拍動心内カルシウム及びクロスブリッジ動態のフィジオーム的解析方法論の開発と評価

脉动心内钙和横桥动力学生理学分析方法的开发和评估

• 批准号: 16659057
• 负责人: 菅 弘之
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: National Cardiovascular Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16659057/
• 关键词: 心臓; 心室; 収縮性; 酸素消費量; 興奮収縮連; エネルギー収縮; カルシウム; クロスブリッジ; 興奮収縮率; エネルギー効率

これまで本研究代表者が長年に渡って一貫して解明してきたフィジオームの観点からの統合美的な丸ごと心臓ポンプ機能の中に秘められている諸要素統合のメカニズムとその背後にあるアルゴリズムを明らかにしようとするための新規な統合分析的方法論の開発を行った。自分がこれまでに行ったイヌ摘出交叉潅流心臓標本左心室を用いて蓄積されてきた左室圧容積、収縮性、酸素消費量などのデータを上記方法論の開発に役立つように解析しなおした。その今年度(2年目)の結果、(1)心房細動時の左室絶対性不整脈時の収縮性(Emax)変動に伴う総機械的エネルギー産生量を表す収縮期圧容積面積(PVA)およびこれらPVAとEmaxから計算でもって予測される不整脈毎の酸素消費量の推計値などの統計学的性質を世界で初めて明らかにした。(2)さらにこれらのEmaxやPVAを計算する際に必要となる左室死腔の不整脈依存性も検討し、その依存性はあってもわずかであり、不整脈時のEmaxやPVAの計算には殆ど影響を与えないことも世界で始めて証明した。(3)さらに、それらのEmaxやPVA等の指標でもっての心機能の評価は、不整脈時の拍動心内カルシウム及びクロスブリッジ動態のフィジオーム的解析を行う際に、不可欠の情報であり、今後さらに有効に利用されると考えられる。(4)同じくイヌ摘出交叉潅流心臓標本左心室で、これまでに確立してきた酸素消費から総機械的エネルギーへの交換効率の負荷独立性から、クロスブリッジの平均的動態を推定する方法を昨年開発したが、それらをさらに定量的に考察し、クロスブリッジがATPから機械的エネルギーを産生する効率は60%前後と高く、かつ負荷独立性を持つことになり、そのためには、ATP 1分子当たりのクロスブリッジの結合解離ステップ数は1回ではなく、等容積収縮でも数回、無負荷収縮では数10回、通常の拍出収縮では数回から数10回の範囲で負荷が小さいほど回転数が増す事が理論的に推定された。この結果を国際シンポジウムで講演し、H.HUXLEYらと討論したが、今後の更なる詳細な解析結果が期待される状況である。

This study represents the development of a methodology for the integration of various elements in the process of integration and analysis. The analysis of left ventricular volume, contractility, and acid consumption in the development of the methodology described above The results for this year (2 years) are as follows: (1) The contractility (Emax) of left ventricular isolated arrhythmia during atrial fibrillation and its accompanying mechanical production are shown in Table 1. The volume area (PVA) of contractility during atrial fibrillation is calculated by PVA Emax. The statistical properties of the estimated acid consumption of arrhythmia are shown in Table 1. (2)The calculation of Emax and PVA is necessary to determine the dependence of left ventricular dead space on arrhythmia. The calculation of Emax and PVA in arrhythmia affects the world. (3)In addition, the evaluation of cardiac function by Emax, PVA and other indicators should be carried out during the analysis of cardiac function, cardiac rhythm and dynamic state of pulse, and should not be used in the future. (4)The method for estimating the average dynamic of the exchange efficiency of ATP in the left ventricle, which is the same as the method for estimating the average dynamic of ATP in the left ventricle, is developed and quantitatively investigated. The load independence is determined by the number of times the ATP molecule is bound to dissociate, the number of times the constant volume shrinks, the number of times the no-load shrinks, the number of times the normal snap shrinks, the number of times the load shrinks, the number of times the normal snap shrinks, the number of times the load shrinks, the number of times the load shrinks, and the number of times the ATP molecule is bound to dissociate. The results of this international study were presented, H.HUXLEY discussed, and more detailed analysis results were expected.

项目成果

Normal Distribution of Ventricular Pressure-Volume Area (PVA) of Arrhythmic Beats under Atrial Fibrillation in Canine Heart.

犬心脏房颤下心律失常搏动的心室压力-容积面积 (PVA) 的正态分布。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Am J Physiol Heart Circ Physiol (印刷中)
• 作者: Yagi N;Yagi N;Mohri S
• 通讯作者: Mohri S

Invited Review : Assessment of systolic and diastolic ventricular properties via pressure-volume analysis : a guide for clinical, translational, basic researchers.

特邀评论：通过压力-容量分析评估收缩和舒张心室特性：临床、转化、基础研究人员指南。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Am J Physiol Heart Circ Physiol 289
• 作者: Burkhoff D;Suga H他1名
• 通讯作者: Suga H他1名

Normal distribution of ventricular pressure-volume area of arrhythmic beats under atrial fibrillation in canine heart.

犬心脏房颤时心律失常搏动的心室压力-容积面积的正态分布。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Am J Physiol Heart Circ Physiol 288
• 作者: Mohri S;Shimizu J;Iribe G;Ito H;Morita T;Yamaguchi H;Sano S;Kajiya F;Suga H.
• 通讯作者: Suga H.

Celsior preserved cardiac mechanoenergetics better than popular solutions in canine hearts

Celsior 比流行的犬心脏解决方案更好地保留了心脏机械能学

• 发表时间: 2006
• 期刊: Ann.Thorac.Surg. 81(2)
• 作者: Y.Oshima;S.Mohri;J.Shimizu;G.Iribe;T.Imaoka;W.Fujinaka;T.Kiyooka;K.Ishino;S.Sano;F.Kajiya;H.Suga
• 通讯作者: H.Suga

Sarcomere-length dependence of lattice volume and radial mass transfer of myosin cross-bridges in rat papillary muscle

大鼠乳头肌中肌球蛋白跨桥的晶格体积和径向质量传递的肌节长度依赖性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Pflugers Arch 448・2
• 作者: Iribe G;Yagi N;Yagi N
• 通讯作者: Yagi N