Skip to main content
Log in

Preload dependence of dP/dt max, VCE max and calculated V max compared to the inotropic sensitivity of these indices of cardiac contractility

Vordehnungsabhängigkeit von dP/dt max, VCE max und errechnetem V max im Vergleich zur inotropen Empfindlichkeit dieser Parameter der myokardialen Kontraktilität

  • Original Contributions
  • Published:
Basic Research in Cardiology Aims and scope Submit manuscript

Summary

In five canine heart-lung preparations the preload dependence of dP/dt max, V max, VCE max and (dP/dt: P-EDP+C) max was related to the inotropic sensitivity of these indices. V max and (dP/dt: P-EDP+C) max are less affected by preload changes than dP/dt max and therefore should be more suitable for inotropic measurements. But even if the preload changes caused by inotropic interventions are not taken into account, V max shows the same inotropic sensitivity as dP/dt max when the contractile state is reduced and an even lower sensitivity when the contractile state is enhanced. The sensitivity of (dP/dt: P-EDP+C) max, however, is much lower over the whole range of tested inotropic states. If enddiastolic pressure is kept constant during inotropic interventions, dP/dt max is a much more sensitive inotropic index than V max.

VCE max usually shows a negative correlation to the diastolic filling of the heart. In the improved inotropic state this correlation can become positive, thus making it impossible to evaluate the influence of the preload dependence on the result. None of the tested parameters shows a higher inotropic sensitivity than dP/dt max, though the preload dependence of dP/dt max is more evident. Therefore, none of these more complicated parameters has any advantage over the simple measure dP/dt max for evaluation of acute changes in contractility.

Zusammenfassung

In fünf Herz-Lungen-Präparaten des Hundes wurde die Vordehnungsabhängigkeit von dP/dt max, V max, VCE max and (dP/dt:P-EDP+C) max in Beziehung gesetzt zur inotropen Empfindlichkeit dieser Parameter. V max und (dP/dt:P-EDP+C) max wurden von Vordehnungsänderungen weniger beeinflußt als dP/dt max, und sie sollten deshalb brauchbarer sein für Bestimmung der myokardialen Kontraktilität. Wenn die Vordehnungsänderungen, die durch inotrope Interventionen hervorgerufen wurden, nicht berücksichtigt wurden, zeigte V max bei Verminderung des kontraktilen Zustandes nur dieselbe inotrope Empfindlichkeit wie dP/dt max. Bei Verbesserung des kontraktilen Zustandes war die Empfindlichkeit sogar geringer. Die inotrope Empfindlichkeit von (dP/dt:P-EDP+C) max war in dem ganzen Bereich untersuchter Inotropiezustände deutlich geringer als dP/dt max. Wurde der enddiastolische Druck während der inotropen Intervention konstant gehalten, dann war dP/dt max der bei weitem empfindlichste inotrope Index.

VCE max zeigte gewöhnlich eine negative Korrelation zum diastolischen Füllungsdruck des Herzens. Wurde der inotrope Zustand jedoch über den Kontrollwert hinaus verbessert, so ergab sich häufig eine positive Korrelation. Es ist deshalb unmöglich, im Einzelfall den Einfluß der Vordehnungsabhängigkeit auf das gefundene Ergebnis abzuschätzen. Keiner der untersuchten Parameter zeigte eine höhere inotrope Empfindlichkeit als dP/dt max, obwohl die Vordehnungsabhängigkeit von dP/dt max stärker ausgeprägt ist. Aus diesem Grunde hat für die Bestimmung akuter Kontraktilitätsänderungen keiner dieser komplizierten Parameter irgendeinen Vorteil gegenüber der einfachen Messung von dP/dt max.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

Literatur

  1. Benzing, G. III, J. Stockert, E. Nave, Y. G. Tsuei, K. Samuel: Evaluation of canine left ventricular contractility. Cardiovasc. Res.8, 314–322 (1974).

    Google Scholar 

  2. Blinks, I. R., B. R. Jewell: The meaning and measurement of myocardial contractility. In: Cardiovascular fluid dynamics, ed. byD. H. Bergel (London-New York 1972).

  3. van den Boes, G. C.: Indices of contractility in the intact heart. Proc. Royal Soc. Med.65, 545–547 (1972).

    Google Scholar 

  4. Cosyns, J., M. Gutierrez-Miranda, P. Reyns, A. A. Charlier, F. Lavenne: Superiority of developed over total pressure for heart contractility indices in dogs. Pflügers Arch.362, 165–171 (1976).

    Article  Google Scholar 

  5. Covell, J. W., J. Ross, E. H. Sonnenblick, E. Braunwald: Comparison of the force-velocity-relation and the ventricular function curve as measures of the contractile state of the intact heart. Circ. Res.19, 364–372 (1966).

    PubMed  Google Scholar 

  6. Donald, T. C., K. Unnoppetchara, D. Peterson, L. L. Hefner: Effect of initial muscle length on Vmax in isotonic contraction of cardiac muscle. Am. J. Physiol.223, 262–267 (1972).

    PubMed  Google Scholar 

  7. Falsetti, H. L., R. E. Mates, D. G. Greene, I. L. Bunnell: Vmax as an index of contractile state in man. Circulation43, 467–479 (1971).

    PubMed  Google Scholar 

  8. Furnival, C. M., R. J. Linden, H. M. Snow: Inotropic changes in the left ventricle: The effect of changes in heart rate, aortic pressure and enddiastolic pressure. J. Physiol.211, 359–387 (1970).

    PubMed  Google Scholar 

  9. Gleason, W. L., E. Braunwald: Studies on the first derivative of the ventricular pressure pulse in man. J. Clin. Invest.41, 80–91 (1962).

    PubMed  Google Scholar 

  10. Graham, T. P., J. M. Jarmakoeni, R. V. Canent, P. A. W. Anderson: Evaluation of left ventricular contractile state in childhood. Circulation44, 1043–1052 (1971).

    PubMed  Google Scholar 

  11. Grossmann, W., H. Brook, S. Meister, H. Sherman, L. Dexter: New technique for determining instantaneous myocardial force-velocity relations in the intact heart. Circulation Res.28, 290–297 (1971).

    PubMed  Google Scholar 

  12. Hugenholtz, P. G., R. C. Ellison, C. W. Urschel, I. Mirsky, E. H. Sonnenblick: Myocardial force-velocity relationships in clinical heart-disease. Circulation41, 191–202 (1970).

    PubMed  Google Scholar 

  13. Jacob, R., R. Gülch: Kritische Bemerkungen zur Aussagekraft der “Kontraktilitätsindizes”. Verh. Dtsch. Ges. Kreislaufforschg.38, 241–246 (Darmstadt 1972).

    Google Scholar 

  14. Jacob, R., R. Gülch, Ch. Holubarsch: Einfluß der Ca-Ionen auf die maximale Verkürzungsgeschwindigkeit (Vmax) des unbelasteten Katzenpapillarmuskels. Pflügers Arch.339, R 11 (1973).

    Google Scholar 

  15. Jacob, R., R. Gülch, Ch. Holubarsch, G. Kissling: Die Bewertung der myokardialen Leistungsfähigkeit. Muskelphysiologische Grundlagen und methodische Probleme. Med. Klin.70, 1347–1365 (1975).

    PubMed  Google Scholar 

  16. Knowlton, F. P., E. H. Starling: The influence of variations in temperature and blood pressure on the performance of the isolated mammalian heart. J. Physiol.44, 206–219 (1912).

    Google Scholar 

  17. Köhler, E.: Der Einfluß des enddiastolischen Druckes auf die Verkürzungsgeschwindigkeit der kontraktilen Elemente des Herzmuskels. Verh. Dtsch. Ges. Kreislaufforschg.39, 144–151 (Darmstadt 1973).

    Google Scholar 

  18. Köhler, E., H. Mescher: Ermittlung ventrikulärer Druck-Geschwindigkeitskurven unter Berücksichtigung des enddiastolischen Druckes. Pflügers Arch.342, 83–92 (1973).

    Article  Google Scholar 

  19. Krayenbuehl, H. P., W. Rutishauser, M. Schoenbeck, I. Amende, Evaluation of left ventricular function from isovolumic pressure measurements during isometric exercise. Am. J. Cardiol.29, 323–330 (1972).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  20. Krayer, O., E. Schütz: Mechanische Leistung und einphasisches Elektrogramm am Herz-Lungen-Präparat des Hundes. Z. Biol.92, 453–461 (1932).

    Google Scholar 

  21. Levine, H. J., N. A. Britman: Force-velocity relations in the intact dog heart. J. clin. invest.43, 1383–1396 (1964).

    PubMed  Google Scholar 

  22. Mahler, F., J. Ross, Jr., R. A. O'Rourke, J. W. Covell: Effects of changes in preload, afterload and inotropic state on ejection and isovolumic phase measures of contractility in the conscious dog. Am. J. Cardiol.35, 626–634 (1975).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  23. Mason, D. T.: Usefulness and limitations of the rate of rise of intraventricular pressure (dP/dt) in the evaluation of myocardial contractility in man. Am. J. Cardiol.23, 516–527 (1969).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  24. Mason, D. T., E. H. Sonnenblick, J. W. Covell, J. Ross., Jr., E. Braunwald: Assessment of myocardial contractility in man: Relationship between the rate of pressure rise and developed pressure throughout isometric left ventricular contraction (P). Circulation36, Suppl II, 183–184 (1967).

    Google Scholar 

  25. Mason, D. T., J. F. Spann, R. Zelis: Quantification of the contractile state of the intact human heart. Am. J. Cardiol.26, 248–257 (1970).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  26. Mehmel, H., H. P. Krayenbuehl, W. Rutishauser: Peak measured velocity of shortening in the canine left ventricle. J. appl. Physiol.29, 637–645 (1970).

    PubMed  Google Scholar 

  27. Mirsky, I., R. C. Ellison, P. G. Hugenholtz: Assessment of myocardial contractility in children and young adults from ventricular pressure recordings. Am. J. Cardiol.27, 359–367 (1971).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  28. Mirsky, I., H. Pasternac, R. C. Ellison: General index for the assessment of cardiac function. Am. J. Cardiol.30, 483–491 (1972).

    Article  PubMed  Google Scholar 

  29. Nejad, N. S., M. D. Klein, I. Mirsky, B. Lown: Assessment of myocardial contractility from ventricular pressure recordings. Cardiovascular Res.5, 15–23 (1971).

    Google Scholar 

  30. Nilsson, E.: Influence of muscle length on the mechanical parameters of myocardial contraction. Acta physiol. scand.85, 1–23 (1972).

    PubMed  Google Scholar 

  31. Noble, M. I. M., T. E. Bowen, L. L. Hefner: Force-velocity relationship in cat cardiac muscle, studied by isotonic and quick-release techniques. Circulation Res.24, 821–833 (1969).

    PubMed  Google Scholar 

  32. Pollack, G. H.: Maximum velocity as, an index of contractility in cardiac muscle: A critical evaluation. Circulation Res.26, 111–127 (1970).

    PubMed  Google Scholar 

  33. Raff, U., W. Stauber, G. Kissling: Die Aussagekraft verschiedener Kontraktilitätsindizes beim Herzen in situ. Basic Res. Cardiol.69, 58–73 (1974).

    PubMed  Google Scholar 

  34. Schmidt, H. D., H. Hoppe, W. Schneider: Usefulness of some pressure velocity parameters for evaluation of left ventricular contractility. Verh. Dtsch. Ges. Kreislaufforschg.39, 151–156 (1973).

    Google Scholar 

  35. Siegel, J. H., E. H. Sonnenblick: Isometric time-tension relationships as an index of myocardial contractility. Circulation Res.12, 597–610 (1963).

    PubMed  Google Scholar 

  36. Sonnenblick, E. H.: Force velocity relations in mammalian heart muscle. Am. J. Physiol.202, 931–939 (1962).

    PubMed  Google Scholar 

  37. Taylor, R. R., J. Ross, J. W. Covell, E. H. Sonnenblick: A quantitative analysis of left ventricular myocardial function in the intact, sedated dog. Circulation Res.21, 99–115 (1967).

    PubMed  Google Scholar 

  38. Wallace, A. G., S. Skinner Jr., J. H. Mitchell: Hemodynamic determinants of the maximal rate of rise in left ventricular pressure. Am. J. Physiol.205, 30–36 (1963).

    PubMed  Google Scholar 

  39. Wink, K., H. Roskamm, S. Schweikhart, H. Reindell: Der Einfluß körperlicher Belastung auf die Kontraktilität des hypertrophierten linken Ventrikels bei Hochleistungssportlern. Z. Kardiol.4, 366–379 (1973).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

With 8 figures

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Schmidt, H.D., Hoppe, H. Preload dependence of dP/dt max, VCE max and calculated V max compared to the inotropic sensitivity of these indices of cardiac contractility. Basic Res Cardiol 73, 380–393 (1978). https://doi.org/10.1007/BF01906519

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01906519

Keywords

Navigation