Diastolic function and new-onset atrial fibrillation following cardiac surgery.

Background: Numerous studies have reported predictors of new‑onset postoperative atrial fibrillation (POAF) following cardiac surgery, which is associated with increased length of stay, cost of care, morbidity, and mortality. The purpose of this study was to examine the association between preoperative diastolic function and occurrence of new‑onset POAF in patients undergoing a variety of cardiac surgeries at a single institution. Methods: Using data from a prospective study from November 2007 to January 2010, a retrospective review was conducted. The diastolic function of each patient was determined from preoperative transthoracic echocardiograms. Occurrence of new‑onset POAF was prospectively noted for each patient in the original study. Demographic and operative characteristics of the study population were analyzed to determine predictors of POAF. Results: Of 223 patients, 91 (40.8%) experienced new‑onset POAF. Univariate predictors of POAF included increasing age, male gender, operations involving mitral valve repair/replacement, nonsmoking, hypertension, increased intraoperative pulmonary artery pressure, grade I diastolic dysfunction, abnormal diastolic function of any grade, decreased medial e’, elevated medial E/e’, and increased left atrial volume. Multivariate predictors of POAF included increasing age, increased left atrial volume, and elevated initial intraoperative pulmonary artery pressure. Even after exclusion of patients with hypertrophic obstructive cardiomyopathy or those undergoing mitral valve operations, diastolic dysfunction was not a multivariate predictor of POAF. Conclusions: In the patient population studied here, preoperative diastolic dysfunction was not predictive of POAF. In addition to increasing age, initial intraoperative pulmonary artery systolic pressure and left atrial volume were both significant multivariate predictors of POAF.

Adaptação de um sistema de ensaio biológico para detecção de fatores relaxantes endoteliais derivados do endocárdio atrial canino / Adaptation of bioassay to detect endothelium-derived relaxing factors from the canine atrial endocardium

OBJETIVO: Estudar a liberação de fatores relaxantes derivados do endotélio (EDRF) pelo endocárdio de aurículas de corações caninos. MÉTODOS: Aurículas atriais caninas foram suturadas em forma de tubos e o efluente desses tubos foram submetidos a ensaios biológicos (sistema de perfusão isolada em câmaras de órgãos) utilizando artéria coronária canina, para a detecção de EDRFs. RESULTADOS: O efluente da aurícula direita promoveu relaxamento de 58,4 + 10,1 por cento e da aurícula esquerda 74,9 + 8,5 por cento da contração inicial obtida pela ação da prostagladina F2α em artéria coronária. Não houve diferença estatística no relaxamento da artéria coronária induzido pelos efluentes das aurículas direita e esquerda. O relaxamento induzido pelos efluentes das aurículas direita e esquerda foi abolido pelo tratamento das mesmas com Triton X-100. O tratamento das aurículas com L-NMMA, um inibidor competitivo da síntese de óxido nítrico, e com indometacina, um inibidor da via da ciclooxigenase, promoveu redução no relaxamento da artéria coronária induzido pelo efluente auricular, indicando que o endotélio endocárdico libera óxido nítrico e prostanóides. CONCLUSÕES: Esse estudo demonstra, pela primeira vez, a liberação luminal in vitro de EDRF e prostaciclina pelo átrio de coração canino. A habilidade do endotélio endocárdico em produzir esses fatores pode ter um papel importante na prevenção da formação de trombos nas câmaras cardíacas.

OBJECTIVE: The aim of this study was to assess the release of endothelium-derived relaxing factors from the endocardium of canine atrial appendage. METHODS: To study the release of endothelium-derived relaxing factor (EDRF) from intact atrial endocardial endothelium, tube-shaped sutures of canine atrial appendages were performed and effluents from these tubes were bioassayed (isolated perfused organ chamber system) for detection of EDRF in canine coronary artery. RESULTS: Effluent from the right atrial appendage caused a relaxation of 58.4 + 10.1 percent and the left atrial appendage 74.9 + 8.5 percent from the initial prostagladin F2α contraction in coronary artery. No significant statistical difference was detected in effluent from the right and left atrial appendages. This relaxation was abolished by treating the heart tubes with Triton X-100 and reduced by treatment with LNMMA, a competitive inhibitor of nitric oxide and with indomethacin, an inhibitor of the cyclo-oxygenase pathway, also indicating the release of vasodilatory prostanoids from the endocardial endothelium. CONCLUSION: This study showed for the first time, in vitro luminal release of EDRF and prostacyclin from the canine heart atrium. The ability of the endocardial endothelium to produce these factors could play an important role in preventing thrombus formation in the cardiac chambers.

Ondas ultra-sônicas de alta freqüência causam disfunção endotelial em artérias coronárias caninas epicárdicas / High-frequency ultrasonic waves cause endothelial dysfunction on canine epicardial coronary arteries

OBJETIVO: Aplicação de energia por ultra-som pode facilitar a remoção da placa ateromatosa, mas o efeito desse procedimento em vasos próximos ainda é matéria de estudos experimentais. MÉTODOS: Para determinar se a energia ultra-sônica compromete a produção de óxido nítrico, segmentos de artérias coronárias caninas foram expostos a baixos (0-10 W) e altos (25 W) níveis de energia por 15 segundos, utilizando-se protótipo de aparelho para a realização de endarterectomia. Após exposição, segmentos das artérias coronarianas foram estudados em organ chambers. Para os ensaios farmacológicos foram utilizadas as seguintes drogas:difosfato de adenosina (ADP), acetilcolina (Ach) e fluoreto de sódio (NaF) para a avaliação do relaxamento dependente do endotélio. O nitroprussiato de sódio (NPS) e o isoproterenol foram utilizados para a avaliação do relaxamento independente do endotélio. RESULTADOS: A aplicação de alta energia ultra-sônica comprometeu o relaxamento dependente do endotélio induzido por ADP (10-9 - 10-4 M), Ach (10-9 - 10-4 M) e NaF (0,5 -9,5 mM) em artérias coronarianas epicárdicas. Entretanto, baixos valores de energia ultra-sônica não alteraram o relaxamento dependente do endotélio (nem o relaxamento máximo e nem a EC50) induzido pelos mesmos agonistas. O relaxamento da musculatura lisa vascular induzido por isoproterenol (10-9 - 10-5 M) ou NPS (10-9 - 10-6 M) não foi comprometido, tanto por baixos, quanto por altos níveis de energia ultra-sônica. CONCLUSÃO: Os experimentos demonstram que altas energias ultra-sônicas alteram a função endotelial. Entretanto, o ultra-som não altera a habilidade de relaxamento da musculatura lisa vascular de artérias caninas epicárdicas.

OBJECTIVE: Application of ultrasound energy by an endarterectomy probe can facilitate the removal of atheromatous plaque, but the effect of this procedure on surrounding vessel structure and function is still a matter of experimental investigations. METHODS: To determine whether ultrasound energy impairs the production of nitric oxide or damages vascular smooth muscle function, isolated canine epicardial coronary artery segments were exposed to either high (25 W) or low (0-10 W) ultrasonic energy outputs, for 15 seconds, using an endarterectomy device prototype. After exposure, segments of epicardial coronary artery were studied in organ chambers. The following drugs were used: adenosine diphosphate (ADP), acetylcholine (Ach) and sodium fluoride (NaF) to study endothelium-dependent relaxation and sodium nitroprusside (SNP) and isoproterenol to evaluate endothelium-independent relaxation. RESULTS: Application of high ultrasonic energy power impaired endothelium-dependent relaxation to ADP (10-9 - 10-4 M), Ach (10-9 - 10-4 M) and NaF (0.5 - 9.5 mM) in epicardial coronary arteries. However, low ultrasound energy output at the tip of the probe did not alter the endothelium-dependent relaxation (either maximal relaxation or EC50) to the same agonists. Vascular smooth muscle relaxation to isoproterenol (10-9 - 10-5 M) or SNP (10-9 - 10-6 M) was unaltered following exposure to either low or high ultrasonic energy outputs. CONCLUSION: These experiments currently prove that ultrasonic energy changes endothelial function of epicardial coronary arteries at high power. However, ultrasound does not alter the ability of vascular smooth muscle of canine epicardial coronary arteries to relax.

Amiodarona causa vasodilatação dependente do endotélio em artérias coronárias caninas / Amiodarone causes endothelium-dependent vasodilation in canine coronary arteries

OBJETIVO: Avaliar os efeitos vasodilatadores da amiodarona em artérias coronárias caninas empregando soluções de amiodarona dissolvida em polisorbato 80 ou em água. MÉTODOS: Anéis de artéria coronária, com e sem o endotélio íntegro, foram imersos em solução de krebs e conectadas a um transdutor para aferição de força isométrica promovida por contração vascular. As artérias foram expostas a concentrações crescentes de polisorbato 80, amiodarona dissolvida em água, amiodarona dissolvida em polisorbato 80 e uma apresentação comercial da amiodarona (Cordarone®). Os experimentos foram conduzidos na presença e na ausência dos seguintes bloqueadores enzimáticos: apenas indometacina, Nω-nitro-L-arginina associada à indometacina e apenas Nω-nitro-L-arginina. RESULTADOS: O polisorbato 80 causou pequeno relaxamento não dependente do endotélio. O Cordarone®, a amiodarona dissolvida em água e em polisorbato 80 promoveram relaxamento dependente do endotélio, que foi de maior magnitude para a amiodarona dissolvida em polisorbato e para o Cordarone®. Apenas a associação de indometacina com a Nω-nitro-L-arginina foi capaz de abolir o relaxamento dependente do endotélio provocado pela amiodarona dissolvida em polisorbato 80. CONCLUSAO: Os resultados obtidos indicam que a vasodilatação promovida pela amiodarona em artérias coronárias caninas é causada principalmente pela estimulação da liberação de óxido nítrico e fatores endoteliais relaxantes dependentes das ciclo-oxigenases.

Relaxamento dependente do endotélio causado pela Poli-L-Arginia. Implicações sobre a hiperpolarizaçäo como mecanismo de vasodilataçäo / Endothelium-dependent relaxation in response to poly-L-arginine in canine coronary arteries: implications about hyperpolarization as a mechanism of vasodilatation

OBJECTIVE: To study the mechanism by which poly-L-arginine mediates endothelium-dependent relaxation. METHODS: Vascular segments with and without endothelium were suspended in organ chambers filled with control solution maintained at 37ºC and bubbled with 95 percent O2 / 5 percent CO2. Used drugs: indomethacin, acetycholine, EGTA, glybenclamide, ouabain, poly-L-arginine, methylene blue, N G-nitro-L-arginine, and verapamil and N G-monomethyl-L-arginine. Prostaglandin F2á and potassium chloride were used to contract the vascular rings. RESULTS: Poly-L-arginine (10-11 to 10-7 M) induced concentration-dependent relaxation in coronary artery segments with endothelium. The relaxation to poly-L-arginine was attenuated by ouabain, but was unaffected by glybenclamide. L-NOARG and oxyhemoglobin caused attenuation, but did not abolish this relaxation. Also, the relaxations was unaffected by methylene blue, verapamil, or the presence of a calcium-free bathing medium. The endothelium-dependent to poly-L-arginine relaxation was abolished only in vessels contracted with potassium chloride (40 mM) in the presence of L-NOARG and indomethacin. CONCLUSION: These experiments indicate that poly-L-arginine induces relaxation independent of nitric oxide

Efeito da vasopressina em artérias coronárias epicárdicas caninas. Experimentos sobre a produção de óxido nítrico mediante a estimulação de receptores V1 / Effect of arginine vasopressin on the canine epicardial coronary artery. Experiments on V1-receptor-mediated production of nitric oxide

OBJECTIVE: To determine whether arginine vasopressin releases endothelium-derived nitric oxide (EDNO) from the epicardial coronary artery. METHODS: We studied segments of canine left circumflex coronary arteries suspended in organ chambers to measure isometric force. The coronary artery segments were contracted with prostaglandin F2alpha (2 x 10-6M) and exposed to a unique, strong arginine vasopressin concentration (10-6M) or titrated concentrations (10-9 a 10-5 M). RESULTS: The unique dose of arginine vasopressin concentration (10-6M) induced transient, but significant (p<0.05), relaxation in arterial segments with endothelium, and an increase, not significant, in tension in arteries without endothelium. Endothelium-dependent relaxation to arginine vasopressin was inhibited by Ng-monomethyl-L-arginine (L-NMMA, 10-5M) or N G-nitro-L-arginine (L-NOARG) (10-4M), 2 inhibitors of nitric oxide synthesis from L-arginine. Exogenous L-arginine (10-4M), but not D-arginine (10-4M), reversed the inhibitory effect of L-NMMA on vasopressin-mediated vasorelaxation. Endothelium dependent relaxation to vasopressin was also reversibly inhibited by the vasopressin V1-receptor blocker d(CH2)5Try(Me) arginine vasopressin (10-6M) (n=6, P<0.05). CONCLUSION: Vasopressin acts through V1 endothelial receptors to stimulate nitric oxide release from L-arginine

Reatividade vascular da artéria mamária interna: estudos farmacológicos comparativos entre artérias caninas direita e esquerda / Vascular reactivity of the internal mammary artery: comparative pharmacological studies between canine right and left arteries

Para estudos comparativos da reatividade vascular entre artéria mamária interna (AMI) canina direita e esquerda, realizaram-se experimentos "in vitro" utilizando-se banhos orgânicos ("organ chambers") e ensaios biológicos: 1) os produtos plaquetários ADP e 5-HT induziram, respectivamente, vasodilatação dependente e independente do endotélio; 2) os autacóides, bradicinina e histamina, também induziram vasodilatação, respectivamente, dependente e independente do endotélio; 3) o A23187, vasodilatador independente de receptor, induziu relaxamentos dependentes do endotélio; 4) dopamina, dobutamina, papaverina e a poli-L-arginina induziram vasodilatações independentes do endotélio; 5) a NOR induziu intensa vasoconstrição comparável à causada pelo KCI e pela endotelina; 6) em 83 porcento de 24 ensaios, a liberação basal de NO foi maior na AMI esquerda, em comparação com a AMI direita; 7) ensaios biológicos de AMIs demonstraram a importância da PGI2 nas condições de hipóxia, uma vez que a indometacina aboliu vasodilatação adicional em resposta à hipóxia em condições de vasodilatação induzida pela liberação basal de NO; 8) não ocorreram diferenças significantes de resposta, comparando-se estudos realizados em AMIs direita e esquerda

Efeito protetor da criocardioplegia cristalóide na isquemia global e reperfusäo durante circulaçäo extracorpórea: um mecanismo dependente do endotélio? / Protective effect of crystalloid cryocardioplegia in the global ischemia and reperfusion during extracorporeal circulation: an endothelium-dependent mechanism?

Estudos prévios demonstraram que o comprometimento da produçäo de EDRF/NO mediada por receptores, após isquemia global e reperfusäo, possa ser devido a uma disfunçäo de G-proteínas que liga os receptores da célula endotelial à via da síntese de EDRF/NO. O presente trabalho experimental sugere que a criocardioplegia cristalóide, associada a hipotermia tópica, previne ou pode reverter, em parte, a disfunçäo endotelial nas mesmas condiçöes. Mais estudos seräo necessários para conclusöes mais definitivas, pois as análises estatísticas mais acuradas sugeriram aumento da amostragem. Este detalhe talvez seja devido às grandes dificuldades de uniformizaçäo relacionada a este tipo de experimentos. Além disso, demonstrou-se pela primeira vez que a hipotermia, por si só, pode estimular a liberaçäo de EDRF/NO pelo endotélio vascular. Isto sugere que o endotélio possa ser um importante sensor de mudanças da temperatura sangüínea e tem importantes implicaçöes para o entendimento da fisiologia da CEC e dos mecanismos locais de auto-regulaçäo.

Cardioplegia cristalóide, barotrauma e funçäo endotelial: consideraçöes experimentais / Crystalloid cardioplegia, barotrauma and endothelium function: experimental considerations

O presente ensaio experimental estudou o efeito da infusao de soluçao cardioplégica cristalóide a altas pressoes sobre a funçao endotelial de artérias epicárdicas de caes. Nao se encontraram alteraçoes a nível de receptores (curvas dose-respostas à ACH e ADP; da transduçao do sinal iniciado nos receptores/sitema de G-proteínas (fluoreto de sódio) e nos processos intracelulares da produçao de EDRF/NO (fosfolipase C e ionóforo do cálcio A23187). A funçao da musculatura lisa vascular nao foi afetada quando se analisaram as respostas relaxantes (nitroprussiato de sódio e isoproterenol) e contráteis (KCI e prostaglandina 2alfa). Estes achados permitem as seguintes consideraçoes especulativas: a) O barotrauma produzido pela infusao da cardioplegia cristalóide a altas pressoes ocorreria apenas em circulaçoes coronarianas previamente doentes? b) Uma vez que as infusoes duraram de 2 a 3 minutos, seria o barotrauma coronariano um fenômeno dependente do tempo de infusao? c) Para que ocorra o barotrauma seriam necessários níveis mais elevados de Potássio? d) Questionara existência do fenômeno do barotrauma coronariano produzido pela infusao de soluçoes cadioplégicas pelo menos nas condiçoes experimentais utilizadas. e) A metodologia empregada estuda apenas as reatividades vasculares de artérias coronarias epicárdicas. estas artérias seriam menos sensíveis aos efeitos da pressao de infusao da cardioplegia do que a microcirculaçao coronariana? f) Seria a circulaçao coronária do cao menos sensível a altas pressoes do que do homem? Estas observaçoes experimentais sugerem que a infusao de cardioplegia cristalóide, moderadamente hipocalêmica, a altas pressoes em um tempo de 2 a 3 minutos, nao interfere com a produçao de EDRF/NO pelo endotélio de coronárias epicárdicas do cao.

Oxido nítrico e substância vasoativas derivadas do endotélio: papel no controle do tônus vascular / Nitric oxide and endothelium-derived vasoactive factors: role inthe vascular tone control

O endotélio de artérias e veias vem sendo estudado, há muito tempo, por médicos e pesquisadores que lidam com doenças cardiovasculares ou complicaçöes cardiovasculares da idade avançada.Entretanto, a visäo globalda funçäo endotelial näo foi possível até duas décadas atrás, quando se testemunhou a descoberta da produçäo da prostaciclina, do óxido nítrico (NO) derivado do endotélio ede outros fatores vasoativos.Longe de ser uma barreira passiva de interface entre o fuxo sanguíneo e o corpo, o endotélio deve ser considerado um sistema orgânico cuja funçäo é crítica na manutençäo da anticoagulaçäo sanguínea "in vivo", na manutançäo do tônus vascular e na regulaçäo da perfusäo.Acresça-se que a lesäo ou disfunçäo endotelial é uma via comum a diversas doenças cardiovasculares, incluindo a aterosclerose, as doenças vasoespásticas e a hipertensäo arterial.Este texto tem a finalidade de revisar os fatores vasoativos produzidos pelo endotélioe discutir aspectos da regulaçäo parácrina do tônus vascular.Seräo revisados os fatores relaxantes (PGI2-prostaciclina; EDRF/NO - fator relaxante do endotélio/óxido nítrico; e EDHF -fator hiperpolarizante derivado do endotélio) e os fatores contráteis derivados do endotélio (EDCFs).Após a revisäo desses fatores, seräo discutidas, de forma crítica, suas açöes isoladas e/ou sinérgicas na regulaçäo do tônus vascular.

Alguns aspectos da funçäo endotelial em cirurgia cardíaca / Some aspects of the endothelial function in cardiac surgery

Este estudo mostra alguns aspectos da funçäo endotelial relacionados, diretamente, com a cirurgia cardíaca: 1) Após isquemia miocárdica global seguida de reperfusäo, o endotélio coronariano perde a habilidade de expressar vasodilataçäo endotélio-dependente mediada por receptores, ao passo que o relaxamento endotélio-dependente mediado pelo cálcio ionóforo A23187 e a fosfolipasec C, que näo dependem de estimulaçäo de receptores, encontra-se inalterada. O relaxamento produzido pelo fluoreto de sódio, o qual atua através de G-proteína(s), encontra-se comprometido. Estes experimentos indicam que o comprometimento da produçäo de EDRF/NO mediada por receptores após a lesäo de reperfusäo possa ser devido a uma disfunçäo de G-proteínas que liga os receptores da célula endotelial à via da sínese de EDRF/NO; 2) Quarenta e cinco minutos de parada cardioplégica de coraçöes de cäes, pela soluçäo St. Thomas näo comprometem a produçäo de EDRF/NO em artérias epicárdicas coronárias. Estudos farmacológicos in vitro semelhantes, testando-se os efeitos da soluçäo UW, suportaram o conceito de que ela näo lesa o endotélio coronariano, sendo segura para a preservaçäo cardíaca durantes transplantes cardíacos; 3) Em segmentos de artérias coronárias, renais, femorais, e em segmentos de artéria pulmonar, a protamina induziu vasodilataçäo endotélio-dependente, mediada pela estimulaçäo da liberaçäo de EDRF/NO. Nas circulaçöes coronariana e sistêmica, ao contrário do que se verificou nos experimentos envolvendo a circulaçäo pulmonar, este efeito foi independente da presença de heparina; 4) Em 83 por cento dos ensaios biológicos, o efluente da AMI esquerda induziu um relaxamento maior do anel coronariano bioensaiado do que o efluente da AMI direita, por liberaçäo basal de EDRF/NO. Este inibe a adesividade e a agregaçäo plaquetárias e a aterogêne, contribuindo para os resultados superiores obtidos quando se utiliza esta artéria para a revascularizaçäo do miocárdi. Quando expostos à hipoxia, as atividades vasodilatadoras da AMI e da veia safena foram maiores. Esta acentuaçäo da vasodilataçäo causada pela hipóxia foi inibida pelo tratamento com a indometacina, e, rapidamente, revertida, quando se restabeleceu a normóxia.