مقالة منهجية

أساليب التقييم تخطيط القلب من مؤشرات الخطر على القلب ، والقابلية للأكونيتين عدم انتظام ضربات القلب التي يسببها في الفئران بعد حالة صرعية

DOI:

10.3791/2726

⸱

أبريل 5, 2011

 ,  , 
1Department of Pharmacology and Toxicology, University of Utah

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

موصوفة تقنيات لقياس النشاط الكهربائي للقلب عن طريق الكهربائي (ECG) ، وتحليل عوامل الخطر على القلب وعدم انتظام ضربات القلب بعد التعرض لحالة صرعية (SE) في الفئران.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تساهم عدميات نظم القلب القاتلة في معدلات الوفيات في عدد من الحالات المرضية. وتعتبر العديد من المعايير التي يتم الحصول عليها من تخطيط كهربائية القلب (ECG) غير الباضع وسهل الحصول عليه، مؤشرات إنذارية معتمدة ومثبتة للمخاطر القلبية لدى المرضى الذين يعانون من عدد من اعتلالات عضلة القلب. ويشير كل من زيادة معدل ضربات القلب، وانخفاض تباين معدل ضربات القلب (HRV)، وزيادة مدة وتباين النشاط الكهربائي للبطين القلبي (فاصل QT) إلى ارتفاع المخاطر القلبية 1-4. وفي النماذج الحيوانية، يكون من القيم مقارنة هذه المتغيرات المشتقة من تخطيط كهربائية القلب مع القابلية للإصابة بعدميات النظم المستحثة تجريبياً. وقد استُخدم التسريب الوريدي لعامل تحفيز عدميات النظم "أكونيتين" (aconitine) على نطاق واسع لتقييم القابلية للإصابة بعدميات النظم في مجموعة من الظروف التجريبية، بما في ذلك النماذج الحيوانية للاكتئاب 5 وفرط ضغط الدم 6، وبعد ممارسة التمارين الرياضية 7 والتعرض لملوثات الهواء 8، بالإضافة إلى تحديد الفعالية المضادة لعدميات النظم للعوامل الدوائية 9,10.

تجدر الإشارة إلى أن تشتت فاصل QT لدى البشر هو مقياس للتفاوت في فاصل QT عبر المجموعة الكاملة من الاتجاهات في تخطيط كهربائية القلب القياسي المكون من 12 اتجاهاً. وبناءً على ذلك، فإن مقياس تشتت QT المستمد من تخطيط كهربائية القلب ذي الاتجاهين في الجرذ والموصوف في هذا البروتوكول يختلف عن ذلك الذي يتم حسابه من سجلات تخطيط كهربائية القلب البشرية. ويمثل هذا قصوراً في عملية نقل البيانات التي يتم الحصول عليها من القوارض إلى الطب السريري البشري.

تُعرف الحالة الصرعية (SE) بأنها نوبة صرع واحدة أو سلسلة من النوبات المتكررة باستمرار والتي تستمر لأكثر من 30 min 11,12 11,12، وتؤدي إلى الوفاة في 20% من الحالات 13. وينجو العديد من الأفراد من الحالة الصرعية، لكنهم يتوفون في غضون 30 يوماً 14,15. إن الآلية (أو الآليات) المسؤولة عن هذه الوفاة المتأخرة ليست مفهومة تماماً، وقد اقتُرح أن عدم انتظام ضربات القلب البطيني القاتل يساهم في الكثير من هذه الوفيات 14-17. وبالإضافة إلى الحالة الصرعية، فإن المرضى الذين يعانون من نوبات صرع متكررة تلقائياً، أي مرض الصرع، معرضون لخطر الموت المفاجئ وغير المتوقع المرتبط بالصرع (SUDEP) 18. وكما هو الحال في الحالة الصرعية، فإن الآليات الدقيقة التي تتوسط حدوث SUDEP غير معروفة، وقد اقتُرح أن التشوهات البطينية وما ينتج عنها من عدم انتظام في ضربات القلب تساهم بشكل كبير في ذلك 18-22.

من أجل استقصاء آليات الوفاة القلبية المرتبطة بالنوبات، ومدى فعالية العلاجات الواقية للقلب، من الضروري الحصول على مؤشرات المخاطر المستمدة من تخطيط كهربية القلب (ECG) وتقييم القابلية للإصابة باضطرابات نظم القلب في النماذج الحيوانية لاضطرابات النوبات 23-25. نصف هنا طرق زرع أقطاب تخطيط كهربية القلب في جرذ المختبر من سلالة Sprague-Dawley (Rattus norvegicus)، وذلك بعد حدوث الحالة الصرعية (SE)، وكيفية جمع وتحليل تسجيلات تخطيط كهربية القلب، وتحفيز اضطرابات نظم القلب أثناء التسريب الوريدي لـ aconitine.

يمكن استخدام هذه الإجراءات لتحديد العلاقات المباشرة بين مقاييس النشاط الكهربائي القلبي المستمدة من تخطيط كهربائية القلب (ECG) والقابلية للإصابة باضطرابات النظم البطينية في نماذج الجرذان المصابة باضطرابات النوبات، أو أي حالة مرضية ترتبط بزيادة خطر الوفاة القلبية المفاجئة.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. مواد بناء

  1. هي التي شيدت لقسطرة الوريد الوداجي من قطعة (100 ملم) من أنابيب البولي اثيلين PE - 50 ، مشطوف في نهاية واحدة ، وملأت المياه المالحة ثم مع الهيبارين (50 U الهيبارين / المالحة مل).
    2. تسجيل تخطيط القلب وأقطاب من أطوال 100 ملم two من سلك معزول الفضية (30AWG). هي واحدة من نهاية تجريد كل من الأسلاك وملحوم على microconnector ، والعزل الملتوية لتشكيل الأسلاك الثالثة التي يتم استخدام الأرض. وجردت خمسة ملم العزل من نهاية البعيدة للأسلاك والمهملة.

2. قسطرة الوريد الوداجي زرع

  1. تخدير الحيوان قبل إدارة يوريسين ، والملكية الفكرية (1.2 غرام / كغ).
  2. فحص روتيني (فترات دقيقة 10) عمق التخدير بتقييم استجابة دواسة الانسحاب و / أو ردود الفعل العين. إذا لزم الأمر ، تكملة التخدير.
  3. بعد هذا الحيوان هو في الطائرة المناسبة من التخدير ، ويحلق في الجانب الأيمن من الرقبة من الترقوة والذقن.
  4. إجراء شق طولي (10-15 ملم) في الجلد فوق الشريان السباتي وفتح شق.
  5. استخدام تقنيات تشريح حادة ، تنتشر في العضلات الأساسية لتحديد وعزل الوريد الوداجي الحق.
  6. ضع قطعتين من الحرير الجراحية (# 2) تحت حبل الوريد ، وموقف الغرز في أجزاء منقاري والذيلية أكثر من شق. ربط ربطة منقاري لوقف تدفق من خلال الوريد.
  7. التراجع عن ربطة الذيلية لرفع السفينة قبالة الأنسجة الكامنة وتقديم قطع صغيرة. ثم إدراج نهاية مشطوف من القسطرة الهيبارين مليئة PE - 50 (50 U / المالحة مل) البولي إثيلين (100 ملم في الطول) ، ودفع الطرف حوالي 8 ملم الى مستوى الأذين الأيمن.
  8. ومن أجل تأمين القسطرة ، ربط ربطة عجزي حول السفينة على حد سواء ، والقسطرة. أخيرا ، أغلق الجرح مع لقطات أو خياطة الجرح.
  9. خلال زرع القسطرة ، وإما فرضت نهاية يتعرض مع مرقئ أو توصيله مرة أخرى لمنع تدفق الدم قبل التعلق مضخة الحقن في الوريد.

3. زرع أقطاب CG

  1. ضع الحيوان على ظهره ويحلق في الصدر.
  2. للحصول على وضع الأقطاب ، وجعل اثنين من الشقوق الطولية (≈ 10 ملم) ، واحدة في الجزء العلوي الأيمن ، وواحدة في الأرباع السفلى اليسرى من الصدر ، وخالية من الجلد المغطي لفضح عضلات القفص الصدري.
  3. خياطة واحدة من النصائح 5 ملم المكشوفة من أقطاب الفضة سلك في عضلات الصدر في كل من المناطق المكشوفة ، ومكان القطب الأرض تحت الجلد.
  4. إغلاق الشقوق مع مقاطع الجرح وسد microconnector في جهاز تسجيل.
  5. لف الحيوان فضفاضة في منشفة للحفاظ على درجة حرارة الجسم أثناء العملية.

4. تسجيل تخطيط القلب

    تسجيلات باستخدام نظام الحصول على البيانات وPowerlab كمبيوتر ماكنتوش أو أجهزة مماثلة / البرمجيات (تضخيم ، 50X ؛ تصفيتها ، 1000-1000 هرتز).
  1. وبعد موازنة دقيقة 20-30 الفترة ، سجل ECG لمدة 20 دقيقة.

5. عدم انتظام ضربات القلب البطيني حمل

  1. إرفاق قسطرة الوريد الوداجي إلى حقنة النائية وضعت في مضخة التسريب للبرمجة.
  2. بدء ضخ أكونيتين بمعدل لتقديم جرعة ثابتة من 5 ميكروغرام / كغ / دقيقة لمدة 7 دقائق.
  3. الرجفان البطيني أو بعد انتهاء فترة التسريب ، الموت ببطء الحيوان باستخدام إجراء الموافقة عليها.

6. تحليل تخطيط القلب

  1. الفاصل الزمني QT يمثل المدة الإجمالية للنشاط البطين الكهربائية. التين. 1 يظهر نموذج تسجيل تخطيط القلب ومدة الفاصل الزمني QT. حساب الوقت بين يعني بدء موجة Q - وإنهاء موجة - T لجميع المراكز الحيوية المسجلة على مدى فترة خمس دقائق تم الحصول عليها خلال فترة التسجيل 20 دقيقة.
  2. لتصحيح الفاصل الزمني QT الاختلافات في معدل ضربات القلب (QTc) ، استخدم صيغة Bazett وQTc = كيو تي / (RR) ½ ، حيث RR هي الفترة الفاصلة بين دقات القلب يعني. يتم حساب الفاصل RR ، وهي المدة بين الموجات المتعاقبة Q - تم الحصول عليها خلال الفترة التي تم تحليلها.
    3. وتشتت QT (QTd) عن طريق طرح QT QT الحد الأدنى من الحد الأقصى المسجل لكل حيوان.

7. تحليل تغير معدل نبضات القلب

(أي LabChart 7 ، ADInstruments ، المؤتمر الوطني العراقي) لتحليل التباين في فترات RR تم الحصول عليها خلال فترة التحليل الآلي لحساب التباين الزمني على حد سواء و / أو الطيفية في معدل ضربات القلب.

8. تحليل الحساسية لعدم انتظام ضربات القلب البطيني

أحسب الكمون من بدء ضخ أكونيتين إلى تقلص البطين المبكرة الأولى (PVC ، الشكل 2 ، لوحة 1) ، وتسرع القلب البطيني (VT ، الشكل (2) ، والفريق 2) ، والرجفان البطيني (VF ، الشكل 2 الفريق 3 ).

9. ممثل النتائج

الشكل. 3 يوضح مقياس واحد للHRV في المجال الطيفي (الجذر التربيعي يعني الانحراف المعياري الفاصل RR ، RMSSD) في الفئران والتحكم في الحيوانات التي خضعت SE أسبوع واحد قبل الاختبار. هذا التدبير من HRV ، والتي تمثل تغيرات في التحكم بالجهاز السمبتاوي من وظيفة القلب 26 ، وانخفض بشكل ملحوظ في حالة صرعية الحيوانات التالية. التين. 4 يدل على أن يتم زيادة كبيرة سواء تصحيح QT الفاصل الزمني (QTc ، لوحة أ) ، وكيو تي التشتت (QTd ، لوحة ب) أسبوعين عقب SE 27. أخذت معا ، وهذه البيانات التكهن بأن SE يزيد من خطر عدم انتظام ضربات القلب البطيني. ويؤكد هذا التوقع من خلال النتائج أن فترات ضخ أكونيتين اللازمة للحث على عدم انتظام ضربات القلب التجريبية (PVC ، VT ، VF) لوحظ في هذه الدراسات كانت أصغر بكثير في الحيوانات SE التالية (الشكل 5) 27.

الشكل 1. تسجيل ECG نموذج لضربات القلب طبيعية تظهر P ، QRS ، وموجات تي. ويتم احتساب الفترة الفاصلة كيو تي والفترة الزمنية الفاصلة بين الخطوط المتقطعة.

الشكل 2. لوحة 1) انكماش بطيني من السابق لأوانه (PVCs) تقلصات في البطينين (B) التي تحدث بين دقات القلب الطبيعي (A). وتتميز تسجيلات PVC بسبب عدم وجود موجات P و T. لوحة 2 تسرع القلب البطيني (VT) هو عبارة عن سلسلة من تقلصات البطين متعددة (C) التي تحدث مع أي ضربات القلب الطبيعية الفاصلة (A). لوحة 3 الرجفان البطيني (VF) هو عدم وجود ملحوظ وإيقاع أي ارتباط بين QRS وموجات P (D).

الشكل 3. الجذر التربيعي يعني الانحراف المعياري (RMSSD ؛ مللي ثانية) من الفترات الفاصلة بين دقات القلب التي لوحظت في الفئران والتحكم في الحيوانات تشهد حالة صرعية (SE) 1 أسبوع قبل الاختبار. ** ع <0.01 مقارنة التحكم.

الشكل 4. متوسط ​​تصحيح QT الفاصل الزمني (لوحة أ) ، وكيو تي التشتت (لوحة B) المحسوبة من التسجيلات التي تم الحصول عليها من الحيوانات ECG التحكم (يتبع) والفئران التي تمر من حالة صرعية (SE) قبل أسبوعين من اختبار. * P <0.05 مقارنة مع كونتي. (ميتكالف ، وآخرون ، آم. J. الفيزيولوجيا. القلب وCIRC ، 2009 ، هل الفيزيولوجيا سوك ، وتستخدم بإذن من 27).

الشكل 5. الإختفاء (ثانية) بين بدء ضخ أكونيتين و1 تقلص البطين سابقا لأوانه (PVC) ، تسرع القلب البطيني (VT) ، والرجفان البطيني (VF) في مراقبة الحيوانات (يتبع) والفئران التي تمر حالة صرعية (SE) قبل أسبوعين للاختبار. * P <0.05 ، ** ع <0.01 مقارنة مع كونتي. (ميتكالف ، وآخرون ، آم. J. الفيزيولوجيا. القلب وCIRC ، 2009 ، هل الفيزيولوجيا سوك ، وتستخدم بإذن من 27).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

جانبين من جوانب الإجراءات المذكورة هي ذات أهمية حاسمة. أولا ، يجب أن يكون معدل الادارة أكونيتين إلى القلب عبر ما يعادل الحيوانات. وهذا يتطلب وضع ثابت من النصائح الوريد الوداجي النسبية القسطرة إلى القلب ، والتكيف الحذر من معدل الحقن في الوريد. يجب أن يكون سعر التسليم أكونيتين الى قلوب تكون متساوية من أجل تقييم مناسب بداية عدم انتظام ضربات القلب البطيني مقارنة قابلية تغييرها. إذا كان التسليم أكونيتين يختلف ، ثم قد يكون الكمون إلى عدم انتظام ضربات القلب بسبب الاختلافات في تركيز الدوا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
ليس لدينا شيء في الكشف عنها.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد هذا البحث من خلال منحة مقدمة من مواطنين المتحدة للبحوث في مجال الصرع (CURE) لSLB.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Chugh, S. S. Determinants of prolonged QT interval and their contribution to sudden death risk in coronary artery disease: The Oregon sudden unexpected death study. Circulation. 119, 663-670 (2009).
  2. Darbar, D. Sensitivity and specificity of QTc dispersion for identification of risk of cardiac death in patients with peripheral vascular disease. BMJ. 312, 874-878 (1996).
  3. Bruyne, M. C. de QTc dispersion predicts cardiac mortality in the elderly: The Rotterdam study. Circulation. 97, 467-472 (1998).
  4. Malik, M. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Circulation. 93, 1043-1065 (1996).
  5. Grippo, A. J. Increased susceptibility to ventricular arrhythmias in a rodent model of experimental depression. Am. J. Physiol. 286, H619-H626 (2004).
  6. Li, M., Wang, J., Xie, H. H., Shen, F. M., Su, D. F. The susceptibility of ventricular arrhythmia to aconitine in conscious hypertensive rats. Acta. 28, 211-215 (2007).
  7. Beig, M. I. Voluntary exercise does not affect stress-induced tachycardia, but improves resistance to cardiac arrhythmias in rats. Clin. Exp. Pharm. Physiol. , Forthcoming (2010).
  8. Hazari, M. S., Haykai-Coates, N., Winsett, D. W., Costa, D. L., Farraj, A. K. A single exposure to particulate or gaseous ari pollution increases the risk of aconitine-induced cardiac arrhythmia in hypertensive rats. Toxicol. Sci. 112, 532-542 (2009).
  9. Amran, M. S., Hashimoto, K., Homma, N. Effects of sodium-calcium exchange inhibitors, KB-R7943 and SEA0400, on aconitine-induced arrhythmias in guinea pigs in vivo, in vitro, and in computer simulation studies. J. Pharmacol. Exp. Ther. 310, 83-89 (2004).
  10. Klekot, A. A. Antiarrhythmic activity of a membrane-protecting agent Sal'magin in rats with aconitine-induced arrhythmias. Bull. Exp. Biol. Med. 142, 209-211 (2006).
  11. Lowenstein, D. H., Alldredge, B. K. Status Epilepticus. New England J. Med. 338, 970-976 (1998).
  12. Walker, M. Status epilepticus: an evidence based guide. BMJ. 331, 673-677 (2005).
  13. Shorvon, S. Status epilepticus: its clinical features and treatment in children and adults. , Cambridge University Press. (1994).
  14. Boggs, J. G. Hemodynamic monitoring prior to and at the time of death in status epilepticus. Epilepsy Res. 31, 199-209 (1998).
  15. Walton, N. Y. Systemic effects of generalized convulsive status epilepticus. Epilepsia. 34, Suppl 1. S54-S58 (1993).
  16. Boggs, J. G., Painter, J. A., DeLorenzo, R. J. Analysis of electrocardiographic changes in status epilepticus. Epilepsy Res. 14, 87-94 (1993).
  17. Painter, J. A., Shiel, F. O., DeLorenzo, R. J. Cardiac pathology findings in status epilepticus. Epilepsia. 34, Suppl 6. 30-30 (1993).
  18. Lathers, C. M., Schraeder, P. L. Clinical pharmacology: drugs as a benefit and/or risk in sudden unexpected death in epilepsy. J. Clin. Pharmacol. 42, 123-126 (2002).
  19. Dashieff, R. M. Sudden unexpected death in epilepsy: a series from an epilepsy surgery program and specualtion of the relationship to sudden cardiac death. J. Clin. Neurophysiol. 8, 216-222 (1991).
  20. Tigaran, P. -C. odrea, Dalager-Pedersen, S., Baandrup, S., Dam, U., M,, Vesterby-Charles, A. Sudden unexpected death in epilepsy: is death by seizures a cardiac event. Am. J. Forensic Med. Pathol. 26, 99-105 (2005).
  21. Leung, H., Kwan, P., Elger, C. E. Finding the missing link between ictal bradyarrhythmia, ictal asystole, and sudden unexpected death in epilepsy. Epilepsy and Behavior. 9, 19-30 (2006).
  22. Nei, M. EEG and ECG in sudden unexplained death in epilepsy. Epilepsia. 45, 338-345 (2004).
  23. Dudek, F. E., Clark, S., Williams, P. A., Grabenstatter, H. L. Models of Seizures and Epilepsy. Pitkanen, A., Schwartzkroin, P. A., Moshe, S. L. , Elsevier. 415-432 (2006).
  24. Turski, W. A. Limbic seizures produced by pilocarpine in rats: behavioral electroencephalographic, and neuropathological study. Behav. Brain Res. 9, 315-335 (1989).
  25. Kulkarni, S. K., George, B. Lithium-pilocarpine neurotoxicity: a potential model of status epilepticus. Methods Find. Exp. Clin. Pharamacol. 17, 551-567 (1995).
  26. Stein, P. K., Bosner, M. S., Kleiger, R. E., Conger, B. M. Hart rate variability: a measure of cardiac autonomic tone. Am. Heart J. 127, 1376-1381 (1994).
  27. Metcalf, C. S., Poelzing, S., Little, J. G., Bealer, S. L. Status epilepticus induces cardiac myofilament damage and increased susceptibility to arrhythmias in rat. Am. J. Physiol. 297, H2120-H2127 (2009).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

QT Sprague Dawley

مقالات ذات صلة