Temperature and pH dependence of energy balance by 31P- and 1H-MRS in anaerobic frog muscle (Articolo in rivista)

Type
Label
  • Temperature and pH dependence of energy balance by 31P- and 1H-MRS in anaerobic frog muscle (Articolo in rivista) (literal)
Anno
  • 2004-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
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  • Vezzoli A., Gussoni M., Greco F., Zetta L., Cerretelli P. (2004)
    Temperature and pH dependence of energy balance by 31P- and 1H-MRS in anaerobic frog muscle
    in Biochimica et biophysica acta. Bioenergetics
    (literal)
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  • Vezzoli A., Gussoni M., Greco F., Zetta L., Cerretelli P. (literal)
Pagina inizio
  • 163 (literal)
Pagina fine
  • 170 (literal)
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  • IF 4.431 (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#numeroVolume
  • 1608 (literal)
Rivista
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  • Scopo dello studio è stato determinare l’effetto di variabili fisico-chimiche quali la temperatura e pH sul consumo energetico del muscolo scheletrico in condizioni anaerobiche a riposo. Il modello sperimentale utilizzato è quello del muscolo scheletrico isolato in cui la velocità di resitensi dell’ATP, calcolata come somma delle velocità di idrolisi della fosfocreatina e della glicolisi anaerobica, è sta determinata con tecnica 31P e 1H-MRS. Le cinetiche dei due processi si è dimostrata dipendente dalla temperatura specialmente per temperature superiori ai 20°C. E’ stata inoltre evidenziata una riduzione del consumo energetico, funzione del pH, associata ad una inibizione della glicolisi anaerobica dovuta ad una riduzione dell’attività dei trasportatori ionici che controllano l’equilibrio acido-case ed una scelta preferenziale di trasportatori più economici. La riduzione del metabolismo osservato in condizioni di anossia e acidosi è pertanto uno dei meccanismi che determina il tempo di sopravvivenza degli animali eterotermi e si attua per mezzo del sistema di scambio ionico. Un meccanismo simile potrebbe avvenire negli animali omeotermi in condizioni di ipossia e/o ischemia cronica. (literal)
Note
  • ISI Web of Science (WOS) (literal)
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  • 1. Istituto di Bioimmagini e Fisiologia Molecolare-CNR, SEGRATE (Mi), Italy 2. Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biomediche, Università di Milano, Milan, Italy 3. Istituto per lo Studio delle Macromolecole, CNR, Milan, Italy (literal)
Titolo
  • Temperature and pH dependence of energy balance by 31P- and 1H-MRS in anaerobic frog muscle (literal)
Abstract
  • The temperature (T)-dependence of energy consumption of resting anaerobic frog gastrocnemii exposed to different, changing electrochemical gradients was assessed. To this aim, the rate of ATP resynthesis (delta approximately P/deltat) was determined by (31)P- and (1)H-MRS as the sum of the rates of PCr hydrolysis (delta[PCr]/deltat) and of anaerobic glycolysis (delta[La]/ deltat, based on a approximately P/La ratio of 1.5). The investigated T levels were 15, 20 and 25 degrees C, whereas initial extracellular pH (pHe) values were 7.9, 7.3 and 7.0, i.e. higher, equal or lower, respectively, than intracellular pH (pHi). The latter was changing with T according to the neutrality point (dpH/dT=-0.0165 pH units/ degrees C). Both rates of PCr hydrolysis and of lactate accumulation and that of their sum, expressed as delta approximately P/deltat, were highly T-dependent. By contrast, the pHe-dependence of the muscle energy balance was nil or extremely limited at 15 and 20 degrees C, respectively, but remarkable at 25 degrees C (with a depression of the ATP resynthesis rate up to 25% with a decrease of pHe from 7.9 to 7.0). The pHe-dependent reduction of metabolic rate was associated with a down-regulation of anaerobic glycolysis due to reduced activity of ion-transporters controlling acid-base balance and/or to a shift from Na(+)/H(+) to a more efficient Na(+)-dependent Cl(-)/HCO(3)(-) exchanger. Uncoupling of glycogenolysis from P-metabolite concentrations, both as function of T (>or=20 degrees C) and of pHe (
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