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Le sodium et les taux de calcium croissants dans les aides de circulation sanguine évitent des arythmies mortelles

Le sang peut sembler comme un liquide simple, mais sa chimie est complexe. Quand excessif potassium, par exemple, s'accumule dans la circulation sanguine, les patients peuvent remarquer des rythmes cardiaques irréguliers mortels.

Les scientifiques cardiovasculaires à l'institut de recherche biomédicale de Fralin du tech de la Virginie à VTC étudient pourquoi.

Dans une étude neuve, publiée en tourillon européen de Pflügers Archiv de la physiologie, l'équipe de recherche aboutie par Steven Poelzing, professeur agrégé à l'institut, décrit comment les changements subtile du potassium, du calcium, et des niveaux de sodium règlent des battements du coeur.

Poelzing dit que les résultats pourraient aider des chercheurs et des médecins à comprendre les nuances des arrythmias cardiaques, ainsi qu'un groupe d'affections génétiques qui influencent le fonctionnement de canal sodium, tel que le syndrome de Brugada.

Les scientifiques ont élevé le potassium de sang dans les cobayes, produisant une hypercalémie appelée de condition, qui entraîne certains des conduits électriques principaux du coeur, des canaux sodium, pour s'arrêter. Ensuite, ils ont augmenté des taux de calcium et ont observé les cellules myocardiques appuyer plus étroitement ensemble. Ce mouvement minuscule - enjambant de simples nanomètres - des aides préservent la conduction électrique au coeur.

Nous savons que le coeur est extrêmement sensible aux changements des niveaux d'électrolyte de sang, mais jusque récemment nous n'avons pas eu une illustration grande de la façon dont l'horizontal moléculaire du coeur est transformé, et de la façon dont ces cellules musculaires s'adaptent. »

Steven Poelzing, professeur agrégé dans l'université de tech de la Virginie du service de bureau d'études du génie biomédical et de la mécanique

Les cellules myocardiques réussissent principalement les signes électriques par l'intermédiaire d'un réseau des jonctions appelées et des canaux sodium d'écartement de ponts en protéine. Ces voies laissent des éléments nutritifs et franchement - les minerais chargés circulent entre les cellules. Quand il y a un trop grand nombre franchement - les ions chargés de potassium dans le sang, cependant, les cellules obtiennent overstimulated et bloquent temporairement des glissières de signalisation.

« Ceci peut être dangereux quand les canaux sodium se coincent dans une condition à moitié fermée. La cellule ne meurt pas, mais ce n'est pas aussi électriquement en activité qu'il était par le passé. Ceci peut entraîner des arrythmias dangereux de coeur et mort subite cardiaque, » Poelzing a dit.

Quand les voies électriques du faisceau du coeur hésitent, les cellules myocardiques appuient plus étroitement ensemble, leur permettant de détecter les champs électriques subtile produits par les cellules voisines. Cette forme secondaire de la signalisation de cellule-à-cellule est connue en tant que couplage ephaptic.

Le « couplage d'Ephaptic semble adresser les effets d'une perte fonctionnelle de canaux sodium, dans ce cas provoquée par le potassium élevé, et les aides continuent le courant circuler correctement en travers du muscle cardiaque, » Poelzing a dit.

Au cours de l'étude de huit ans, l'équipe de Poelzing a vérifié différentes concentrations de sodium et de calcium pour traiter les défectuosités électriques liées au potassium élevé pour voir comment le coeur répondrait. Elles ont découvert cela sodium et les taux de calcium croissants ensemble grand réduits les distances entre les cellules, apportant une amélioration appréciable dans la conduction cardiaque.

Dans la clinique, les patients humains présentant l'hypercalémie qui se développent des rythmes cardiaques anormaux sont gluconate de calcium intraveineux administré. Les découvertes de Poelzing aident à expliquer pourquoi l'élévation des taux de calcium dans ces certains états cliniques est avantageuse.

« Ce qui m'a étonné est que de tels petits changements en valeurs d'électrolyte ont de tels effets spectaculaires, » a dit le roi de Ryan, auteur de l'étude le premier et un associé post-doctoral de recherches dans le laboratoire de Scott Johnstone, un professeur adjoint à l'institut de recherche biomédicale de Fralin. « Les gammes du sodium, du calcium, et du potassium que nous avons employé dans cette étude ne sommes pas exagérés, conditions ioniques extrêmes que vous ne trouveriez jamais dans un réglage clinique. Elles sont toutes dans les marges qui pourraient apparaître dans les Commissions métaboliques de sang. »

Source:
Journal reference:

King, D.R., et al. (2021) The conduction velocity-potassium relationship in the heart is modulated by sodium and calcium. Pflügers Archiv - European Journal of Physiology. doi.org/10.1007/s00424-021-02537-y.