التحفيز الكهربائية المبرمجة في الفئران

يتم تثبيت الفأر المخدر بشريط لاصق على لوح تسخين في وضع الاستلقاء الظهري. تُعزل الوريد الوداجي الأيمن، ثم يُربط الطرف القريب من الوريد. يُدرج قسطرة OC Apolar مقاس 1.1 French في الوريد، ثم يتم دفع القسطرة وصولاً إلى الأذين الأيمن والبطين الأيمن.

أخيرًا، يتم ربط الطرف البعيد للوريد لتثبيت موضع القسطرة ومنع النزيف. مرحباً، أنا ناالي من مختبر الدكتور Zver في قسم الفسيولوجيا الجزيئية والفيزياء الحيوية في كلية بايلور للطب. سنعرض لكم اليوم إجراءً لبرمجة التحفيز الكهربائي في الفئران.

نستخدم هذا الإجراء في مختبرنا لدراسة اضطرابات نظم القلب القابلة للاستحثاث في الفئران. لذا، فلنبدأ. قبل إجراء الجراحة الخاصة بالقسطرة وإدخال الأنبوب، استخدم ماكينة حلاقة الشعر لحلاقة فراء الفأر المخدر من خط الرقبة وصولاً إلى مستوى منتصف الصدر.

عقّم المنطقة الجراحية باستخدام بوفيدون يود بتركيز 10%. ضع الفأر في وضعية الاستلقاء على الظهر وثبّت أطرافه على أقطاب ECG electrodes Incorporated. فيما يخص لوحة التسخين، نوصي بنظام يتضمن مسباراً لدرجة حرارة المستقيم متصلاً ببطانية تدفئة يتم التحكم فيها بواسطة نظام تحليل حراري، بحيث يتم الحفاظ على درجة حرارة الجسم عند 37 ± 1 درجة مئوية.

بعد التأكد من خلال قرصة خفيفة من أن الفأر تحت تأثير التخدير الكامل، قم بإجراء شق بطول نصف بوصة إلى يمين الخط الناصف بحيث تكون النهاية الذيلية عند مستوى الترقوة. افصل الأنسجة تحت الجلد، والغدد اللعابية، والأنسجة اللمفاوية عن طريق التشريح غير الحاد. ولإظهار الوريد الوداجي الأيمن، قم بربط الطرف القريب من الوريد بخيط جراحي 6-0.

ضع غرزة أخرى تحت الوريد عند الطرف القاصي للجزء المرئي. ابدأ الآن عملية الحصول على البيانات عبر الكمبيوتر لتسجيل تخطيط كهربية القلب السطحي (ECG). قم بتوصيل القسطرة بمحفز خارجي في وضع التسجيل.

بعد ذلك، استخدم مقصات دقيقة لعمل شق صغير في الاتجاه الطولي للوريد مع سحب الغرزة القريبة برفق. وللمساعدة في الحفاظ على استقامة الوريد، قم بتمرير قسطرة السحب Octo مقاس 1.1 French عبر الوريد وصولاً إلى الأذين والبطين الأيمنين. يتم التحقق من الوضع الصحيح للقسطرة عن طريق معاينة أشكال موجات المخططات الكهربائية الأربعة داخل القلب عند مستوى قمة البطين الأيمن، وقاعدة البطين الأيمن، والعقدة الأذينية البطينية، والأذين الأيمن؛ وأخيرًا، قم بربط الغرزة البعيدة لتثبيت وضع القسطرة ومنع حدوث أي نزيف محتمل من أجل تحفيز الأذين.

يتم تحويل زوج الأقطاب الكهربائية الموجود داخل الأذين من وضع التسجيل إلى وضع التحفيز، بينما تظل أزواج الأقطاب الكهربائية الأخرى في وضع التسجيل. ولتحديد ما إذا كان الفأر يعاني من زيادة القابلية للإصابة باضطرابات النظم الأذيني، يتم إجراء تحفيز كهربائي مبرمج للأذين الأيمن. أولاً، يتم تحديد عتبة تنظيم ضربات الأذين من خلال تطبيق نبضات تيار لا تقل مدتها عن 52 millisecond عند أطوال دورات أساسية مختلفة أو BCL لاختبار اتساق التقاط التحفيز.

يكون طول الدورة الأساسي (BCL) لسلسلة النبضات الأولية أقل قليلاً من طول الدورة الأساسي الجوهري، ويتم خفضه بمقدار 10 milliseconds. وتتراوح سعة التيار النموذجية المطلوبة لتحفيز الالتقاط من 100 إلى 200 microamps. بعد تطبيق سلسلة تحفيز أذيني لمدة 15 ثانية بطول دورة أساسي (BC) يبلغ 100 milliseconds، يتم قياس زمن تعافي العقدة الجيبية (SNRT)، والذي يُعرف بأنه الفترة الزمنية بين آخر تحفيز في سلسلة التحفيز وبداية أول ضربة جيبية تلقائية.

لتحديد فترة الجموح الفعالة للأذين (A ERP)، يتم تطبيق سلسلة من قطارات التنبيه الأذيني عند BCLS ثابت، بحيث يتكون كل قطار من نبضة تحفيزية متبوعة بنبضة سابقة للأوان S2. يتم تقليل الفاصل الزمني بين S1 و S2 تدريجياً بمقدار 2 مللي ثانية في كل قطار تنبيه، بدءاً من 70 مللي ثانية وصولاً إلى 20 مللي ثانية، مع فترة استشفاء لا تقل عن 30 ثانية بين كل بروتوكول تنبيه. تُعرف A ERP بأنها أطول فاصل اقتران بين S1 و S2 في الأذين الذي فشل في توليد نبضة منتشرة استجابةً لـ S2.

يُستخدم تطبيق مماثل من سلاسل التحفيز الأذيني والمحفزات المبتسرة لتحديد فترة الجموح الفعالة للعقدة الأذينية البطينية AV NERP. وتُعرَّف AV NERP بأنها أطول فاصل اقتران بين S one و S two يكون فيه التحفيز المبتسر الموجه إلى الأذين متبوعاً بجهد هسه (hiss potential)، ولكن لا يتبعه معقد QRS. ويمكن اختبار القابلية لتحفيز اضطرابات النظم الأذينية، بما في ذلك الرجفان الأذيني، باستخدام بروتوكول التحفيز الانفجاري (burst pacing) حيث يتم تطبيق سلسلة من الانفجارات التي تستغرق ثانيتين.

تكون طول الدورة (CL) لأول دفعتين مدتهما ثانيتان 40 مللي ثانية، وتكون طول الدورة لكل دفعة تالية مدتها ثانيتان أقصر بمقدار مللي ثانيتين من الدفعة السابقة حتى الوصول إلى طول الدورة النهائي البالغ 20 مللي ثانية. وبعد الانتهاء من جميع بروتوكولات التنبيه، يتم إيقاف عملية الحصول على البيانات. وفي حالة دراسات الفيزيولوجيا الكهربائية النهائية، يتم فك العقدة برفق لتحرير القسطرة.

نعرض هنا بعض النماذج الممثلة لتخطيط كهربائية القلب السطحي (ECG) ومخططات كهربائية القلب داخل القلب في فأر. يظهر تخطيط كهربائية القلب السطحي هذا نظمًا جيبيًا منتظمًا بتردد يبلغ 540 نبضة في الدقيقة تقريبًا. وتظهر المخططات الكهربائية الأربعة التالية تسجيلات ثنائية القطب لكهربائية القلب داخل القلب على مستوى الأذين الأيمن.

العقدة الأذينية البطينية، وقاعدة البطين الأيمن وقمة البطين الأيمن. تتوافق الموجة a داخل القلب في تسجيل مخطط كهربية القلب على مستوى الأذين الأيمن مع الموجة P في تخطيط كهربية القلب السطحي (CCG). وتتوافق الموجة V في مخطط كهربية البطين مع موجة QRS في تخطيط كهربية القلب السطحي (CCG).

نوضح بعد ذلك مخططات كهربائية ممثلة للقلب من السطح (CCG) ومن داخل القلب، بالإضافة إلى فأر أصيب بالرجفان الأذيني بعد تحفيز أذيني سريع على السطح. في مخطط CCG، نلاحظ أن فاصل RR غير منتظم مع عدم ظهور موجات P. ومن ناحية أخرى، يكشف المخطط الكهربائي الأذيني عن إشارات أذينية سريعة وغير منتظمة تتفق مع حالة الرجفان الأذيني.

يتميز مخطط كهربية البطين بتردد أبطأ يشبه فترات RR في أقطاب السطح. لقد عرضنا لكم للتو كيفية برمجة التحفيز الكهربائي في الفأر، وعند إجراء هذا الإجراء، من المهم تذكر تجنب النزيف الشديد والحفاظ على درجة حرارة الجسم ضمن النطاق الطبيعي من 36 إلى 37 درجة. بالإضافة إلى ذلك، حاول تقليل التعرض لـ Isoflurane لأن التعرض له لأكثر من ساعتين أو بتركيز أعلى قد يؤدي إلى تثبيط الوظائف القلبية والتنفسية في الفأر.

وبناءً على ذلك، نوصي بإتمام جميع الخطوات التي بدأت في غضون ساعتين. هذا كل شيء، نشكركم على المشاهدة ونتمنى لكم التوفيق في تجاربكم.