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- Journal of Biomechanics
- Conference Proceedings : ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Conference
- Annals of Biomedical Engineering
- Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md. : 1985)
- Biomechanics and Modeling in Mechanobiology
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Articles by Rebecca R. Vanderpool in JoVE
JoVE General
Caracterización de los aislados y ventilados, y pulmón de ratón instrumentado perfundidos con flujo pulsátil
Department of Biomedical Engineering, University of Wisconsin – Madison
El protocolo siguiente se describe el proceso de aislamiento, ventilación e instrumentación de los pulmones del ratón para medir constante o pulsátil vascular pulmonar de presión-flujo relaciones con el fin de cuantificar los efectos del flujo sanguíneo, el flujo de aire, los cambios en las vías respiratorias y los cambios vasculares en la poscarga del ventrículo derecho.
Other articles by Rebecca R. Vanderpool on PubMed
Remodelado Vascular Pulmonar En Pulmones De Los Ratones Aislados: Efectos Sobre El Flujo Pulsátil De Presión Relaciones
Hipoxia crónica produce vasoconstricción pulmonar e hipertensión pulmonar, que conducen a la remodelación vascular pulmonar y la hipertrofia ventricular derecha. Para determinar los efectos de la hipoxia inducida por el remodelado vascular pulmonar en la impedancia vascular pulmonar, que es la poscarga del ventrículo derecho, se exponen ratones C57BL6 a 0 (control), 10 y 15 días después de la hipoxia hipobárica (n = 6, cada uno) y se mide pulmonar la resistencia vascular (PVR) y ex vivo de la impedancia. La hipoxia crónica condujo a un aumento de la presión arterial pulmonar para caudales de entre 1 y 5ml/min (P <0,01), y el aumento de PVR, 0-Hz impedancia vascular pulmonar y el índice de reflexión de la onda (P <0,05), así como una más negativa ángulo de fase de impedancia para las frecuencias bajas (P <0,05). Los aumentos en la resistencia y la impedancia 0-Hz correlacionado con muscularización aumento de las pequeñas arteriolas medidos con técnicas de inmunohistoquímica cuantitativa (P <0,01). Los aumentos en la reflexión de la onda y la disminución en el ángulo de fase se deben probablemente a una mayor rigidez arterial proximal. Estos resultados confirman que la hipoxia crónica causa cambios significativos en las constantes y de presión-flujo pulsátil de las relaciones en los pulmones del ratón y lo hace a través de la remodelación estructural. También proporcionan datos importantes de referencia para los experimentos con ratones genéticamente modificados, con el que los mecanismos moleculares de la remodelación vascular pulmonar puede ser investigado.
Cómo Medir La Función Pulmonar Del Ventrículo Derecho Y Vascular
Desde hace mucho tiempo la hipertensión pulmonar provoca una remodelación significativa arterial periférica y proximal y disfunción del ventrículo derecho. La métrica clínica con mayor frecuencia para evaluar la progresión de la hipertensión pulmonar es la resistencia vascular pulmonar (RVP). Sin embargo, incluso cuando se mide desde múltiples puntos de presión-flujo curvas, PVR proporciona información sólo sobre la función arterial periférica, no la función arterial proximal y sólo da una descripción incompleta de todas las fuerzas que se oponen al ventrículo derecho (VD) de flujo de salida. Los espectros de impedancia pulmonar vascular (PVZ) capturan el impacto de la estructura arterial proximal y periférica y la función de la función del VD. Los análisis de acoplamiento ventrículo-vascular dar una idea de la eficiencia de las interacciones mecánicas y metabólicas entre el ventrículo derecho y la vasculatura pulmonar. En este artículo revisamos las técnicas para la medición de PVZ en humanos y modelos animales y para determinar la función del VD.
Impedancia En Los Pulmones Aislados De Ratón Para La Determinación Del Sitio De La Acción De Agentes Vasoactivos Y La Enfermedad
Hipertensión pulmonar hipóxica es una enfermedad de la vasculatura pulmonar que generalmente se cuantificó por la resistencia vascular pulmonar (RVP). Sin embargo, una descripción más completa de la función pulmonar vascular y la poscarga del ventrículo derecho es proporcionada por impedancia vascular pulmonar (PVZ) a partir del análisis espectral de presión-flujo pulsátil relaciones. Se estudió la presión de flujo pulsátil las relaciones en los pulmones aislados y perfundidos de ratones en normoxia, después de la inducción de la hipertensión pulmonar hipóxica en 10 días de exposición hipóxica, y después de la administración del nitroprusiato de sodio agentes vasoactivos y la serotonina con el fin de profundizar en los efectos de enfermedades y agentes vasoactivos sobre la poscarga. Exposición de la hipoxia crónica aumentó de 0 Hz impedancia (Z (0)) de 2,0 + / - 0,2 a 3,3 + / - 0,2 mmHg min / ml, pero disminuyó impedancia característica (Z (C)) de 0,21 + / - 0,02 a 0,18 + / - 0,01 mm de Hg min / ml (ambos p <0,05). Nitroprusiato de sodio redujo sólo ligeramente Z (0), pero aumentó Z (C) en los pulmones normales (p <0,05) y no afectó a la Z (C) y la disminución de Z (0) en los pulmones de hipertensos (p <0,05). La serotonina aumentó Z (C) en los pulmones normales e hipertensos, pero disminuyó Z (0) en los pulmones de hipertensos (p <0,05). Hubo una correlación inversa entre la presión media de arteria pulmonar y la Z (C) en todas las circunstancias. Estos hallazgos demuestran que las intervenciones vasoactivos pueden tener diferentes sitios de acción (es decir, segmentos, proximal frente a distal) en la vasculatura pulmonar normal y hipóxico crónico y la dependencia de la presión de Z (C) y R (W). La medición de la PVZ en pulmones aislados y permite una mejor comprensión de los modos de acción de los fármacos y la hipoxia sobre la circulación pulmonar.
Efectos De La Inhibición Aguda Rho-cinasa En La Hipoxia Crónica Inducida Por Cambios En El Proximal Y Distal Estructura Y Función Arterial Pulmonar
La hipertensión pulmonar hipóxica (HPH) es inicialmente una enfermedad de las arterias pulmonares pequeñas. Su severidad se cuantificó por lo general la resistencia vascular pulmonar (PVR). Inhibición aguda quinasa Rho se ha encontrado para reducir RVP hacia los valores de control en modelos animales, lo que sugiere que la vasoconstricción pulmonar persistente es el mecanismo dominante para PVR aumentado. Sin embargo, HPH también puede causar cambios proximales arteriales, que son relevantes para el ventrículo derecho (VD) poscarga. Poscarga VD se puede cuantificar por la impedancia vascular pulmonar, que se obtiene a través de análisis espectral de presión-flujo pulsátil relaciones. Para determinar los efectos independientes de HPH de la vasoconstricción pulmonar persistente en las arterias proximales y distales, hemos cuantificado pulsátiles de presión-flujo relaciones antes y después de la inhibición aguda Rho-cinasa y se mide la estructura de la arteria pulmonar con la microtomografía computarizada. En los pulmones de control, Rho inhibición quinasa disminuyeron 0 Hz impedancia (Z ₀), que es equivalente a PVR, de 2,1 ± 0,4 a 1,5 ± 0,2 mm Hg · min · ml ⁻ ¹ (P <0,05) y tendían a aumentar impedancia característica (Z ( C)) de 0,21 ± 0,01 y 0,22 ± 0,01 mm de Hg · min · ml ⁻ ¹. En los pulmones de HPH, Rho quinasa disminuyeron la inhibición Z ₀ (P <0,05) sin afectar a la Z (C). Microtomografía mediciones tomografía realizada en los pulmones después de la inhibición aguda de Rho-cinasa demostrado que HPH disminuyó significativamente el diámetro átona de la arteria pulmonar principal (760 ± 60 vs 650 ± 80 m; P <0,05), disminución de la distensibilidad arterial pulmonar derecha, y la reducción de la frecuencia de las arterias de diámetro 50-100 micras (ambos p <0,05). Estos resultados demuestran que la inhibición aguda de Rho-cinasa invierte muchos pero no todos los cambios inducidos por el HPH en las arterias pulmonares distales pero no afecta a HPH cambios inducidos en las arterias de conducción que la poscarga del VD impacto.
La Eliminación Irregular De BMPR1A Potencializa Remodelación Proximal De La Arteria Pulmonar En Los Ratones Expuestos a La Hipoxia Crónica
Reducción de la expresión vascular de la proteína morfogenética ósea del receptor de tipo IA (BMPR1A) se ha encontrado en pacientes con hipertensión arterial pulmonar. Nuestros estudios previos en ratones con eliminación irregular de BMPR1A en células musculares lisas vasculares y miocitos cardíacos mostraron una disminución de la remodelación vascular distal a pesar de una gravedad similar de la hipertensión pulmonar hipóxica (HPH). Se especula una mayor rigidez de la deposición ectópica de colágeno en las arterias pulmonares proximales podría explicar HPH. Pulsátiles de presión-flujo se midieron en las relaciones aisladas, ventiladas, los pulmones perfundidos de SM22α; TRE-CRE; R26R; BMPR1A (flox / flox) (KO) los ratones y las de tipo salvaje littermates, después de 21 días (hipoxia) y 0 días (control ) de la hipoxia crónica. Impedancia vascular pulmonar, que produce penetración en la remodelación arterial proximal y distal, se calculó. Reducción de expresión BMPR1A tuvo ningún efecto sobre la impedancia de entrada Z (0) (p = 0,52) o impedancia característica Z (C) (p = 0,18) bajo condiciones de control, sino que también tuvo ningún efecto sobre la disminución en Z (0) a través de aguda rho quinasa inhibición. Sin embargo, después de la hipoxia crónica, la reducción de la expresión BMPR1A aumento de Z (C) (P <0,001) sin afectar a la Z (0) (P = 0,72). Estos resultados demuestran que la deficiencia de BMPR1A no altera significativamente la función hemodinámica de la vasculatura distal o su respuesta a la hipoxia crónica, pero más grande, las arterias más proximales se ven afectados. En particular, la reducción de la expresión BMPR1A probable disminución de la dilatación y el aumento de rigidez en respuesta a la hipoxia, probablemente por la acumulación de colágeno. Aumento de la rigidez PA puede tener un impacto significativo sobre la función del ventrículo derecho. Este estudio ilustra por primera vez cómo los cambios proximales de arteria pulmonar en ausencia de cambios en la arteria pulmonar distal contribuir a la hipertensión arterial pulmonar.
