Exper:
imental Animals, INM, China. The dogs
were randomly divided into two groups,
the experimental (n = 3) that received ni:
modipine (25 mg/25 ml) via cardiac cath:
eter before immersion and the control (n
= 4) that received no treatment. All animals
showed normal appearance and activity.
Animal surgical procedures and experi:
mental protocol were approved by the
Animal Care and Use Committee of INM,
China.
1.2. Equipments and reagents
The polygraph system (RM:6000)
was from Nihon Kohden; the transmission
electron microscope(H:700) was from Ja:
pan’s Hitachi Company; The UV:VIS spec:
trophotometer (756MC) was from Shang:
hai Third Analyses Instrument Factory, and
the measuring reagent kits were pur:
chased from Nanking Jiancheng Biologi:
cal Engineering Research Institute.
1.3. Animal model and Experimental
condition
The dogs were anesthetized with 5%
pentobarbital sodium (25 mg/kg body
weight, iv) before the whole body wimmer:
sion in 6 ± 1 °C water. The rectal temper:
ature was monitored. The cold water im:
mersion was performed in Low Tempera:
ture Environmental Simulation System,
INM, China. The water temprature was 6
± 1 °C, while the environmental temprature
was 23 ± 1 °C.
1.4. Cardiac function measuring
The polygraph system was used to
record the cardiac function, including 2:
lead electrocardiograms, heart rate, left
ventricular pressure peak value (LVSP), is:
ovolumetric contraction phase maximal
ascending/descending velocity (± dP/dt:
max
), and hypothermic J waves.
1.5. Myocardial ultrastructure observing
Fresh apical myocardial tissues (1
mm3) were excised from the anterior wall
of the left ventricle at 4°C after ventricular
fibrillation. Tissues were fixed with 3% glu:
teraldehyde and postfixed with 1% osmi:
um tetroxide. After dehydration with a
graded series of ethanol concentrations,
the specimens were embedded in epon
resin. Ultrathin sections were stained with
lead citrate and uranyl acetate. The ultra:
structural changes of myocardial tissue
were observed under a transmission elec:
tron microscope (H.7000, Japan).
1.6. Assay of enzymatic activities
The activity levels of Na+:K+:ATPase
and Ca2+:ATPase were measured by
means of Elisa according to the instruc:
tion of the measuring reagent kits.
1.7. Statistical analysis
Data are shown as mean ± SE unless
otherwise indicated. Statistical analysis
was performed using SPSS11.0 with T
test. P:values <= 0.05 were considered
significant.
2. Results
2.1. Occurring of ventricular fibrillation
The lead II ECG were recorded be:
fore and during cold water immersion. The
ECG recorded before immersion was a
normal one without J wave (Fig.1A). When
the core temprature dropped to 35 °C, the
physiological indexes showed no signifi:
cantly abnomity. When the core tempra:
ture dropped to 25 °C, there came ventric:
ular block, wide QRS, long P:R interval,
elevated S:T Segment, and even J wave
(Fig. 1B). Then arrhythmia was noted, nor
did spontaneous ventricular fibrillation.
However, When the core temprature
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (26), 2011
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (26), 2011 г.
135
dropped down to 21 °C, there presented
ventricular fibrillation with a reduced int:
racardiac pressures and a near equaliza:
tion of diastolic and systolic pressures. All
the dogs of the control suffered from ven:
tricular fabrillation at about 21 °C, while
those of the experimental did not. The
ventricular fibrillation durations were 8, 7,
7 and 5 minutes relatively before the car:
diac arrest, while the core tempratures of
dogs were 21.3, 20.5, 20.0 and 19.0 °C ac:
cordingly. It suggested that short ventric:
ulat fibrillation might lead to a cardiac
arrest with lower core temprature.
2.2. Myocardial ultrastructure
Under transmission electron micros:
copy, the myocardial ultrastructure of the
dogs with ventricular fibrillation was mag:
nified 5000 and 10000 times, which
showed that sarcoplasmic reticulum lightly
enlarged in the exterior of muscle bundles.
Most mitochondria were found edema:like
or collapsed in appearance and some
even showed abnormal representation
such as vacuolization.
2.3 Change of cordis function indexes.
The RM:6000 polygraph system was
used to record the cordis function and the
cardiac physiological indexes are listed in
Table 1 and 2. Compared with the case it:
self before and after cold water immer:
sion, LVSP, ± dP/dt
max
reduced evidently (P
< 0.05 or P < 0.01), while R:dP/dt
max
rised
evidently (P < 0.01). Compared the exper:
imental with the control, there were an ob:
vious discrepancy, and when the core tem:
prature dropped to about 21 °C, there were
still an obvious difference with ± dP/dt
max
.
2.4. Activities of Na+&K+&ATPase and
Ca2+&ATPase
The activities of Na+:K+:ATPase and
Ca2+:ATPase were measured by means of
Elisa before coldwater immersion and at
21 °C core temprature(Table 3). The data
showed that both of the activities of Na+:
K+:ATPase and Ca2+:ATPase decreased
evidently (P < 0.05) when immersion hy:
pothermia happened.at 21°C, which im:
plied the two ATPases were inhibited.
Compared with the control, the experi:
mental presented that the activities of Na+:
K+:ATPase descended evidently(P < 0.05),
while the activities of Ca+: ATPase had no
significantly difference(P > 0.05).
3. Discussion
Hypothermia is commonly found in
accidents on land and at sea, which can
result from exposure to a cold environment
(e.g., accidental drowning) or it can be in:
Fig. 1. The lead II ECG before and during cold water im-
mersion. The arrow represents J wave.
(A), ECG before immersion;
(B), ECG at 25 °C core temperature
Fig. 2. Myocardial ultrastructure of dogs with ventricular fibrillation
(A), x 5000 times; (B), x 10000 times
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (26), 2011 г.
136
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (26), 2011
duced and used as a brain protection
strategy (e.g., therapeutic hypothermia).
The cold water immersion can result in hy:
potherima, with witch one common ECG
presentation is the J wave [4], which is re:
lated to the altered cellular activities dur:
ing hypothermia. In this experiment, there
were J waves observed in dogs subjected
to cold water immersion. The heart fre:
quently exhibited ventricular arrhythmia
after J wave. When the core temprarue
descended down to (21 ± 2)!, there came
the ventricular fibrillation. Under transmis:
sion electron microscopy, the mycardial
ultrastructure of the dogs with ventricular
fibrillation presented that sarcoplasmic
reticulum lightly enlarged in the exterioer
of muscle bundles. Most mitochondria
were found edema:like or collapsed in
appearance and some
even showed abnormal
representation such as
vacuolization. This sug:
gested that cold tem:
prarue might lead injury
to the myocardium sig:
nificantly.
Ventricular fibrilla:
tion is a condition in
which there is uncoordi:
nated contraction of the
cardiac muscle of the
ventricles in the heart,
making them quiver
rather than contract
properly. Ventricular fi:
brillation is a severely
abnormal heart rhythm
(arrhythmia) that can be
life:threatening. The
condition results in car:
diogenic shock, cessa:
tion of effective blood
circulation, and sudden
cardiac death will result
in a matter of minutes.
So ventricular fibrillation
requires prompt Basic
Life Support interven:
tions.
With cold water immersion, the ap:
pearance of J wave and the ventricular fi:
brillation might be relative to Ca2+ metab:
olism, as reported that the reduced sar:
coplasmic reticulum Ca2+:ATPase activity
is a major determinant of reduced con:
tractility in heart failure [5]. The mecha:
nisms behind this include transient cellu:
lar Ca2+ overload, or/and reduced avail:
ability of Ca2+:ATPase activity or a reduced
myofilament responsiveness to Ca2+. Ni:
modipine is a 1,4:dihydropyridine calcium
channel blocker[6]. The contractile pro:
cesses of smooth muscle cells are depen:
dent upon calcium ions, which enter these
cells during depolarization as slow ionic
transmembrane currents. Nimodipine in:
hibits calcium ion transfer into these cells
Table 1
The cordis function index of the immersed hypothermic dogs (1)(x ± s)
LVSP(mmHg) R-dP/dtmax (ms)
Groups Animals Before
immersion
35°C 25°C 21°C
Before
immer-
sion
35°C 25°C 21°C
The control 4
172,5 ±
15,0
162,5 ±
16,6
129,25 ±
27*
117 ±
51,86*
0,099 ±
0,037
0,101 ±
0,048
0,164 ±
0,081*
0,195 ±
0,081**
The ex-
perimental 3 185,0 ±
25,0
161,7 ±
33,3
126,7 ±
30,55*
93,33 ±
32,15**
e
0,15 ±
0,04##
0,145 ±
0,022#
0,156 ±
0,026
0,195 ±
0,04*
LVSP: Left ventricular systolic pressure; R-dP/dtmax: R- maximal velocity of left ven-
tricular pressure
*P < 0.05; **P < 0.01 vs before immersion; #P < 0.05; ##P < 0.01 vs control
Table 2
The cordis function index of the immersed hypothermic dogs (2)(x ± s)
dP/dtmax (mmHg/s) -dP/dtmax (mmHg/s)
Groups Animals Before
immer-
sion
35°C 25°C 21°C
Before
immer-
sion
35°C 25°C 21°C
The control 4
64,75 ±
18,9
53,25 ±
19,7
69,5 ±
31,2
20,25 ±
0,5**
39,25 ±
20,1
42,5 ±
28,7
32,25 ±
19,87
13,75 ±
7,5**
The ex-
perimental 3 123,33 ±
23,1##
87,33 ±
32,9#
68,33 ±
7,68*
56,67 ±
12,58**#
g
85,00 ±
21,8##
48,33 ±
16,07
29,0 ±
13,89*
16 ±
6,93**#
± dP/dtmax: Maximal rise/fall velocity of left ventricular pressure
*P < 0.05; **P < 0.01 vs before immersion; #P < 0.05; ##P < 0.01 vs control
Table 3
Na+-K+/Ca2+-ATPase activities of the hemocytes of the immersed hypothermic dogs
(x ± s)
Na+K+-ATPase (µmol/mgh) Ca2+-ATPase (µmol/mgh)
Groups Animals
Before immersion 21°C Before immersion 21°C
Control 4 7,8 ± 2,1 5,4 ± 2,5* 6,9 ± 2,2 5,3 ± 2,2*
Experimental 3 6,7 ± 2,2 3,5 ± 2,1*# 6,9 ± 2,3 4,0 ± 2,1*
*P < 0.05 vs before immersion; #P < 0.05 vs control
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (26), 2011
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (26), 2011 г.
137
and thus inhibits contractions of vascular
smooth muscle. Although the precise
mechanism of action is not known, nimo:
dipine blocks intracellular influx of calci:
um through voltage:dependent and re:
ceptor:operated slow calcium channels
across the membranes of myocardial, vas:
cular smooth muscle, and neuronal cells.
Nimodipine binds specifically to L:type
voltage:gated calcium channels. By inhib:
iting the influx of calcium in smooth mus:
cle cells, nimodipine prevents calcium:de:
pendent smooth muscle contraction and
subsequent vasoconstriction. In view of
the interesting combination of pharmaco:
logical effects as discussed above, it was
decided to test the putative efficacy of ni:
modipine in hypothermia.
In severe hypothermia, cardiac func:
tion variables were demonstrated in intact
dogs during surface cooling to 20 to 25°C
[7]. In this experiment, the ventricular
fabrillation occurred with all the dogs of
the control at about 21°C, while it did not
with the dogs of the experimental. During
cold water immersion, an increase in heart
rate was measured, and LVSP, ± dP/dt
max
reduced evidently (P < 0.05 or P < 0.01),
while R:dP/dt
max
and Q:T duration rised
evidently (P < 0.01), compared with the
case itself before and after cold water im:
mersion. Compared the experimental with
the control, there were an obvious dis:
crepancy, and when the core temprature
dropped to about 21°C, there were still an
obvious difference with ± dP/dt
max
. These
observations indicate that cold water im:
mersion hypothermia induced a significant
cardiac function variables. By means of
Elisa, the activities of Na+:K+:ATPase and
Ca2+:ATPase were measured. It was found
that the activities of both ATPases de:
creased evidently (P < 0.05) at 21°C core
temprature, which implied the two ATPas:
es were inhibited. Compared with the con:
trol, the experimental presented that the
activities of Na+:K+:ATPase descended ev:
idently (P < 0.05), while the activities of
Ca+:ATPase had decreased but had no
significantly difference (P > 0.05). The
results suggest that nimodipinecan atten:
uates the activities of Na+:K+:ATPase and
Ca2+:ATPase. It concluded that nimodipine
administration, when administered during
the early stage of hypothermia, would
prevent immersed hypothermic ventricu:
lar fibrillarion (21 °C).
Refferences
1. MeCullough L, Arom S. Diagnosis and
treatment of hypothermia. Am Fam
Physician, 2004, 70(12):2325:2332.
2. Tarlochan F, Ramesh S. Heat transfer
model for predicting survival time in
cold water immersion, Biomed Eng
Appl Basis Comm, 2005, 17(4):159—
166.
3. Peiffer JJ, Abbiss CR, Watson G, et
a1. Effect of cold:water immersion
duration on body temperature and
reticle function. J Sports Sci, 2009,
27(10):987—993.
4. Wong FW. J wave and hypothermia.
Dynamics, 2005, 16(4):17:8.
5. Goetzenich A, Schroth SC, Emmig U,
Autschbach R, Pieske B, Rossaint R,
Christiansen S, Hypothermia exerts
negative inotropy in human atrial
preparations: in vitro:comparison to
rabbit myocardium. J Cardiovasc
Surg, 2009, 50:239:245.
6. Merkel MJ, Brambrink AM, Ischemic
complication in nerosurgery: use of c
alcium antagonists,Anaesthesist,
2008, 57(8):794:802
7. Filseth OM, How OJ, Kondratiev T,
Gamst TM, Tveita T. Post:hypothermic
cardiac left ventricular systolic
dysfunction after rewarming in an
intact pig model, Critical Care, 2010,
14(6):R211.
Резюме
ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦІЙ СЕРЦЯ
СОБАК ПРИ ГІПОТЕРМІЇ, ВИКЛИКАНІЙ
ЗАНУРЕННЯМ В ХОЛОДНУ ВОДУ
Ченгксіанг Леі, Джіангжг Дінг,
Гаочао Сі, Хуей Чжан ВейЧжу,
Чжіюна Пен, Вей Ван.
Для уточнення наслідків занурен:
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (26), 2011 г.
138
ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (26), 2011
ня в холодну воду на функції серця со:
бак і запобігання викликаної гіпотер:
мією фібриляції шлуночків 7 нормальних
псів, які були випадковим чином розді:
лені на дві групи (дослідну і контрольну),
були занурені в холодну воду при 6 ± 1
° С. Тварини експериментальної групи
попередньо отримали 2,5 мг/кг німоди:
піну. Для запису функції серця викори:
стовували систему поліграф. Для досл:
ідження ультраструктури змін міокарда
використовували просвічуючу електрон:
ну мікроскопію. Рівні активності Na+/K+:
АТФази і Ca2+:АТФази були виміряні за
допомогою ELISA.При падінні темпера:
тури тіла собак було відзначено, що
пікове значення тиску лівого шлуночка
(LVSP) та ізоволюметрічна фаза скоро:
чення максимального зростання/убу:
вання швидкості зменшилася. Актив:
ності Na+/K+:АТФази і Ca2+:АТФази зни:
жувалися. При цьому у контрольних
собак спостерігалася, а у досвідчених
не спостерігалася швидка шлуночкова
аритмія. Показано, що гіпотермія може
призвести до ослаблення функції сер:
ця собак, крім того, за появою J хвилі
може послідувати виникнення виклика:
ної гіпотермією фібриляції шлуночків.
Результати дозволяють припустити, що
німодипін, можливо, здатний запобігти
фібриляції шлуночків, яка викликана
гіпотермією.
Ключові слова: функції серця, охолод&
ження зануренням у воду; гіпотермія;
нимодипин
Резюме
ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦИЙ
СЕРДЦА СОБАК ПРИ ГИПОТЕРМИИ,
ВЫЗВАННОЙ ПОГРУЖЕНИЕМ В
ХОЛОДНУЮ ВОДУ
Ченгксианг Леи, Джиангжг Динг,
Гаочао Си, Хуэй Чжан Вэй Чжу,
Чжиюн Пэн, Вэй Ван.
Для уточнения последствий по:
гружения в холодную воду на функции
сердца собак и предотвращения выз:
ванной гипотермией фибрилляции
желудочков 7 нормальных кобелей,
которые были случайным образом
разделены на две группы (опытную и
контрольную), были погружены в хо:
лодную воду при 6 ± 1 °С. Животные
экспериментальной группы предвари:
тельно получили 2,5 мг/кг нимодипи:
на. Для записи функции сердца ис:
пользовали систему полиграф. Для
исследование ультраструктуры изме:
нений миокарда использовали про:
свечивающую электронную микроско:
пию. Уровни активности Na+/K+:АТФа:
зы и Ca2+:АТФазы определяли с помо:
щью ELISA. При падении температуры
тела собак было отмечено, что пико:
вое значение давления левого желу:
дочка (LVSP) и изоволюметрическая
фаза сокращения максимального воз:
растания/убывания скорости умень:
шилась. Активности Na+/K+:АТФазы и
Ca2+:АТФазы снижались. При этом у
контрольных собак наблюдалась, а у
опытных не наблюдалась быстрая же:
лудочковая аритмия. Показано, что
гипотермия может привести к ослаб:
лению функции сердца собак, кроме
того, за появлением J волны может
последовать возникновение вызван:
ной гипотермией фибрилляции желу:
дочков. Результаты позволяют пред:
положить, что нимодипин, возможно,
способен предотвратить фибрилля:
ции желудочков, вызванные гипотер:
мией .
Ключевые слова: функции сердца,
охлаждение погружением в воду;
гипотермия; нимодипин
Впервые поступила в редакцию 03.09.2011 г.
Рекомендована к печати на заседании
редакционной коллегии после рецензирования
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-138085 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1818-9385 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T18:33:05Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Chengxiang Lei Jiangzhou Ding Gaochao Si Hui Zhang Wei Zhu Zhiyong Peng Wei Wang 2018-06-18T08:02:21Z 2018-06-18T08:02:21Z 2011 Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion / Chengxiang Lei, Jiangzhou Ding, Gaochao Si, Hui Zhang, Wei Zhu, Zhiyong Peng, Wei Wang // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2011. — № 4 (26). — С. 133-138. — Бібліогр.: 7 назв. — англ. 1818-9385 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138085 612.08:612.17 OBJECT To clarify the effects of cold water immersion on the canine cardiac function and how to prevent the immersed hypothermic ventricular fibrillation. METHODS 7 normal male dogs, which were randomly divided into two groups, the experimental (3, each with 2.5mg/kg nimodipine) and the control (4), were immersed in cold water at 6 ± 1!. The polygraph system was used to record the cardiac function and the transmission electron microscope was involved to study the ultrastructure changes of myocardium. The activity levels of Na⁺:K⁺:ATPase and Ca²⁺:ATPase were measured by means of Elisa. RESULTS As the canine core temperature going down, it was noted that the left ventricular pressure peak value (LVSP), and the isovolumetric contraction phase maximal ascending/descending velocity ( ± dP/dtmax) decreased evidently, with a prolonged Q:T duration, and that hypothermic J waves were found subsequently. The activities of Na⁺:K⁺:ATPase and Ca²⁺ATPase were both inhibited. There came rapid ventricular arrhythmia with the control dogs, while not with the experimental. CONCLUSIONS The hypothermia would result in the weakening of canine cardiac function, moreover, the appearance of J wave might be followed by the occurrence of hypothermic ventricular fibrillation. The results also suggested that nimodipine might have a potential to prevent immersed hypothermic ventricular fibrillation. Для уточнення наслідків занурення в холодну воду на функції серця собак і запобігання викликаної гіпотермією фібриляції шлуночків 7 нормальних псів, які були випадковим чином розділені на дві групи (дослідну і контрольну), були занурені в холодну воду при 6 ± 1 ° С. Тварини експериментальної групи попередньо отримали 2,5 мг/кг німодипіну. Для запису функції серця використовували систему поліграф. Для дослідження ультраструктури змін міокарда використовували просвічуючу електронну мікроскопію. Рівні активності Na⁺/K⁺АТФази і Ca²⁺:АТФази були виміряні за допомогою ELISA.При падінні температури тіла собак було відзначено, що пікове значення тиску лівого шлуночка (LVSP) та ізоволюметрічна фаза скорочення максимального зростання/убування швидкості зменшилася. Активності Na⁺/K⁺:АТФази і Ca²⁺:АТФази знижувалися. При цьому у контрольних собак спостерігалася, а у досвідчених не спостерігалася швидка шлуночкова аритмія. Показано, що гіпотермія може призвести до ослаблення функції серця собак, крім того, за появою J хвилі може послідувати виникнення викликаної гіпотермією фібриляції шлуночків. Результати дозволяють припустити, що німодипін, можливо, здатний запобігти фібриляції шлуночків, яка викликана гіпотермією. Для уточнения последствий погружения в холодную воду на функции сердца собак и предотвращения вызванной гипотермией фибрилляции желудочков 7 нормальных кобелей, которые были случайным образом разделены на две группы (опытную и контрольную), были погружены в холодную воду при 6 ± 1 °С. Животные экспериментальной группы предварительно получили 2,5 мг/кг нимодипина. Для записи функции сердца использовали систему полиграф. Для исследование ультраструктуры изменений миокарда использовали просвечивающую электронную микроскопию. Уровни активности Na⁺/K⁺:АТФазы и Ca²⁺:АТФазы определяли с помощью ELISA. При падении температуры тела собак было отмечено, что пиковое значение давления левого желудочка (LVSP) и изоволюметрическая фаза сокращения максимального возрастания/убывания скорости уменьшилась. Активности Na⁺/K⁺:АТФазы и Ca²⁺:АТФазы снижались. При этом у контрольных собак наблюдалась, а у опытных не наблюдалась быстрая желудочковая аритмия. Показано, что гипотермия может привести к ослаблению функции сердца собак, кроме того, за появлением J волны может последовать возникновение вызванной гипотермией фибрилляции желудочков. Результаты позволяют предположить, что нимодипин, возможно, способен предотвратить фибрилляции желудочков, вызванные гипотермией. en Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України Актуальні проблеми транспортної медицини Экспериментальные исследования Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion Характеристика функцій серця собак при гіпотермії, викликаній зануренням в холодну воду Характеристика функций сердца собак при гипотермии, вызванной погружением в холодную воду Article published earlier |
| spellingShingle | Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion Chengxiang Lei Jiangzhou Ding Gaochao Si Hui Zhang Wei Zhu Zhiyong Peng Wei Wang Экспериментальные исследования |
| title | Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion |
| title_alt | Характеристика функцій серця собак при гіпотермії, викликаній зануренням в холодну воду Характеристика функций сердца собак при гипотермии, вызванной погружением в холодную воду |
| title_full | Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion |
| title_fullStr | Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion |
| title_full_unstemmed | Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion |
| title_short | Characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion |
| title_sort | characterization on the cardiac function of hypothermic dogs from cold water immersion |
| topic | Экспериментальные исследования |
| topic_facet | Экспериментальные исследования |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138085 |
| work_keys_str_mv | AT chengxianglei characterizationonthecardiacfunctionofhypothermicdogsfromcoldwaterimmersion AT jiangzhouding characterizationonthecardiacfunctionofhypothermicdogsfromcoldwaterimmersion AT gaochaosi characterizationonthecardiacfunctionofhypothermicdogsfromcoldwaterimmersion AT huizhang characterizationonthecardiacfunctionofhypothermicdogsfromcoldwaterimmersion AT weizhu characterizationonthecardiacfunctionofhypothermicdogsfromcoldwaterimmersion AT zhiyongpeng characterizationonthecardiacfunctionofhypothermicdogsfromcoldwaterimmersion AT weiwang characterizationonthecardiacfunctionofhypothermicdogsfromcoldwaterimmersion AT chengxianglei harakteristikafunkcíisercâsobakprigípotermííviklikaníizanurennâmvholodnuvodu AT jiangzhouding harakteristikafunkcíisercâsobakprigípotermííviklikaníizanurennâmvholodnuvodu AT gaochaosi harakteristikafunkcíisercâsobakprigípotermííviklikaníizanurennâmvholodnuvodu AT huizhang harakteristikafunkcíisercâsobakprigípotermííviklikaníizanurennâmvholodnuvodu AT weizhu harakteristikafunkcíisercâsobakprigípotermííviklikaníizanurennâmvholodnuvodu AT zhiyongpeng harakteristikafunkcíisercâsobakprigípotermííviklikaníizanurennâmvholodnuvodu AT weiwang harakteristikafunkcíisercâsobakprigípotermííviklikaníizanurennâmvholodnuvodu AT chengxianglei harakteristikafunkciiserdcasobakprigipotermiivyzvannoipogruženiemvholodnuûvodu AT jiangzhouding harakteristikafunkciiserdcasobakprigipotermiivyzvannoipogruženiemvholodnuûvodu AT gaochaosi harakteristikafunkciiserdcasobakprigipotermiivyzvannoipogruženiemvholodnuûvodu AT huizhang harakteristikafunkciiserdcasobakprigipotermiivyzvannoipogruženiemvholodnuûvodu AT weizhu harakteristikafunkciiserdcasobakprigipotermiivyzvannoipogruženiemvholodnuûvodu AT zhiyongpeng harakteristikafunkciiserdcasobakprigipotermiivyzvannoipogruženiemvholodnuûvodu AT weiwang harakteristikafunkciiserdcasobakprigipotermiivyzvannoipogruženiemvholodnuûvodu |