Estrogen enhances baroreflex control of heart rate in conscious ovariectomized rats

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Abstract

In previous studies, we have shown that the baroreflex control of heart rate is significantly attenuated in females compared with age-matched males. This study investigated the role of estrogen in the modulation of baroreflex function in conscious unrestrained rats. Baroreflex-mediated decreases in heart rate in response to increments in blood pressure evoked by phenylephrine were evaluated in conscious freely moving male and female Sprague-Dawley rats as well as in ovariectomized rats. The effect of a 2-day 17 beta -estradiol (50 μg ·kg−1 ·day−1, s.c.) or vehicle treatment on baroreflex sensitivity was investigated in ovariectomized rats. Intravenous bolus doses of phenylephrine (1–16 μg/kg) elicited dose-dependent pressor and bradycardic responses in all groups of rats. Regression analysis of the baroreflex curves relating increments in blood pressure to the associated heart rate responses revealed a significantly (p < 0.05) smaller baroreflex sensitivity in female compared with male rats (−1.22 ± 0.07 and −1.85 ± 0.15 beats ·min−1 ·mmHg−1, respectively), suggesting an attenuated baroreflex function in females. In age-matched ovariectomized rats, baroreflex sensitivity showed further reduction (−0.93 ± 0.02 beats ·min−1 ·mmHg−1). Treatment of ovariectomized rats with 17 beta -estradiol significantly (p < 0.05) enhanced the baroreflex sensitivity (−1.41 ± 0.16 beats ·min−1 ·mmHg−1) to a level that was slightly higher than that of sham-operated female rats. Furthermore, baroreflex sensitivity of ovariectomized estradiol-treated rats was not significantly different from that of age-matched male rats. The vehicle, on the other hand, had no effect on baroreflex sensitivity of ovariectomized rats. These data support our earlier findings that sexual dimorphism exists in baroreflex control of heart rate. More importantly, the present study provides experimental evidence that suggests a facilitatory role for estrogen in the modulation of baroreflex function.

Comparativement aux mâlesd'un même groupe d'âge, nous avons montré, dans des étude antérieures, que le contrôle baroréflexe de la fréquence cardiaque était significativement moins important chez les femelles. Cette étude a examiné le rôle de l'oestrogène dans la modulation de la fonction baroréflexe chez des rats libres de se mouvoir, conscients. Les diminutions d'origine baroréflexe de la fréquence cardiaque en réponse à des augmentations de pression artérielle induites par la phényléphrine ont été évaluées chez des rats Sprague-Dawley femelles et mâles libres de se mouvoir, conscients, ainsi que chez des rats ovariectomisés. L'effet d'un traitement de 2 jours, avec un véhicule ou du 17 beta -oestradiol (50 μg ·kg−1 ·jour−1, s.c.), sur la sensibilité baroréflexe a été examiné chez les rats ovariectomisés. Des doses sous forme de bolus intraveineux de phényléphrine (1–16 μg/kg) ont induit des réponses bradycardiques et pressives dose-dépendantes chez tous les groupes de rats. L'analyse de régression des courbes baroréflexes associant les augmentations de pression artérielle aux réponses de la fréquence cardiaque a révélé une sensibilité baroréflexe significativement plus faible (p < 0,05) chez les rats femelles que chez les rats mâles (−1,22 ± 0,07 et −1,85 ± 0,15 battements ·min−1 ·mmHg−1, respectivement), suggérant une fonction baroréflexe atténuée chez les femelles. Chez les rats ovariectomisés du même groupe d'âge, la sensibilité baroréflexe a diminué davantage (−0,93 ± 0,02 battements ·min−1 ·mmHg−1). Le traitement des rats ovariectomisés avec du 17 beta -oestradiol a augmenté significativement (p < 0,05) la sensibilité baroréflexe (−1,41 ± 0,16 battements ·min−1 ·mmHg−1) à un niveau qui a été légèrement supérieur à celui des rats femelles opérées de manière fictive. De plus, la sensibilité baroréflexe des rats traités à oestradiol et ovariectomisés n'a pas différé significativement de celle des rats mâles du même groupe d'âge. Par ailleurs, le véhicule n'a pas eu d'effet sur la sensibilité baroréflexe des rats ovariectomisés. Ces résultats confortent nos résultats antérieurs indiquant l'existence d'un dimorphisme sexuel dans le contrôle baroréflexe de la fréquence cardiaque. De plus, cette étude expérimentale suggère un rôle facilitateur pour l'oestrogène dans la modulation de la fonction baroréflexe.

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