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Articles by Igor R. Efimov in JoVE

 JoVE Bioengineering

Multiparamétrique cartographie optique du Cœur lapin perfusé de Langendorff

1Department of Biomedical Engineering, Washington University in St. Louis


JoVE 3160

Cet article décrit les procédures de base pour mener des expériences de cartographie optique dans le coeur de lapin perfusé de Langendorff en utilisant le système d'imagerie panoramique, et la modalité d'imagerie double (de tension et de calcium).

 JoVE Bioengineering

Cartographie optique de potentiels d'action et les transitoires de calcium dans le cœur de la souris

1Department of Biomedical Engineering, Washington University in St. Louis


JoVE 3275

Ce document détaille la procédure de dissection, la configuration instrumentale, et des conditions expérimentales lors de la cartographie optique de potentiel transmembranaire (Vm) et de calcium intracellulaire transitoire (CAT) dans Langendorff isolés perfusés intacte cœur de la souris.

Other articles by Igor R. Efimov on PubMed

Mécanismes De Faire Et Défaire Excitation Revisited: Excitation Pause Paradoxal Lors D'une Stimulation Diastolique

Début et la fin de la stimulation électrique peut provoquer un "make" et "pause" d'excitation du tissu cardiaque. Wikswo et al. (30) a expliqué les deux types de stimulations par la polarisation des électrodes virtuelle. Faire se propage d'excitation à partir de régions dépolarisées (cathodes virtuelles). Cassez se propage d'excitation à partir de régions hyperpolarisés (anodes virtuels). Cependant, ces études ont été limitées à des intensités de stimulation fortes. Nous avons examiné au cours d'excitation faible quasi-seuil de stimulation diastolique. Nous optiquement cartographié l'activité électrique d'un 4 x 4 mm domaine de la épicarde des coeurs de lapins perfusés de Langendorff (n = 12) autour de l'électrode de stimulation dans la présence (n = 12) et l'absence (n = 2) de 15 mm 2, 3-butanedione monoxime. Anodiques et cathodiques 2-ms stimuli de différentes intensités ont été appliquées. Nous imagée un front d'onde d'excitation avec 528-micros résolution. Nous avons constaté que les stimuli forts (x5 seuil) se traduisent par rendre l'excitation, à partir des cathodes virtuelles. En revanche, la quasi-seuil de stimulation conduit à l'excitation pause, provenant des anodes virtuels. Caractéristiques hampes biphasiques dans le domaine cathode virtuelle ont été observés. Pause et faire d'excitation représentent deux cas extrêmes de près de seuil et bien-dessus de seuil de stimulations, respectivement. Les deux mécanismes sont susceptibles de contribuer au cours intermédiaires forces cliniquement pertinentes.

L'expérience Pinwheel Re-Revisited

Électrode virtuelle induite hypothèse singularité de phase, explique l'origine des arythmies cardiaques causées par induction électrique artificielle des rotors, c.-à-vortex comme auto-entretenues sources d'activité. Ce mécanisme est pensé à la base les deux stimulus-arythmies induites et de la thérapie de défibrillation choc. Dans ce papier, nous étendons cette hypothèse à trois dimensions en utilisant le modèle bidomaine du tissu cardiaque. Nous prédisons que la polarisation des électrodes virtuel peut produire trois types de rotors topologiquement distincts ancrés à: (1) transmurales en forme de I filaments d'ondes de défilement, (2) près de la surface en forme de U filaments d'ondes de défilement, et (3) intra-muros en forme de O défilement filaments d'ondes.

L'imagerie Du Nœud Auriculo-ventriculaire En Utilisant La Tomographie Par Cohérence Optique

Phase I Et Phase II De Court Terme De Restitution Mécanique En Rat Perfusé Gauche Ventricules

Nous avons examiné les contributions de la Ca (2 +) des canaux de la sarcolemme et du réticulum sarcoplasmique à la restitution électromécanique. Extrasystoles (F (1)) ont été interpolées 40-600 ms après un battement régulier-état (F (0)) dans les ventricules de rats perfusés promenait à 2 ou 3 Hz. Parcelles de F (1) / F (0) par rapport à l'intervalle de extrasystolique se composait de la phase I, qui a eu lieu avant la détente du battement l'état d'équilibre, et la phase II, qui a eu lieu plus tard. La phase I ont présenté une période de renforcement du développement du ventricule gauche de pression qui a coïncidé avec la prolongation du potentiel d'action. Phase I a été éliminé par-BAY K 8644 (100 nM) et FPL 64176 (150 nM), augmentée de 3 thapsigargine microM plus 200 nM ryanodine et non affecté par KN-93 et ​​R7943-KB. Phase II a été accélérée par le Ca (2 +) agonistes des canaux et par l'isoprotérénol, mais a été éliminée par la thapsigargine, plus ryanodine. Les résultats suggèrent que la phase I de la restitution électromécanique est causée par un passager de type L Ca (2 +) la facilitation de courant, tandis que la phase II représente la récupération de la capacité du réticulum sarcoplasmique à la libération de Ca (2 +).

Alternans Mécaniques Et Restitution En Défaut Rat SHHF Gauche Ventricules

Nous avons examiné alternance mécanique et électromécanique dans la restitution normale et les coeurs défaillants de rats. Alternans eu lieu à 5 Hz en omettant par rapport à 9 Hz dans les coeurs témoins et a été renversée par 300 nM isoprotérénol, 6 mM Ca extracellulaire (2 +), 300 nM-BAY K 8644, ou 50 nM ryanodine. Courbes de restitution comprend la phase I, qui a été achevé avant la détente du battement l'état d'équilibre, et la phase II, qui a eu lieu plus tard. Phase I zone de potentiel d'action et des rapports de pression développés ont été significativement réduite dans le rapport ne coeurs témoins. Phase II a été une augmentation de la pression développée monoexponentielle rapport que l'intervalle extrasystolique a été augmenté. Le plateau de la phase II a été significativement plus élevée dans les coeurs défaillants. Thapsigargine (3 microM) plus ryanodine (200 nM) de phase I potentialisé dans une mesure beaucoup plus grande dans le contrôle par rapport cœurs défaillants et aboli la phase II dans les deux groupes. Les résultats suggèrent que les deux règlements de Ca (2 +) à travers le sarcolemme afflux et Ca (2 +) la libération par le réticulum sarcoplasmique peut contribuer à la modification de couplage excitation-contraction dans le cœur défaillant échec spontanément hypertendu coeur de rat exposés.

Mécanismes De Choc Induite Par Arythmogenèse Cours De L'ischémie Aiguë Globale

On connaît peu les mécanismes de la vulnérabilité et la défibrillation dans des conditions ischémiques. Nous avons étudié ces mécanismes dans 18 coeurs de lapins perfusés pendant Langendorff 75% à débit réduit l'ischémie. L'activité électrique a été cartographiée à partir optiquement l'épicarde antérieur lors des chocs du ventricule droit appliquées à différentes phases du cycle cardiaque tandis que le découplage excitation-contraction 2,3-butanedione monoxime (BDM, 15 mM) a été utilisé pour supprimer les artefacts de mouvement provoquées par la contraction de la cœur. Au cours de l'ischémie, largeur de la fenêtre vulnérables a augmenté [30 à 90% de la durée du potentiel d'action (DPA) dans le contrôle à -10 à 100% de l'APD dans l'ischémie]. En outre, la gravité arythmie augmenté avec la réduction de la DGPA (176 + / - 9 ms dans le contrôle et 129 + / - 26 ms dans l'ischémie, P <0,01) et une dispersion accrue de la repolarisation (45 + / - 17 ms dans le contrôle et 73 + / - 28 ms dans l'ischémie, P <0,01). Shock-polarisation induite par électrode virtuelle a été préservée. Dépolarisant (contrairement à l'hyperpolarisation) des constantes de temps de réponse accru. Virtual électrode induites par des fronts d'onde d'excitation avait beaucoup plus de voies tortueuses menant à front d'onde de fractionnement. L'échec de défibrillation à toutes les forces de choc a été observée dans quatre cœurs. Cartographie optique a révélé que le choc éteint l'arythmie, mais l'arythmie auto-née après une fenêtre isoélectrique de 339 + / - 189 ms. En conclusion, dans la plupart des cas, virtuelle singularité de phase induite par électrode (VEIPS) était responsable de choc induite par arythmogénèse cours de l'ischémie aiguë globale. Amélioration de la arythmogénèse a été associée à une dispersion accrue de la repolarisation et désexcitation altérée. En quatre coeurs, arythmogénèse ne pouvait pas être expliquée par VEIPS.

Electrodes Virtuel En Réalité Virtuelle De Défibrillation

Anode-break Excitation Au Cours De La Fin De Diastole Stimulation Est Expliquée Par Une Demi-cellule De Décharge Double Couche

Le phénomène de la anodique-break d'excitation lors de la stimulation en fin de diastole du cœur a été découvert il ya plusieurs années par B. Hoffman. Pourtant, l'existence et l'explication mécanistique de cet effet restent controversés. Nous avons cherché à confirmer son existence et de déterminer le rôle éventuel de la demi-cellule de potentiel. Nous avons utilisé des cœurs de lapin isolés perfusés de Langendorff (n = 6), qui ont été colorées avec du di-4-ANEPPS et perfusés avec 15 mM-monoxime butanedione (BDM). Potentiels transmembranaires sont enregistrées optiquement dans l'épicarde du ventricule gauche avec une grande résolution spatiale et temporelle (200 micros microm/343) près de l'extrémité d'un micromètre à 120 électrode de stimulation platine-iridium téflonnée unipolaire pour détecter la polarisation d'électrode virtuelle et pour reconstruire une activation motif. Coeurs ont été stimulés à une longueur de cycle de 300 ms par anodiques impulsions carrées avec une amplitude de 0,1 à 10 mA et une durée de 5-60 ms. Les données ont révélé que l'excitation anodique-break ne existe et est accompagnée d'un dépassement dans les enregistrements du courant de stimulation. Addition d'une diode dans le circuit de stimulation à la fois éliminées du dépassement et l'excitation rupture. Les résultats suggèrent que le potentiel de surface de demi-cellule à l'électrode de stimulation de métal-solution saline interface peut influencer les courants de stimulation au cours de la stimulation cardiaque unipolaire anodique indiquant «break»-comme l'activation. Nous avons également confirmé que le seuil de «rupture»-comme d'excitation est plus faible que de faire-excitation. Nous suggérons que des explorations supplémentaires de cet effet est nécessaire afin de concevoir des formes d'onde de stimulation améliorée multiphasique.

Cx43 Et Double-voie D'électrophysiologie De L'noeud Auriculo-ventriculaire Et Auriculo-ventriculaire Nodale Rentrée

L'imagerie de fluorescence a révélé que les extensions postérieures nodaux de fournir le substrat anatomique pour l'électrophysiologie à double voie de l'auriculo-ventriculaire (AV) noeud pendant la conduction normale et le retour. La rentrée peut être intranodale, ou aussi bien que les prolongements postérieurs nodaux, il peut comporter une couche endocardique du auriculaire / auriculaire-nodal (A / AN) des cellules dans le cadre de la rentrée nodale AV (AVNR) de circuit. Utilisation de l'imagerie de fluorescence avec un colorant sensible à la tension et immunomarquage de la Cx43, nous avons cartographié l'activité électrique et le substrat structurel en 3 types de AVNR induites par stimulation auriculaire prématurée en 8 coeurs de lapin. Dans 6 cas, la voie AVNR concernés (1) une voie rapide (FP), (2) A / Une couche, et (3) une voie lente (SP). Dans 4 cas, la rentrée a pris le chemin (1) SP, (2) Un / une couche, et (3) FP. Dans 2 cas, la rentrée était intranodale, se propageant entre les 2 extensions nodaux postérieures. Immunomarquage a révélé que la FP et SP sont formés par Cx43 exprimant faisceaux entourés de tissu sans Cx43. Cx43 exprimant postérieures extensions nodaux sont le substrat de AVNR lors de la rentrée à la fois intranodale et extra-ganglionnaire.

Technique De Cartographie Optique Appliquée à La Stimulation Biventriculaire: Les Mécanismes Potentiels De Arythmies Ventriculaires Occurrence

Bien qu'il ait été suggéré que la stimulation ventriculaire multisite soulage l'insuffisance cardiaque en rétablissant la synchronisation électrique ventriculaire, les rôles respectifs de la tension de sortie, délai interventriculaire, et les sites de stimulation dans le développement de arythmies ventriculaires occurrence n'ont pas été étudiés au cours de la stimulation biventriculaire ou stimulation VG. Tension colorant sensible a été utilisé dans huit ischémiques Langerdorff-cœurs de cobayes perfusés pour mesurer les temps d'activation ventriculaire et d'examiner les motifs de conduction pendant la stimulation multisite de trois et quatre sites RV BT. Les cœurs ont été colorés avec du di-4-ANEPPS et cartographié avec un tableau 16 x photodiode 16 avec une résolution de 625 microns par diode. Cartes isochrones de VD et du VG activation ont été tracées. Ischémie a été produite par la réduction de moitié progressivement la sortie de perfusion pendant 5 minutes. La stimulation de l'apex RV et la base de la paroi antérieure LV a été associée avec le motif d'activation la plus homogène et rapide (28 + / - 9 vs 41 + / - 12 ms avec les autres configurations, P <0,01), et aucune arythmie inductible. En six coeurs, tachycardie ventriculaire peut être induite lorsque la stimulation des parois droite et gauche libres avec 20 ms de retard interventriculaire, à six fois la sortie de seuil de stimulation. En quatre coeurs, RV simultanée et la stimulation VG à la fibrillation ventriculaire tension de sortie haute induite avec des motifs complexes de propagation en trois dimensions, indépendamment des sites de stimulation. Au cours de la stimulation biventriculaire avec une ischémie, une stimulation à haute tension de sortie avec un retard interventriculaire à long est susceptible de provoquer des arythmies ventriculaires, en particulier lorsque gauche et droite des résultats de stimulation dans un modèle de conduction perpendiculaire à la fréquence ventriculaire fibres d'orientation du myocarde.

Effets Non Linéaires Dans La Polarisation Des électrodes Sous Le Seuil Virtuel

Introduction de la polarisation électrode virtuelle (PEV) théorie suggère des solutions à plusieurs centenaires énigmes de l'électrophysiologie cardiaque, y compris des explications sur les mécanismes de stimulation et de défibrillation. La théorie prédit que bidomaine PEV doit exister à tout intensité du stimulus. Bien que la présence des PEV pour les légumineuses supraliminaires forts a été bien documentée, leur existence à des forces infraliminaires pendant la diastole reste controversée. Nous avons étudié la polarisation membranaire cardiaque produite par des stimuli infraliminaires en 1) muscle ventriculaire de lapin en utilisant l'imagerie haute résolution avec le colorant fluorescent sensible à la tension de pyridinium 4 - [2 - [6 - (dibutylamino)-2-naphtalényl]-éthényl] -1 - (3-sulfopropyl) hydroxyde de (di-4-ANEPPS) et 2) un modèle actif avec bidomaine Luo-Rudy cinétique du canal ionique. La fois in vitro et dans des modèles montrent que le numero commune os de chien en forme de VEP est présent à tout intensité du stimulus à la fois au cours de la systole et la diastole. PEV infraliminaires diastolique a montré des propriétés non linéaires qui ont été exprimées dans le temps-dépendante inversion asymétrique de la polarisation membranaire par rapport à la polarité de stimulation. Le modèle bidomaine révèle que cette asymétrie est due à des propriétés non linéaires du courant potassique redresseur entrant. Nos résultats suggèrent que la cinétique des canaux ioniques actifs moduler le schéma de polarisation transmembranaire qui est prédit par le modèle linéaire de bidomaine syncytium cardiaque.

Fibrillation Ou Neurillation: Retour Vers Le Futur Dans Nos Conceptions De La Mort Subite D'origine Cardiaque?

Site D'origine Et Le Substrat Moléculaire De Rythme Jonctionnel Auriculoventriculaire Dans La Rabbit Heart

Au cours de l'échec du nœud sino-auriculaire, le coeur peut être entraînée par un auriculo-ventriculaire (AV) stimulateur de jonction. La position du site de stimulateur de premier plan pendant rythme jonctionnel AV est débattu. Dans cette étude, nous présentons des preuves à partir de l'imagerie haute résolution fluorescente de l'activité électrique dans le nœud auriculo-ventriculaire de lapin isolé (AVN) des préparations qui, dans la majorité des cas (11 sur 14), le rythme jonctionnel AV provient de la région s'étendant de la AVN vers le sinus coronaire selon la valve tricuspide (postérieure nodale extension, PNE). Examen histologique et immunohistochimique a montré que la PNE a la même morphologie et la structure unique de l'expression de neurofilament160 (NF160) et connexines (Cx40, Cx43, Cx45 et) que l'AVN lui-même. Bloquer du stimulateur cardiaque actuelle, Si, par 2 mmol / L Cs + a augmenté la longueur de jonction AV cycle de rythme de 611 + / -84 à 949 + / -120 ms (moyenne + /-SD, n = 6, P <0,001). Enquête immunohistochimique a montré que le principal Si la protéine canal, HCN4, est abondant dans le PNE. Ainsi que le rythme jonctionnel AV, la PNE décrite dans cette étude peut également être impliquée dans la voie lente de la conduction dans le AVN ainsi que AVN rentrée, et le manque d'expression prédominante de la Cx43, ainsi que la présence de Cx45 dans le PNE montré pourrait aider à expliquer sa conduction lente.

Diastolique Expérience Choquante: Ne électrodes Virtuelles N'existent Que Pendant La Systole?

Effets De La Lidocaïne Sur Le Choc Induit Par La Vulnérabilité

La lidocaïne est connu pour augmenter le seuil de défibrillation (DFT) de chocs monophasiques (MS) et n'ont aucun effet sur la DFT des chocs biphasiques (BS). L'objectif de cette étude était d'améliorer notre compréhension des mécanismes de la vulnérabilité et la défibrillation par le biais de l'enquête de cette différence.

Shock-induite Arythmogenèse Est Renforcée Par La 2,3-butanedione Monoxime Comparaison Avec La Cytochalasine D

Enquête sur les mécanismes de l'arythmie la genèse et l'entretien a bénéficié de l'utilisation de techniques de cartographie optiques qui emploient excitation-contraction découpleurs. Nous avons étudié les effets des découpleurs excitation-contraction 2,3-butanedione monoxime (BDM) et la cytochalasine D (Cyto D) sur l'induction et le maintien de l'arythmie par des chocs électriques. L'activité électrique a été cartographiée à partir optiquement épicarde antérieur de coeurs de lapin (n = 9) lors de chocs (-100 V, 8 ms) appliqués à partir d'une sonde ventriculaire à diverses phases d'une durée du potentiel d'action (DPA). Courbes de restitution sont obtenus en utilisant S1-S2 protocole et de mesure de valeurs DGPA moins 70% de repolarisation. Par rapport à Cyto D, BDM réduite de façon significative APD moins 90% de la repolarisation, bien qu'aucune différence significative dans la dispersion de la repolarisation a été observée. Longueur d'onde a également été raccourcie avec BDM. En général, les chocs induits par des arythmies avec BDM et Cyto D étaient une tachycardie ventriculaire dans la nature. En ce qui concerne choc des arythmies induites soutenus, la fenêtre vulnérable était plus large et l'incidence était plus élevée avec BDM qu'avec Cyto D. Il y avait aussi une différence dans la morphologie de la tachycardie ventriculaire (TV) entre les deux agents. Les arythmies avec BDM généralement ressemblait TV monomorphe, en particulier ceux qui ont duré> 30 s. En revanche, les arythmies avec Cyto D ressemblait plus à TV polymorphe. Toutefois, le nombre moyen des singularités de phase augmenté sous Cyto D BDM vs, alors qu'aucune différence significative dans la fréquence dominante de choc induite par l'arythmie soutenue a été observée. BDM a réduit la pente de la courbe de restitution par rapport à Cyto D, mais la durée de l'arythmie sous BDM a été significativement augmenté par rapport à Cyto D. En conclusion, BDM a augmenté arythmie genèse et l'entretien par rapport à Cyto D.

Théorie électrode Virtuelle Explique De Hausser Le Seuil De Stimulation Des Dommages Causés Par Le Tissu Cardiaque

La polarisation d'électrode virtuelle (PEV) effet est censée jouer un rôle clé dans la stimulation électrique du muscle cardiaque. Toutefois, sous certaines conditions, y compris sur le plan clinique, de son existence et l'importance demeurent inconnus. Nous avons étudié l'influence des lésions tissulaires aiguë produite par la stimulation continue avec fort courant (40 mA, 4-ms impulsions biphasiques avec 4-Hz de fréquence de 5 min) sur la relance générées par PEV et les seuils de stimulation. Une technique de cartographie optique fluorescente est utilisée pour obtenir la distribution transmembranaire de stimulation induits par le potentiel avec une électrode de stimulation appliqué à la surface du ventricule d'un coeur de lapin Langendorff perfusé (n = 5). Cartes et les seuils de stimulation ont été enregistrés avant et après des lésions tissulaires. L'étendue spatiale de l'électroporation et le découplage des cellules ont été évalués par l'iodure de propidium (n = 2) et connexine 43 (n = 3) coloration des anticorps, respectivement. Sur la base de ces données, passives et actives modèles bidomaine en trois dimensions ont été construites pour déterminer les modèles et les seuils de VEP pour différentes tailles des zones de la région endommagée. Résultats électrophysiologiques ont montré que les lésions tissulaires aiguë conduit à la disparition de la VEP avec une augmentation associée significative les seuils de stimulation. Dommage a été exprimé dans électroporation et de désaccouplement cellule dans une environ 1,0 mm de diamètre autour de la zone de pointe de l'électrode. Selon les simulations informatiques, le découplage des cellules, plutôt que d'électroporation, pourrait être la cause directe de l'élimination de VEP et augmentation du seuil, qui était non linéaire dépendant de la taille de la zone endommagée. Rotation de la fibre avec la profondeur n'a pas une incidence importante sur les résultats numériques. L'étude explique l'échec de stimuler le tissu endommagé à l'intérieur des concepts de la théorie VEP.

L'imagerie Optique Du Cœur

Techniques optiques ont révolutionné l'étude de la physiologie cellulaire cardiaque et fait avancer notre compréhension des mécanismes fondamentaux de l'activité électrique, l'homéostasie du calcium et le métabolisme. Bien que les méthodes optiques sont largement acceptés et ont été à la pointe des découvertes scientifiques, ils ont été principalement appliquée aux niveaux cellulaire et subcellulaire et beaucoup moins à la physiologie cardiaque organe entier. De nombreuses difficultés techniques ont dû être surmontés de manière dynamique cartographier les processus physiologiques dans les cœurs intacts par des méthodes optiques. Problèmes d'artefacts de contraction, les hétérogénéités cellulaires, la résolution spatiale et temporelle, les limitations d'images de surface, la profondeur de champ, et le besoin de grands champs de vue (allant de 2x2 mm2 au cm2 3x3) ont tous mené à l'élaboration de nouveaux dispositifs et sondes optiques pour surveiller les paramètres physiologiques dans les cœurs intacts. Cet examen vise à fournir un aperçu critique des méthodes actuelles, leurs contributions dans le domaine de l'électrophysiologie cardiaque, et les orientations futures de diverses modalités d'imagerie optique appliquée à la physiologie cardiaque à des niveaux d'organes et de tissus.

Relation Structure-fonction Dans La Jonction AV

Dans le cœur normal, le nœud auriculo-ventriculaire (AVN) fait partie de la voie unique entre les oreillettes et les ventricules. Sous des conditions physiologiques normales, l'AVN contrôle approprié dépend de la fréquence des contractions retard. Le AVN joue également un rôle important dans la pathologie: il protège ventricules au cours tachyarythmie atriale, et en cas de panne nœud sino-auriculaire d'un stimulateur cardiaque AV jonctionnelle peut conduire le cœur. Enfin, la jonction AV fournit un substrat anatomique pour la rentrée. Utilisation de l'imagerie de fluorescence avec une tension de colorants sensibles et immunohistochimie, nous avons étudié la relation structure-fonction de la jonction AV pendant la conduction normale, la rentrée, et le rythme jonctionnel. On identifié hétérogénéité moléculaire et de structure qui fournit un substrat pour la conduction à double voie AVN. Nous avons observé une hétérogénéité d'expression des trois isoformes de connexines Cx43, Cx45: et CX40. Nous avons identifié le site d'origine du rythme jonctionnel à l'extension postérieure du noeud AV dans 79% (n = 14) des cœurs étudiés. Cette structure était semblable au noeud AV compact tel que déterminé par des enquêtes morphologiques et moléculaires. En particulier, à la fois l'extension postérieure et le nœud compacte exprimer le canal HCN4 pacemaker (responsable de la I (F) en cours) et neurofilament 160. Dans le coeur de lapin, conduction AV de jonction, arythmie réentrante, et le rythme spontané sont régies par l'hétérogénéité d'expression de plusieurs isoformes de jonctions et de canaux ioniques. L'expression des neurofilaments uniforme suggère que AV extensions postérieures nodaux sont une partie intégrante de la pacemaker cardiaque et du système de conduction. D'autre part, l'expression différentielle des isoformes de Cx dans cette région fournit une explication de la dissociation longitudinale, double voie d'électrophysiologie, et nodale AV arythmogénèse réentrante.

Dynamique De La Virtual électrode Induite Par Défilement Vague De Rentrée Dans Un Modèle 3D Bidomaine

Rentrée fonctionnelle dans le coeur peut être causée par un front d'onde d'excitation de rotation autour de son bord. Simulations antérieures sur la base d'équations de câbles monodomaines prédit l'existence d'auto-entretenues, les fronts d'onde de vortex-like (vagues de défilement) tournant autour d'un filament en trois dimensions. Dans nos simulations, nous avons utilisé le modèle bidomaine plus précis avec modifiés Beeler-Reuter cinétique ioniques pour étudier la dynamique de défilement-ondes filaments dans un 16 x 8 x 1,5 mm dalle de tissu ventriculaire avec des fibres droites. Fronts d'onde ont été identifiés comme des zones où le courant entrant. Leurs bords représenté les filaments. Les deux réentrées transmurales et intra-muros avec I et U-forme de filaments, respectivement, ont été obtenues par le protocole S1-S2 point de stimulation par le biais du virtuel électrode induite mécanisme de singularité de phase. Les filaments serpentait le long de trajectoires allongées et ont tendance à s'attacher aux limites des tissus exposés à l'air (pas de courant) plutôt que dans le bain (potentiel zéro extracellulaire). Ils ont complètement détaché de électroporées (zéro potentiel transmembranaire) frontières. Dans les simulations, la présence du bain conduit à la génération de seulement en forme de U, qui ont survécu filaments pour la dalle de 1,5 mm d'épaisseur, mais pas pour les dalles de 0,5-ou 3-mm d'épaisseur. Ainsi les conditions aux limites peut être un autre facteur déterminant du type et de la dynamique de la rentrée.

Imagerie Fonctionnelle Du Pacemaker Embryonnaire Et Système De Conduction Cardiaque Au Cours Des 150 Dernières Années: Technologies Pour Surmonter Les Défis

Les premières analyses de pacemaker cardiaque et du système de conduction (CPCS) le développement reposait sur l'histologie classique et une inspection visuelle du cœur battant. Les techniques actuelles qui facilitent la délimitation des CPCS incluent l'utilisation de marqueurs d'anticorps spécifiques et lignées de souris transgéniques exprimant spécifiquement des gènes rapporteurs. Dosage de la fonction de minuscules coeurs embryonnaires nécessaire une augmentation du niveau de résolution spatiale et temporelle. Les méthodes actuelles pour de telles analyses comprennent l'utilisation de microélectrodes intracellulaires et extracellulaires, l'échocardiographie, l'imagerie optique rapide utilisant des colorants fluorescents, et la tomographie par cohérence optique plus récemment. Cet examen portera sur les méthodes développées pour étudier l'émergence fonctionnelle du système de conduction cardiaque embryonnaire. Le cas échéant, les méthodes utilisées pour délimiter les voies anatomiques seront également discutées. La combinaison de techniques pour capturer des données à la fois morphologiques et fonctionnelles de la CPCS permettra d'améliorer encore la collaboration interdisciplinaire continue. Le matériel supplémentaire visée au présent article peut être trouvé sur le site Web d'enregistrement anatomique (http://www.interscience.wiley.com/jpages/0003-276X/suppmat).

La Forme D'onde Gurvich A Abaissent Le Seuil De Défibrillation Than La Forme D'onde Rectiligne Et La Forme D'onde Exponentielle Tronquée Dans La Rabbit Heart

Implantables études défibrillateurs ont établi la supériorité de formes d'onde biphasique sur ondes monophasiques. Cependant, des études défibrillateur externe de formes d'onde biphasique ne sont pas aussi répandue. Notre objectif était de comparer l'efficacité de la défibrillation cliniquement utilisé des formes d'onde biphasique, c'est à dire, exponentielle tronquée, rectiligne, et quasi-sinusoïdale (Gurvich) formes d'onde dans un modèle de coeur en fibrillation. Coeurs de lapins perfusés de Langendorff (n = 10) ont été colorées avec un colorant sensible à la tension fluorescente, Di-4-ANEPPS. Potentiels d'action transmembranaires ont été cartographiées à partir optiquement l'épicarde antérieur. Nous avons constaté que la forme d'onde Gurvich a été significativement supérieur (p <0,05) aux formes d'onde rectiligne et tronquée exponentielle. Les seuils de défibrillation (moyenne + / - SE) se présentent comme suit: Gurvich, 0,25 + / - 0,01 J; rectiligne-1, 0,34 + / - 0,01 J; rectiligne-2, 0,33 + / - 0,01 J et exponentielle tronquée, 0,32 + / - 0,02 J. Utilisation de réponses transmembranaires optiquement enregistrées, nous avons déterminé la fonction de transfert de choc-réponse, qui nous a permis de prédire la réponse cellulaire aux formes d'onde à haute précision. Le passive parallèle à résistance-condensateur modèle (RC-modèle) prédit la supériorité de polarisation de l'onde dans le myocarde Gurvich avec une constante de temps membranaire (TAUM) de moins de 2 ms. La découverte d'un seuil inférieur de défibrillation avec la forme d'onde Gurvich dans un modèle in vitro de la défibrillation externe suggère que la forme d'onde Gurvich peut être important pour les futurs modèles de défibrillateurs externes.

Mécanismes De La Supériorité De Formes D'onde Croissant Rampe: De Nouvelles Perspectives Sur Les Mécanismes De Choc Induite Par La Vulnérabilité Et La Défibrillation

Monophasique rampe ascendante (AR) et descendant la rampe (DR) des formes d'onde sont connus pour avoir les seuils de défibrillation considérablement différents. Nous émettons l'hypothèse que cette différence provient en raison de différences dans les mécanismes de l'induction d'arythmie pour deux formes d'onde. Coeurs de lapin (n = 10) étaient Langendorff perfusé, et AR et formes d'onde DR (7, 20 et 40 ms) ont été aléatoirement livré à partir de deux électrodes de ligne placé à 10 mm d'intervalle sur l'épicarde ventriculaire antérieure. Nous optiquement cartographié les réponses cellulaires aux chocs de forces diverses (5, 10 et 20 V / cm) et les intervalles de couplage (EIC; 120, 180, et 300 ms). Cartographie optique a révélé que la polarisation maximale électrode virtuelle (PEV) a été atteint à une heure très différente pour l'AR et DR de la même durée (P <0,05) pour toutes les IC testé. En conséquence, VEP pour AR étaient plus forts que pour les DR à la fin de l'état de choc. D'excitation pause après le choc résultant de AR a généré une propagation plus rapide et généralement ne pouvait pas former de rentrée. En revanche, VEP partiellement dissipée résultant de DR généré plus lent de propagation, le front d'onde a été capable de se propager dans les tissus et désexcitant ainsi formé un circuit de rentrée de choc induite par. Par conséquent, pour la même énergie livrée, AR était moins pro-arythmique par rapport à la RD. Un modèle a été utilisé bidomaine actif pour confirmer les résultats électrophysiologiques. L'hypothèse VEP explique les différences de vulnérabilité associée à monophasique AR et formes d'onde DR et, par extension, l'efficacité de la défibrillation supérieure de la forme d'onde AR par rapport à la forme d'onde DR.

D'imagerie Optique Tomographie Par Cohérence Du Réseau De Purkinje

Mécanismes De Choc Amélioré Induite Arythmogenèse Dans Le Coeur De Lapin Au Guéri Infarctus Du Myocarde

Choc induite par la vulnérabilité et la défibrillation ont été principalement étudiés dans le cœur structurellement normales. Cependant, une thérapie de défibrillation est normalement appliqué aux patients avec des coeurs malades, souvent ceux qui ont un infarctus du myocarde antérieur (MI). Choc induite par la vulnérabilité et la défibrillation n'ont pas été bien étudiée sous cette condition. Nous avons cherché à examiner les mécanismes de choc induite par arythmogénèse et l'entretien d'arythmie dans un modèle de lapin de cicatrisées MI (4 semaines ou plus post-infarctus). La ligature de la division latérale ou postéro-latérale de la division de l'artère coronaire gauche à un niveau de 40-70% à partir du sommet a été réalisée 53 + / - 21 jours avant les expériences de courte durée. Choc induite par la vulnérabilité a été évaluée dans infarci (n = 8) et structurellement normales (n = 8) en fournissant des coeurs internes des chocs monophasiques à des forces de choc différentes phases et de livraison. Activités électriques de l'épicarde antérieur lors de l'application de choc et au cours du choc arythmies induites ont été enregistrées optiquement et analysés quantitativement. La ligature a entraîné un infarctus transmural ventriculaire gauche paroi libre situés principalement dans la région apicale avec une zone frontalière endocardique cohérente (BZ) comme l'a confirmé par des études histologiques. Il y avait une augmentation significative de l'incidence, la gravité et la durée de choc induites par des arythmies dans les cœurs infarcis par rapport aux témoins en raison 1) après le choc pause-excitation fronts d'onde qui souvent leur origine près de la BZ infarctus et 2) l'existence d'un infarctus qui a créé BZ une voie de rentrée anatomique et la maintenance facilitée arythmie. En conclusion, l'infarctus du BZ contribue à la fois augmenté de choc induite par arythmogénèse et l'entretien d'arythmie chez le lapin de MI cicatrisées.

Les Différences Entre La Géométrie Ventriculaire Gauche Et De Droite Chambre Affectent La Vulnérabilité Cardiaque Aux Chocs électriques

Bien que les effets de la force de choc et de forme d'onde sur la vulnérabilité à des chocs électriques cardiaques ont été largement documentés, la contribution de l'anatomie du ventricule à un choc induit par la polarisation et à la propagation et donc après le choc, de choquer les résultats, n'a jamais été quantifié, ce qui est causé par le manque de expérimentale méthodologie permettant de cartographier en 3-D l'activité électrique. L'objectif de cette étude était d'utiliser des expériences d'imagerie optique et 3-D des simulations bidomaine pour enquêter sur le rôle des différences structurelles entre les ventricules gauche et droit de la vulnérabilité à des chocs électriques dans le cœur de lapin. Les ventricules ont été arpenté apicalement et uniforme sur le terrain, tronquée-exponentielles, des chocs monophasiques de l'inversion de polarité ont été appliqués sur une plage de intervalles de couplage (IC) dans l'expérience et le modèle. Des expériences et des simulations ont révélé que l'inversion du sens de l'extérieur-champ appliqué (RV-LV-chocs ou) modifie la forme de la zone de vulnérabilité (VA), la grille 2-D qui englobe les épisodes de l'induction d'arythmie. Pour RV-chocs, VA était à peu près rectangulaire indiquant la dépendance de la petite arythmogénèse après le choc sur la CI. Pour LV-chocs, la probabilité d'induction d'arythmie a été plus élevé pendant plus de plus courte IC. Les simulations 3-D a démontré que ces effets proviennent du fait que l'inversion des résultats de direction sur le terrain à la réinstallation de la zone après le choc principal excitable de la paroi du VG (RV-chocs) à septum (LV-chocs). En outre, l'effet de la communication interauriculaire (mais pas LV) zone excitable dans la propagation après le choc a été trouvé à fortement dépendre de l'état avant le choc. Les connaissances concernant l'emplacement de la zone après le choc principal excitables dans le volume du ventricule 3-D pourrait jouer un rôle important pour améliorer efficacité de la défibrillation.

Échiquier De La Fibrillation Auriculaire: Rentrée Ou Focus? Source Unique Ou Multiple (s)? Neurogène Ou Myogène?

L'électroporation Du Cœur

Chocs de défibrillation sont couramment utilisés pour mettre fin à la vie en danger arythmies. Selon la théorie de l'excitation de la défibrillation, de tels chocs sont destinées à dépolariser les membranes de la plupart des cellules cardiaques résultant de resynchronisation de l'activité électrique du cœur. Si les chocs induits par les changements de potentiel transmembranaire sont assez grands, ils peuvent endommager les tissus transitoire en raison de l'électroporation. Dans cet élément de preuve revue est présentée que (a) l'électroporation du tissu cardiaque peuvent se produire au cours des intensités cliniquement pertinentes du champ électrique externe, et (b) l'électroporation peuvent affecter le résultat de la thérapie de défibrillation; être à la fois pro-et anti-arythmique.

Hibernant Citellus Undulatus Maintient Plus Sûre La Conduction Cardiaque Et Est Protégé Contre Les Tachyarythmies Pendant Hypothermie Extrême: Le Rôle éventuel De La Cx43 Et Cx45 Up-régulation

La plupart des mammifères subissent un arrêt cardiaque au cours d'hypothermie. En revanche, les hibernants restent en rythme sinusal, même à des températures du corps de 0 ° C.

Cartographie Optique De La Jonction Auriculo-ventriculaire

Dans le cœur normal, le nœud auriculo-ventriculaire (AVN) fait partie de la voie unique entre les oreillettes et les ventricules, et est responsable de la appropriée auriculo-ventriculaire retard. Sous des conditions physiologiques normales, l'AVN contrôle approprié dépend de la fréquence des contractions retard. Le AVN joue également un rôle important dans la pathologie: il protège ventricules au cours tachyarythmie atriale, et en cas de panne du nœud sino-auriculaire auriculo-ventriculaire (AV) de jonction assume le rôle de stimulateur cardiaque. Enfin, la jonction AV fournit un substrat anatomique pour tachycardie nodale AV ré-entrante, qui est la tachycardie supraventriculaire la plus fréquente chez l'homme. Utilisation de l'imagerie de fluorescence avec une tension colorant sensible et immunohistochimie, nous avons étudié la relation structure-fonction de l'auriculo-ventriculaire (AV) de jonction pendant la conduction normale, la rentrée, et le rythme jonctionnel. Nous avons identifié le site d'origine du rythme jonctionnel à l'extension postérieure du noeud AV (AVN) dans 78% (n = 23) des cœurs étudiés et nous avons constaté que ce stimulateur est sensible à un contrôle autonome. Par exemple, lorsque le système nerveux autonome a été activé en utilisant une stimulation subliminale, un transitoire rythme accéléré de jonction a été observée lorsque la stimulation sous le seuil a été résilié. Un phénomène très semblable est observé cliniquement au cours des ablations voie lente traitement des tachycardies réciproques nodales (TRINAV). Le contrôle autonome de la jonction AV a été étudiée par immunohistochimie, montrant que la jonction AV du lapin est très densément innervée avec des neurones cholinergiques et adrénergiques à la fois. La postérieure nodale AV d'extension était semblable à la compacte AVN tel que déterminé par des enquêtes morphologiques et moléculaires. En particulier, à la fois l'extension postérieure et le nœud compacte exprimer le canal HCN4 pacemaker (responsable du courant SI) et neurofilament 160. Dans le coeur de lapin, conduction AV de jonction, arythmie réentrante, et le rythme spontané sont régies par l'hétérogénéité d'expression de plusieurs isoformes de jonctions et de canaux ioniques, et ces propriétés sont régies par le système nerveux autonome. L'expression des neurofilaments uniforme suggère que AV extensions postérieures nodaux sont une partie intégrante de la pacemaker cardiaque et du système de conduction.

D'imagerie Par Fluorescence En Temps Réel De Surveillance De Haute Intensité Ultrasons Focalisés Ablation Des Tissus Cardiaques

Les effets secondaires et les limites de ablation par radiofréquence des arythmies cardiaques invité recherche de sources d'énergie alternatives et les moyens de leur application. Ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) est une modalité de plus en plus attrayant pour l'ablation en raison de sa capacité unique pour les non-invasive ou minimalement invasive, l'ablation sans contact central en volume 3D sans affecter les cellules intermédiaires et les environs. Le but de cette étude est de développer une technique de surveillance en temps réel à élucider HIFU-induites des modifications de la conduction électrique dans les tissus cardiaques et d'enquêter sur le processus de HIFU ablation cardiaque pour aider à réaliser l'ablation HIFU optimale des résultats. Nous avons mené des études expérimentales applicables HIFU à 4,23 MHz à l'ablation de la conduction auriculo-ventriculaire (AV) et noeud tissu ventriculaire de coeurs de lapins perfusés de Langendorff. Nous avons utilisé l'imagerie fluorescente colorant sensible à la tension et les électrodes de surface pour surveiller l'activité de conduction électrique induite par l'application HIFU en temps réel. En épicarde ventriculaire HIFU ablation, l'imagerie de fluorescence a révélé une réduction progressive de la phase de plateau et de l'amplitude du potentiel d'action. Par la suite, un bloc de conduction et la mort cellulaire ont été observées sur le site de l'ablation. Lorsque HIFU a été appliquée au noeud AV, l'imagerie de fluorescence et électrogrammes révélé le développement du bloc AV. L'étude établit que l'imagerie en temps réel fluorescente permet la surveillance et l'évaluation roman d'étudier HIFU ablation cardiaque, qui peut être en mesure de fournir une meilleure compréhension des processus de l'ablation cardiaque et HIFU mécanisme utile pour le développement de la réussite des applications cliniques.

Trois Dimensions Anatomie Du Système De Conduction De La Rabbit Heart Embryonnaire Précoce

Le système complet de la conduction cardiaque embryonnaire est difficile de voir en trois dimensions, principalement parce qu'il n'y a pas eu un marqueur de tous les segments de la normale du système à tous les stades de développement. Imagerie des composants du système de conduction dans les oreillettes a été particulièrement controversée, car différents marqueurs révèlent différentes voies qui peuvent ou peuvent ne pas représenter les composants du système de conduction. Le système de conduction du lapin adulte et embryonnaire, cependant, peuvent être étiquetés dans son intégralité avec le marqueur des neurofilaments, NF-160. Le système de conduction des embryons de lapin à différents stades de développement cloisonnement cardiaque couvrant a donc été étudié. Cartographie optique de la signature électrique du système de conduction précédemment révélé une étroite corrélation entre les modèles d'activation cardiaque et de l'anatomie comme le montre par des coupes sériées. La relation entre les composants 3D du système de conduction ne pouvait être déduit des coupes 2D. Les sections ont été par conséquent reconstruit en utilisant un logiciel commercial (AutoQuant). Il s'agit de la première démonstration de la trois dimensions du système normal de lapin complet embryonnaire de la conduction cardiaque à plusieurs stades de développement.

Une Tornade Dans Une Vaisselle: Révéler Les Mécanismes Des Arythmies Ventriculaires Dans Engineered Tissus Cardiaques

Thump Précordiale Et Commotio Cordis: Le Yin Et Le Yang De La Rétroaction Mechanoelectric Dans Le Coeur

Mécanismes De Désépinglage Et Résiliation De La Tachycardie Ventriculaire

Choc de défibrillation haute énergie est la seule thérapie pour les tachyarythmies ventriculaires. Toutefois, en raison des effets secondaires indésirables, en abaissant l'énergie de défibrillation est souhaitable. Nous avons étudié les mécanismes de désépinglage, la déstabilisation, et la fin de tachycardie ventriculaire (TV) par chocs de faible énergie dans les préparations de lapin isolés du ventricule droit (n = 22). Stable VT a été lancé avec la stimulation d'éclatement et a été cartographié optiquement. Monophasique »désépinglage" chocs (10 ms) de forces différentes ont été appliquées à différentes phases à travers le cycle de la rentrée. Dans 8 des 22 préparations, la stimulation anti-tachycardie (ATP: 8-20 légumineuses, 50-105% de la période, de 0,8 à 10 mA) a également été appliqué. Fin de la rentrée par l'ATP a été atteint en seulement 5 de 8 préparations. Résiliation par désépinglage eu lieu dans les 22 préparations. Test de Rayleigh a montré une fenêtre désépinglage statistiquement significative de phase, au cours de laquelle la rentrée pourrait être désépinglé et par la suite résilié avec E80 (magnitude au cours de laquelle 80% des rentrées ont été désépinglé) = 1,2 V / cm. Tous ont été ré-entrées désépinglé avec des intensités de champ <ou = 2,4 V / cm. Désépinglage a été réalisée en induisant la polarisation des électrodes virtuel et les sources secondaires de l'excitation au coeur de la rentrée. Cartographie optique a révélé les mécanismes de la phase-dépendant décrochage de la rentrée. Ces résultats suggèrent qu'une réduction de 20 fois l'énergie pourraient être réalisées par rapport aux traditionnels à haute énergie de défibrillation et que la méthode désépinglage peut être plus efficace que l'ATP pour mettre fin à stable, rentrée épinglé dans ce modèle expérimental.

La Stimulation Du Nerf Post-ganglionnaires Induit Une Inhibition De L'excitabilité Temporelle Dans Nœud Sino-auriculaire De Lapin

Résultats stimulation vagale dans les changements complexes de l'excitabilité stimulateur dans le nœud sino-auriculaire (SAN). Pour étudier les effets vagaux dans le SAN de lapin, nous avons utilisé la cartographie optique, qui est la seule technologie qui permet de résoudre des changements simultanés dans le modèle d'activation et de potentiels d'action morphologies. Avec l'utilisation de immunomarquage, nous avons identifié le SAN en tant que neurofilament 160-positif, mais la connexine 43-négative région (n = 5). D'excitation normale origine dans le centre SAN avec une longueur de cycle (CL) de 405 + / - 14 ms (n = 14), répartis le long de la anisotrope crista terminalis (CT), et n'a pas procédé vers le septum. La stimulation du nerf post-ganglionnaires (SNP, 400-800 ms) a réduit de 74 CL + / - 7% de façon transitoire et déplacé le stimulateur leader inférieurement (78%) ou le haut (22%) du centre SAN par 2-10 mm. Dans la région intercaval entre le centre et la zone SAN bloc septale, PNS a produit un 8 + / - 1 mm (2) la région d'hyperpolarisation transitoire et inexcitabilité. Les premiers spontanées ou rythme SNP suivants excitation pourrait pas entrer dans cette région pour 500-1500 ms. Immunomarquage a révélé que la région du SNP-induite inexcitable est situé entre le centre et la zone SAN bloc et a une densité de 2,5 fois plus élevé de la choline acétyltransférase que la TDM, mais est trois fois plus faible que le centre SAN. Le fait que la région inexcitabilité ne coïncide pas avec la zone la plus innervée indique que les propriétés des myocytes eux-mêmes, ainsi que couplage intercellulaire, doit jouer un rôle dans l'induction inexcitabilité. Optiquement cartographie a révélé que PNS a entraîné une perte transitoire de l'excitabilité cellulaire stimulateur cardiaque et un bloc de conduction unidirectionnel entrée dans la périphérie de SAN.

Imprimante Gene: Laser à Balayage Transfection Ciblée Des Cellules De Culture Cardiaques Néonatales De Rat

L'expression des gènes dans les cellules cardiaques hétérogène et les tissus qui nécessite l'administration ciblée de l'ADN étranger dans des cellules sélectionnées ou régions est nécessaire pour le développement de nouvelles thérapies. Plusieurs techniques ont été employées pour la transfection ciblée, tels que la micro-injection directe dans des cellules ou d'électroporation ciblée. Cependant, ces techniques ont une bande passante limitée ou d'une résolution spatiale de la transfection. Nous avons cherché à développer une méthode pour la transfection des cellules cardiaques au moyen de laser assistée par optoporation l'aide d'un microscope standard confocale. Cette technique permet pour la transfection de types de cellules sélectionnées dans la présence d'autres types cellulaires tant qu'ils se distinguent avec un microscope. Cette technique peut fonctionner comme une "imprimante gène" la création de zones de forme arbitraire de cellules transfectées.

Compréhension Actuelle De La Polarité Du Choc à La Défibrillation Interne: Les Implications évidentes Et Non évidentes Cliniques

L'incertitude au sujet de la meilleure configuration d'électrode a combiné avec la souplesse de programmation modernes de défibrillation implantable défibrillateurs (DAI) pour aboutir à une inversion de polarité de routine au cours d'un implant pour traiter avec un seuil de défibrillation élevé (DFT). Nous pensons que cette pratique n'est pas toujours étayées par les données cliniques et de la compréhension scientifique actuelle de la défibrillation.

Localisation Des Isoformes De Canal Na + à La Jonction Auriculo-ventriculaire Et Nœud Auriculo-ventriculaire Chez Le Rat

L'activité électrique du nœud auriculo-ventriculaire (AVN) est fonctionnellement hétérogène, mais comment cela se rapporte à des types cellulaires distincts et la structure en 3 dimensions de l'AVN est inconnue. Pour résoudre ce problème, nous avons étudié l'expression de Na (V) 1.5 et d'autres isoformes canal Na + dans l'AVN.

Connexions, Connexions, Connexines: Vers Paradigm La Biologie Des Systèmes D'arythmie Cardiaque

Modélisation Par éléments Finis Des Effets Des Champs électriques De Pistolets à Impulsion électrique Sur Le Nerf Et Le Muscle

TASER délivrer des impulsions électriques qui peuvent temporairement hors de combat sujets. Le but de cet article est d'analyser la distribution des courants dans les couches musculaires et de comprendre la sécurité incapacité électro-musculaire et l'efficacité des pistolets Taser. Les analyses décrivent le muscle squelettique et l'activation du nerf moteur, l'électroporation des cellules et des distributions de champ électrique actuels et à travers la peau, la graisse et les couches musculaires, en vertu de la pire des hypothèses pour la pénétration électrode TASER et de la séparation. Pour la couche musculaire, l'analyse prédit le pire des cas les valeurs de courant de densité et d'intensité de champ de 94 mA / cm 2) et 47 V / cm. Les deux valeurs sont supérieures aux seuils requis pour l'activation neuromusculaire, mais sensiblement inférieurs aux niveaux nécessaires pour l'électroporation cellulaire permanente ou des dommages aux tissus. Les résultats indiquent que les pistolets paralysants sont sûrs et efficaces dans la production temporaire d'incapacité sujet.

Mesures Directes De Constante De Temps Membranaire Lors De Chocs De Défibrillation Résistance

Chocs de défibrillation imposer la demande d'énergie significative sur les défibrillateurs cardioverteurs implantables (DCI). Plusieurs études de modélisation ont été consacrés à l'optimisation des paramètres de choc, et un grand nombre de ces études traitent du cœur comme un réseau simplifié localisé. La constante de temps de polarisation membranaire (tau (m)) est une variable clé pour les efforts de modélisation.

Effets De La Péricardite Stérile Sur Connexines 40 Et 43 Dans Le Atria: La Corrélation Avec La Conduction Anormale Et Arythmie Atriale

Le modèle canin de péricardite stérile est caractérisé par conduction avec facultés affaiblies et la vulnérabilité arythmie auriculaire. Processus de remodelage électriques et structurelles provoquées par la réponse inflammatoire susceptible de promouvoir ces anomalies. Dans la présente étude, nous avons testé l'hypothèse selon laquelle la répartition modifiée des connexines auriculaire est associée à la conduction auriculaire nettement anormal, contribuant ainsi à la vulnérabilité au flutter auriculaire (AFL) et la fibrillation auriculaire (FA) d'induction et la maintenance. Au cours de stimulation rapide et induits, soutenue AFL ou AF sur cinq péricardite stérile (SP) et de cinq normales (NL) chiens, épicardiques électrogrammes auriculaires ont été enregistrées simultanément à partir de deux oreillettes (380 électrodes) ou de l'oreillette droite (RA) et le faisceau de Bachmann ( 212 électrodes). Les tissus provenant de sites de PR ont été soumis à immunocoloration et immunotransfert pour évaluer la connexine (Cx) 40 et Cx43 de distribution et d'expression. Transmurale myocytes (alpha-actinine) et des fibroblastes (vimentine) le volume ont également été évalués par immunocoloration. Les cartes de stimulation RA a montré la conduction nettement anormal dans SP, avec une conduction uniforme dans NL. Le temps total d'activation RA a été significativement prolongée dans le SP vs NL à 300 ms et 200 ms de stimulation du cycle de longueurs. Arythmies soutenues étaient seulement inductible dans SP [total: 4/5 (AFL: 3/5; AF: 1/5)]. Aux Pays-Bas, Cx40, Cx43, l'alpha-actinine et la vimentine ont été répartis de façon homogène transmurale. En SP, Cx40, Cx43, et l'alpha-actinine étaient absents épicardique, diminué midmyocardially, et normal endocardially. SP a augmenté épicardique vimentine expression, suggérant la prolifération des fibroblastes. Analyse immunoblot a confirmé une expression réduite de Cx40 et Cx43 dans SP. Le gradient transmural de la fraction volumique des Cx40 et Cx43 dans SP est associé à la conduction auriculaire nettement anormale et est probablement un facteur important dans la vulnérabilité à l'induction et le maintien de l'AFL / AF dans SP.

Application De La Blebbistatin Comme Un Découpleur Excitation-contraction Pour L'étude électrophysiologique Des Coeurs De Rats Et De Lapins

Application de l'imagerie de fluorescence de l'activité électrique cardiaque est limitée par des artefacts de mouvement et / ou des effets secondaires des agents pharmacologiques actuellement disponibles découplage excitation-contraction.

Conduction Auriculo-ventriculaire Avec Et Sans AV Nodale Délai: Deux Voies Menant à La Faisceau De His Dans Le Coeur De Lapin

Les propriétés électrophysiologiques des voies auriculo-ventriculaire (AV nodaux) double ont traditionnellement été étudié avec prématurés stimuli livrés avec stimulation auriculaire droite. Cependant, peu est connu sur les caractéristiques fonctionnelles des entrées AV nodaux en dehors de ce contexte. Triangle de lapin perfusés de préparations Koch (n = 8) et de Langendorff perfusés coeurs (n = 10) ont été stimulés à travers le triangle de Koch et cartographié électriquement et optiquement pour le modèle d'activation, électrogramme et morphologies d'action potentiels optiques, les seuils de stimulation et de relance- Ses (SH). intervalles Cartographie optique et des changements dans sa morphologie électrogramme ont été utilisés pour confirmer l'activation de la voie. Stimulation des stimuli> ou = 2 mm au-dessus de la valve tricuspide causé rapide voie d'activation du noeud AV et son avec un seuil de 2,4 + / - 1,6 mA. Une région située directement sous le sinus coronaire eu des seuils élevés (8,6 + / - 1,4 mA) qui a également donné lieu à une excitation rapide voie (P <0,001). Intervalles SH (81 + / - 19 ms) pour les fast-voie d'activation est resté constant tout au long du triangle de Koch, ce qui reflète le délai AV. Stimuli appliqués <2 mm à partir de la valve tricuspide entraîné dans la voie lente (SP) d'excitation ou d'ordonner son excitation (4,4 + / - 2,2 mA seuil; P <0,001 par rapport à la voie rapide). Pour SP / Son rythme, les intervalles de SH ont montré une forte dépendance de la distance de l'électrode Son et étaient significativement plus faibles que les intervalles de SH d'un traitement rapide voie d'activation. SP / Son rythme également affiché des changements caractéristiques dans sa morphologie électrogramme. En conclusion, cartes optiques et les intervalles de SH pour SP / Son activation suggèrent que la conduction AV via SP contourne le nœud compacte AV via le faisceau inférieure nodale, qui peut être utilisé pour réaliser la synchronisation ventriculaire à long terme.

L'innovation Dans L'imagerie Optique: Examen De L'intérieur Du Coeur

Clonage, Analyse De Séquence Et La Phylogénie Des Connexine 43 Isolé De L'American Black Heart Ours

Conduction dans le cœur a besoin de jonctions communicantes. Dans les myocytes ventriculaires de mammifères ils sont constitués de connexine 43 (Cx43). Hearts of non-hibernants espèces afficher troubles de la conduction à des températures réduites. Ceux-ci peuvent exacerber les arythmies mortelles en. Espèces qui hibernent sont protégés contre ces arythmies par un mécanisme non-résolu. Pour analyser si la composition en acides aminés de la Cx43 de l'ours en hibernation noir américain présente des caractéristiques spécifiques, nous avons cloné la séquence codante complète de Ursus americanus Cx43 et comparée à celle des autres (non) des espèces qui hibernent. UaCx43 affiche l'identité de 99,7% pour le lapin Cx43 au niveau des acides aminés. Pas de fonctionnalités spécifiques ont été observées dans UaCx43 par rapport à la Cx43 précédemment cloné à partir d'hibernation et de non-hibernation des mammifères. Reconstruction d'arbres phylogénétiques de ce et d'autres publiés sur toute la longueur des séquences Cx43 révèle un très haut niveau de la conservation du poisson à des hommes. Enfin, l'un des six mammifères déjà identifiés caractéristiques des acides aminés, n'est pas conservée dans l'ours noir.

Tomographie Par Cohérence Optique, Un Instrument Pour Mesurer La Déformation Morphogénétique Du Cœur Looping

Tomographie par cohérence optique (OCT) a été utilisée pour étudier la morphogenèse du cœur de poulet embryonnaire au cours de la première phase de bouclage (c-boucle), comme les virages et les torsions de coeur dans un tube en forme de C. La présente étude se concentre sur les effets de la splanchnopleure morphomechanical (SPL), une membrane qui a été montré à jouer un rôle majeur dans la torsion cardiaque en appuyant sur la surface ventrale contre du cœur. Sans le SPL, de torsion vers la droite (rotation) est retardée. Les images montrent que les forces de compression exercées par le SPL modifier les formes du tube cardiaque primitif et les atriums, ainsi que leurs relations spatiales. Le SPL détient normalement le cœur dans le plan de l'embryon et les forces de la gelée cardiaque (CJ) sur les régions adjacentes dans les oreillettes. Lorsque le SPL est enlevé, les sections deviennent plus circulaire, CJ est plus uniformément répartie, et les déplace cardiaques ventralement. En outre, EAO à base de contraintes des cartes morphogénétiques ont été mesurés pendant une boucle de suivi par les mouvements tridimensionnels de microsphères placés sur le myocarde. Les modèles spatio-temporelles des souches est bien corrélée avec le comportement observé du cœur, y compris de torsion retard qui se produit dans SPL-qui n'ont pas d'embryons. Ces résultats illustrent le potentiel de l'OCT comme un outil dans les études de la morphogenèse, ainsi que de fournir une meilleure compréhension des forces mécaniques qui conduisent en boucle cardiaque.

L'imagerie Tridimensionnelle Panoramique Des Arythmies Cardiaques Dans Rabbit Heart

Cardiaque imagerie de fluorescence optique offre l'occasion unique d'étudier la dynamique de propagation des ondes électriques au cours des arythmies ventriculaires et la cessation des arythmies par des chocs électriques. Systèmes d'imagerie panoramique à l'aide Charge-Coupled Device (CCD) que le photodétecteur ont été développées pour surmonter l'incapacité à surveiller l'activité électrique de toute la surface cardiaque. Matrices de photodiodes (PDA) sont connus pour avoir plus la résolution temporelle et la qualité du signal, mais inférieure résolution spatiale par rapport aux caméras CCD. Nous construisons un système d'imagerie panoramique avec trois assistants numériques personnels et d'image de Langendorff perfusé coeurs de lapins (n ​​= 18) pendant le rythme sinusal normal, la stimulation épicardique, et les arythmies. La dynamique spatio-temporelles enregistrées de l'activité électrique est la texture plaquée sur une reconstitution d'un modèle 3-D coeur géométrique spécifique à chaque coeur a étudié. Le système basé sur le PDA fournit une résolution spatiale suffisante (1,72 mm sans interpolation) pour l'étude de la propagation du front d'onde dans le coeur de lapin. Le reconstruite activité électrique 3-D nous fournit un outil puissant pour étudier les mécanismes fondamentaux de l'entretien des arythmies et de résiliation.

Amélioration De Fibre Transmurale De Rotation Et Connexin 43 Hétérogénéité Sont Associés à Une Augmentation De La Limite Supérieure De La Vulnérabilité Dans Un Modèle De Lapin Transgénique De La Cardiomyopathie Hypertrophique Humaine

Cardiomyopathie hypertrophique humaine, caractérisée par une hypertrophie cardiaque et le désarroi des myocytes, est la cause la plus fréquente de mort subite cardiaque chez les jeunes. La cardiomyopathie hypertrophique est souvent causée par des mutations dans les gènes du sarcomère. Nous avons cherché à déterminer la propension d'arythmie et les mécanismes sous-jacents qui contribuent à une arythmie chez un modèle transgénique de lapin (TG) (bêta-myosine chaîne lourde-Q403) de la cardiomyopathie hypertrophique humaine. Langendorff perfusés cœur de TG (n = 6) et de type sauvage (WT) lapins (n ​​= 6) ont été cartographiés optiquement. Les limites supérieures et inférieures de la vulnérabilité, la durée du potentiel d'action (DPA) la restitution, et la vitesse de conduction ont été mesurés. Le passage de fibre transmurale angle a été déterminée à l'aide du tenseur de diffusion IRM. La distribution transmurale de la connexine 43 a été quantifiée par immunohistochimie. La limite supérieure de la vulnérabilité a été significativement augmentée chez les TG par rapport WT coeurs (13,3 + / -2,1 contre 7,4 + / -2,3 V / cm, P = 3.2e (-5)), alors que les limites inférieures de la vulnérabilité étaient similaires. La restitution de la DGPA, les vitesses de conduction, et l'anisotropie sont également similaires. Gauche rotation de la fibre ventriculaire transmurale était significativement plus élevée dans les cœurs TG par rapport WT (95,6 ± -10,9 degrés versus 79,2 + / -7,8 degrés; P = 0,039). La densité de la connexine 43 a été significativement augmentée dans le milieu du myocarde des cœurs TG rapport avec WT (5,46 + / -2,44% par rapport à 2,68 + / -0,77%, p = 0,024), et des densités similaires ont été observés dans l'endo-et de l'épicarde. Parce que une augmentation de près de 2 fois la limite supérieure de la vulnérabilité a été observée dans les cœurs TG sans changements importants dans la restitution de la DGPA, la vitesse de conduction, ou le taux d'anisotropie, nous concluons que le remodelage structurel peuvent sous-tendre la limite supérieure de la vulnérabilité élevée dans la cardiomyopathie hypertrophique humaine .

Contrôle Autonome Et L'innervation Du Stimulateur Cardiaque Auriculo-ventriculaire Jonctionnelle

La principale fonction physiologique de la jonction AV est le contrôle de la synchronisation entre auriculaire et ventriculaire d'excitation. Toutefois, dans des conditions pathologiques, la jonction AV peut devenir le stimulateur cardiaque du cœur. Contrairement au nœud sino-auriculaire bien caractérisé (SAN), le contrôle autonome du stimulateur cardiaque AV jonctionnel n'a pas été étudiée.

The Role of Photon Scattering in Optical Signal Distortion During Arrhythmia and Defibrillation

Optical mapping of arrhythmias and defibrillation provides important insights; however, a limitation of the technique is signal distortion due to photon scattering. The goal of this experimental/simulation study is to investigate the role of three-dimensional photon scattering in optical signal distortion during ventricular tachycardia (VT) and defibrillation. A three-dimensional realistic bidomain rabbit ventricular model was combined with a model of photon transport. Shocks were applied via external electrodes to induce sustained VT, and transmembrane potentials (V(m)) were compared with synthesized optical signals (V(opt)). Fluorescent recordings were conducted in isolated rabbit hearts to validate simulation results. Results demonstrate that shock-induced membrane polarization magnitude is smaller in V(opt) and in experimental signals as compared to V(m). This is due to transduction of potentials from weakly polarized midmyocardium to the epicardium. During shock-induced reentry and in sustained VT, photon scattering, combined with complex wavefront dynamics, results in optical action potentials near a filament exhibiting i), elevated resting potential, ii), reduced amplitude relative to pacing, and iii), dual-humped morphologies. A shift of up to 4 mm in the phase singularity location was observed in V(opt) maps when compared to V(m). This combined experimental/simulation study provides an interpretation of optical recordings during VT and defibrillation.

Connexin 43 Expression Délimite Deux Voies Discrètes Dans La Jonction Auriculo-ventriculaire Humaine

L'expression de jonction Gap a été étudié dans la jonction auriculo-ventriculaire (AVJ) de nombreuses espèces, cependant, leur répartition dans l'AVJ humaine est inconnue. L'expression AVJ de l'écart de jonction protéine connexine 43 (Cx43) dépend de l'espèce et, par conséquent, nous avons étudié sa distribution dans l'AVJ humaine. Utilisation de trichrome de Masson histologie, nous avons reconstitué la AVJ de trois normales cœur de l'homme et l'autre avec une cardiomyopathie dilatée en trois dimensions. Cx43 a été immunomarquées avec la vimentine et l'alpha-actinine afin de déterminer l'origine cellulaire de la Cx43 et a été quantifiée dans les structures suivantes: septum interauriculaire (IAS), faisceau de His, noeud compact (CN), inférieure faisceau nodal (LNB), gauche et à droite nodale prolongements (LE et RE), et inférieurs, endocardiaque, et du côté gauche cellules transitoires. L'histologie a révélé deux extensions nodaux dans trois des quatre cœurs. Cx43 a été trouvé dans les myocytes, mais pas les fibroblastes, de la CK. LE CN et Cx43 était inférieur à la norme IAS (P <0,05) et le RE, LNB, et Son ont tous exprimé Cx43 même, avec environ la moitié de la norme IAS expression (RE: 44 + / - 36%; LNB: 50 + / - 26 %; Son: 48 + / - 12%, P = NS par rapport à la norme IAS). Niveaux de Cx43 dans des cellules de transition étaient semblables à la norme IAS (P = non significatif). Cx43 a été trouvé dans les myocytes de l'AVJ humaine, et son profil d'expression délimite deux structures distinctes: l'une consiste en continu de la LE et le CN auprès des Cx43 peu, et l'autre se compose de la Sa, LNB, et RE exprimant environ la moitié du Cx43 de l' IAS. Le différentiel de Cx43 expression peut fournir à chaque structure avec des propriétés de conduction uniques, contribuant à des arythmies découlant de l'AVJ.

Computer Reconstruction Tridimensionnelle De L'noeud Auriculo-ventriculaire

En raison de sa complexité, le nœud auriculo-ventriculaire (AVN), reste à 1 des régions les moins comprises du cœur. L'objectif de cette étude était de construire un modèle anatomique détaillée de l'AVN et de le rapporter à la fonction AVN. L'activité électrique d'une préparation de lapin a été imagées par AVN dépendant de la tension de colorant. La préparation était alors fixe et sectionné. Soixante-cinq sections à 60 - à 340-Microm intervalles ont été colorées pour l'histologie et immunomarquées pour neurofilaments (marqueur de tissu nodal) et connexine 43 (protéine de jonction). Cette étude a révélé de multiples structures au sein et autour de l'AVN, y compris le tissu de transition, inférieure extension ganglionnaire, faisceau pénétrant, faisceau de His, auriculaire et le muscle ventriculaire, le corps fibreux central, tendon du Todaro, et les vannes. Un modèle 3D anatomiquement mathématique détaillée (environ 13 millions d'élément de tableau) de l'AVN et de l'atrium et le ventricule entourant, en intégrant tous les types cellulaires, a été construit. Comparaison du modèle avec une activité électrique enregistrée dans les expériences suggère que l'extension ganglionnaire inférieure constitue la voie lente, alors que le tissu de transition constitue la voie rapide dans le AVN. En outre, il suggère l'activité pacemaker de la jonction auriculo-ventriculaire son origine dans l'extension inférieure nodal. La simulation par ordinateur de la propagation du potentiel d'action par l'intermédiaire du modèle anatomique montre comment, en raison de la structure complexe de l'AVN, rentrée (lent-rapide et rapide-lent) peut se produire. En résumé, un modèle mathématique de l'anatomie de l'AVN a été généré, qui permet la conduction de AVN à être exploré.

Images En Médecine Cardiovasculaire. Cartographie Optique De La Jonction Auriculoventriculaire Humaines

Atria Sont Plus Sensibles à L'électroporation Than Ventricules: Implications Pour Les Auriculaire Superbe, Choc Induite Par L'arythmie Et L'échec De Défibrillation

Choc de défibrillation est connue pour induire superbe auriculaire, qui est un dysfonctionnement électrique et mécanique.

Effet De La électroporation Sur électrophysiologie Cardiaque

Chocs de défibrillation sont couramment utilisés pour mettre fin à la vie en danger arythmies. Selon la théorie de l'excitation de la défibrillation, de tels chocs sont destinées à dépolariser les membranes de la plupart des cellules cardiaques, ce qui entraîne une resynchronisation de l'activité électrique du cœur. Si les potentiels transmembranaires chocs induits sont assez grands, ils peuvent endommager les tissus transitoire en raison de l'électroporation. Dans cette revue, la preuve est présentée que l'électroporation du tissu cardiaque peuvent se produire au cours des intensités cliniquement pertinentes du champ électrique externe et que l'électroporation peuvent affecter le résultat de la thérapie de défibrillation, étant à la fois pro-et antiarrhythmic.Here, nous présentons des preuves expérimentales pour l'électroporation dans le tissu cardiaque, qui survient au-dessus d'un seuil de 25 V / cm comme il ressort de l'absorption d'iodure de propidium, transitoire dépolarisation diastolique, et des réductions d'amplitude du potentiel d'action et de son dérivé. Ces changements électrophysiologiques peuvent induire des tachyarythmies, en raison de bloc de conduction et de l'activité peut-être déclenché, mais nos résultats fournissent la base pour la conception future de méthodes efficaces pour délivrer des gènes et de médicaments aux tissus cardiaques, tout en évitant les effets secondaires possibles tels que l'arythmie et l'étourdissement mécanique.

Répartition Spatiale Et étendue De L'électroporation Par Choc Interne En Forte Intacts Coeurs De Lapin Structurellement Normal Et Chronique Infarci

Bien que la vie-épargne, un choc de défibrillation interne solide peut temporairement ou définitivement endommager le coeur via la perturbation des membranes cellulaires (électroporation). L'étendue spatiale de l'électroporation en intactes, les coeurs normaux, ou infarctus n'a pas été étudiée. Dans cette étude, le choc induit par électroporation dans les coeurs de lapin intacts avec et sans chronique (> 4 semaines) du ventricule gauche infarctus du myocarde (MI) a été caractérisé.

Quantification D'orientation Des Fibres Cardiaques En Utilisant La Tomographie Par Cohérence Optique

Hétérogénéité dans la microstructure du tissu cardiaque est un mécanisme de potentiel pour la génération et l'entretien des arythmies. Des changements anormaux dans l'orientation des fibres augmentent la probabilité d'arythmie. Nous présentons tomographie à cohérence optique (OCT) comme méthode de myofibres image dans excisées préparations de coeurs intacts. Séries d'images en trois dimensions (3-D) ont été recueillies auprès du lapin ventriculaire droite de la paroi libre (RVFW) en utilisant un système de microscope intégré octobre Un algorithme automatisé pour la quantification d'orientation des fibres dans le plan parallèle à la surface de paroi est développé. L'algorithme a été validé par comparaison avec des mesures manuelles. Quantifier l'orientation des fibres dans le plan parallèle à la surface du mur à partir d'images OCT peut être utilisée pour aider à comprendre le système de conduction de l'échantillon spécifique imagée.

Nature Versus Nurture De La Conduction Cardiaque: Vers Paradigm Intégrative De L'ingénierie Tissulaire Cardiaque

Quantitative Imagerie Panoramique De L'activité électrique épicardique

L'imagerie de fluorescence avec des colorants de tension et / ou sensible au calcium a révolutionné la recherche sur la physiologie cardiaque. Ici, nous présentons l'imagerie panoramique améliorée pour la cartographie optiquement l'activité électrique de l'épicarde ensemble du cœur de lapin perfusé de Langendorff. Combiné avec la reconstruction de la surface du coeur en 3D, les données fonctionnelles peuvent être facilement visualisées sur la géométrie du coeur réaliste. Méthodes pour quantifier l'ensemble panoramique de données sont introduites en décrivant d'abord une approche simple pour mailler le coeur en forme de grille régulière. Le maillage régulier fournit substrat une traduction simple des méthodes déjà disponibles dynamique non-linéaire pour les données du tableau 2D. Il simplifie également le déballage de la courbe en trois dimensions une surface à 2D pour la visualisation épicardique globale des données fonctionnelles. Les méthodes de quantification traduits comprennent des cartes d'activation (isochrones), des cartes de phase, la singularité de phase, et électrique de stimulation induite par polarisation électrode virtuelle (PEV) des cartes. On a également une adaptation Procédé pour calculer les vitesses de conduction sur la surface épicardique globale en prenant la courbure de la surface du coeur en compte.

Mécanismes électrophysiologiques De La Protection Anti-arythmique Durant L 'hypothermie En Hiver En Hibernation Versus Nonhibernating Mammifères

Robuste cellule à cellule de couplage est extrêmement important dans la sécurité de la conduction cardiaque et la protection contre la fibrillation ventriculaire (FV). Mammifères hibernants ont développé des mécanismes de protection contre VF naturellement induites par l'hypothermie et les lésions de reperfusion.

Bimodale D'imagerie Bio Photonique De La Relation Structure-fonction Dans Le Tissu Cardiaque

Le développement des systèmes de la physiologie est entravée par la capacité limitée pour relier la structure du tissu et de la fonction dans les organes intacts in vivo ou in vitro. Ici, nous montrons l'application d'une approche d'imagerie bio photonique bimodale qui emploie la tomographie par cohérence optique et l'imagerie de fluorescence pour étudier la relation structure-fonction au niveau du tissu dans le cœur. La reconstruction de l'excitation cardiaque et de la structure a été limitée par la profondeur de pénétration de l'imagerie bimodale à environ 2 mm dans le tissu auriculaire, et environ 1 mm de myocarde ventriculaire. La résolution subcellulaire de la tomographie par cohérence optique clairement démontré que l'orientation des fibres microscopiques régit le modèle de propagation des ondes dans les préparatifs de lapin caractérisé fonctionnellement nodaux sino-auriculaire et auriculo-ventriculaire et a révélé des hétérogénéités structurelles qui contribuent à des arythmies ventriculaires. La combinaison de cette approche d'imagerie bio photonique bimodale avec l'histologie et / ou immunohistochimie peut s'étendre sur plusieurs échelles de résolution pour l'enquête sur les déterminants moléculaires et structurales de la physiologie des tissus intacts.

Constante De Temps Membranaire Cours Internes De Résistance Contre Les Chocs De Défibrillation Dans Coeur Intact: Effets De Na + Et Ca2 + Bloqueurs De Canaux

On évaluée défibrillation résistance aux chocs provoqués changements de la constante de temps membranaire (tau) et le potentiel de membrane (DeltaVm) dans le coeur de lapin intactes après l'administration de la lidocaïne, un sel de sodium (Na (+)) de blocage du canal, ou la nifédipine, une calcique de type L (Ca (2 +)) de blocage du canal.

Imagerie Panoramique Révèle Les Mécanismes De Base De L'induction Et De Terminaison De La Tachycardie Ventriculaire Chez Rabbit Heart Avec Infarctus Chronique: Implications Pour La Basse Tension Cardioversion

La mort subite cardiaque due à une arythmie dans les paramètres de chroniques infarctus du myocarde (IM) est un important problème clinique. Risque arythmique post-IM se poursuit indéfiniment, même si l'insuffisance cardiaque et ischémie aiguë ne sont pas présents en raison de la substrat anatomique de la cicatrice et la zone frontalière (BZ) des tissus.

Chronaxie Des Sondes De Défibrillation: Un Sentier Vers L'optimisation Plus Poussée De Forme D'onde De Défibrillation?

Preuve Structurale Et Fonctionnelle Pour Les Voies De Sortie Discrets Qui Relient Le Nœud Sino-auriculaire Et Canine Atria

Enregistrements d'électrodes de surface ne peut pas délimiter l'activation dans le nœud sino-auriculaire humain ou canin (SAN) parce qu'ils sont des structures intra-muros. Ainsi, le site d'origine de l'excitation et les voies de conduction (s) dans le SAN de ces mammifères reste inconnu. Canine droite préparations auriculaires (n = 7) ont été cartographiés optiquement. La structure 3D SAN et l'expression des protéines ont été cartographiés par immunohistochimie. Potentiels d'action SAN optiques eu dépolarisation diastolique et les composants multiples ascendante qui correspond à des excitations séparées du nœud et des couches de surface auriculaire. La stimulation induite par bloc de sortie SAN éliminé auriculaires composants optiques potentiels d'action mais a conservé SAN composants optiques potentiels d'action. Excitation origine dans l'(longueur de cycle, 557 + / -72 ms) SAN et lentement propager (1,2 à 14 cm par seconde) dans la SAN, à défaut d'exciter directement la crête terminale et d'un septum intra-auriculaire. Après un 49 + / -22 retard de conduction ms dans le SAN, l'excitation atteint le myocarde auriculaire via supérieures et / ou inférieure voies de sortie sino-auriculaire 8.8 + / -3,2 mm à partir du site stimulateur de premier plan. Le ellipsoïdales 13,7 + / -2.8/4.9 structure de + / -0,6 mm SAN a été fonctionnellement isolée de l'oreillette. Cette isolation a coïncidé avec connexine 43-négatifs régions aux frontières du noeud, le tissu conjonctif et des artères coronaires. Au cours de rythme sinusal normal, la canine SAN est fonctionnellement isolée du myocarde auriculaire entourant l'exception de 2 (ou plus) de sortie étroite sino-auriculaire supérieure et inférieure voies séparées de 12,8 + / -4,1 mm. L'échec de conduction dans ces voies de sortie sino-auriculaire conduit à bloquer la sortie SAN et est un modulateur de fréquence cardiaque.

Résolution De L'hypertrophie Cardiaque Et La Fibrose Fondée Et La Prévention De La Dysfonction Systolique Dans Un Modèle De Lapin Transgénique De La Cardiomyopathie Humain Par Thiol-sensibles Mécanismes

L'hypertrophie cardiaque, la marque clinique de cardiomyopathie hypertrophique (CMH), est un déterminant majeur de morbidité et de mortalité non seulement à Hô Chi Minh, mais aussi dans un certain nombre de maladies cardio-vasculaires. Il n'existe aucun traitement efficace pour la HCM et plus généralement pour l'hypertrophie cardiaque. Du myocarde oxydatives molécules de signalisation de stress et de thiol-sensibles sont impliqués dans la pathogenèse de l'hypertrophie et la fibrose. Nous postulons que le traitement par la N-acétylcystéine, un précurseur du glutathion, le plus grand pool intracellulaire thiol contre le stress oxydatif, pourraient inverser l'hypertrophie cardiaque et la fibrose à Ho Chi Minh.

Naum Lazarevich Gurvich (1905-1981) Et Sa Contribution à L'histoire De La Défibrillation

Plusieurs Chocs Monophasiques Améliorer Electrothérapie De Tachycardie Ventriculaire Dans Un Modèle De Lapin De L'infarctus Du Chronique

Nous avons montré précédemment que le seuil de cardioversion (CVT) pour une tachycardie ventriculaire (TV) est la phase à charge au moment d'un seul choc monophasique (1MP) est utilisé.

Transitoire Actuel Des Blessures Locale En électrogramme Ventriculaire Droite Après Un Défibrillateur Implantable Choc Prédit Progression D'insuffisance Cardiaque

Cette étude visait à identifier un marqueur précoce de la déficience fonctionnelle après une implantable défibrillateur (CIM) de choc comme un prédicteur de la progression de l'insuffisance cardiaque.

Cardioversion: Past, Present, and Future

Histologie Virtuelle Du Cœur Humaines Au Moyen De La Tomographie Par Cohérence Optique

Tomographie par cohérence optique (OCT) permet la visualisation de l'échelle du micron au sein de structures opaques des tissus biologiques. Pour la première fois, nous démontrons l'utilisation de l'OCT dans l'identification des composantes du système de conduction cardiaque et d'autres structures dans le coeur explantés humaine. Les reconstructions de structures cardiaques pouvant aller jusqu'à 2 mm en dessous de la surface du tissu ont été réalisés et validés avec trichrome de Masson histologie dans auriculaire, ventriculaire, sino-auriculaire nodale, et auriculo-ventriculaires préparations nodaux. La haute résolution spatiale de l'OCT permet une visualisation des fibres cardiaques dans le myocarde, ainsi que des éléments du système de conduction cardiaque, mais un facteur limitant reste la profondeur de pénétration, a démontré à environ 2 mm dans les tissus cardiaques. En dépit de sa profondeur d'imagerie actuellement limité, l'utilisation de l'OCT pour identifier les déterminants structurels de la fonction à la fois normal et anormal dans le coeur humain intact est essentiel dans son développement comme une aide potentielle à intracardiaque arythmie diagnostic et la thérapie.

Sensibilité Accrue Aux Alternans Dans Un Modèle De Lapin D'infarctus Du Myocarde Chronique

Le but de cette étude est d'examiner comment la discontinuité structurelle et remodelage fonctionnels la susceptibilité à la alternans de durée du potentiel d'action (DPA) dans un modèle de lapin de chroniques infarctus du myocarde (MI). Expériences de cartographie optiques utilisant des colorants sensibles à la tension ont été réalisées dans 14 coeurs de lapin. Nous avons constaté que (1) alternans APD démarre à une fréquence de stimulation nettement plus lent dans les cœurs avec MI (n = 7) que dans les coeurs normaux (n = 7), avec les sites originaux de alternans de la DGPA situées dans la région adjacente de l'infarctus et infarctus les régions. (2) de longueur d'alternance des cycles d'activation (CL) précède l'apparition d'alternance spatialement discordants de DGPA, avec les régions de alternans CL activation situées dans les régions adjacentes infarctus. Sur la base de ces résultats, nous concluons que la susceptibilité à alternans sont considérablement améliorées dans ce modèle de lapin de MI chronique, et l'amélioration est fortement corrélée à l'hétérogénéité structurale et fonctionnelle imposée par l'infarctus.

Différentiel K Pharmacologie Channel (ATP) Dans Le Cœur De Souris Intact

Classiquement, cardiaques sarcolemmales K ATP) canaux ont été pensé pour être composé de Kir6.2 (KCNJ11) et SUR2A (ABCC9) sous-unités. Toutefois, les éléments de preuve montrent clairement que SUR1 (récepteur de type sulfonylurée 1, ABCC8) sous-unités sont également exprimés dans le cœur et qu'ils jouent un rôle fonctionnel important dans les oreillettes. Afin d'examiner plus loin, nous avons évalué les effets d'isotype-spécifiques de potassium canal d'ouverture des médicaments, du diazoxide (spécifique à SUR1> SUR2A) et pinacidil (SUR2A> SUR1), dans les cœurs intacts de souris de type sauvage (WT, n = 6 ), SUR1 (- / -) (n = 6), et Kir6.2 (- / -) souris (n = 5). Durées potentiel d'action (APD) dans les oreillettes et les ventricules ont été estimés par la cartographie optique de la surface postérieure de Langendorff perfusés cœurs. Pour confirmer l'effet des deux ouvreurs auriculaire, isolés préparations auriculaires ont été cartographiés à la fois dans WT (n = 4) et SUR1 (- / -) (n = 3) chez la souris. La technique de microélectrodes de verre a également été utilisé pour valider les potentiels d'action optiques. Dans les coeurs WT, le diazoxide (300 microM) a diminué APD dans les oreillettes (passant de 33,8 + / -1,9 ms à 24,2 + / -1,1 ms, p <0,001), mais était sans effet dans les ventricules (APD 60,0 + / -7,6 ms vs 60,8 + / -7.5 ms, respectivement, NS), compatible avec un rôle spécifique pour auriculaire-SUR1. L'absence de SUR1 a entraîné la perte d'efficacité du diazoxide dans SUR1 (- / -) oreillettes (APD 36,8 + / -1,9 ms vs 36,8 + / -2,8 ms, respectivement, NS). En revanche, pinacidil (300 microM) a diminué significativement dans les deux APD ventriculaire WT et SUR1 (- / -) coeurs (de 60,0 + / -7,6 ms à 29,8 + / -3,5 ms dans le document WT, p <0,001, et de 63,5 + / -2,1 ms à 24,8 + / -3,8 ms dans SUR1 (- / -), p <0,001), mais n'a pas diminué dans les deux APD auriculaire WT ou SUR1 (- / -) coeurs. Glibenclamide (10 microM) a infirmé l'effet de pinacidil dans les ventricules et restauré APD pour contrôler les valeurs. L'absence de sous-unités Kir6.2 dans Kir6.2 (- / -) coeurs abouti à une perte d'efficacité des deux ouvreurs (APD 47,2 + / -2,2 ms vs 47,6 + / -2,1 ms et 50,8 + / -2,4 ms, et 90,6 + / -5,7 ms vs 93,2 + / -6,5 ms et 117,3 + / -6,4 ms, pour les oreillettes et les ventricules dans le contrôle par rapport diazoxide et pinacidil, respectivement). Collectivement, ces résultats indiquent que dans le cœur de souris même, importante différence de K (ATP) pharmacologie dans les oreillettes et les ventricules, résultant de SUR1 prédominance dans la formation du canal auriculaire, conduit à des effets différentiels de ouvreurs de canaux potassiques sur APD dans les deux chambres.

Rénovation Moléculaire Des Canaux Ioniques, Les échangeurs Et Pompes Dans Les Myocytes Auriculaires Et Ventriculaires à Une Cardiomyopathie Ischémique

Base de connaissances existante moléculaire des maladies cardio-vasculaires est rudimentaire en raison du manque d'attribution spécifique au type de cellule et de la fonction. L'objectif de cette étude était d'enquêter sur des cellules spécifiques de remodelage moléculaire dans les myocytes humains auriculaires et ventriculaires associées à une cardiomyopathie ischémique. Notre stratégie combine deux innovations technologiques, laser capture microdissection de cellules cardiaques identifiés dans certaines régions anatomiques de la puce du cœur et d'épissure d'un catalogue restreint de gènes fonctionnellement les plus importantes régulation de l'homéostasie ionique. Nous nous sommes concentrés sur l'expression d'une famille principale de gènes codant pour les canaux ioniques, des échangeurs et pompes (gènes CE & P) qui sont impliqués dans des fonctions électriques, mécaniques et de signalisation du cœur et constituent des cibles pour les médicaments les plus utilisés. Nous avons constaté que (1) CE & P gènes remodeler de façon spécifique des cellules: une cardiomyopathie ischémique affectés 63 gènes CE & P dans les myocytes ventriculaires et 12 gènes essentiellement différents myocytes auriculaires. (2) Seuls quelques-uns des gènes de CE & P identifiés ont été précédemment lié à l'homme dysfonctionnements cardiaques. (3) Les gènes d'ischémie-touchés CE & P comprennent des canaux chlorure nucléaires, adrénergiques, les nucléotides cycliques-dépendants canaux, sous-unités auxiliaires de la Na (+), K (+) et Ca (2 +) des canaux, et la surface cellulaire CE & Ps. (4) Dans les myocytes auriculaires et ventriculaires à la fois une cardiomyopathie ischémique réduit l'expression de CACNG7 et surexpression induite des FXYD1, le gène crucial pour Na (+) et K (+) l'homéostasie. Ainsi, notre cellule spécifique profilage moléculaire défini de nouveaux repères pour la modélisation moléculaire correcte de cardiomyopathie ischémique et le développement de thérapies ciblées qui sous-tend.

Dispersion Transmurale De La Repolarisation En Défaut Et Nonfailing Ventricule Humain

La dispersion transmurale de la repolarisation a été montré à jouer un rôle dans la genèse de la tachycardie ventriculaire et la fibrillation dans différents modèles animaux d'insuffisance cardiaque (IC). Changements hétérogènes de la repolarisation au sein de la population de cellules ventriculaires midmyocardial ont été considérés comme un important contributeur au phénotype HF. Cependant, il existe peu de données électrophysiologiques du cœur humain.

Cartographie Circuits Stimulateur Cardiaque: Puzzles Méthodologiques De La Cartographie Nœud Sino-auriculaire Optique

Historiquement, les jalons de la science sont généralement associées à des percées méthodologiques. De même, l'avènement de l'électrocardiographie, des enregistrements de microélectrodes et plus récemment la cartographie optique ont inauguré de nouvelles périodes de l'importance de l'avancement dans l'élucidation des mécanismes de base en électrophysiologie cardiaque. Comme toute technique nouvelle, cependant, l'interprétation des données est difficile et doit être abordée avec prudence, car il ne peut pas être simplement extrapolées à partir des méthodes déjà utilisées et avec l'expérience et le temps finit par être validé. Un bon exemple de ceci est l'utilisation de la cartographie optique dans le nœud sino-auriculaire (SAN): lorsque les enregistrements de microélectrodes et optiques sont obtenues à partir du même site dans le myocarde, des résultats sensiblement différents peut noter par rapport au signal morphologie et à la suite doivent être interprété par un ensemble différent de principes. Compte tenu de la propagation rapide de l'utilisation de la cartographie optique, une évaluation soigneuse doit être faite en termes de méthodologie à l'égard de l'interprétation des données recueillies par des capteurs optiques de fluorescence potentiel des colorants sensibles. Différentes interprétations de données expérimentales peuvent conduire à différentes conclusions mécanistes. Cette étude tente de répondre à l'origine et l'interprétation de la «double composante« morphologie des potentiels d'action optiques obtenues à partir de la région de San. Un point de vue est que ces 2 composants représentent des signaux distinctifs à partir du SAN et les cellules auriculaires et peut être entièrement séparée avec traitement du signal. Un second point de vue est que le premier composant qui précède l'activation de phase 0 représente les courants membranaires et des transitoires de calcium intracellulaire induite dépolarisation diastolique à partir du SAN. Bien que le consensus des deux groupes est que les mécanismes ioniques, à savoir l'action conjointe de la membrane et l'automaticité de calcium, sont importants dans la fonction SAN, il n'est pas résolu si le composant à double provient de la méthode d'enregistrement ou représente la physiologie sous-jacente. Cette vue d'ensemble vise à promouvoir une compréhension commune des principes de base de la cartographie optique 3D des structures anatomiques complexes.

Anatomie Et D'électrophysiologie Du Nœud AV Humaines

Le nœud auriculo-ventriculaire (AVN) a mystifié les générations de chercheurs au cours du siècle dernier et continue aujourd'hui à être à l'épicentre des débats parmi les anatomistes, des expérimentateurs, et électrophysiologistes. Au fil des ans, les écarts sont restés à l'égard de la corrélation des composants de structure AVN à la fonction, comme en témoignent les études de microélectrodes, la cartographie optique, et le laboratoire d'électrophysiologie. Historiquement, l'AVN a été définie par les méthodes classiques histologiques, mais avec les progrès récents des techniques de biologie moléculaire, une caractérisation plus précise de la structure est de plus en état. Distinct compartiments moléculaires se font sentir sur la base de la coloration de la connexine et de génotypage, fournissant un nouvel éclairage sur caractérisés précédemment aspects fonctionnels de l'AVN et de ses structures environnantes. Les progrès de la cartographie optique ont fourni une occasion unique pour mettre en corrélation la structure et la fonction - propriétés démasquer du stimulateur natif AVN et fournissant un aperçu plus loin dans les mécanismes de base impliqués dans la conduction auriculo-ventriculaire. En outre, l'acquisition de explantés cœur de l'homme ont fourni une occasion unique de mieux caractériser l'humain AVN structurellement et fonctionnellement avec les deux techniques de biologie moléculaire et la cartographie optique. Avec l'élucidation des éléments de base de la structure et la fonction via l'enquête moléculaire et la cartographie optique, de nouvelles opportunités se font sentir dans l'utilisation des propriétés uniques de l'AVN pour la poursuite de nouvelles applications cliniques pertinentes à l'électrophysiologie clinique.

Mécanismes De La Fibrillation: Neurogène Ou Myogène? Réentrante Ou Focal? Unique Ou Multiple? Toujours Puzzling Après 160 Ans D'enquête

Des Interactions Complexes Entre Le Nœud Sinusal Et Atrium Cours Arythmies Réentrantes Dans Le Coeur Canin

De nombreuses études impliquent le nœud sinusal (SAN) en tant que participant au arythmies auriculaires, y compris un flutter auriculaire (AFL) et la fibrillation auriculaire (FA). Cependant, le rôle direct du SAN n'a jamais été décrite.

Cartographie Optique De L'isolement Coronaire-perfusé Nœud Sinusal Humaines

Nous avons cherché à confirmer notre hypothèse selon laquelle le nœud sino-auriculaire humain (SAN) est fonctionnellement isolée du myocarde auriculaire entourant l'exception des voies de sortie plusieurs électriquement combler le tissu nodal et auriculaire myocarde.

Structuré Imaging Lumière De Mécanique épicardiques

Il ya un besoin pour des mesures précises de la tension mécanique et le mouvement du coeur à la fois in vitro et in vivo. Nous avons développé un nouveau système d'imagerie lumière structurée capable de mesurer la forme à 333 fps épicardique à une résolution de 768 × 768 pixels. Nous présentons ici une preuve de concept de données à partir de notre système appliqué à un coeur de lapin battant in vitro pour mesurer la mécanique épicardiques. Cette méthode permettra de cartographier à haute résolution de souche épicardique et l'immobilisation virtuelle du cœur pour l'élimination des artefacts de mouvement à partir d'enregistrements épicardiques avec des colorants fluorescents. Cela permettra de cartographie du potentiel transmembranaire et transitoires de calcium dans un cœur qui bat, y compris in vivo.

Imagerie Multi-échelle Du Cœur Humain: Construction De La Fondation Pour Des Systèmes Humains Physiologie Et De Médecine Translationnelle

Le développement des ressources humaines physiologie cardiovasculaire systèmes est inhibée par l'absence de multi-échelles fonctionnelles des données physiologiques, ce qui représente la physiologie cardiaque humaine à des niveaux moléculaires, cellulaires des tissus, d'organes, et de système,. Nous avons développé une approche expérimentale pour étudier explantés cœurs humains in vitro à de multiples échelles physiologiques avec un large éventail de modalités d'imagerie. Cette approche a déjà fourni des données indiquant des différences significatives entre les modèles animaux de maladies et la réalité maladies du cœur humain. Nos données fournit une base quantitative pour multi-échelles des modèles physiologiques du système cardio-vasculaire et permettra l'amélioration de la traduction de la technologie médicale et la pharmacologie à partir de modèles animaux à la thérapie.

Résiliation Du Flutter Auriculaire Et La Fibrillation Soutenue Aide à Basse Tension Multi-thérapie De Choc

Thérapie de défibrillation de la fibrillation auriculaire (FA) et flutter (AFL) est limitée par la douleur induite par les chocs à haute énergie. Ainsi, l'abaissement de l'énergie de défibrillation pour AFL / AF est souhaitable.

Hétérogénéité Transmurale Et De Remodelage Du Ventricule Couplage Excitation-contraction Dans L'insuffisance Cardiaque Humaine

Excitation-contraction (CE) de couplage est modifiée dans l'insuffisance cardiaque au stade terminal. Cependant, l'hétérogénéité spatiale de ce remodelage n'a pas été établie au niveau des tissus en omettant cœur humain. L'objectif de cet article était d'étudier le remodelage fonctionnel de couplage excitation-contraction et la manipulation de calcium et en omettant nonfailing cœur de l'homme.

Effets De Ouvreurs De Canaux K ATP Et Diazoxide Pinacidil Dans Coronaire-perfusé Oreillettes Et Les Ventricules Du Défaut Et De Non-coeurs Défaillants De L'homme

Cette étude a comparé les effets de canal potassique ATP-réglementé (K ATP)) ouvre-boîtes, diazoxide et pinacidil, les oreillettes humaine malade et normal et les ventricules. Nous optiquement cartographié l'endocarde de maladie coronarienne-perfusé à droite (n = 11) ou gauche (n = 2) postérieures auriculo-ventriculaire préparations de parois libres de cœurs humains atteints d'insuffisance cardiaque congestive (CHF, n = 8) et non-coeurs défaillants de l'homme sans (NF, n = 3) ou avec (INF, n = 2) infarctus. Nous avons également analysé l'expression de l'ARNm des K (ATP) ciblent K (ir) 6.1, K (ir) 6.2, SUR1, et SUR2 dans la gauche oreillettes et les ventricules de la norme NF (n = 8) et CHF (n = 4) coeurs . Dans les deux CHF et les cœurs INF, diazoxide diminué de façon significative les durées de potentiels d'action (APDS) dans les oreillettes (par -21 ± 3% et -27 ± 13%, p <0,01) et les ventricules (par -28 ± 7% et -28 ± 4 %, p <0,01). Diazoxide n'a pas changé APD (0 ± 5%) dans la norme NF oreillettes. Pinacidil diminué de manière significative dans les deux oreillettes APD (-46 à -80%, p <0,01) et les ventricules (-65 à -93%, p <0,01) dans tous les cœurs étudiés. L'effet de pinacidil sur APD était significativement plus élevé que celui du diazoxide dans les deux oreillettes et les ventricules de tous les groupes (p <0,05). Pendant la perfusion pinacidil, éclata la stimulation induite par flutter / fibrillation dans toutes les préparations auriculaires et ventriculaires avec des fréquences dominantes de 14,4 ± 6,1 Hz et 17,5 ± 5,1 Hz, respectivement. Glibenclamide (10 uM) a mis fin à ces arythmies et APDs restaurés aux valeurs de contrôle. Niveaux relatifs d'expression d'ARNm de K ATP) des cibles ont été corrélés aux observations fonctionnelles. Rénovation de en réponse à CHF et / ou précédent infarctus raccourcissement potentialisée APD diazoxide-induite. L'activation de auriculaires et ventriculaires K ATP) canaux améliore arythmogénicité, ce qui suggère que cette activation peut contribuer à des arythmies réentrantes dans les cœurs ischémiques.

Localisation Anatomique Et La Modulation Autonome De Rythme Jonctionnel Auriculoventriculaire Dans Les Coeurs Défaillants De L'homme

La relation structure-fonction dans la jonction auriculo-ventriculaire (AVJ) de différentes espèces animales a été étudiée en détail, mais on connaît moins l'AVJ humaine. Dans cette étude, nous avons réalisé la cartographie à haute résolution optique de l'être humain AVJ (n = 6) pour définir ses propriétés stimulateur cardiaque et de la réponse à la stimulation autonome.

Rôle De Pyk2 Dans Arythmogenèse Cardiaque

Riche en proline de la tyrosine kinase 2 (Pyk2) est une protéine kinase non associée régulée par le Ca (2 +), CaMK, et de la PKC et peut être activé par des signaux de contrainte différents intervenant dans l'insuffisance cardiaque. Toutefois, Pyk2 n'a pas été étudiée dans le cœur humain, et le rôle fonctionnel de PYK2 signalisation au niveau de tout cœur n'a pas été élucidé. Nous émettons l'hypothèse que le Ca (2 +) dépendant de l'activation de Pyk2 est impliqué dans l'électrophysiologie cardiaque. Nous avons examiné l'expression de Pyk2 dans nonfailing contre ischémique et non ischémique cœurs défaillants humains (n ​​= 6 coeurs par groupe). Pour enquêter sur Pyk2 fonction, nous optiquement cartographié les coeurs perfusés de type sauvage (WT; n = 7) et knock-out (Pyk2 (- / -), n = 8) chez la souris pendant la stimulation autonome. Des expériences ont été réalisées chez les souris témoins et après 1 semaine de constriction aortique transverse. Nous avons utilisé l'approche BeadArray Illumina pour le profilage transcriptionnel de WT et Pyk2 (- / -) ventricules de souris. Western blot a révélé un doublement de Pyk2 activation cœurs défaillants par rapport nonfailing non ischémique de l'homme. Dans les coeurs de souris, nous avons observé une probabilité beaucoup plus élevée de tachyarythmie ventriculaire pendant la perfusion ACh dans Pyk2 (- / -) par rapport à des souris WT. Stimulation parasympathique a entraîné une diminution dose-dépendante de la durée du potentiel d'action auriculaire (APD) dans les deux WT et Pyk2 (- / -) chez la souris, tandis que dans les ventricules elle induit un raccourcissement de la DGPA dans Pyk2 (- / -) chez la souris mais pas chez les souris WT. Insuffisance des Pyk2 abolie induite par ACh prolongation de délai auriculo-ventriculaire dans Pyk2 (- / -) coeurs de souris, mais n'a pas affecter le rythme cardiaque. Basse ARNm et des protéines de sarco (endo) plasmique Ca réticulum (2 +)-ATPase 2 et les niveaux d'ARNm plus élevés de Na (+) / Ca (2 +) échangeur 1 ont été détectées dans Pyk2 (- / -) coeurs par rapport à WT coeurs. Le protocole aortique transversale de constriction n'a pas changer le phénotype. En conclusion, nos résultats indiquent un rôle protecteur de Pyk2 à l'égard de tachyarythmie ventriculaire lors de la stimulation parasympathique par régulation de l'expression du gène lié à Ca (2 +) de manutention. Nous émettons l'hypothèse que l'activation de Pyk2 dans le cœur humain au cours de l'insuffisance cardiaque peut contribuer à la protection contre les arythmies.

Contrôle Spatio-temporelle De La Fréquence Cardiaque Dans Un Coeur De Lapin

Nœud sino-auriculaire est responsable de l'origine de la vague d'excitation, qui se répand dans le cœur et l'orchestre de la contraction cardiaque par l'intermédiaire de calcium médiée par couplage excitation-contraction. L'onde P représente la propagation de l'excitation dans les oreillettes. Il est bien connu que le système nerveux autonome contrôle le rythme cardiaque en modifiant dynamiquement les deux flux ioniques cellulaires et la localisation anatomique du stimulateur cardiaque de premier plan. Dans cette étude, nous avons utilisé les oreillettes de lapin isolé à droite et modèle mathématique de la région pacemaker du coeur de lapin. Application de l'isoprotérénol abouti à dose-dépendante l'accélération de la fréquence cardiaque et le décalage supérieure du stimulateur cardiaque de premier plan. Dans le modèle mathématique, un tel comportement pourrait être reproduite par un gradient d'expression dans β1-adrénergiques long de l'axe supérieur-inférieur. Application de l'acétylcholine abouti à changement de préférence inférieure de stimulateur cardiaque et un ralentissement du rythme cardiaque. Le modèle mathématique reproduit ce comportement avec l'imposition d'un gradient d'expression de l'acétylcholine-sensibles canal potassique. Nous concluons ce changement anatomique du stimulateur de premier plan dans le cœur de lapin pourrait être atteint grâce gradient d'expression de la β1-adrénergiques et je (K, ACh).

Faible Consommation D'énergie De Défibrillation Auriculaire Multistage Termine La Fibrillation Auriculaire Avec Moins D'énergie Qu'un Seul Choc

Dispositif implantable de thérapie de fibrillation auriculaire (FA) est limitée par la douleur de chocs à haute énergie. Nous avons développé une thérapie à faible énergie à plusieurs étapes de défibrillation et l'ai testé dans un modèle canin de la FA.

À Long Terme De La Culture De La HL-1 Cardiomyocytes Dans Modulaire Poly (éthylène Glycol) à Base De Microsphères échafaudages Réticulés Dans L'État Phases Séparées

Poly (éthylène glycol) (PEG) microsphères ont été réunis autour de HL-1 pour produire des cardiomyocytes très poreuses échafaudages modulaires. Dans cette étude nous avons profité de la non-miscibilité de PEG et de dextrane d'améliorer nos méthodes décrites précédemment modulaires de fabrication d'échafaudage. Phase de séparation des microsphères de PEG dans les solutions de dextran causé rapidement deswell et réticulation ensemble, éliminant ainsi la nécessité pour le sérum à base de protéines de réticulation. Cela a également conduit à une augmentation spectaculaire de la rigidité des échafaudages et a grandement amélioré les caractéristiques de la manutention. HL-1 cardiomyocytes étaient présents lors de la réticulation de microsphères dans la solution cytocompatible dextrane, présentant une viabilité cellulaire élevée suite à la formation échafaud. Au cours de 2 semaines une expansion de 9 fois dans le nombre de cellules a été observée. Le sarcomère cardiaque fonctionnelle des marqueurs α-actinine et la connexine 43 ont été exprimés à 13 et 24 jours après la formation échafaud. HL-1 des cellules ont été spontanément dépolarisant 38 jours après la formation d'échafaudage, qui a été visualisé par microscopie confocale en utilisant un colorant sensible au calcium. La stimulation électrique a entraîné la synchronisation des pics d'activation à travers les échafaudages. Ces résultats démontrent que microsphère PEG échafaudages fabriqués en présence de dextrane peut supporter à long terme en trois dimensions de la culture de cellules, ce qui suggère des applications en génie tissulaire cardiovasculaire.

Le Rôle De L'instabilité Dynamique Et Longueur D'onde Dans L'entretien Des Arythmies Comme L'a Révélé Par Imagerie Panoramique Avec Vs Blebbistatin. La 2,3-butanedione Monoxime

Contrairement à d'autres excitation-contraction découpleurs, blebbistatin a peu d'effets secondaires électrophysiologiques et a gagné l'acceptation croissante en tant que découpleur excitation-contraction dans les expériences de cartographie optiques. Cependant, le rôle possible des blebbistatin en arythmie ventriculaire a été jusque-là inconnu. En outre, des expériences avec blebbistatin et le 2,3-butanedione monoxime (BDM) offrent une occasion d'évaluer la contribution de l'instabilité dynamique et longueur d'onde de propagation de l'influx à l'induction et le maintien de l'arythmie ventriculaire. Les enregistrements de potentiels d'action monophasiques ont été utilisés pour évaluer les effets de blebbistatin dans les coeurs de lapin perfusé de Langendorff (n = 5). En outre, des expériences de cartographie panoramique optiques ont été menées dans les coeurs de lapin (n = 7) qui ont été perfusés avec séquentiellement BDM, puis lavé, puis perfusé avec blebbistatin. La susceptibilité à l'arythmie a été étudiée en utilisant un protocole de choc-sur-T. Nous avons constaté que 1) l'application de blebbistatin n'a pas changé la durée du potentiel d'action (DPA) de restitution; 2) contrairement à blebbistatin, BDM aplati courbe de restitution de la DGPA et réduit la longueur d'onde, et 3) l'incidence d'arythmie soutenue était beaucoup plus faible en vertu de blebbistatin que sous BDM (2/123 vs 23/99). Alors que les arythmies sous BDM ont pu stabiliser, les arythmies sous blebbistatin étaient instables et dénoncé spontanément. En conclusion, la moindre sensibilité à l'arythmie sous blebbistatin que sous BDM indique que blebbistatin a moins d'effets sur la dynamique d'arythmie. Une pente raide sous la restitution blebbistatin est associée à une instabilité dynamique supérieure, qui se manifeste par l'incidence plus élevée de la vague se brise non seulement mais aussi des extinctions d'onde. Cette instabilité relativement élevée dynamique conduit à l'auto-dénonciation de l'arythmie à cause de la longueur d'onde suffisamment longtemps sous blebbistatin.

Étude Longitudinale Du Remodelage Cardiaque Chez Le Lapin Après Un Infarctus

CONTEXTE: Cardiac remodelage suivant un infarctus du myocarde (IM) est un processus complexe et dynamique. Il ya eu peu d'études longitudinales de ces changements. MÉTHODES: Une échocardiographie transthoracique 2-dimensionnelle a été réalisée sur 20 lapins, avant et 1, 2, 4, 8 et 12 semaines après un IM (n = 14) et deux fois pour les contrôles (n = 6). Chronique ventriculaire gauche (VG) taille de l'infarctus a été caractérisée histologiquement et en corrélation avec la fonction mécanique. Un modèle linéaire mixte a été utilisée pour analyser longitudinales et taille de l'infarctus liés à des changements dans LV volume télésystolique (ESV), le volume télédiastolique (VTD), fraction d'éjection (FE), la sphéricité, la souche périphérique, et l'indice de motilité pariétale. Résultats: Le LV taille de l'infarctus a été de 28,9% ± 9,3%. Après MI, rapide s'est produite dans le remodelage LVESV, FEVG, et de la sphéricité de 2 semaines et LVEDV pendant 4 semaines, avec des évolutions plus lentes après. LV taille de l'infarctus en corrélation avec LVESV (r = 0,76), LVEDV (r = 0,71), et une FEVG (r = 0,69). Les grandes infarctus entraîné une dilatation plus grande LVESV (P = 0,04) et plus rapide LVEDV (P <0,01), la FEVG (P <0,01), et la sphéricité (P <0,01) remodelage. Apicale déformation globale circonférentielle et du score de mouvement de la paroi augmenté pendant 1 semaine, puis se sont stabilisées, indépendamment de la taille de l'infarctus et apicale déformation globale circonférentielle a été corrélée avec un infarctus apical (r = 0,58). En outre, régional souche périphérique diminué dans les segments avec sévère (> 80%) infarctus plus rapidement (P <0,01) et par un degré élevé (P = 0,04) comparativement à segments avec mineur (<20%) infarctus. CONCLUSIONS: Le remodelage le plus dynamique de la fonction cardiaque dans ce modèle a eu lieu au cours des 4 premières semaines, la stabilisation par la suite, avec les changements maintenus jusqu'à 12 semaines. Taille de l'infarctus affecté à la fois le taux précoce et à long terme de remodelage mesure mécanique.

Trois Mécanismes Potentiels De L'échec De L'ablation HIFU Dans Le Tissu Cardiaque

CONTEXTE: L'échographie haute intensité focalisés (HIFU) a été introduit pour le traitement des arythmies cardiaques, car il offre la possibilité de créer modification rapide des tissus en volumes confinés, sans contact direct avec le myocarde. En dépit des avantages de HIFU, un certain nombre de limitations ont été signalés, ce qui a entravé son adoption clinique. MÉTHODES ET RÉSULTATS:-Dans cette étude, nous avons utilisé une approche multimodale pour évaluer les effets thermiques et non thermiques des HIFU dans l'ablation cardiaque. Nous avons conçu un système contrôlé par ordinateur capable de cartographie de fluorescence simultanée et l'ablation HIFU. Grâce à ce système, des lésions linéaires ont été créés dans les régions isolées de lapin oreillettes (n = 6) et des lésions ponctuelles ont été créés dans les ventricules du coeur entier (n = 6) des préparations en appliquant HIFU à des doses cliniques (4-16W). En outre, nous évaluons la taille de l'espace dans les lignes d'ablation nécessaires pour la conduction dans les préparations auriculaires (n = 4). Le colorant sensible à la tension di-4-ANEPPS a été utilisé pour évaluer les dégâts fonctionnelle produite par HIFU. Tomographie par cohérence optique et histologie générales ont été utilisées pour évaluer mesure lésion. Bloc de conduction a été atteint en 1 (17%) de 6 préparations auriculaires avec une ligne d'ablation unique. Après 10 minutes de repos, 0 (0%) de 6 préparations auriculaires démontré bloc de conduction soutenue partir d'une ligne d'ablation unique. Déplacement des tissus de 1-3mm a été observée lors de l'application HIFU en raison de la force de radiation acoustique le long de la ligne de lésion. En outre, la pression acoustique excessive et à haute température à partir HIFU généré cavitation provoquant des dommages aux tissus macroscopique. Une taille de l'espace minimum de 1,5 mm a été trouvé pour mener l'activité électrique. CONCLUSIONS: Cette étude a identifié-trois mécanismes potentiels responsables de l'échec de l'ablation HIFU dans les tissus cardiaques. Les deux force de radiation acoustique et cavitation acoustique en collaboration avec dépôt thermique incompatible peut augmenter le risque de discontinuité de la lésion et la suite dans les tailles écart qui favorisent l'échec d'ablation.

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