心电图（ECG）是理解心脏电生理学的关键指标。体力运动具有有益作用，但在心血管疾病背景下也可能产生危害。本文提供了一种在运动过程中实时记录心电图的方法，可用于研究运动对小鼠心脏电生理学的影响。
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本文内容
摘要
摘要
规律的体育锻炼对心血管健康具有重要作用，可影响多种代谢及电生理过程。然而，在某些心脏疾病中，例如遗传性心律失常综合征，如致心律失常性心肌病（ACM）或心肌炎，体育锻炼可能对心脏产生不利影响，导致促心律失常基质的形成。目前，运动相关促心律失常性重构的潜在分子机制在很大程度上尚不清楚，因此在疾病背景下，何种频率、持续时间和强度的运动可被视为安全仍不明确。
该方法通过将跑台训练与心电图实时监测相结合，可用于研究运动对心律失常/抗心律失常的效应。采用可植入遥测装置，对自由活动的小鼠在静息状态及跑台训练期间连续记录心电图，持续时间最长可达3个月。利用配备分析模块的数据采集软件，分析静息、训练期间及训练后的心率、P波持续时间、PR间期、QRS间期和QT间期等基本心电图参数。此外，还评估心率变异性（HRV）参数及心律失常的发生情况。简言之，本文详细描述了一种逐步实验方案，用于系统研究运动对心脏电生理的影响，包括在小鼠模型中可能引起的心律失常倾向性重构。
引言
规律的体育活动对健康生活至关重要。然而，某些心血管疾病会导致这种情况下的普遍共识至少受到质疑。在心肌炎患者中，现有数据甚至显示运动具有不利影响，因此建议这些患者在一定时期内暂停所有运动1,2,3。对于其他心血管疾病（CVD），例如遗传性心律失常综合征，关于适当运动水平的证据相对较少4,5,6,7，这使得针对这些患者（尤其是年轻且身体活跃的患者）的临床指导变得极具挑战性。
已有研究提出，运动相关的心脏有害效应表现为导致心肌收缩力下降和心力衰竭的不良重构，以及引发心律失常和猝死的致心律失常性重构8。大量研究表明，适度运动对多种不同疾病具有有益作用9,10。然而，长期高强度训练可能对心脏产生不利影响，尤其在原本健康的运动员中可导致心律失常11
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方案
所有动物实验均按照慕尼黑大学动物护理与伦理委员会的指南进行，并已获得德国巴伐利亚州政府（ROB-55.2-2532.Vet_02-16-200）的批准。本研究使用了四只雄性野生型实验室繁育的 C57BL/6N 小鼠。
1. 发射器的准备与外科植入
注意：有关发射器制备与植入的详细方案，请参见 McCauley 等人26。
- 发射器的准备
- 直接使用新的发射器，因为这些设备是无菌的。如果重复使用发射器，需将其置于生理盐水中以去除血渍，并清除附着在发射器及导联电极上的任何组织碎片。初次清洗后，如有必要，将发射器浸入1%的清洗液（见材料表）中4小时，以进一步清洁发射器。
- 通过将提供的磁铁靠近发射器来激活设备。激活后，使用调幅频率为530 Hz的无线电设备测试发射器信号。清晰尖锐的“哔”声表示发射器已激活，而未激活的发射器则不会发出任何信号。
- 手术准备与植入
注意：所有手术操作必须在清洁且无菌的条件下进行。- 使用前对所有表面和可重复使用的设备进行消毒，并使用无菌一次性用品，例如纱布、手套等。
- 通过剪短导联至最佳长度来准备发射器导线：负极（白色）....
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结果
根据具体的研究目标，所获取遥测数据的后续分析方法将有显著差异。本文通过获取训练期间记录的高质量数据，验证了该方法的可行性，并展示了训练前、训练中和训练后心电图及心率变异性分析的示例结果。数据以均值 ± 均值标准误（SEM）表示，所有统计分析均使用适当的统计软件进行（见 材料表）。统计学显著性通过学生的 t 测试。QT 间期的校正按照 Roussel 等人先前所述方法，采用公式 QTc = QT / (√(RR / 100)) 进行计算。29.
训练期间成功进行遥测心电图记录
通过本方案，可在动物训练期间获得包含清晰P波、Q波、R波、S波和T波的心电图数据，如图3所示。
所有测量均在同一动物的同一天进行。基线测量于训练前上午10点±10分钟在动物仍处于常规饲养环境时进行；训练期间的测量于训练第三周第3天的60分钟训练过程的中间时段.......
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讨论
目前的指南建议定期进行体力活动，因为已有研究表明，体力活动是心血管危险因素的重要调节因素30。此外，越来越多的证据表明，适度体力活动在房颤（AF）的初级和二级预防中均可能具有保护作用31,32,33。相反，耐力运动员（如马拉松跑者）发生房颤的风险更高，提示耐力训练也可能带来负面影响34,35。这种心律失常风险与训练强度之间的U型关系，在原本健康的运动员中已针对房颤得到明确证实9,36,37,38；然而，在患有基础心脏病的患者中，关于训练.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本研究由德国研究基金会（DFG；血管医学临床科学家项目（PRIME），项目编号 MA 2186/14-1，授予 P. Tomsits）、德国心血管研究中心（DZHK；项目编号 81X2600255，授予 S. Clauss）、Corona 基金会（项目编号 S199/10079/2019，授予 S. Clauss）以及心血管疾病 ERA-NET 计划（ERA-CVD；项目编号 01KL1910，授予 S. Clauss）资助。资助机构在稿件撰写过程中未发挥任何作用。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 14号针头 | Sterican | 584125 | |
| 任意小鼠 | 例如 Jackson Laboratories | ||
| Bepanthen | Bayer | 1578675 | |
| 卡洛芬 0.005 mg/µL | Zoetis | 53716-49-7 | |
| 数据交换矩阵2.0（MX2） | Data Science International | 管理PhysioTel和PhysioTel HD遥测植入物与采集计算机之间的通信。 | |
| 恩诺沙星 25 mg/mL | Baytril | 400614.00.00 | |
| 芬太尼 0.5 mg/10 mL | Braun Melsungen | ||
| 精细镊子 | Fine Science Tools | 11295-51 | |
| 五通道小鼠跑台 | Panlab - Harvard Apparatus | 76-0896 | 包含跑台单元、触摸屏控制单元、一块海绵及连接线缆 |
| 虹膜剪 | Fine Science Tools | 14084-08 | |
| 异氟烷 1 mL/mL | Cp-Pharma | 31303 | |
| 异氟烷蒸发器系统 | Hugo Sachs Elektronik | 34-0458, 34-1030, 73-4911, 34-0415, 73-4910 | 包含诱导室、气体排出装置和活性炭过滤器 |
| LabChart Pro 8.1.16 | ADInstruments | ||
| 磁铁 | Data Science International | ||
| 改良Bain回路 | Hugo Sachs Elektronik | 73-4860 | 包含适用于小鼠的麻醉面罩 |
| 模块化连接器 | Data Science International | 用于连接接收器、信号接口与矩阵2.0（MX2）的电缆 | |
| Novafil s 5-0 | Medtrocin/Covidien | 88864555-23 | |
| Octal BioAmp | ADInstruments | FE238-0239 | 用于记录体表心电图的放大器 |
| Octenisept | Schülke | 121418 | |
| 氧气 5 L | Linde | 2020175 | 包含压力调节器 |
| PhysioTel ETA-F10发射器 | Data Science International | ||
| PhysioTel接收器 RPC-1 | Data Science International | 信号接收器 | |
| Ponemah 6.42 | Data Science International | 心电图分析软件 | |
| Powerlab | ADInstruments | 3516-1277 | 体表心电图采集硬件设备，包含心电电极导联 |
| Prism 8.0.1 | Graph Pad | ||
| 无线电设备（Sony AF/AM） | Sony | ||
| 信号接口 | Data Science International | 在Ponemah v6.x中采集并同步数字信号与遥测数据。 | |
| 弹簧剪 | Fine Science Tools | 91500-09 | |
| 手术平台 | Kent Scientific | SURGI-M | |
| Tergazyme 1% | Alconox | 13051.0 | 商用清洗液 |
| 镊子 | Kent Scientific | INS600098-2 |
参考文献
- Halle, M., et al. Myocarditis in athletes: A clinical perspective. European Journal of Preventive Cardiology. , (2020).
- Maron, B. J., et al.
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重印与许可
