يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

توقف القلب والإنعاش القلبي Normothermic : نموذج الفأر من نقص التروية ، إعادة إشباع الخلايا الإصابات

17.6K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/3116

⸱

أغسطس 30, 2011

 ,  ,  ,  , 
1Department of Anesthesiology and Perioperative Medicine, Oregon Health & Sciences University, 2Department of Pharmacology, University of Colorado Denver

في هذه المقالة

ملخص

ويقدم نموذجا قويا للرعاية الحرجة والمتعلقة المحيطة بالجراحة إصابة الكلى الحاد. به الجسم كله نقص انسياب الدم الناجم عن السكتة القلبية من الممكن تكرار ما يقرب من التغيرات النسجية والوظيفي للآكي السريرية.

الملخص

إصابة الكلى الحاد (آكي) هو مشترك ، قاتلة للغاية ، من مضاعفات الأمراض الخطيرة التي لديها ارتفاع معدل الوفيات 1-4 والتي تسببت في معظم الأحيان عن طريق نقص انسياب الدم كامل الجسم. 5،6 الاستنساخ الناجح لكامل الجسم نقص انسياب الدم في نماذج القوارض وقد محفوف بالصعاب. 7-9،9،10 المجموعات البؤرية التي توظف الإسكيمية أثبتت مرارا وتكرارا النتائج التي لا تترجم إلى الإعداد السريرية ، والنماذج الحيوانية الكبيرة التي تسمح لكامل الجسم نقص انسياب الدم يفتقرون إلى مجموعة أدوات كاملة من التلاعب الجيني ممكن في الماوس. 11،12 ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة برز نموذج الفأر من السكتة القلبية والإنعاش القلبي والتي يمكن تكييفها لآكي نموذج 13 يستنسخ هذا النموذج موثوق فيزيولوجي ، والنتائج الفنية ، والتشريحية ، وينظر في نسيجية آكي السريرية ، يتم تكرارها بسرعة ، ويقدم كل من مزايا كبيرة من طراز جراحية الفئران ، بما في ذلك الوصول إلى التقنيات الجينية الاستغلالية ، وانخفاض التكلفة النسبية للحيوانات الكبيرة ، وسهولة الاستخدام. وقد وضعت مجموعتنا خبرة واسعة في استخدام هذا النموذج لتقييم عدد من الجهاز نتائج محددة في AKI. 14،15

البروتوكول

وتجرى جميع الإجراءات المذكورة وفقا لالمعاهد الوطنية للصحة المبادئ التوجيهية لرعاية واستخدام الحيوانات في البحوث وتمت الموافقة على جميع البروتوكولات الحيوانية من اوريجون للصحة ورعاية الحيوان في جامعة العلوم واللجنة المؤسسية الاستخدام.

1. تحضير جراحي

  1. وزن الماوس. يتم تنفيذ الإجراء الموضح على الفئران C57BL / 6 وزنها بين 20 و 25 غرام. هو تخدير يتسبب في خانة التحريض به 3-4 ٪ isoflurane ، وحافظت في وقت لاحق باستخدام 1،5-2،5 ٪ isoflurane في الهواء / الأوكسجين الخليط.
  2. عيون وتليين موقف مستلق على الحيوان وسادة التدفئة. 4 شل أطرافه باستخدام الشريط. قد تكون مسجلة في الكفوف الخلفيتين في موقف محايد ، ولكن ينبغي تأمين forepaws أقرب إلى جدار الصدر ممكن للسماح كامل جدار الصدر أثناء رحلة الضغط على الصدر.
  3. تليين ووضع مسبار الحرارة المستقيم. يتم التحكم في درجة الحرارة باستخدام لوحة التدفئة ومصباح متصلا إلى وحدة تحكم في درجة الحرارة الالكترونية (DIGI - تحسس ، كول Parmer ، فيرنون هيلز IL) ، وهو يحدد للحفاظ على 37،0 درجة مئوية. لأنه من الممكن أن تدرج ضمن درجة حرارة الحيوان يمكن أن تتطور خلال حالة عدم التدفق ، فمن المهم أن تقاس درجة الحرارة والتحكم بالقرب من جهاز من الفائدة.
  4. Intubate القصبة الهوائية باستخدام 2.5 سم 22 القسطرة تفلون GA (Insyte - W ، BD ، فرانكلين نيوجيرسي) ونهاية خفض القاصية من introducer الزاوية (Frova Introducer ، الطبي كوك ، بلومينغتون IN). أساليب أخرى من التنبيب الرغامي مقبولة ، ومع ذلك ، واستخدام الزاوية جهة التعريف يسمح لتحديد المواقع المناسبة من الرقبة في وضع يسمح بتمديد قليلا ، والذي يحسن التعرض الجراحية لوضع القسطرة الوريدية. يتم تأمين مركز القسطرة الرغامي مع حلقة من الدرز إلى القاطعة وصيانتها مع التوتر لشل حركة طفيفة في الرأس خلال الضغط على الصدر.
  5. تهوية ميكانيكيا الماوس مع جهاز التنفس الصناعي القوارض لتعيين 140 ميكرولتر ، الأنفاس 150 / دقيقة. لم يتم ضبط هذا لوزن كما هو دائما تنفيذ هذا البروتوكول في الحيوانات ز 20-25. لا تبالغ في تعميق التخدير. لا تقم بتعيين جهاز التنفس الصناعي لتطبيق ضغط نهاية الزفير كما يضعف هذا الإنعاش.
  6. باستخدام تقنية معقمة ومجهرا التشغيل ، ووضع ما قبل مسح PE - 10 قسطرة في الوريد الوداجي. ويمكن استخدام أي من الجانبين ، ولكن استخدام الجانب الأقرب إلى المشغل يقلل من فرصة الخلع القسطرة خلال الضغط على الصدر أو معالجات أخرى. 0.5 ٪ bupivicaine ، هو infitrated 0.1 ملم في حواف الجرح للسيطرة على الألم بعد العملية الجراحية.
  7. تأمين PE - 10 قسطرة في إقفال الجلد بمادة لاصقة cyanoacrylate الجراحية.
  8. مكان تحت الجلد وتوصيل الأقطاب الكهربائية EKG لجهاز الرصد. الاهتمام الدقيق لمسار الإشارات وتعظيم الإشارة نفسها أمر بالغ الأهمية لنجاح الانعاش. ضمان أن يتم تأمين جميع الأسلاك إلى السطح التشغيل ، وتقليل المعابر إشارة ، والتقليل من المواد العازلة (مثل الهواء في الإبر جوفاء أو أسلاك الذين تقطعت بهم السبل) ضمن مسار الإشارات. ويمكن شراء إبر الصلبة متصلة الأسلاك يؤدي nonstranded أو مصنوعة في المختبر. مرة واحدة متصلة ، وتحسين EKG إشارة على الشاشة.

2. توقف القلب

  1. تأكد من أن الماوس normothermic ، على النحو المحدد في درجة الحرارة 36.5 درجة مئوية المستقيم -- 37.5 درجة مئوية. تدير 40 ميكرولتر من درجة حرارة الغرفة 0.5 كلوريد البوتاسيوم عن طريق الوريد ومراقبة M كهرساوي التتبع على رسم القلب. تعديل الجرعة لوزن ليس من الضروري في نطاق 20-25 غرام بدء الموقت الاعتقال.
  2. لفصل جهاز التنفس الصناعي. وقف بخار مخدر. إيقاف لوحة التدفئة وغيرها من المعدات التي تنتج الضوضاء الإلكترونية التي قد تتداخل مع مراقبة تخطيط القلب. مكان غطاء عازل على الماوس.
  3. حرارة قياسية في كل دقيقة أثناء السكتة القلبية. إذا لزم الأمر ، يمكن استخدام مصباح التدفئة لتحقيق درجة الحرارة الأساسية تصل إلى نطاق normothermic. أثناء السكتة القلبية ، وإعداد المستلزمات والمعدات (على سبيل المثال ، حقنة أدرينالين) للإنعاش. ويمكن للقائمة أن تكون مفيدة لضمان الإنعاش دون انقطاع ، وهو أمر ضروري من أجل البقاء.
  4. بعد 7 دقائق و 30 ثانية من توقف القلب ، وإعادة التنفس وزيادة معدل التنفس إلى 180 / دقيقة ، والحفاظ على حجم المد والجزر في الإعداد قبل القبض عليه.
  5. في 8 دقائق ، والشروع في الضغط على الصدر في 300 BPM. يمكن استخدام الأداة الحركة على رسم القلب لمعدل CPR القاضي. وينبغي تسليم الضغط على الصدر مع السبابة ، 5 مم فوق عملية الخنجري وقليلا الى اليسار من خط الوسط. يجب ضغط الصدر 1/3-1/2 من المسافة الأمامي الخلفي ويجب أن يسمح الارتداد الكامل بين الاختزالات. وضع الاصبع والضغط ضغط الأمثل هي في غاية الأهمية. الفشل في تحقيق البقاء في هذا النموذج هو دائما تقريبا بسبب CPR الأمثل.
  6. ضخ 0.5 مل من الادرينالين ، مخففة إلى 15 ميكروغرام / مل ، في الثواني ال 30 الأولى من البطاقة السكانية. مجموع جرعة أدرينالين هو 8-12 ميكروغرام. مراقبة بعناية EKG لعودة تداول العفوية (المفترضة). وتعتبر ضيقة المعقدة بين المجمعات QRS ضغط التحف. ROSC يحدث عادة بين 90 ثانية و 2 دقائق بعد بدء تشغيل البطاقة السكانية. إذا تم التخلي عن الإنعاش ROSC لا يحدث قبل 3 دقائق. ولوحظت كثرة تقلصات البطين سابقا لأوانه ، والتغيرات في محور EKG في الدقائق الأولى بعد ROSC 2 ، ودائما تقريبا إلى حل تسرع الجيوب ثابتة عند 2 دقيقة.
  7. سجل إجمالي الوقت للإنعاش وجرعة أدرينالين. حرارة قياسية في كل دقيقة لمدة 10 دقيقة بعد المفترضة.
  8. يمكن إزالتها يؤدي EKG عندما يبدأ التنفس العفوي ، وعادة في غضون 12-15 دقيقة بعد المفترضة.
  9. ينزع الأنبوب في القصبة الهوائية عند معدل التنفس العفوي هو> 60/min.
  10. ضع الماوس في قفص الانتعاش درجة الحرارة على سطح تسيطر مجموعة إلى 37 درجة مئوية لمدة ساعة وpostprocedure first 2 ، وضمان سهولة الوصول إلى الغذاء والماء. قد يكون القفص ثم انتقلت إلى مستوى ظروف السكن بعد الجراحة عندما الماوس تعافى تماما من التخدير ونشطة.

3. استنزاف / الإرواء التثبيت ، والحصاد الكلى

  1. 24H بعد CA / CPR ، وتحدث مع التخدير 3-4 ٪ isoflurane وتأمين الحيوانات في موقف ضعيف على سطح الجراحية داخل غطاء الدخان الذي هو مناسبة للاستخدام مع الفورمالين..
  2. تعميق التخدير تدريجيا عن طريق زيادة تركيز بخار مخدر إلى 5 ٪ وضمان الفأر هو تخدير عميق كما يتضح من وقف التنفس التلقائي.
  3. أداء بضع الصدر صدفي ويستنزف الماوس عبر ثقب قمية من البطين الأيسر في القلب وفقا للتقنيات القياسية.
  4. عبر الإبرة نفسها ، وإدارة المياه المالحة 0.9 ٪ بالتسريب البطيء. لنضح acclerate / استنزاف ، نيك أطرافهم الحق الأذيني مع المقص. تنفيذ ومراقبة البطن الكليتين. عندما يتم متبيض انهم قد يتم تغيير المياه المالحة الى 4 ٪ عن الفورمالين التثبيت. هي جزء لا يتجزأ ثم الكلى في البارافين وملطخة الفلورية اليشم B للالكمي للنخر أنبوبي الظهارية.

4. ممثل النتائج :

عندما يتم بفعل CA ، يعني الضغط الشرياني (MAP) والإقليمية تدفق الدم كلوي (RRBCF) تنخفض إلى الصفر تقريبا ، وتظل مستقرة حتى يبدأ الإنعاش (الشكل 1). 24H بعد مرتفعة بشكل ملحوظ CA / CPR ، ومؤشرات وظائف الكلى مصل (الدم واليوريا والنيتروجين ، والكرياتينين BUN) نسبة إلى الشام التي تديرها الحيوانات. AST / ALT هي أيضا مرتفعة ، وتقدم دليلا على نقص التروية كامل الجسم عميقة (الشكل 2). العدلة - جيلاتيناز المرتبطة lipocalin (NGAL) ، وهو مؤشر حساس للإصابة نقص تروية الكلى على نطاق واسع بعد 24H upregulated CA / CPR (الشكل 3). أخيرا ، photomicrographs شرح غير مكتمل ، نخر النخاعية نموذجية من الإصابة الكلوية الدماغية مع ترقق الظهارة الأنبوبية وملء اللمعية على الهيماتوكسيلين وصمة عار يوزين (الشكل رقم 4 ، لوحة أ) واسعة النطاق في موت الخلايا النخاعية الظهارة الأنبوبية عند ملطخة الفلورية اليشم B ( الشكل 4 ، لوحة ب).

الشكل 1
يمثل الشكل 1. السكتة القلبية يدفع خسارة فورية للضغط التروية ، وهنا كما يعني الضغط الشرياني (MAP) يقاس في شريان الفخذ ، مما أدى إلى توقف شبه الكامل من المنطقة القشرية الكلوي تدفق الدم (RRCBF) طوال فترة توقف القلب (مظللة المنطقة). الإنعاش مع الضغط على الصدر وترجع إلى وضعها الطبيعي خريطة الإيبينيفرين وRRCBF باضطراد في فترة ما بعد الإنعاش. أعيد طبعها بإذن من 14.

الشكل 2
الشكل 2. 24H postprocedure والدم واليوريا والنيتروجين (بون) ، مصل الكرياتينين ، ومدى موت الخلايا أنبوبي كلها مرتفعة بشكل ملحوظ في الحيوانات بعد أن خضع CA / CPR بالمقارنة مع الحيوانات تعامل مع إجراء صورية. CA / CPR يدفع إهانة لعموم العضوي الدماغية ، والدليل هنا من قبل الارتفاع الهائل للانزيمات الكبد وظيفة الأمينية ترانسفيراز الألانين (ALT) واسبارتاتي ناقلة الأمين (AST) في CA / CPR بالمقارنة مع الفئران المعالجة الصورية الحيوانات.

الشكل 3
الشكل 3. يؤديها لطخة غربية باستخدام الأجسام المضادة لالعدلة جيلاتيناز النسائل المتعددة المرتبطة lipocalin (NGAL) ، وهو مؤشر حساس للإصابة نقص تروية الكلى. وتم الحصول على عينات من البول مباشرة قبل ("قبل") وبعد 24H ("24H") CA / 4 CPR في الحيوانات (المسمى أ ، ب ، ج ، د ، وأعلاه). وعلى نطاق واسع upregulated NGAL في الماوسالبول بعد CA / CPR. أعيد طبعها بإذن من 14.

الشكل 4
الشكل 4 ألف) الهيماتوكسيلين يوزين وصمة عار لمقطع قصير من محور نقيري 24H النسيج الكلوي بعد CA / CPR. هناك ضرر غير مكتمل ولكنه واضح لنبيبات النخاعية وcorticomedullary مع توصيل أنبوبي. الأسهم تشير إلى تلف الأنابيب مع النوى ، وتورم تغلظي عند تقاطع corticomedullary. B) Flouro - B اليشم وصمة عار في نفس المنطقة في نفس الحيوان ، 24H بعد CA / CPR. B - البقع الفلوري اليشم نخرية الخلايا الخضراء الزاهية ، والتي تبين مكتمل نخر أنبوبي corticomedullary. الأسهم تشير إلى تلف الأنابيب الملون بألوان زاهية في مفترق corticomedullary. هذه النتائج مشابهة لنتائج كبيرة خزعة الكلى من البشر الذين يصابون AKI ، وخلافا لتلك التي تنتجها النماذج الحيوانية الأخرى AKI

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

المناقشة

نموذج normothermic من السكتة القلبية والإنعاش القلبي في الماوس تقدم سبلا متعددة من التقييم في النموذج الذي يعيد الفيزيولوجيا المرضية ومورفولوجية يسبب السريرية الأكثر شيوعا لآكي ، كامل الجسم نقص انسياب الدم. ويمكن اختبار الفرضية التي ساعدت على الوصول إلى مجموعة كاملة من تقنيات التلاعب الجيني ، وعلم التشريح غير مفهومة بشكل جيد ، وتميزت وعلم وظائف الأعضاء للفأرة المختبر.

كما هو موضح هنا ، والبقاء على قيد الحياة في أ...

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

الإفصاحات

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
اسم كاشف شركة فهرس العدد
كلوريد البوتاسيوم ابوت الطبية 06653-5
Isoflurane ابوت الطبية 05260-05 (وغيرها)
الإيبينيفرين حمض الهيدروكلوريك متعدد متعدد
DIGI - تحسس درجة الحرارة وحدة تحكم كول بالمر EW - 89000-00
Angiocath الرابع قسطرة VWR 381134
Frova introducer الهوائية الزاوية طبخ G27282
MicroVent تنفس عن الفئران جهاز هارفارد 733591

المراجع

  1. Chertow, G. M., Lazarus, J. M. Predictors of mortality and the provision of dialysis in patients with acute tubular necrosis. the auriculin anaritide acute renal failure study group. J Am Soc Nephrol. 9, 692-698 (1998).
  2. Lassnigg, A., Schmidlin, D. Minimal changes of serum creatinine predict prognosis in patients after cardiothoracic surgery: A prospective cohort study. J Am Soc Nephrol. 15, 1597-1605 (2004).
  3. Lassnigg, A., Donner, E. Lack of renoprotective effects of dopamine and furosemide during cardiac surgery. J Am Soc Nephrol. 11, 97-104 (2000).
  4. Metnitz, P. G., Krenn, C. G. Effect of acute renal failure requiring renal replacement therapy on outcome in critically ill patients. Crit Care Med. 30, 2051-2058 (2002).
  5. Uchino, S., Kellum, J. A. Acute renal failure in critically ill patients: A multinational, multicenter study. JAMA. 294, 813-818 (2005).
  6. Mehta, R. L., Pascual, M. T. Spectrum of acute renal failure in the intensive care unit: The PICARD experience. Kidney Int. 66, 1613-1621 (2004).
  7. Zager, R. A. Partial, aortic ligation: A hypoperfusion model of ischemic acute renal failure and a comparison with renal artery occlusion. J Lab Clin Med. 110, 396-405 (1987).
  8. Zager, R. A. Adenine, nucleotide changes in kidney, liver, and small intestine during different forms of ischemic injury. Circ Res. 68, 185-196 (1991).
  9. Oliver, J., MacDowell, M. The pathogenesis of acute renal failure associated with traumatic and toxic injury; renal ischemia, nephrotoxic damage and the ischemic episode. J Clin Invest. 30, 1307-1439 (1951).
  10. Phillips, R. A., Dole, V. P. Effects of acute hemorrhage and traumatic shock on renal function in dogs. Am J Physiol. 145, 314-336 (1945).
  11. Klocke, R., Tian, W. Surgical animal models of heart failure related to coronary heart disease. Cardiovasc Res. 74, 29-38 (2007).
  12. Traystman, R. J. Animal models of focal and global cerebral ischemia. ILAR J. 44, 85-95 (2003).
  13. Burne-Taney, M. J., Kofler, J. Acute renal failure after whole body ischemia is characterized by inflammation and T cell-mediated injury. Am J Physiol Renal Physiol. 285, 87-94 (2003).
  14. Hutchens, M. P., Nakano, T. Estrogen is renoprotective via a non-receptor dependent mechanism after cardiac arrest in vivo. Anesthesiology. 112, 395-405 (2010).
  15. Hutchens, M. P., Nakano, T. Soluble epoxide hydrolase gene deletion reduces survival after cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation. Resuscitation. 76, 89-94 (2007).
  16. Planta, I. von, Weil, M. H. Cardiopulmonary resuscitation in the rat. J Appl Physiol. 65, 2641-2647 (1988).
  17. Cobb, L. A., Fahrenbruch, C. E. Influence of cardiopulmonary resuscitation prior to defibrillation in patients with out-of-hospital ventricular fibrillation. JAMA. 281, 1182-1188 (1999).
  18. Aufderheide, T. P., Lurie, K. G. Death by hyperventilation: A common and life-threatening problem during cardiopulmonary resuscitation. Crit Care Med. 32, 345-351 (2004).
  19. Aufderheide, T. P., Sigurdsson, G. Hyperventilation-induced hypotension during cardiopulmonary resuscitation. Circulation. 109, 1960-1965 (2004).

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

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

إصابة الكلى الحادةضغطات الصدرإعطاء الإبينفريننيتروجين يوريا الدمكرياتينين المصللطخة ويسترن
توقف القلب والإنعاش القلبي Normothermic : نموذج الفأر من نقص التروية ، إعادة إشباع الخلايا الإصابات
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.