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Artículo de método

Monitoreo de electrocardiograma en tiempo real durante el entrenamiento en cinta rodante en ratones

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DOI:

10.3791/63873

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5 de mayo de 2022

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1Department of Medicine I, University Hospital Munich, Ludwig-Maximilians University Munich (LMU), 2DZHK (German Centre for Cardiovascular Research), Partner Site Munich, Munich Heart Alliance (MHA), 3Institute of Cardiovascular Physiology and Pathophysiology, Biomedical Center, Ludwig-Maximilians-University, 4Institute of Surgical Research at the Walter-Brendel-Centre of Experimental Medicine, University Hospital Munich, Ludwig-Maximilians University Munich (LMU)

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

El electrocardiograma (ECG) es la variable clave para comprender la electrofisiología cardíaca. El ejercicio físico tiene efectos beneficiosos, pero también puede ser perjudicial en el contexto de las enfermedades cardiovasculares. Este manuscrito proporciona un método para registrar el ECG en tiempo real durante el ejercicio, que puede servir para investigar sus efectos sobre la electrofisiología cardíaca en ratones.

Resumen

El ejercicio físico regular es un importante contribuyente a la salud cardiovascular, influyendo en diversos procesos metabólicos y electrofisiológicos. Sin embargo, en ciertas enfermedades cardíacas como los síndromes de arritmia hereditaria, por ejemplo, la miocardiopatía arritmogénica (MCA) o la miocarditis, el ejercicio físico puede tener efectos negativos en el corazón que conducen a una producción de sustrato proarritmogénico. Actualmente, los mecanismos moleculares subyacentes de la remodelación proarritmogénica relacionada con el ejercicio son en gran parte desconocidos, por lo que no está claro qué frecuencia, duración e intensidad del ejercicio pueden considerarse seguras en el contexto de la(s) enfermedad(es).

El método propuesto permite estudiar los efectos proarrítmicos/antiarrítmicos del ejercicio físico combinando el entrenamiento en cinta rodante con la monitorización en tiempo real del ECG. Los dispositivos de telemetría implantables se utilizan para registrar continuamente el ECG de ratones que se mueven libremente durante un período de hasta 3 meses, tanto en reposo como durante el entrenamiento en cinta rodante. El software de adquisición de datos con sus módulos de análisis se utiliza para analizar parámetros básicos de ECG como la frecuencia cardíaca, la duración de la onda P, el intervalo PR, el intervalo QRS o la duración del intervalo QT en reposo, durante y después del entrenamiento. Además, se evalúan los parámetros de variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) y la aparición de arritmias. En resumen, este manuscrito describe un enfoque paso a paso para explorar experimentalmente los efectos inducidos por el ejercicio en la electrofisiología cardíaca, incluida la posible remodelación proarritmogénica en modelos de ratón.

Introducción

La actividad física regular es importante para una vida saludable. Ciertas condiciones cardiovasculares, sin embargo, conducen a situaciones en las que este acuerdo de sentido común es al menos cuestionable. En pacientes con miocarditis, los datos actuales incluso muestran efectos adversos del ejercicio y, por lo tanto, se recomienda pausar todo ejercicio durante un cierto período en estos pacientes 1,2,3. En otras enfermedades cardiovasculares (ECV), como los síndromes de arritmia hereditaria, existe comparativamente menos evidencia sobre el nivel adecuado de ejercicio 4,5,6,7, lo que hace que el asesoramiento clínico en estos casos, principalmente para pacientes jóvenes y físicamente activos, sea muy difícil.

La remodelación adversa que conduce a la reducción de la contractilidad y la insuficiencia cardíaca y la remodelación proarritmogénica que conduce a arritmias y muerte súbita cardíaca han sido sugeridas como características de los efectos nocivos asociados al ejercicio en el corazón8. Un gran número de estudios indican efectos beneficiosos del ejercicio moderado sobre un amplio espectro de diferentes enfermedades 9,10. Sin embargo, un entrenamiento extensivo puede tener efectos perjudiciales sobre el corazón que conducen a arritmias, especialmente en atletas sanos11. A pesar de que los procesos de remodelación estructural que conducen a una producción de sustrato proarrítmico vulnerable pueden ser la base de esta situación paradójica, como se demostró en corredores de maratón12, los mecanismos específicos de remodelación adversa relacionada con el ejercicio tanto en personas sanas como en pacientes con enfermedades cardiovasculares siguen siendo en gran parte desconocidos.

En animales, especialmente en ratones, se han desarrollado varios modelos adecuados para imitar una amplia gama de enfermedades cardiovasculares13,14. Además, se han establecido varios modelos de ejercicio y protocolos de entrenamiento en ratones 15,16,17, incluyendo entrenamiento motorizado en cinta rodante, carrera voluntaria en rueda (VWR) y natación17,18. La evaluación de la electrofisiología cardíaca mediante monitorización de ECG depende clásicamente de una conexión conductora directa entre el animal y algún tipo de dispositivo de detección. Por lo tanto, los animales necesitan ser anestesiados, por ejemplo, para obtener registros de ECG utilizando electrodos afilados19, o los animales necesitan ser inmovilizados por un retenedor 20, o la calidad de los datos se reduce debido a artefactos de movimiento, por ejemplo, cuando se usan electrodos de pata21 o plataformas conductoras 22 que permiten solo análisis básicos. Por lo tanto, ninguno de los enfoques mencionados anteriormente es compatible con los protocolos de entrenamiento y, en consecuencia, impide estudios sobre mecanismos relacionados con el ejercicio que conducen a una remodelación adversa en ratones. Los dispositivos de telemetría implantables pueden superar estos obstáculos y hoy en día son la herramienta más poderosa y el estándar de oro para evaluar la electrofisiología murina in vivo en animales conscientes y en movimiento23,24. Las soluciones actuales de hardware de telemetría se han desarrollado para monitorear ratones en sus jaulas25,26, y comúnmente requieren que se coloque un receptor debajo de la jaula para la adquisición de datos, lo que dificulta el monitoreo en tiempo real fuera de estas circunstancias. Aquí proporcionamos un enfoque para investigar los efectos del ejercicio en la electrofisiología cardíaca y la arritmogénesis mediante el registro de ECG en tiempo real durante el entrenamiento en cinta rodante en ratones utilizando dispositivos de telemetría implantados. Todos los parámetros obtenidos fueron analizados como se describió previamente por Tomsits et al.23.

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Protocolo

Todos los procedimientos con animales se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices del Comité de Cuidado y Ética Animal de la Universidad de Munich y todos los procedimientos fueron aprobados por el Gobierno de Baviera, Munich, Alemania (ROB-55.2-2532.Vet_02-16-200). En este estudio se utilizaron cuatro ratones machos C57BL / 6N criados internamente en forma salvaje.

1. Preparación e implantación quirúrgica del transmisor

NOTA: Para un protocolo detallado de preparación e implantación del transmisor, consulte McCauley et al.26.

  1. Preparación del transmisor
    1. Utilice transmisores nuevos directamente, ya que son estériles. Si se reutilizan los transmisores, limpie el dispositivo colocándolo en solución salina para eliminar las manchas de sangre, retire cualquier fragmento de tejido adherido al transmisor y a los electrodos de plomo. Después de la limpieza inicial, si es necesario, sumerja el transmisor en una solución de limpieza al 1% (consulte la Tabla de materiales) durante 4 h para limpiar aún más el transmisor.
    2. Active el transmisor colocando el imán suministrado muy cerca. Después de la activación, pruebe la señal del transmisor utilizando un dispositivo de radio a una frecuencia AM de 530 Hz. Un pitido nítido y claro indica que el transmisor está activado, mientras que un transmisor inactivado no da ninguna señal.
  2. Preparación quirúrgica e implantación
    NOTA: Todos los procedimientos quirúrgicos deben llevarse a cabo en condiciones limpias y estériles.
    1. Desinfecte todas las superficies y equipos reutilizables antes de usarlos y use desechables estériles, por ejemplo, gasas, guantes, etc.
    2. Prepare los cables del transmisor acortando a longitudes óptimas, el cable negativo (blanco) a aproximadamente 3,5 cm y el cable positivo (rojo) a 2,5 cm. Retire la cubierta de aislamiento roja y blanca en la punta de los electrodos haciendo un pequeño corte para exponer 5-7 mm del cable conductor.
      NOTA: Estas longitudes se sugieren para ratones BALB/c o C57BL/6 de 9-12 semanas de edad, con un peso ~25 g. Ajuste si los animales utilizados en el estudio son más grandes/pesados.
    3. Tenga en cuenta el peso del transmisor y el peso corporal del ratón. Además, tenga en cuenta el número de serie y los valores de calibración del transmisor proporcionados por DSI.
      NOTA: El peso corporal del animal se utiliza para calcular las dosis de anestésicos y analgésicos. El peso corporal inicial también se utiliza como referencia para evaluar la recuperación del animal después de la cirugía.
    4. Anestesiar al ratón en una cámara de inducción conectada a un vaporizador de isoflurano enjuagado con 2% -3% de isoflurano (vol/vol) impulsado por 1 L/min de oxígeno al 100%. Espere el inicio completo de la narcosis y verifique el reflejo del dedo del pie y del párpado para garantizar la profundidad adecuada de la narcosis antes de continuar.
    5. Luego, coloque al animal anestesiado en posición supina y use ungüento (consulte la Tabla de materiales) para prevenir la sequedad ocular durante el procedimiento. Llevar a cabo el procedimiento quirúrgico en condiciones limpias en una sala quirúrgica para mantener la temperatura corporal del ratón a 37 °C. Inserte una sonda rectal como sensor de temperatura.
    6. Mantener la anestesia mediante la aplicación continua de isoflurano (1,5%-2%). Inyecte fentanilo (0,50 μg/g) por vía intraperitoneal para analgesia. Conecte un adsorbedor a la configuración de ventilación para evitar que el exceso de gas escape a la sala de operaciones (recomendado).
    7. Inserte electrodos de ECG con aguja en ambos brazos y el electrodo de conexión a tierra en la pierna izquierda del ratón para obtener una configuración de ECG de derivación I para monitorear el ECG durante la cirugía y para obtener el ECG basal.
    8. Afeite el abdomen y el pecho y desinfecte el área de la cirugía con clorhexidina/alcohol (consulte la Tabla de materiales). Use pinzas para tensar la piel y realice una incisión abdominal ventral de 1.5-2 cm en la línea media con tijeras (laparotomía).
    9. Haga un bolsillo subcutáneo (aproximadamente 1 mm) en la parte superior derecha del pecho y en la parte inferior izquierda del pecho debajo del corazón para colocar los cables de los electrodos, como se muestra en la figura 1.
    10. Coloque el cuerpo transmisor suavemente en el peritoneo por encima del intestino. Inserte una aguja de 14 G por vía subcutánea de ambos bolsillos en el pecho superior derecho y el bolsillo inferior izquierdo del pecho hecho anteriormente para crear un túnel para el posicionamiento de los electrodos.
    11. Guíe los electrodos rojo y blanco a través de la aguja para colocarlos en una configuración de plomo II. Coloque y fije las puntas de los electrodos con suturas 6.0, electrodo positivo (rojo) en el tórax inferior izquierdo y electrodo negativo (blanco) en el tórax superior derecho.
    12. Suture todas las incisiones con suturas 6.0 y aplique desinfectante (ver Tabla de materiales) sobre las heridas. Mueva al animal a una jaula de recuperación (solo un animal / jaula) y colóquelo debajo de una fuente de calor para mantener la temperatura corporal hasta la recuperación total de la narcosis. Solo después de la recuperación completa y la capacidad de mantener la decúbito esternal, el animal puede volver a estar en compañía si es necesario.
    13. Proporcionar al animal una dosis suficiente de analgésicos y antibióticos después de la cirugía. Use carprofeno (5 μg/g) como analgésico y enrofloxacino (5 μg/g) como antibiótico. Controle la herida a intervalos regulares para asegurarse de que no haya inflamación o aparición de dehiscencia de la herida.
    14. Después de 7-10 días de período de recuperación posterior a la cirugía, el animal está listo para someterse a un entrenamiento en cinta rodante. Asegúrese de que las heridas estén curadas adecuadamente y que el ratón esté sano antes de comenzar el entrenamiento.
      NOTA: Después de finalizar el período experimental, el uso de transmisores de telemetría no requiere un método específico de eutanasia. La elección del método depende del análisis posterior y sus requisitos específicos para la condición del tejido, así como de las normas y regulaciones locales de cuidado de los animales y la aprobación del comité de ética local respectivo.

2. Adquisición de datos

  1. Prearreglos
    1. Para iniciar la adquisición de datos, coloque la jaula del animal en el receptor de señal. Conecte el receptor de señal al sistema de adquisición de datos que consta de una matriz de intercambio de datos y una interfaz de señal. Conecte el sistema de adquisición de datos a un equipo con el software de adquisición para la visualización de datos (consulte los detalles de configuración en la Figura 2A).
    2. Inicie el software y confirme el nombre de usuario y la licencia en la siguiente pantalla y, a continuación, haga clic en Continuar. Haga clic en Hardware para configurar el transmisor y el dispositivo receptor de señal. Seleccione Edit Physio Tel/HD (MX2) Configuration (MX2) (Editar configuración de Physio Tel/HD) para abrir una ventana de configuración.
    3. Seleccione MX2 Configuration (Configuración MX2 ) en la vista de lista de la ficha de configuración para ver todos los transmisores disponibles y sus números de serie en la columna disponible. Haga clic y arrastre el transmisor implantado de la columna disponible a la columna seleccionada.
      NOTA: Si un transmisor aparece en la columna seleccionada, también se agrega a la configuración MX2 en la pestaña de configuración en el extremo izquierdo.
    4. Los iconos de colores junto al número de serie del transmisor indican el estado. Compruebe el estado de todos los transmisores: verde con marca de verificación = el transmisor está sincronizado y listo; rojo con signo de exclamación = transmisor actualmente no disponible, por ejemplo, está configurado actualmente en un experimento en otro sistema; amarillo = el transmisor se está sincronizando o no tiene ningún receptor conectado. Asegúrese de que haya una luz verde que indique la transferencia de datos nominales.
    5. Para configurar el transmisor, seleccione el número de serie del transmisor agregado y haga clic en Crear nuevo implante. Seleccione ETA-F10 en el menú desplegable del modelo de implante para ver los detalles del implante.
    6. Seleccione el modelo y el número de serie del receptor en un menú extremo izquierdo de los receptores asociados con el implante. Aparece una lista de receptores conectados y conectados en este menú con una casilla de verificación.
    7. Haga clic en Buscar implante ETA para asignar un receptor de señal al transmisor implantado. Abra el menú de tipo de señal y seleccione ECG con una frecuencia de muestreo de 1.000 Hz. Introduzca los valores de calibración en la parte posterior del embalaje del implante. Seleccione Guardar y salir.
    8. Haga clic en Configuración en la barra de menú y seleccione Configuración del asunto. Aparecerá un cuadro de diálogo con los detalles del asunto. Ingrese el nombre de archivo deseado, que se guardará en la configuración del asunto.
    9. Seleccione el género del animal y seleccione Ratón en el menú desplegable de especies. Abra el menú desplegable de análisis y seleccione ECG (módulo). Cambie el etiquetado predeterminado a ECG y las unidades a mV si lo desea. Seleccione el disparador adyacente al ECG.
    10. Haga clic en ECG debajo del nombre del asunto dentro del menú de la derecha para abrir el menú de detalles del canal. Seleccione los parámetros de ECG deseados, como Num (número de ciclo), FC (frecuencia cardíaca) o intervalos como PR-I, QT-I, RR-I, QRS, etc. de la lista de parámetros.
    11. Para configurar la pantalla, haga clic en Configuración en la barra de menú y seleccione Configuración del experimento. Aparecerá un cuadro de diálogo de configuración. Seleccione Configuración del gráfico en el menú del extremo derecho para definir hasta 16 ventanas gráficas que proporcionen datos sin procesar, por ejemplo, señales de ECG y parámetros derivados, por ejemplo, bucle XY, tendencia HR. Para mostrar el ECG, seleccione la casilla de verificación Habilitar página para la página 1.
  2. Entrenamiento en cinta rodante con registro simultáneo de ECG en tiempo real
    1. Prepare una configuración experimental como se muestra en la Figura 2B para una cinta de correr de 2 carriles con monitoreo de ECG en tiempo real durante el entrenamiento.
      NOTA: Se recomienda una cinta de correr para roedores de 5 carriles (consulte la Tabla de materiales) para la capacitación. La configuración consiste en una cinta transportadora dividida en cinco compartimentos en funcionamiento y una unidad de control con pantalla táctil. Cada compartimento de rodadura está formado por una caja de plexiglás transparente con tapa, montada en la cinta transportadora. Cada compartimento tiene una rejilla de descarga eléctrica donde los pulsos eléctricos cortos actúan como estímulo para mantener al animal en funcionamiento. Cada compartimento está conectado individualmente a la unidad de control para permitir el ajuste específico del compartimento de la intensidad del choque. La unidad de control puede mostrar la distancia de carrera, el número de choques y la duración total de los choques. Dado que todos los compartimentos comparten la misma cinta transportadora, la velocidad y la inclinación solo se pueden ajustar para todos los compartimentos al mismo tiempo.
    2. Para permitir una buena transducción de señales durante el entrenamiento, coloque el receptor de señal en la parte superior de la caja que establece el carril de carrera con el animal como se muestra en la Figura 2B. La posición exacta del receptor de señal en el carril de rodadura difiere entre animales individuales debido a las diferentes relaciones señal/ruido.
      1. Mueva el receptor de señal hasta que se encuentre la posición óptima en el carril de circulación. Hágalo ejecutando un experimento de prueba con un animal en entrenamiento y anote la posición con la mejor relación señal / ruido. Utilice esta posición óptima para el experimento real.
        NOTA: Debido al tamaño del receptor de señal y la ubicación del receptor normal al eje de los carriles de rodadura (como se muestra en la Figura 2B), solo dos animales pueden entrenar al mismo tiempo con monitoreo de ECG en esta configuración.
    3. Divide el entrenamiento en cinta en las siguientes dos fases.
      1. Fase de aclimatación: tiempo durante el cual el animal se adapta a las condiciones de entrenamiento. Realice un protocolo de aclimatación de 1 semana como se muestra en la Tabla 1 con la velocidad de carrera y el tiempo de entrenamiento para cada día como se describe.
      2. Fase de entrenamiento: Entrenamiento posterior a la aclimatación del animal a una velocidad fija durante un tiempo fijo por día durante un total de X días. Para este protocolo, realice un régimen de entrenamiento de 5 días durante 3 semanas con una velocidad constante de 25 cm/s y una duración de 60 min/día (Tabla 2). Después de 5 días de entrenamiento, proporcione un descanso de 2 días antes de la próxima semana de entrenamiento.
        NOTA: X define el número total de días de entrenamiento y se define en función del objetivo experimental.
    4. Encienda la cinta de correr. Ajuste la pendiente de la cinta de correr, la velocidad y la intensidad del choque de acuerdo con el protocolo de entrenamiento. Use una pendiente ascendente de 5 °, lo que conduce a un nivel moderado de estrés (recomendado). Utilice la misma inclinación para la fase de aclimatación y la fase de entrenamiento.
      NOTA: La inclinación de la cinta de correr define la intensidad del entrenamiento; Elija la inclinación deseada. El protocolo de entrenamiento puede variar según el objetivo experimental.
    5. Pulse Ajustes en la unidad de control y seleccione Prueba de cuadrícula. Esto abre una pantalla de selección de tamaño de cuadrícula. Seleccione Ratones. Aparecerá una pantalla de prueba de cuadrícula con dos subpruebas: prueba de choque y prueba de limpieza. Presione Inicio para comenzar la prueba de choque. Aparecerá un mensaje advirtiendo al usuario de los choques de prueba. Para comenzar la prueba, confirme la advertencia tocando la pantalla.
    6. Coloque la parte conductora del accesorio de esponja provisto con la cinta de correr en la rejilla de la cinta de correr. Colócalo hasta que aparezca la palabra Pass en la pantalla. Prueba todas las cuadrículas de esta manera. La prueba finalizará automáticamente después de que todos los carriles la pasen con éxito, pero el usuario puede detenerla en cualquier momento presionando el botón Detener .
    7. Para continuar con la prueba de limpieza, presione el botón >> e Inicio y espere a que se ejecute la prueba. Esta prueba también se detendrá automáticamente tan pronto como todos los carriles la hayan pasado. Si la prueba falla, aparecerá un mensaje de advertencia en la pantalla. Toca el mensaje para ver el resultado.
      NOTA: Estas pruebas se realizan para verificar la limpieza y el funcionamiento de la cuadrícula. Las rejillas deben estar limpias para garantizar una buena detección de animales y, posteriormente, la entrega correcta del estímulo eléctrico si es necesario. Si la prueba falla, limpie las rejillas, verifique si todos los cables están conectados correctamente y repita la prueba.
    8. Transfiera el animal al compartimento para correr. Coloque el receptor de señal en la caja transparente y conecte el receptor de señal a través del cable de conexión al sistema de adquisición de datos, que consiste en una matriz de intercambio de datos y una interfaz de señal, que a su vez se conecta a una computadora con el software de adquisición ejecutándose para ver la señal de ECG durante el experimento.
    9. Pulse Iniciar para entrar en el modo de ejecución. Los animales recibirán un breve impulso eléctrico cuando estén en contacto con la red eléctrica, que reenviará al animal hacia el carril de carrera. Utilice una intensidad de choque mínima de 0,1 mA. Esto es suficiente para motivar a los animales, pero no es visible en el registro del ECG. Trate de colocar pellets de comida fuera de las líneas de carrera dentro de la vista del animal para mantenerlo motivado.
      NOTA: El rango dado por el fabricante para descargas eléctricas es de 0.1 mA-2 mA. El aumento de la intensidad del choque puede ser necesario en diferentes cepas de ratón o bajo diferentes condiciones experimentales, sin embargo, recomendamos usar la intensidad de choque más baja posible. Alternativamente, para reducir las descargas eléctricas generales, trate de mantener al animal en el carril de carrera empujándolo suavemente, por ejemplo, con auriculares de algodón o estimulándolo con una suave bocanada de aire comprimido. Si los animales están bien entrenados, la red eléctrica y el carril de circulación pueden separarse con un trozo de espuma de poliestireno para evitar descargas no deseadas.
    10. Si un animal no entrena y no puede ser motivado incluso con descargas eléctricas, retírelo del protocolo de entrenamiento para ese día si no hay mejora dentro de los primeros 15 minutos del experimento.
    11. Al finalizar, deje que el animal descanse durante 5 minutos después del entrenamiento antes de transferirlo de nuevo a la jaula. Retire el receptor de señal de la caja transparente y vuelva a colocarlo debajo de la jaula, como se muestra en la figura 2A. Apague la cinta de correr para evitar descargas no deseadas.
    12. Limpie la cinta de correr, los compartimentos para correr y la red eléctrica con un agente de limpieza sin alcohol. Los carriles limpios conducen a mejores resultados de entrenamiento.
      NOTA: Durante el entrenamiento, es importante limpiar constantemente los carriles, ya que los animales dejan de correr por los carriles sucios. Usamos auriculares de algodón para deshacernos de las heces de los animales mientras entrenamos.

3. Análisis de datos

NOTA: Dependiendo de los objetivos individuales de la investigación, se pueden obtener y analizar varios parámetros. Este protocolo se centra en dos aspectos: el análisis de los rasgos cuantitativos del ECG y la aparición de arritmias antes, durante y después del entrenamiento utilizando un enfoque previamente descrito por Tomsits etal.23; y análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC)27.

  1. Análisis de ECG
    1. Para una descripción detallada, véase Tomsits et al.23. En resumen, inicie el software, confirme el nombre de usuario y el número de serie de la licencia del software y haga clic en Continuar.
    2. Para abrir un archivo con la extensión. PnmExp, haga clic en Cargar experimento. Se abre el cuadro de diálogo Buscar carpeta, seleccione el archivo y haga clic en Abrir.
    3. Vaya a Acciones/ Iniciar revisión en la barra de herramientas y seleccione el cuadro de diálogo Cargar datos de revisión , que proporciona una visión general de todos los sujetos y sus señales grabadas dentro del experimento seleccionado anteriormente.
    4. Seleccione el archivo a analizar haciendo clic en la casilla de verificación junto a su nombre en el panel Temas en el lado izquierdo de la pantalla. Para analizar el ECG, seleccione la casilla de verificación situada junto a ECG en el panel de tipos de señal.
    5. Seleccione toda la grabación o defina un rango o duración utilizando la opción de rango de tiempo. Haga clic en Aceptar para cargar el conjunto de datos seleccionado en revisión y las ventanas para eventos y parámetros se abren automáticamente.
    6. Para mostrar el ECG, haga clic en Configuración del gráfico en la barra de herramientas del menú para abrir una nueva ventana. Seleccione Primario en el tipo de señal, introduzca Hora 0:00: 00:01 y, a continuación, seleccione el Etiquetado, la Unidad de visualización y los límites de eje bajo y alto que desee introduciendo los cuadros de texto correspondientes. Confirme haciendo clic en la casilla de verificación Habilitar página y aparecerá la ventana de seguimiento de ECG definida.
    7. Ajuste las dimensiones del eje X y del eje Y del ECG haciendo doble clic. Haga clic izquierdo en el trazado para mostrar la anotación de onda y reconocer y anotar cada segmento de la traza, onda P, Q, R, T, correctamente.
      NOTA: Si las anotaciones no son correctas, se pueden usar varias opciones, QRS, PT, Avanzado, Ruido, Marcas, Notas, Precisión, para optimizar, por ejemplo, la opción Analizar / Atributos con el clic derecho. Para una descripción detallada, véase Tomsits et al.23.
    8. Seleccione los parámetros de ECG requeridos en la ventana de parámetros y cópielos en una hoja de cálculo o en un software de estadísticas para su posterior análisis.
  2. Detección de arritmias
    1. Para la detección de arritmias, haga clic en Experiment/Data Insights para abrir una nueva ventana de información de datos.
    2. Defina reglas de búsqueda personalizadas para filtrar la grabación en el panel de búsqueda. Cree una nueva búsqueda seleccionando Crear nueva búsqueda después de hacer clic con el botón derecho dentro de la lista de búsqueda.
    3. En el menú desplegable del cuadro de diálogo de entrada, defina la regla de búsqueda respectiva y haga clic en Aceptar para agregar esta regla de búsqueda a la lista. Para aplicar reglas de búsqueda, haga clic y arrástrelas al canal de interés de la izquierda.
    4. En el panel de resultados, se muestra cada sección dentro de la grabación de ECG a la que se aplica la regla. Para obtener una descripción detallada de las diferentes reglas de búsqueda, consulte Tomsits et al.23. Para dos reglas ejemplares, bradicardia y taquicardia, consulte la definición y descripción a continuación.
      NOTA: Para estas reglas de búsqueda, la frecuencia cardíaca fisiológica murina se define según Kaese et al.28 como 500-724 latidos/min, lo que corresponde a una duración del ciclo de 82-110 ms.
      1. Bradicardia: En un enfoque de dos pasos, identifique cada intervalo RR individual de más de 120 ms. Dado que la bradicardia requiere más de un único intervalo de RR alargado, defina una regla de búsqueda adicional para identificar solo 20 intervalos consecutivos de RR de más de 120 ms como bradicardia de la siguiente manera: bradicardia única como valor (HRcyc0) <500 y bradicardia como serie (bradicardia única, 1) >=20. Haga clic en Aceptar para agregar esta regla de búsqueda a la lista.
      2. Siguiendo el mismo enfoque para la taquicardia, defina Taquicardia única como Valor (HRcyc0) >724, identificando cada intervalo RR individual que sea inferior a 82 ms, y luego agregue la regla de búsqueda adicional Taquicardia como Serie (Taquicardia simple, 1) >=20. Haga clic en Aceptar para agregar esta regla de búsqueda a la lista.
  3. Análisis de variabilidad de la frecuencia cardíaca
    NOTA: El análisis de variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) no se realiza en el software de adquisición y requiere exportar datos del software de adquisición en un formato legible. Aquí, proporcionamos una breve guía paso a paso para la exportación de datos en el formato de datos europeo (EDF) ampliamente utilizado.
    1. Inicie el software, confirme el nombre de usuario y el número de serie, y haga clic en Continuar.
    2. Para exportar la traza de ECG para, por ejemplo, análisis de VFC, haga clic en Experimento y seleccione Exportar a EDF. En la ventana Exportar a EDF, seleccione el número de animal, marque ECG, seleccione un intervalo de tiempo para el que se exportarán los datos y haga clic en Exportar.
      NOTA: No hay límite para el rango de tiempo exportado establecido por el software, más datos tardarán más en procesarse. También es posible dividir las exportaciones en secciones, por ejemplo, 24 horas y reintegrarlas en un momento posterior si es necesario.
    3. Inicie el software de análisis utilizado para el análisis de HRV (consulte la Tabla de materiales), haga clic en Archivo y seleccione Abrir para cargar el archivo EDF deseado.
    4. Haga clic en HRV y seleccione Configuración. Esto abrirá una ventana para establecer varios parámetros. En detección de latidos, seleccione la especie para la que se realiza el análisis de VFC. La selección de la especie establecerá los valores para el ancho del contenedor de histograma, el umbral de pRR y el valor promedio de SDARR dentro del panel Análisis a un estándar predefinido.
    5. Seleccione HRV y elija Vista de informe. Copie los resultados en un software de estadísticas para su posterior análisis estadístico.
    6. La calidad de la señal puede ser significativamente menor durante las fases de entrenamiento. Si es así, seleccione manualmente los ciclos con P y QRS visibles para su posterior análisis. Excluya las marcas de datos incorrectas y las marcas de datos sin ondas P claras del análisis. Haga esto bajo la cuidadosa consideración de un analista de ECG experimentado para evitar eliminar buenos puntos de datos.

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Resultados

Dependiendo de los objetivos de investigación individuales, el análisis posterior de los datos de telemetría obtenidos diferirá ampliamente. Aquí, demostramos la viabilidad del método mediante la obtención de datos de buena calidad registrados durante los períodos de entrenamiento y proporcionamos resultados ejemplares de ECG y análisis de variabilidad de la frecuencia cardíaca antes, durante y después del entrenamiento. Los datos se presentan como media ± error estándar de media (SEM), todos los análisis estadísticos se...

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Discusión

Las guías actuales recomiendan la actividad física regular, ya que se ha demostrado que es un modificador importante de los factores de riesgo cardiovascular30. También hay un creciente cuerpo de evidencia de que la actividad física moderada puede proteger contra la fibrilación auricular (FA) tanto en la prevención primaria como secundaria31,32,33. Por el contrario, los atletas de resistencia como los cor...

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG; Clinician Scientist Program in Vascular Medicine (PRIME), MA 2186/14-1 a P. Tomsits), el Centro Alemán de Investigación Cardiovascular (DZHK; 81X2600255 a S. Clauss), la Fundación Corona (S199/10079/2019 a S. Clauss) y el ERA-NET sobre Enfermedades Cardiovasculares (ERA-CVD; 01KL1910 a S. Clauss). Los financiadores no tuvieron ningún papel en la preparación del manuscrito.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
aguja de calibre 14Sterican584125
cualquier ratón, por ejemplo, Jackson Laboratories
BepanthenBayer 1578675
Carprofeno 0,005 mg/µ LZoetis53716-49-7
Data Exchange Matrix 2.0 (MX2)Data Science InternationalGestiona la comunicación entre los implantes de telemetría PhysioTel y PhysioTel HD y el ordenador de adquisición.
Enrofloxacino 25 mg/mlBaytril400614.00.00
Fentanilo 0.5 mg/10 mLPinzas Braun Melsungen
FineScience Tools11295-51
Cinta de correr de cinco carriles para ratónPanlab - Harvard Apparatus76-0896Incluye unidad de cinta de correr, unidad de control con pantalla táctil, una esponja y cables
Tijeras de irisFine Science Tools14084-08
Isoflurano 1 mL/mLCp-Pharma31303
Sistema vaporizador de isofluranoHugo Sachs Elektronik34-0458, 34-1030, 73-4911, 34-0415, 73-4910Incluye una cámara de inducción, una unidad de evacuación de gases y filtros de carbón
LabChart Pro 8.1.16ADInstruments
MagnetData Science International
Circuito Bain modificadoHugo Sachs Elektronik73-4860Incluye una máscara de anestesia para ratones
Conectores modularesData Science InternationalCables de conexión entre Receptor, Signal Interface y Matrix 2.0 (MX2)
Novafil s 5-0Medtrocin/Covidien88864555-23
Octal BioAmpADInstrumentsFE238-0239Amplificador para registro ECG de superficie
OcteniseptSchü LKE121418
Oxygen 5 LLinde2020175Incluye un regulador de presión
PhysioTel Transmisor ETA-F10 CienciaDatos Internacional
Receptor PhysioTel RPC-1Ciencia de Datos InternacionalReceptor de señal
Ponemah 6.42Ciencia de Datos InternacionalSoftware de análisis de ECG
PowerlabADInstrumentos3516-1277Suface Dispositivo de hardware de adquisición de ECG. Incluye cables de electrodo de ECG
Prisma 8.0.1Graph Pad
(Sony AF/AM)Sony
Signal InterfaceData Science InternationalAdquiere y sincroniza señales digitales con datos de telemetría en Ponemah v6.x.
Tijeras de muelleFine Science Tools91500-09
Plataforma quirúrgicaKent ScientificSURGI-M
Tergazyme 1%Alconox13051.0Solución de limpieza profesional
PinzasKent ScientificINS600098-2
, , de Dispositivo de radio

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