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Observations on cardiac energetics: I. Theoretical introduction (1972)

Powell, T. ; Baker, L. E. ; Geddes, L. A. ; [et al.]

Springer

Bulletin of mathematical biology 34 (1972), S. 533-546

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ISSN: 1522-9602

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Mathematics

Notes: Abstract Equations are developed to describe the energy expenditure of the human heart. As well as the external potential and kinetic energy terms, general consideration is given to other possible avenues of energy consumption. Emphasis is placed upon using mathematical variables which are readily available for experimental verification. The errors involved in assuming that mean values for the physiological parameters give reasonable estimations for the external mechanical performance are examined, and a theoretical estimation for the discrepancy in the kinetic component is presented. Logical extension of the mathematical derivation leads to a determination of cardiac external mechanical efficiency and clearly demonstrates the significance of the ventricular pressure-volume loop in this context. Finally, experimental procedures are suggested to clarify further some of the conclusions reached through the theoretical analysis.

Type of Medium: Electronic Resource

URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02476713

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2

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Physicochemical automaticity at a mercury-electrolyte interface: Associated electrical potential and impedance changes (1972)

Powell, T. ; Valentinuzzi, M. E. ; Hoff, H. E. ; [et al.]

Springer

Cellular and molecular life sciences 28 (1972), S. 1009-1011

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ISSN: 1420-9071

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine

Notes: Zusammenfassung Durch Einführung einer Stahlnadel werden andauernde elektrische und mechanische Schwankungen erzeugt und zwar bei wechselnder Oberflächen-oxydation und Reduktion eines Quecksilbertröpfchens, das in verdünnter Säure mit K2Cr2O7 liegt. Die Schwankungen des Elektropotentials und des Widerstands wurden gemessen und zusammen mit den mechanischen Schwankungen photographiert.

Type of Medium: Electronic Resource

URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01918641

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3

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Effect of hypoxia on phosphoesterases, oxidative and glycolytic enzymes in the rabbit common carotid artery (1970)

Hoff, H. F.

Springer

Histochemistry and cell biology 23 (1970), S. 244-253

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ISSN: 1432-119X

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine

Notes: Summary An enzyme-histochemical study was performed on the rabbit common carotid artery at periods ranging from one to seventeen days following double-ligation and injections of human β, human pre-β serum lipoproteins and a physiologic saline into the lumen. The alterations in enzyme activities compared to the contralateral carotid (control) were studied for DPN diaphorase, succinic acid dehydrogenase (SDH), lactic acid dehydrogenase (LDH), glucose-6-phosphate dehydrogenase (G-6-pH DH), ATPase, AMPase, acid and alkaline phosphatase. At earlier time intervals there was a general reduction in oxidative enzyme and ATPase activities concomitant with a general increase in LDH and acid phosphatase activities. At later times oxidative enzyme and ATPase activities returned to their control levels and actually increased in the thickened intima. LDH and acid phosphatase activities remained above the control levels, especially in the thickened intima. Focal areas, presumably necrotic, demonstrated complete loss of activity for all enzymes studied. AMPase activity did not differ from the controls throughout this study, while G-6-pH DH and alkaline phosphatase activities were found only sparsely in the adventitia. The same general pattern of alteration in enzyme activity was found regardless of the substance injected into the ligated artery. Arguments for the use of this experimental model for studies on the pathogenesis of atherosclerosis are given.

Type of Medium: Electronic Resource

URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF00306426

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Control parameters of the blood-pressure regulatory system part 1-heartrate sensitivity (1972)

Valentinuzzi, M. E. ; Powell, T. ; Hoff, H. E. ; [et al.]

Springer

Medical & biological engineering & computing 10 (1972), S. 584-595

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ISSN: 1741-0444

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Chemistry and Pharmacology , Medicine

Description / Table of Contents: Sommaire Une méthode a été développée pour évaluer la sensitivité au taux du coeur S0 du système barorécepteur, qui est défini comme étant le ralentissement du taux du coeur pour chaque augmentation unitaire de la pression artérielle moyenne. Des valeurs moyennes pour le système intact, de l'ordre de 2,23 à 3,65 battements min−1 mmHg−1 ont été mesurées chez le chien et de 0,5 battements min−1 mmHg−1 chez un poney. Les barorécepteurs sinus carotides ajoutent une sensitivité considérable mais non prépondérante au système régulatoire cardiovasculaire, pour la pression sanguine. Des diminutions deS 0de l'ordre de 40% ont été observées lorsque ces récepteurs étaient essentiellement éliminés par l'occlusion des artères carotides. Le type d'anesthésie utilisé a une influence marquée sur la sensitivité du système barorécepteur, suggérant la possibilité d'utiliser ce coefficient de sensitivité pour évaluer l'influence des anesthésiques sur le mécanisme homéostatique pour la pression sanguine.

Abstract: Inhaltsangabe Es wurde eine Methode zur Beurteilung der Herzfrequenzempfindlichkeit S0 des Baroreceptorsystems entwickelt, die als Herzfrequenzabnahme pro Einheitszunahme des mittleren Arteriendrucks definiert wird. Im Hund wurden für das Intaktsystem Durchschnittswerte im Bereich von 2,23–3,65 Schlägen min−1 mmHg−1 und in einem Pony 0,5 Schläge min−1 mmHg−1 festgestellt. Die Carotis-Sinus-Baroreceptoren tragen zu einer erheblich erhöhten Empfindlichkeit des kardiovaskulären Systems in bezug auf den Blutdruck bei, jedoch nicht in ausschlaggebendem Maße.S 0-Senkungen um ca. 40% wurden festgestellt, wenn diese Receptoren durch Okklusion der Carotis-Arterien im wesentlichen ausgeschaltet wurden. Die angewandte Anästhesiemethode hat einen bedeutenden Einfluß auf die Empfindlichkeit des Baroreceptorsystems, woraus geschlossen werden kann, daß dieser Empfindlich-keitskoeffizient möglicherweise zur Beurteilung des Einflusses von Anästhetica auf den homöostatischen Mechanismus in bezug auf den Blutdruck verwendet werden kann.

Notes: Abstract A method has been developed to evaluate the heartrate sensitivity (S 0) of the baroreceptor system, which is defined as the decrease in heartrate per unit increase in mean arterial pressure. Average values, for the intact system, of the order of 2·23–3·65 beats min−1 mmHg−1 were found in the dog, and of 0·5 beats min−1 mmHg−1 in one pony. The carotid sinus baroreceptors add considerable, but not preponderant, sensitivity to the cardiovascular regulatory system for blood pressure. Decreases inS 0 of the order of 40% were found when these receptors were essentially eliminated by occlusion of the carotid arteries. The type of anaesthesia used has a marked influence on the sensitivity of the baroreceptor system, suggesting the possibility of using this sensitivity coefficient to evaluate the influence of anaesthetics on the homeostatic mechanisms for blood pressure.

Type of Medium: Electronic Resource

URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02476076

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5

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Control parameters of the blood-pressure regulatory system (1972)

Valentinuzzi, M. E. ; Powell, T. ; Hoff, H. E. ; [et al.]

Springer

Medical & biological engineering & computing 10 (1972), S. 596-608

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ISSN: 1741-0444

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Chemistry and Pharmacology , Medicine

Description / Table of Contents: Sommaire Les pré-ventre ouvertr 0, pression de référencep 0 et taux cardiaquer 0 du système régulatoire de la pression sanguine ont été estimés sous quatre condition expérimentales différentes en employant un ballon aortique et en présumant un abordage théorique basé sur un modèle linéaire du premier ordre. Des valeurs moyennes de 1,7 à 3,7, 75 à 130 mmHg et 95 à 130 battements/minute furent obtenus respectivement pourg 0,p 0, etr 0. Des variations significatives de ces paramètres ont été observées lors du changement des conditions anesthésiques. Il est suggéré queg 0,p 0, etr 0 puissent avoir des applications cliniques pour la caractérisation à la fois des syndromes hypotensif et hypertensif et aussi pour l'évaluation des effets d'agents anesthésiques.

Abstract: Inhaltsangabe Der offene schleifengewinng 0, der Bezugsdruckp 0 und die Basalherzfrequenzr 0 des blutdruckregelnden Systems wurden unter vier verschiedenen Versuchsbedingungen mit Hilfe eines Aortenballons geschätzt, wobei von einer auf ein lineares Modell erster Ordnung begründeten theoretischen Betrachtungsweise ausgegangen wurde. Fürg 0,p 0 undr 0 wurden Durchschnittswette von 1,7–3,7, bzw. 75–130 mmHg und 95–130 Schlägen/min ermittelt. Beträchtliche Schwankungen dieser Parameter wurden beobachtet, wenn die Anästhesieverhältnisse geändert wurden. Es wird vermutet, daßg 0,p 0 undr 0 sowohl bei der Charakterisierung hypotonischer und hypertonischer, Syndrome als auch bei der, Beurteilung der Wirkung von Anästhetica nützliche klinische Anwendungsmöglichkeiten bieten könnten.

Notes: Abstract The open-loop gainG 0 reference pressureP 0 and basal heartrateR 0 of the blood-pressure regulatory system have been estimated under four different experimental conditions by employing an aortic balloon and assuming a theoretical approach based on a 1st-order linear model. Mean values of 1·7–3·7, 75–130 mmHg, and 95–130 beats/min were obtained forG 0,P 0 andR 0, respectively. Significant variations in these parameters were observed when the anaesthetic conditions were changed. It is suggested thatG 0,P 0 andR 0 may have useful clinical applications both in characterising hypotensive and hypertensive syndromes and also in assessing the effect of anaesthetic agents.

Type of Medium: Electronic Resource

URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02476077

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