El endotelio mantiene elevada la capacidad de conducción arterial y reduce la poscarga dinámica ventricular de una manera frecuencia-dependiente / Endothelium maintains capacity of arterial conduction high and reduces ventricular dynamic afterload in a frecuency dependent way

RESUMEN

Introducción: Las propiedades geométricas y la viscosidad (V) y elasticidad (E) arteriales son determinantes de la función de conducción (FC) y amortiguamiento arterial (FA), así como del trabajo elástico (WE) y viscoso (WV) desarrollado por el ventrículo durante la eyección (poscarga dinámica externa). Se desconoce el rol endotelial en el control de la V, FC, FA, WE y WV, y resta por establecerse si el endotelio controla la poscarga dinámica de manera frecuencia-dependiente. Objetivo: Caracterizar el rol endotelial en la regulación de la V, FC, FA, WE y WV, y analizar el control endotelial de la poscarga dinámica ante aumentos de frecuencia de estimulación. Material y método: Arterias braquiocefálicas ovinas (n=9) se estudiaron en un simulador circulatorio en condiciones hemodinámicas símil fisiológicas. Se midió flujo, presión y diámetro arterial a 60, 80 y 100 latidos/minuto. Para cada frecuencia se calculó E, V, FC, FA, WE y Wv, antes y luego de remover el endotelio. La adecuada eliminación endotelial se comprobó mediante estudios histológicos. Resultados: La presencia de endotelio permitió mantener reducidos E, V, WE y WV, y elevada la FC (p<0,05). La reducción de los determinantes de la poscarga fue mayor a elevados niveles de frecuencia de estimulación (p<0,05). Conclusiones: El endotelio regula la viscoelasticidad arterial, reduciendo la poscarga dinámica, a la vez que permite mantener elevada la FC y no modifica la capacidad de la arteria de autoprotegerse. La mayor reducción de la poscarga a mayor frecuencia (mayor consumo de oxígeno), supone un beneficio adicional sobre la función ventricular.

ABSTRACT

Introduction: The geometrical properties, the viscosity (V) and elasticity (E) of the arteries determine the arterial conduit (CF) and buffer (BF) functions, as well as the elastic (WE) and viscous (WV) work developed by the ventricle during the ejection (external dynamic afterload). It remains to be established the role of the endothelium in controlling V, CF, BF, WE and WV, and if the endothelium’s regulation of the dynamic afterload depends on the frequency. Objetive To characterize the endothelial role in the regulation of V, CF, BF, WE and WV, and to analyze the endothelial control of the dynamic afterload during the increase in the frequency of stimulation. Methods: Ovine brachiocephalic arteries (n=9) were studied in a circulation mock during physiological haemodynamic conditions. Arterial flow, pressure and diameter were measured at 60, 80 and 100 cycles/minute. At each frequency E, V, CF, BF, WE y Wv, were calculated before and after the endothelium removal. Hystological studies verified the adequacy of the endotelial removal. Results: The endothelium allowed keeping E, V, WE and WV in low levels, and a high CF (p<0,05). The reduction in the afterload determinants was higher at higher levels of frequency (p<0,05). Conclusions: The endothelium regulates the arterial viscoelasticity, with a reduction in the dynamic afterload; at the time it allows keeping the CF at high levels, and does not change the arterial auto-protection. The higher reduction in the afterload at high frequencies (increased oxigen demand), represents an additional beneficial effect in the ventricle function.