Effects of strenuous exercise on baseline ventricular function and inotropic, chronotropic and lusitropic response in mice

Abstract

Background: Mild to moderate exercise reduces cardiovascular risk factors, improves pre-existing pathological conditions and develops adaptive cardiac hypertrophy. However, the myocardial response to strenuous exercise is scarcely known. Objective: The aim of this study was to evaluate baseline ventricular function and myocardial reserve (inotropic, chronotropic and lusitropic response to the β-adrenergic agonist isoproterenol) in vivo and in vitro in mice following strenuous exercise. Methods: Three-month old male FVB mice were used. The protocol exercise consisted in 90 min swimming sessions twice a day, 6 days/week for 4 weeks. Two experimental groups were studied: 1) sedentary group, with no exercise; and 2) exercise group, with full strenuous swimming protocol. Results: At the end of the protocol, left ventricular mass increased by 27.9±4% with preserved baseline left ventricular function. In vivo and in vitro myocardial response to isoproterenol decreased with no changes in interstitial collagen. Conclusions: Under our experimental conditions, a strenuous swimming protocol produced moderate cardiac hypertrophy with adaptive and maladaptive hypertrophic characteristics. Although baseline ventricular function was preserved with no changes in interstitial collagen, inotropic, chronotropic and lusitropic reserve decreased.

Introducción: El ejercicio leve a moderado reduce los factores de riesgo cardiovascular, mejora estados patológicos previamente establecidos y produce el desarrollo de hipertrofia cardíaca adaptativa. Sin embargo, la respuesta del miocardio frente a un tipo de ejercicio intenso no es del todo conocida. Objetivo: Estudiar la función ventricular basal y la reserva miocárdica (respuesta inotrópica, cronotró-pica y lusitrópica frente a un agonista ß-adrenérgico como el isoproterenol) luego de un tipo de ejercicio intenso tanto in vivo como in vitro en ratones. Material y métodos: Se utilizaron ratones macho de tres meses de edad de la cepa FVB. El protocolo de ejercicio consistió en dos sesiones diarias de 90 minutos de natación, 6 días/semana durante 4 semanas. Se conformaron dos grupos experimentales: 1) Sedentario: no realiza ejercicio y 2) Ejercicio: realiza protocolo completo de natación intenso. Resultados: Al finalizar el protocolo hubo un incremento de la masa ventricular izquierda del 27,9% ± 4%, con función ventricular basal conservada. Sin embargo, hubo una disminución de la respuesta miocárdica al isoproterenol tanto in vivo como in vitro, sin observarse modificaciones en el colágeno intersticial. Conclusiones: En nuestras condiciones experimentales, el protocolo de natación, con características de ejercicio intenso, produjo una hipertrofia cardíaca moderada con características mixtas de hipertrofia adaptativa y no adaptativa. Si bien la función basal se mantuvo conservada y no hubo cambios en el colágeno intersticial, se observó una disminución en la reserva inotrópica, cronotrópica y lusitrópica.