Actividad rítmica del músculo papilar inducida por estimulación de alta frecuencia: ritmos n:1, formas de transición e histéresis / Arrhytmic actiitty of the papilary muscle induced by high frecuency stimulatiion: rhythm n:1, transition forms and hysteresis

RESUMEN

Los tejidos cardíacos son capaces de trabajar en un amplio intervalo de frecuencias con el fin de atender las distintas demandas que el organismo impone al sistema cardiovascular. Sin embargo, bajo un régimen de cambios de frecuencia y con ciertas condiciones patológicas, pueden desarrollarse arritmias, como bloqueos, taquicardias, fibrilaciones, etc. de posibles consecuencias fatales. Esto motiva la realización de diversos arreglos experimentales en los cuales se explora el comportamiento del corazón, o de regiones de éste. En este artículo reportamos diversos fenómenos que ocurren en el músculo papilar de cobayo cuando se le estimula eléctricamente, desde una frecuencia basal de un pulso por segundo (pps) hasta frecuencias muy altas, de varias decenas de pps, pero incrementando paulatinamente la frecuencia de estimulación. Describimos que en nuestras condiciones experimentales, el músculo despliega sucesivamente ritmos tipo n1 (una respuesta cada n estímulos) con n creciente; encontramos también que entre uno y otro de estos ritmos aparecen diversas formas de transición, entre las cuales describimos una totalmente nueva en este sistema, que hemos denominado por "ráfagas"; finalmente mostramos que este sistema exhibe de manera generalizada histéresis en la frecuencia, siendo el primer reporte que se hace para esta especie y además el primer reporte en el que se muestran varias "asas" o regiones de histéresis por frecuencia dentro de una misma excursión experimental. Debido al gran volumen de datos generados, hemos introducido una forma de presentación y análisis concisa y eficiente, basada en los espectros de potencia de los datos obtenidos a través de la transformada rápida de Fourier. Este método también se describe brevemente en el artículo.

ABSTRACT

Cardiac tissues are able to work within a wide range of frequencies to respond to the changing requirements an organism may have. However, during these frequency variations and under certain pathologic conditions arrhythmias such as blocks, tachycardia, fibrillation, etc, may arise some with fatal consequences. For this reason several experimental procedures have been developed that have shown to be useful in studying whole heart properties, or as an alternative from portions of it when changes in its work rate are imposed. This study reports different phenomena occurring in the papillary muscle of the guinea pig heart when stimulated at very high frequency, of several tens of pps, while analyzing its responses during gradual increments starting at 1 (pulses per second). We found that in our conditions papillary muscles display N1 rhythms with progressive higher N; further more we found that between one and the next rhythm diverse transition patterns appear, among them a new one that we have named "burst pattern". Finally we show that our system exhibits a generalized process of hysteresis by frequency, being this the first report for guinea pig cardiac tissue and the first one to show also the presence of several hysteresis loops in the same experiment. Due to the large volume of generated data we used a faster and easier way to analyze and display them, based on the fast Fourier transform (FFT). The method is briefly described. (Arch Cardiol Mex 2004; 7411-24).