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Issue
Reprod. Nutr. Dev.
Volume 40, Number 2, March-April 2000
Page(s) 113 - 125
DOI https://doi.org/10.1051/rnd:2000124
DOI: 10.1051/rnd:2000124

Reprod. Nutr. Dev. 40 (2000) 113-125

Effect of dietary polyunsaturated fatty acids on contractile function of hearts isolated from sedentary and trained rats

Luc Demaison a - James Blet b - Jean-Pierre Sergiel a - Stéphane Gregoire a - Doriane Argaud b

aUnité de Nutrition Lipidique, INRA, BV 1540, 17 rue Sully, 21034 Dijon Cedex, France
bDivision Prospective et Développements, Laboratoire de Nutrition, SCERCAT, Quartier Étienne, BP 305, 11 rue Groussay, 78120 Rambouillet, France

(Received 23 September 1999; accepted 24 February 2000)

Abstract:

Moderate physical training induced a decrease in arterial blood pressure in fish oil-fed rats as compared to sunflower seed oil-fed rats [14]. The purpose of this study was to determine if these changes were due to modifications of the left ventricular function of the heart. Forty rats were fed a semi-purified diet containing either 10% sunflower seed oil or 10% fish oil (EPAX 3000TG, Pronova). Each dietary group was assigned to two sub-groups, one being constituted by sedentary animals and the other by trained animals. Training was achieved by daily running for 60 minutes at moderate intensity for three weeks. At the end of the training period, the animals were sacrificed and their hearts were immediately perfused according to the working mode. The phospholipid fatty acid composition and parameters of the left ventricular function were determined. Feeding fish oil markedly reduced the proportion of n-6 polyunsaturated fatty acids (PUFA, 18:2 n-6, 20:4 n-6, 22:4 n-6 and 22:5 n-6) in cardiac phospholipids. The n-6 PUFA were replaced by n-3 PUFA (mainly docosahexaenoic acid). In sedentary animals, the fluid dynamic (aortic and coronary flow, cardiac output) was not modified by the diet. The heart rate was reduced (-10%) in n-3 PUFA-rich hearts. Physical training did not markedly alter the polyunsaturated fatty acid profile of cardiac phospholipids. Conversely, it reduced the heart rate, aortic flow and cardiac output (-11, -21 and $-14\%$, respectively) at a similar extent in the two dietary groups. In a second set of experiments, the training period was repeated in animals fed a commercially available diet (A103, UAR) which simultaneously provided n-6 and n-3 fatty acids. In these dietary conditions, neither the aortic flow nor the heart rate was decreased by physical exercise. These results suggest that both n-6 and n-3 PUFA in the diet are necessary to ensure a good cardiac adaptation to moderate physical training. Furthermore, the fish oil-induced decrease in arterial blood pressure in trained animals was not related to changes in cardiac contractility, but to a decrease in vascular resistances. Moderate physical training + dietary n-3 PUFA might be used to prevent hypertension and cardiovascular diseases.


Keywords: dietary polyunsaturated fatty acids / moderate physical training / cardiac function

Résumé:

Effet des acides gras polyinsaturés sur la fonction contractile des c\oeurs isolés issus de rats sédentaires et entraînés. Une activité physique modérée réduit la pression artérielle chez les rats nourris avec de l'huile de poisson par rapport à ceux nourris avec de l'huile de tournesol [14]. Cette étude vise à déterminer si ces modifications sont liées à des variations de la fonction ventriculaire gauche. Quarante rats sont nourris avec des régimes semi-purifiés contenant soit 10 % d'huile de tournesol, soit 10 % d'huile de poisson (EPAX 3000TG, Pronova). Chaque groupe alimentaire est subdivisé en deux sous-groupes, l'un étant constitué d'animaux sédentaires, l'autre d'animaux entraînés physiquement. L'entraînement physique consiste en une course à intensité modérée d'une durée de soixante minutes tous les jours de la semaine. Il se prolonge sur une période de trois semaines. A la fin de cette période, les animaux sont sacrifiés et leur c\oeur est immédiatement perfusé selon le mode travaillant. La composition en acides gras des phospholipides et le fonctionnement du ventricule gauche sont déterminés. L'huile de poisson alimentaire réduit la proportion des acides gras polyinsaturés n-6 (AGPI, 18:2 n-6, 20:4 n-6, 22:4 n-6 et 22:5 n-6) dans les phospholipides cardiaques. Les AGPI n-6 sont remplacés par des AGPI n-3 (principalement de l'acide docosahexaénoique). Chez les animaux sédentaires, les débits aortique et coronaire ne sont pas modifiés par le régime. En revanche, la fréquence cardiaque est réduite par les AGPI n-3 (-10 %). L'activité physique n'a que peu d'influence sur le profil en AGPI des phospholipides cardiaques. En revanche, elle réduit la fréquence cardiaque et le débit aortique (-11 et -21 %, respectivement) d'une façon similaire dans les deux groupes alimentaires. Lors d'une seconde expérience, le protocole d'entraînement physique est répété chez des animaux nourris avec un régime commercial (UAR, réf. A103) qui apporte simultanément des AGPI n-6 et des AGPI n-3. Dans ces conditions, ni le débit aortique, ni la fréquence cardiaque ne sont réduits par l'entraînement physique. Ces résultats suggèrent qu'une bonne adaptation cardiaque à l'entraînement physique modéré nécessite l'application simultanée d'AGPI n-6 et d'AGPI n-3 dans l'alimentation. De plus, la diminution de la pression artérielle observée chez les rats nourris avec l'huile de poisson et entraînés physiquement n'est pas liée à des variations de la contractilité cardiaque, mais plutôt à une diminution des résistances vasculaires. L'association des acides gras polyinsaturés n-3 alimentaires et de l'entraînement physique modéré pourrait être employée pour prévenir l'hypertension artérielle et les maladies cardio-vasculaires.


Mots clé : acides gras polyinsaturés alimentaires / entraînement physique modéré / fonction cardiaque

Correspondence and reprints: Luc Demaison
demaison@dijon.inra.fr

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