Name: Mess Druck Volumen Loops in der Maus (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 15 s
Description: Lernen Sie die Messung von Druck-Volumen-Loops bei Mäusen zur detaillierten Beurteilung der Herzfunktion. Diese Methode ermöglicht die physiologische Charakterisierung genetisch veränderter Tiermodelle.

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Der Autor möchte die Finanzierung von NHLBI (K08 HL102066 und R01 HL114832) anzuerkennen.

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<li>Townsend, D., Yasuda, S., Li, S., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emergent+dilated+cardiomyopathy+caused+by+targeted+repair+of+dystrophic+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Emergent dilated cardiomyopathy caused by targeted repair of dystrophic skeletal muscle.</a> Mol Ther. 16 (5), 832-835 (2008).</li>
<li>Townsend, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+administration+of+micro-dystrophin+restores+cardiac+geometry+and+prevents+dobutamine-induced+cardiac+pump+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Systemic administration of micro-dystrophin restores cardiac geometry and prevents dobutamine-induced cardiac pump failure.</a> Mol Ther. 15 (6), 1086-1092 (2007).</li>
<li>Strakova, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dystrobrevin+increases+dystrophin%27s+binding+to+the+dystrophin-glycoprotein+complex+and+provides+protection+during+cardiac+stress%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Dystrobrevin increases dystrophin's binding to the dystrophin-glycoprotein complex and provides protection during cardiac stress.</a> J Mol Cell Cardiol. 76, 106-115 (2014).</li>
<li>Yasuda, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dystrophic+heart+failure+blocked+by+membrane+sealant+poloxamer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Dystrophic heart failure blocked by membrane sealant poloxamer.</a> Nature. 436 (7053), 1025-1029 (2005).</li>
<li>Townsend, D., Daly, M., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+dystrophin+loss+and+genetic+reconstitution+establish+a+molecular+link+between+dystrophin+and+heart+performance+during+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Age-dependent dystrophin loss and genetic reconstitution establish a molecular link between dystrophin and heart performance during aging.</a> Mol Ther. 19 (10), 1821-1825 (2011).</li>
<li>Townsend, D., Yasuda, S., McNally, E., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+pathophysiological+mechanisms+of+cardiomyopathy+in+hearts+lacking+dystrophin+or+the+sarcoglycan+complex%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Distinct pathophysiological mechanisms of cardiomyopathy in hearts lacking dystrophin or the sarcoglycan complex.</a> FASEB J. 25 (9), 3106-3114 (2011).</li>
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<li>Baan, J., van der Velde, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+left+ventricular+end-systolic+pressure-volume+relation+to+type+of+loading+intervention+in+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of left ventricular end-systolic pressure-volume relation to type of loading intervention in dogs.</a> Circ Res. 62 (6), 1247-1258 (1988).</li>
<li>Rankin, J. S., Olsen, C. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+airway+pressure+on+cardiac+function+in+intact+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">The effects of airway pressure on cardiac function in intact dogs.</a> Circulation. 66 (1), 108-120 (1982).</li>
</ol>

Der Autor hat nichts offenzulegen.

Es gibt drei kritische Schritte in diesem Verfahren: 1) die Anordnung des Endotrachealtubus und geeignete Belüftung, 2) Platzierung des jugulare IV-Katheter, und 3) die richtige Platzierung des PV Katheters in den linken Ventrikel. die entsprechende Atemfrequenz zu bestimmen ist ein wichtiger Teil Beatmungsunterstützung bereitzustellen. Conscious Mäuse im Allgemeinen Alveolarventilation mit schnelle flache Atemzüge halten. In der Regel wird belüftet Mäuse haben viel größeren Hubvolumen. Somit wird ein langsamer wird die...

Kardiovaskuläre Erkrankungen weiterhin in der ganzen Welt 1 eine wesentliche Ursache für Mortalität und Morbidität zu sein. Erkrankungen des Herz präsentieren besonders schwierigen Herausforderungen in die Entwicklung neuer Therapien. Fortschritte in der Genetik bieten die Möglichkeit eine Vielzahl von potentiellen genetischen Beiträger zur Entwicklung von Herzerkrankungen zu identifizieren. Die integrative Natur des Herz-Kreislauf-System erfordert, dass diese genetische Ziele in intakten Tiermodellen geprüft. Die genetischen Flexibilität und geringe Kosten Gehäuse der Maus haben sie an die Spitze für die Beurteilung der physiologischen Rolle eines gegebenen Gens gebracht. Die geringe Größe der Maus stellt einige einzigartige Herausforderungen für die Beurteilung der Herzfunktion. Es gibt verschiedene Modalitäten, die Informationen bezüglich der Herzfunktion liefern kann, sondern nur die gleichzeitige Messung von ventrikulären Druck und Volumen ermöglicht Druck-Volumen (PV) loop Analyse der Ventrikelfunktion. PV-Schleifen alleow Herzfunktion wird unabhängig von seiner Verbindung mit dem Gefäßsystem analysiert; ein wichtiger Faktor für die funktionelle Rolle eines bestimmten genetischen Elements zu bestimmen. Die Bewertung der Druck-Volumen - Schleifen ist seit vielen Jahren sowohl experimentell als auch klinisch eingesetzt und umfangreiche Literatur existiert in Bezug auf die Analyse dieser Daten setzt 2,3. Die Anpassung der PV - Loop - Technologie an die Maus einen wichtigen Fortschritt für das Verständnis von murinen Herzphysiologie 4-6 hat. Katheter basierend PV loop Technologien Paar einen Druckwandler und die Verwendung von Leitwert ventrikulären Volumen abzuschätzen. Das ventrikuläre Volumen wird durch Prüfen Änderungen in einem elektrischen Feld, erzeugt durch den Katheter bestimmt. Dieses Verfahren modelliert die Ventrikel als Zylinder, dessen Höhe durch den Abstand zwischen den Elektroden auf dem Katheter und dem Radius definiert ist, wird durch Leitung eines elektrischen Feldes durch das Blut berechneteder Ventrikel 7-9. Das Leitfähigkeitssignal durch den Katheter gemessen, hat zwei Komponenten. Die erste ist die Leitung durch das Blut; Dies ändert sich mit dem Volumen des Ventrikels und bildet das Primärsignal verwendet ventrikuläre Volumen zu bestimmen. Die zweite Komponente resultiert aus Leitung durch und entlang der Wand des Ventrikels. Dies wird parallel Leitfähigkeit genannt und muss, um die absolute ventrikuläre Volumen zu bestimmen, entfernt werden. Es gibt zwei kommerziell erhältlichen Systeme für die Erfassung von Druck-Volumen - Daten im Forschungslabor und das Verfahren für die Berechnung und die Parallelleitfähigkeit entfernen ist der Hauptunterschied zwischen ihnen 6,10,11. Konduktanz Katheter erfordern die Injektion von hypertonischer Kochsalzlösung für die Berechnung der Parallelleitfähigkeit. Diese Injektion verändert vorübergehend die Leitfähigkeit des Blutes im Ventrikel, während die Leitfähigkeit der Wand konstant bleibt. Aus diesen Daten ist es möglich, die zu bestimmenBestandteil des Leitwert-Signal, das aus dem Blut stammt, und was kommt von der Ventrikelwand. Dieser Ansatz geht davon aus, dass parallel Leitfähigkeit nicht während des Herzzyklus variiert. Die Admittanz Verfahren beruht auf Phasenänderungen in dem elektrischen Feld, um den Beitrag der Ventrikelwand zum Gesamtvolumen Signal zu beurteilen. Dieses Verfahren beruht auf einer Vielzahl von vorbestimmten Konstanten für die Leitfähigkeit des Blutes und Myokard das Endvolumen zu bestimmen, sondern macht kontinuierliche Maßnahmen parallel Leitfähigkeit während des Herzzyklus. Beide Systeme bieten gute Schätzungen der linksventrikulären Volumen und die Unterschiede zwischen ihnen sind nicht geeignet, physiologisch signifikant ist. Das zylindrische Modell des Ventrikels und anderen Annahmen machen diese katheterbasierte Ansätze nicht so genau wie die anderen Modalitäten, aber diese Daten werden auf einer Beat-by-Beat-Basis zur Verfügung gestellt, die für die Beurteilung der lastunabhängigen Maßnahmen der Herzfunktion wesentlich ist. Das hier beschriebene Verfahren ist in meinem Labor verwendet und hat sich für eine große Anzahl von Studien zur Verfügung gestellten Daten , die grundlegenden pathophysiologischen Mechanismen der dystrophischen Kardiomyopathie Prüfung 18.12. Die folgende Vorgehensweise skizziert ist eine von zwei, die verwendet werden können, um PV Schleifendaten erhalten. Während viele der Grundsätze für die beiden Ansatz anwendbar sind, wird dieses Protokoll auf eine offene Brust apikal Ansatz konzentrieren; ein geschlossener Brust - Protokoll wurde an anderer Stelle ausführlich 19,20. Während das Verfahren im Detail beschrieben werden, die wichtige übergeordneten Prinzipien sind das Herz mit minimalem Schaden entweder an das Herz oder die Lunge zu belichten. Während des Protokolls ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass dies ein nicht-Überleben Verfahren ist und dass eine gute Belichtung des Herzens, die ist von entscheidender Bedeutung für die richtige Platzierung des Katheters.

<table><tbody><tr><td>Dumont 5/45 (2)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-33</td><td></td></tr><tr><td>Gefäßdilatationszange</td><td>Fine Science Tools</td><td>18153-11</td><td></td></tr><tr><td>Castroviejo Mikrodissektion Federschere</td><td>Roboz Instruments</td><td>RS-5668</td><td></td></tr><tr><td>Octogon Pinzette - gezahnt/gebogen</td><td>Fine Science Tools</td><td>11041-08</td><td></td></tr><tr><td>Octogon Pinzette - gezackt/gerade</td><td>fein Science Tools</td><td>11040-08</td><td></td></tr><tr><td>Dissektorschere - schwere Klinge</td><td>Fine Science Tools</td><td>14082-09</td><td></td></tr><tr><td>Transpore Chirurgisches Klebeband</td><td>3M</td><td>1527-1</td><td></td></tr><tr><td>3-0 Seidennaht</td><td>Fine Science Tools</td><td>18020-30</td><td></td></tr><tr><td>TOPO Beatmungsgerät</td><td>Kent Scientific</td><td>TOPO</td><td></td></tr><tr><td>Martin ME 102 Elektrochirurgische Einheit</td><td>Harvard Apparat</td><td>PY2 72-2484</td><td></td></tr><tr><td>Spritzenpumpe</td><td>Lucca Technologies</td><td>GenieTouch</td><td></td></tr><tr><td>Stereomikroskop mit Galgenstativ</td><td>Nikon</td><td>SMZ-800N</td><td></td></tr><tr><td>Thermoelement-Thermometer</td><td>Cole Parmer</td><td>EW-91100-40</td><td></td></tr><tr><td>T/Pumpe Warmwasser-Umwälzpumpe</td><td>Kent Scientific</td><td>TP-700</td><td></td></tr><tr><td>ADVantage Druck-Volumen-System</td><td>Transsonisch</td><td>ADV500</td><td></td></tr><tr><td>Datenerfassung und -analyse</td><td>DSI</td><td>Ponemah ACQ-16</td><td></td></tr></tbody></table>

mess druck volumen loops in der maus

Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse

die Ursachen und den Verlauf von Herzerkrankungen zu verstehen, stellt eine erhebliche Herausforderung für die biomedizinische Gemeinschaft. Die genetische Flexibilität der Maus bietet ein großes Potenzial Herzfunktion auf molekularer Ebene zu erforschen. Die Maus geringe Größe hat, um die Durchführung detaillierter kardiale Phänotypisierung einige Herausforderungen in Bezug präsentieren. Die Miniaturisierung und andere Fortschritte in der Technologie haben viele Methoden der Herz Beurteilung möglich, in der Maus. Davon stellt die simultane Erfassung von Druck und Volumendaten ein detailliertes Bild der Herzfunktion, die nicht durch eine andere Modalität ist. Hier ein detailliertes Verfahren für die Erfassung von Druck-Volumen-Schleifendaten beschrieben. Eingeschlossen ist eine Diskussion über die Prinzipien, die Messungen und die möglichen Fehlerquellen zugrunde liegen. Betäubungsmittel-Management und chirurgische Ansätze werden ausführlich diskutiert, da sie beide entscheidend für die Erzielung hoher Qualität hämodynamische Messung sinds. Die Grundsätze der hämodynamischen Protokollentwicklung und relevante Aspekte der Datenanalyse werden ebenfalls angesprochen.

Per Konvention Volumen ist auf der X-Achse und der Druck auf der Y-Achse aufgetragen , wie in 1. Die Druck-Volumen - Schleifen aus Plotten Druck gegen Volumen ein Rechteck ähneln sollen, die vertikalen Kanten darstellt isovolumetrischen Druckänderungen (dh wenn beide Mitral- und Aortenklappen sind geschlossen). Die untere horizontale repräsentiert durch die Mitralklappe und dem oberen horizontalen Abschnitt darstellt ventrikulären Entleerung durch die Aortenklap...

Diese Handschrift beschreibt ein detailliertes Protokoll für die Erfassung von Druck-Volumen-Daten von der Maus.

Mess Druck Volumen Loops in der Maus

Understanding the causes and progression of heart disease presents a significant challenge to the biomedical community. The genetic flexibility of the ...

Das übergeordnete Ziel der Messung von Druck-Volumen-Kurven bei der Maus besteht darin, eine detaillierte Beurteilung der Herzfunktion zu erhalten. Diese Methode eignet sich zur physiologischen Charakterisierung von Mäusen mit spezifischen genetischen Modifikationen, wodurch wiederum Erkenntnisse über die Rolle bestimmter Proteine in der Herzfunktion gewonnen werden können. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass sie eine detaillierte Beurteilung der kontraktilen Funktion ermöglicht, die mit anderen Methoden nicht verfügbar ist.Nachdem die Maus für die Operation vorbereitet wurde, beginnen Sie mit einem Schnitt am Sternumansatz, der sich von etwa fünf Millimetern rechts der Mittellinie bis etwa fünf Millimetern links der Mittellinie erstreckt. Führen Sie einen zweiten Schnitt entlang der rechten Kante des ersten Schnitts in rostraler Richtung bis etwa zwei Millimeter unterhalb der Unterkante des Unterkiefers. Anschließend führen Sie einen dritten Schnitt von der rostralen Endstelle des zweiten Schnitts bis etwa fünf Millimeter rechts der Mittellinie aus.Und ziehen Sie die resultierende Hautlappen nach rechts, um die darunterliegenden Gewebe freizulegen. Als Nächstes disse

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Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Die CODA 8-Kanal High-Throughput-Non-Invasive Blood Pressure System misst den Blutdruck in bis zu 8 Mäuse oder Ratten gleichzeitig. Dieser Schwanz-Manschette System nutzt Volume Druck Recording (VPR), um den Blutdruck durch die Bestimmung der Schwanz Blutvolumen messen.

Blutdruckmessung in Mäuse mit Volume Druck Recording, ein Tail-Manschette Methode

Messen Drucks der linken Herzkammer (LV) in der embryonalen und neugeborenen Mäusen beschrieben. Der Druck wird durch Einführen einer Nadel mit einem Fluid gefüllten Wandler in der LV unter Ultraschallführung gemessen. Es ist darauf zu normaler Herzfunktion während des experimentellen Protokolls zu halten.

Die Messung linksventrikulärer Druck in der späten embryonalen und neugeborenen Mäusen

Eine spezifische und schnelle Protokoll gleichzeitig zu untersuchen Funktion der rechten Herzkammer, Lungenentzündung, und die Immunantwort als Lernwerkzeug beschrieben. Video und Figuren beschreiben Physiologie und Mikrodissektion Techniken in einer organisierten Team-Ansatz, anpassungsfähig an für kleine bis große Studien verwendet werden soll.

Rechtsventrikulären systolischen Druck Messungen in Kombination mit Harvest of Lung and Immune Gewebeproben in Mäuse

Die Beurteilung der Atemphysiologie hat traditionell auf Techniken, die Zurückhaltung oder Sedierung des Tieres erfordern verlassen. Hemmungslose Ganzkörper-Plethysmographie, jedoch bietet eine präzise, ​​nicht-invasive, quantitative Analyse der Atemphysiologie in Tiermodellen. Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren wiederholt Atem Bewertung der Mäuse so dass für Langzeitstudien.

Messatemfunktion im Maus Mit Hemmungslose Ganzkörper-Plethysmographie

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur einfachen und zuverlässigen Messung der Lungendruck-Volumen-Kurve bei Mäusen und zeigen, dass es ausreichend empfindlich ist, um phänotypische parenchymale Veränderungen bei zwei häufigen Lungenpathologien, Lungenfibrose und Emphysem, zu erkennen. Diese Metrik bietet ein Mittel, um die strukturellen Veränderungen der Lunge mit der Entwicklung der Pathologie zu quantifizieren.

Die Messung der Druck-Volumen-Kurve in der Mäuselunge

Dieser Artikel beschreibt die Messung der linksventrikulären Funktion von Mäusen mittels Druck-/Volumenanalyse bei verschiedenen Herzfrequenzen.

Herzkatheter in Mäuse, um den Druck Volumen Relationship Maßnahme: Untersuchung der Bowditch Effect

Die kardiale Druck-Volumen-Schleifenanalyse ist die umfassendste Methode zur Messung der Herzfunktion im intakten Herzen. Wir beschreiben eine Technik zur Durchführung und Analyse von Herzdruck-Volumenschleifen unter Verwendung von Leitwertkathetern.

Cardiac Druck-Volumen-Loop-Analyse mit Conductance-Katheter bei Mäusen

Hier wird ein Protokoll zur Beurteilung der biventrikulären Herzfunktion bei Mäusen vorgestellt, indem Druck-Volumen-Schleifen (PV) aus dem rechten und linken Ventrikel im selben Tier unter Verwendung einer geschlossenen Thoraxkatheterisierung erzeugt werden. Der Fokus liegt dabei auf dem technischen Aspekt der Chirurgie und der Datenerfassung.

Biventrikuläre Beurteilung der Herzfunktion und der Druck-Volumen-Schleifen durch Closed-Thorax-Katheterisierung bei Mäusen

Hier beschreiben wir eine Herzdruck-Volumen-Schleifenanalyse unter steigenden Dosen von intravenös infundiertem Isoproterenol zur Bestimmung der intrinsischen Herzfunktion und der β-adrenergen Reserve bei Mäusen. Für die Druck-Volumen-Schleifenmessungen verwenden wir einen modifizierten Open-Chest-Ansatz, bei dem wir die Beatmung mit positivem endexspiratorischem Druck einbeziehen.

Kardiale Reaktion auf β-adrenerge Stimulation durch Druck-Volumen-Schleifenanalyse bestimmt

Dieses Protokoll bietet ein schrittweises Verfahren zur Durchführung der mehrfachen intravenösen Bolusdosisverabreichung und invasiven hämodynamischen Überwachung bei Mäusen. Forscher können dieses Protokoll für zukünftiges therapeutisches Wirkstoff-Screening auf pulmonalarterielle Hypertonie verwenden.

Multiple intravenöse Bolusdosierung und invasive hämodynamische Beurteilung in einem Hypoxie-induzierten Mausmodell für pulmonalarterielle Hypertonie

Lernen Sie die Messung von Druck-Volumen-Loops bei Mäusen zur detaillierten Beurteilung der Herzfunktion. Diese Methode ermöglicht die physiologische Charakterisierung genetisch veränderter Tiermodelle.

Mess Druck Volumen Loops in der Maus

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