The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Arabic was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
1Department of Biomedical Engineering, Saint Louis University, 2Department of Internal Medicine, Washington University School of Medicine
This article is a part of JoVE Bioengineering. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
Le, V. P., Kovacs, A., Wagenseil, J. E. Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice. J. Vis. Exp. (60), e3756, doi:10.3791/3756 (2012).
ضغط الدم يزيد بشكل كبير خلال التطور الجنيني وبعد الولادة في الحيوانات الفقارية. في الماوس، وتدفق الدم للكشف الأولى حول يوم الجنينية (E) 8.5 1. الانقباضي البطين الأيسر (LV) الضغط هو 2 مم زئبق في E9.5 و 11 مم زئبق في E14.5 2. في هذه المراحل منتصف الجنينية، والوقف غير واضحة للعيان من خلال جدار الصدر لقياس ضغط الغازية لأنه لم يتم الأضلاع والجلد وضعت تماما. يجب أن بين E14.5 والولادة (E21 تقريبا) يمكن استخدام أساليب التصوير لعرض LV. بعد الولادة، يعني زيادة الضغط الشرياني 30 حتي 70 مم زئبق من يوم بعد الولادة (P) 2 - 35 3. وراء P20، يمكن قياس الضغط الشرياني مع الحالة الصلبة القسطرة (أي ميلر أو Scisense). يجب أن تقاس قبل P20، وهذه القسطرة هي كبيرة جدا لتطوير الشرايين الماوس والضغط الشرياني مع العرف سحب القسطرة من البلاستيك تعلق على محولات ضغط السائل مملوءة 3 أو زجاج ATT بال micropipettesآلم إلى مضاعفات محولات الضغط باطل 4.
وقد أظهرت عملنا مؤخرا أن أكبر زيادة في ضغط الدم يحدث أثناء الجنينية في وقت متأخر لفترة ما بعد الولادة في وقت مبكر من الفئران 5-7. قد يكون هذا زيادة كبيرة في ضغط الدم تؤثر على العضلات الملساء الخلية (SMC) النمط الظاهري في الشرايين النامية، وتؤدي إلى أحداث mechanotransduction مهم. في الأمراض التي تصيب البشر، حيث يتم المساس الخواص الميكانيكية للشرايين النامية عن عيوب في البروتينات المصفوفة خارج الخلية (متلازمة أي مارفان (8) والتضيق فوق الصمام الأبهري 9) يجوز للتغيرات السريعة في ضغط الدم خلال هذه الفترة يسهم في النمط الظاهري المرض وشدة من خلال تعديلات في mechanotransduction الإشارات. ولذلك، فمن المهم أن تكون قادرا على قياس التغيرات في ضغط الدم خلال فترات الجنينية في وقت متأخر وحديثي الولادة في نماذج الماوس من الأمراض التي تصيب البشر.
ونحن تصف طريقة لقياس الضغط المنخفض في أواخرالجنينية (E18) في وقت مبكر وبعد الولادة (P1 - 20) الفئران. يتم إدخال إبرة تعلق على تحويل طاقة الضغط مملوءة بسائل في LV تحت توجيه الموجات فوق الصوتية. والحرص على الحفاظ على وظيفة القلب الطبيعي خلال بروتوكول تجريبي، وخاصة بالنسبة للفئران جنينية. يتم تقديم بيانات تمثيلية وتناقش قيود البروتوكول.
1. الموجات فوق الصوتية ونظام الضغط
2. الماوس إعداد
3. قياس الضغط
4. ممثل النتائج
جميع النتائج المعروضة هي للفئران C57BL6J. صورة عن إبرة في لمعة LV للماوس في P1 هو مبين في الشكل (3). الإبرة من الضروري ثقب جدار الصدر والوصول إلى تجويف LV صغيرة، لكنها تزيد بدرجة كبيرة من زمن الاستجابة للنظام الضغط. عندما يتم تطبيق يدويا بزيادة الخطوة التقريبية في الضغط على النظام، والوقت للوصول إلى 67٪ من الضغط الأقصى هو 0،067 SEج مع الأنابيب فقط (الأكثر دلالة على الأرجح في الوقت الحقيقي لتطبيق خطوة الضغط)، 0.105 ثانية بإبرة G 25 و ثانية 0،529 بإبرة G 30. ويمكن رؤية هذا التأخير في التوصل إلى أقصى قدر من الضغط في اقتفاء أثر الكامل هو مبين في الشكل 4A و 4C. على الرغم من أن وقت الاستجابة أبطأ مع إبرة 30G، يتم التقاط أفضل الموجي في المراحل الجنينية وحديثي الولادة في وقت مبكر، لأنه يزيد من معدل ضربات القلب مع التقدم في السن في الفئران 5. على الرغم من هذا القيد، يمكن حساب الضغط الانقباضي على افتراض أن الوقف صحيح الانبساطي (الحد الأدنى) الضغط هو صفر، وضغط الدم الانقباضي LV (كحد أقصى) هو ضعفي الضغط المنخفض يعني تحديد من قراءات في حالة مستقرة (الشكل 4B و 4D ) 6. ويفترض عموما أن LV الانقباضي والضغط الشرياني متساوون. وسيتم عرض قياس معدل ضربات القلب وضغط محسوب LV لمختلف الأعمار بين E18 و P14 في الشكل 5.

الشكل 1. صورة من محول الضغط مع الصمامات الثلاثية المرفقة، الذكور (M) والإناث تأمين اتصالات luer (F)، انتقادات لاذعة خرطوم، أنابيب، والمحاقن والإبر.

الشكل 2. صورة من. تشكيل لمحاذاة الإبرة مع التحقيق والتصوير (A) منصة التصوير هو تناوب بحيث قمة LV من الفأرة يواجه الذراع حقن. هي التي شنت لجنة التحقيق في موقف قابل للتعديل في اتجاه التقريبية اللازمة للحصول على فترة طويلة محور LV صورة. هي التي شنت الغلاف أنابيب إبرة حقن في الذراع. وتقدمت إبرة في كومة من هلام الموجات فوق الصوتية على منصة التصوير لتحديد الزاوية المناسبة وموقف الرأسي والأفقي فيما يتعلق مسبار التصوير (B).

الشكل 3. تقدم صورة من الإبرة (N) من خلال جدار الصدر (CW) وفي التجويف LV في ماوس P1. شريط الحجم = 0.1 ملم.

الشكل 4. قراءات ضغط مثال نابض مثل إبرة يدخل LV من E18 (أ) و P14 (C) الماوس. هناك تأخير في التوصل الى حالة مستقرة بسبب الوقت استجابة النظام مع إبرة المرفقة. وترد وجهات النظر التكبير من القراءات في حالة مستقرة في B و D. لاحظ أن الحد الأدنى E18 الضغوط LV هي قريبة من الصفر، ولكن لا يمكن الموجي كامل من الصفر إلى أقصى قدر من الضغط يتم تسجيلها في ارتفاع معدل ضربات القلب من P14 الفئران. ويتم قياس الضغوط يعني من القراءات حالة مستقرة ويفترض أن LV الضغط الانقباضي = 2 × تقاس يعني الضغط.

الشكل 5 قياس معدل ضربات القلب (A) ومحسوب الانقباضي الضغوط LV (B) لE18 - P14 الفئران. N = 7 لمدة 5، E18 لP1، (22) لP3، 23 و 16 لP7 عن P14
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
بروتوكول المقدمة هنا يوفر طريقة لقياس الضغط المنخفض في أواخر الجنينية والفئران حديثي الولادة في وقت مبكر. القيد الرئيسي من هذا البروتوكول هو القرار الزمني للنظام الضغط. وثبط إشارة ضغط لأنها تنتقل من الوقف من خلال إبرة في محول، ويعني فقط يمكن تسجيل قيم الضغط. يمكن تصغير التخميد باستخدام إبرة أكبر ممكن، ولكن يجب أن إبرة تدخل ضمن التجويف LV عن الفئران الذين تتراوح أعمارهم مختلفة. إذ لا يمكن أن يقترب من الضغط الانبساطي كما صفر، ويمكن حساب الوقف والشرايين وبالتالي ضغط الدم الانقباضي من متوسط مقاييس الضغط المنخفض. على الرغم من المتغيرات الشرايين الإضافية ستكون مثالية (أي ضغط النبض)، وضغط الدم الانقباضي يوفر معلومات قيمة حول القوى التي تمارس على نظام القلب والأوعية الدموية خلال تطوير الماوس. من فوائد هذا البروتوكول هي سهولة وسرعة والتكرار من القياسات لthroughpu عاليةتي المقارنة بين الأنماط الجينية أو الماوس مختلف بروتوكولات العلاج. من خلال قياس ضغط الدم الانقباضي في مراحل النمو الحرجة، يمكننا أن نبدأ في فهم التفاعل بين القوى الميكانيكية وهيكل الناتج القلب والأوعية الدموية ووظيفتها في الأمراض التي تصيب البشر.
وتعتبر الحالة الصلبة القسطرة المعيار الذهبي لقياس الضغط ويكون قرار الصدغي العلوي مقارنة مملوءة بسائل محولات الطاقة. الأحجام القياسية لالقسطرة الماوس الحالة الصلبة هي 1.0F (0.33 ملم، ميلار)، 1.2F (0.4 ملم، Scisense) أو 1.4F (0.47 ملم، ميلار). نحصل على جيد قراءات الضغط الشرياني في الفئران الأكبر سنا من P21 مع القسطرة Scisense 1.2F وP30 الفئران مع القسطرة ميلار 1.4F. حاولنا القسطرة ميلار 1.0F P14 في الفئران، ولكن لم تحصل على متسق قراءات الضغط الشرياني. P21 في الفئران، ونحن لدينا مقارنة قياسات الضغط الانقباضي LV مع الضغوط شرياني من قسطرة Scisense 1.2F. على حساب الدم الانقباضي LVوكان الضغط (67 ± 5 مم زئبق) لجميع الفئران أقل مع ضغط الدم الانقباضي في الشرايين (87 ± 9 مم زئبق)، وكان قريبا جدا من الضغط الشرياني المتوسط (65 ± 8 مم زئبق) يقاس مع القسطرة الحالة الصلبة، ولكن على حد سواء القسطرة حددت اختلافات كبيرة بين الأنماط الجينية 5. لهذا السبب، فإننا نوصي الضغط المنخفض ووصف الطريقة الوحيدة لE18 إلى P20 الفئران. يمكن تركيبها وانسحبت من البلاستيك القسطرة لمحولات الضغط مملوءة بسائل، وتقدم من خلال الشريان السباتي للحصول على قياسات الضغط الشرياني 3. ولكن، هذا النظام لا يزال يعني فقط السجلات وقياسات الضغط في أيدينا وكان أكثر تستغرق وقتا طويلا، وكان أعلى معدل فشل من قياسات الضغط المنخفض المقدمة هنا. نظم الضغط مضاعفات فارغة (أدوات دقيقة العالم) لديها دقة أعلى لقياس الضغوط الصغيرة ويكون قرار أفضل الزمنية 4. ومع ذلك، مضاعفات باطل الأنظمة تتطلب بال micropipettes nonconductive، وعادة ما GLالحمار، لإدراجها في موقع القياس التي لا يمكن أن تقدم من خلال جدار الصدر من الفئران الأكبر سنا.
يجب النظر في آثار مخدر عند استقراء هذه القياسات الضغط على الفئران مستيقظا. فقد تبين أن isoflurane هو الخيار الافضل للتقليل من آثار القلب والأوعية الدموية (10) وإذا كانت جميع الفئران هي تخدير مع نفس الأسلوب، والمقارنات بين المجموعات المختلفة سوف يكون ساري المفعول. الفئران الجنينية والوليدية هي صغيرة جدا لتخطيط القلب وتحقيقات معيار درجة الحرارة على منصة التصوير. ولا بد من رصد معدل ضربات القلب في التسجيلات الضغط وتصور من LV الضرب على الشاشة الموجات فوق الصوتية. يجوز لأي الفئران التي تظهر معدل ضربات القلب بطيئة جدا أن يكون في القلب وضيق لا ينبغي أن تدرج في التحليل الضغط. يجب أن يبقى على الفئران الدافئ ويجب أن تبقى الفئران الجنينية رطبة طوال بروتوكول تجريبي. لقد صمم المحققون أساليب أخرى أن تزج الأجنة في سالي فيزيولوجي دافئه طوال فترة التصوير 11، ولكن وجدنا أن مصباح الحرارة وتطبيق العادية للملحي دافئ كافية للحفاظ على الأجنة صحية مع معدل ضربات القلب من المتوقع خلال الفترة التجريبية وجيزة. كما يتم الاحتفاظ بها فترة طويلة من الوقت التعرض لساعة واحدة تقريبا، ونحن لم يلاحظ التباين الكبير بين الجنين الأول والأخير الذي تم قياسه، ولكن يجب إجراء القياسات بسرعة لجمع البيانات على كامل القمامة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
وقد تم تمويل هذا العمل، في جزء منه، من خلال منح المعاهد الوطنية للصحة وHL087653 HL105314. وقد وضعت بعض من الأساليب في مختبر الدكتور روبرت Mecham في كلية الطب بجامعة واشنطن.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| High resolution ultrasound system | VisualSonics, inc. | Vevo 770 | Or other appropriate ultrasound system |
| High frequency ultrasound probes | VisualSonics, inc. | 708 and 707B | |
| Imaging platform and injection arm | VisualSonics, inc. | Imaging Station 2 | With ECG and temperature feedback control of platform |
| Pressure transducer | ADInstruments | MLT 844 | |
| Bridge amplifier | ADInstruments | ML221 | |
| Data acquisition system | ADInstruments | ML866 | |
| Data recording software | ADInstruments | LabChart | |
| Ring stand and clamp | Various | To hold pressure transducer during measurements | |
| 3-way stopcocks with luer connections, male lock | Cole-Parmer | 30600-02 | |
| 1/16" ID Tygon Tubing | Cole-Parmer | 06408 | |
| Male and female luers w/ 1/16" hose barb | Cole-Parmer | 45510-50 45510-00 | |
| 24" tubing with male and female luer at each end | Cole-Parmer | 30600-60 | |
| 3 and 10 mL syringes | BD Biosciences | ||
| 30 and 25G needles | BD Biosciences | 1.5 inches in length | |
| Big Ben manometer | Riester | 1456-100 | |
| Saline | Various | ||
| Heparin | Various | ||
| Ultrasound gel | Parker Hannifin Corporation | Aquasonic 100 | |
| Hair remover lotion | Nair |