Name: תגובת לב לגירוי β-אדנרגיות שנקבע על ידי ניתוח לולאת נפח לחץ (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-05-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 5 s
Description: למדו לבצע ניתוח לולאת נפח לחץ בחזה פתוח בעכברים לבדיקת תפקוד לב פנימי ורזרבה β-אדנרגית. שיטה זו מאפשרת מדידות מדויקות של חוזק כיווץ הלב ופרמטרים דיאסטוליים בניסויים פיזיולוגיים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים למנואלה ריצל, הנס-פיטר גנשהיימר, כריסטין ריכטר והצוות מאינטרפאקולטר ביומדיזינישה פורשונגסיינריכטונג (IBF) מאוניברסיטת היידלברג לסיוע טכני מומחה.
עבודה זו נתמכה על ידי DZHK (המרכז הגרמני לחקר הלב וכלי הדם), BMBF (משרד החינוך והמחקר הגרמני), באדן-וירטמברג חדשנות המדינה הפדרלית וחיבה לחדשנות של המדינה הפדרלית דויטשה Forschungsgemeinschaft (DFG, קרן המחקר הגרמנית) פרויקט-ID 239283807 - TRR 152, עבור 2289 ומרכז המחקר השיתופי (SFB) 1118.

כל הניסויים בבעלי חיים אושרו ובוצעו על פי תקנות המועצה האזורית קרלסרוהה ואוניברסיטת היידלברג (AZ 35-9185.82/A-2/15, AZ 35-9185.82/A-18/15, AZ 35-9185.81/G131/15, AZ 35-9185.81/G121/17) בהתאם להנחיות הנחיה 2010/63/האיחוד האירופי של הפרלמנט האירופי להגנה על בעלי חיים המשמשים למטרות מדעיות. הנתונים המוצגים בפרוטוקול זה נגזרים מעכברים זכרים מסוג C57Bl6/N (17 ± גיל שבוע וחצי). עכברים נשמרו בתנאים מוגדרים ללא פתוגן במתקן בעלי החיים (IBF) של הפקולטה לרפואה היידלברג. עכברים שוכנו במחזור של 12 שעות של אור-חושך, עם לחות יחסית בין 56-60%, שינוי אוויר של פי 15 לשעה וטמפרטורת החדר של 22 מעלות צלזיוס +/- 2 מעלות צלזיוס. הם הוחזקו בכלובים קונבנציונליים מסוג II או סוג II שסופקו זמן רב עם מצעים לבעלי חיים וניירות טישו כהעשרה. מזון אוטומטי סטנדרטי ומים אוטומטיים היו זמינים לצריכת ליביטום מודע.
1. הכנת מכשירים ופתרונות תרופתיים
<ol><li>צנתר ורידים מרכזי: חותכים את צינור המיקרו (קוטר חיצוני 0.6 מ"מ) לצינורות צנתר באורך 20 ס"מ. השתמש במלקחיים כדי למשוך קצה אחד של הצינור על קצה צינורית 23-מד. חותכים את הקצה השני של הצינורות באלכסון כדי ליצור קצה חד שיכול לנקב את וריד הירך.</li>
	<li>צינור אנדוטראצ'אל: עבור צינור צנרור לחתוך 20-מד venipuncture-צינורית 3 ס"מ אורך כדי להסיר את מצורף מזרק.<ol>
<li>אם צינור הצנרור אינו מתאים לחיבור מכונת ההנשמה בצורה מושלמת, לעטוף parafilm מעל קצה הצינור שבו מכשיר האוורור מחובר. החיבור חייב להיות יציב ואטום על ידי העיבוי (איור 1A). לקצר את סיכת מדריך המתכת של 20-מד venipuncture-צינורית ל 2.7 ס"מ ולהשתמש בו כסיוע צנרור. גישות מעודנות לצנרור כולל סיבי אור כדי להקל על הדמיה של קנה הנשימה מתוארים גם הם היטב, למשל על ידי Das ומשתפי פעולה16.</li>
	</ol>
</li>
	<li>תערובת הרדמה המשמשת אינטובציה: לערבב 200 μL של הפרין (1000 IU / mL) עם 50 μL של 0.9% NaCl ו 750 μL של 2 מ"ג / מ"ל אטומידאט ממוצר מבוסס תחליב שמן במים. השתמש 7 μL / g משקל גוף (BW) עבור כל עכבר (0.1 מ"ג / קילוגרם BW Buprenorphine 10 מ"ג / קילוגרם BW אטומידאט).</li>
	<li>מרפה שרירים: להמיס 100 מ"ג של Pancuronium-ברומיד ב 100 מ"ל של 0.9% NaCl. השתמש 1.0 μL / g משקל גוף (1 מ"ג / קילוגרם BW) עבור כל עכבר.</li>
	<li>פתרונות איזופרוטרנול: להמיס 100 מ"ג איזופרוטרנול ב 100 מ"ל של 0.9% NaCl (1 מיקרוגרם / μL). הכן את הדילולים הבאים(טבלה 1)והעבר כל אחד במזרק של 1 מ"ל.<ol>
<li>כדי להשיג דילול 1, לדלל את המניה 1:1.8. כדי להשיג דילול 2, לדלל את המניה 1:6. כדי להשיג דילול 3, לדלל את הדילול 1 לתוך 1:10. לבסוף, להשיג דילול 4 על ידי דילול 1:10 של דילול 2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>15% NaCl היפרטוני (w/v): להמיס 1.5 גרם של 0.9% NaCl ב 10 מ"ל של כפול מזוקק H2O. לסנן את הפתרון עם מסנן מזרק נקבוביות 0.45 מיקרומטר.</li>
	<li>הכנת 12.5% פתרון אלבומין (w/v): להמיס 1.25 גרם של אלבומין סרום בקר ב 10 מ"ל של 0.9% NaCl. לדגור על הפתרון ב 37 °C (55 °F) במשך 30 דקות. מצננים לטמפרטורת החדר ומסננים את הפתרון עם מסנן מזרק נקבוביות בגודל 0.45 מיקרומטר.</li>
	<li>הכנת ההתקנה: ראשית להפעיל את צלחת חימום ולהגדיר אותו 39-40 °C (50 °F). מניחים מזרק מלא מלוח על כרית החימום ומעבירים את צנתר לולאת נפח הלחץ (PVL) למזרק. יש להקדים את הצנתר למשך 30 דקות לפחות לפני השימוש לייצוב. ההתקנה בה אנו משתמשים מורכבת מקטטר מוליכות לחץ של 1.4-F, יחידת בקרה והתוכנה המתאימה, והיא מתוארת גרפית באיור 1B והפניות לספק מפורטות בטבלת החומרים.</li>
</ol>2. הרדמה
<ol><li>הזריקו בופרנורפין (0.1 מ"ג/ק"ג ב.ו. תוך-תאי) 30 דקות לפני צנרור.</li>
	<li>מניחים את העכבר לתוך תא זכוכית אקרילי רווי מראש עם 2.5% איזופלוראן והתחמם מראש עם כרית חימום להציב על בסיס התא.</li>
	<li>ברגע שהעכבר ישן (חוסר רפלקס), הזריקו את התערובת ההרדמה (7 מ"ל/ק"ג BW) המכילה 10 מ"ג/ק"ג אטומידאט והפרין (1,200 יב"ל/ק"ג BW) תוך-אפיטרונלית.</li>
</ol>3. אוורור
<ol><li>העבירו את החיה לפלטפורמת הצנרור (איור 1C) 3-4 דקות לאחר הזרקת ההרדמה. העכבר תלוי מהשיניים עם תצוגת הגופרית הפונה למפעיל.</li>
	<li>הרימו בעדינות את הלשון במלקחיים. כדי לזהות את הגלוטי, הרם מעט את הלסת התחתונה של העכבר עם מלקחיים שניים.</li>
	<li>הכניסו בזהירות את צינור האנדוטרכאל(איור 1A)לתוך קנה הנשימה והסירו את מוט המדריך.</li>
	<li>מעבירים את החיה על צלחת החימום, מניחים אותה על הגב ומחברים את צינור הצינור לנשימה של בעלי החיים הקטנים.</li>
	<li>התאם את קצב הנשימה ל-53.5 x (משקל גוף בגרמים)-0.26 [דקה -1],כפי שתואר על ידי אחרים12, ונפחי גאות ושפל לשיא לחצים מעוררי השראה של 11 ± 1 ס"מ2O. להקים PEEP של 2 ס"מH2O.</li>
	<li>לתקן בזהירות את הגפיים של העכבר על צלחת החימום עם רצועות דבק ולהחיל משחת עיניים על שתי העיניים כדי למנוע יובש.</li>
	<li>הכנס בדיקה טמפרטורה רקטלית ולשמור על טמפרטורת הגוף הליבה ב 37 ± 0.2 °C (50 °F).</li>
	<li>התקן אק"ג בעל קצה חוט אחד ונטר את קצב הלב באופן מקוון כאינדיקטור לעומק ויציבות הרדמה.</li>
	<li>בהיעדר רפלקסים בין-גיטריים, הזריקו 1 מ"ג/ק"ג BW של פנקורניום-ברומיד מרפה השרירים תוך-איפריטונית. פעולה זו מונעת ממצאים נשימתיים במהלך מדידות PVL.</li>
</ol>4. ניתוח
<ol><li>המלצות כלליות<ol>
<li>במהלך הניתוח, לאוורר עם ~ 1.5-2% איזופלוראן התאדה עם O2. ריכוז איזופלוראן יכול להיות תלוי גם במשתנים כמו זן העכבר, מין, גיל ומשקל של בעלי החיים, אבל זה צריך להיות נקבע באופן אינדיבידואלי וניסוי והערכים כאן הם התייחסות לזן העכבר C57BL6 / N. חשוב לציין, מכונת ההנשמה מחוברת למערכת מיצוי כדי למנוע מהמפעיל לשאוף איזופלוראן.</li>
		<li>השתמש בהגדלה בין 1.5-4x ממיקרוסקופ הסטריאו להליכים כירורגיים. הערה: עיין בהדרכה מוסדית/מקומית על הכנת החיה לניתוחים שאינם הישרדותיים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>קנוניציה של הירך<ol>
<li>לשטוף את האחורי עם 70% אתנול, incise את האזור מפשעתי שמאל ולחשוף את וריד הירך השמאלי.</li>
		<li>פיצוץ העורק האפיגסטרי והווריד עם צריבה.</li>
		<li>ליגט את וריד הירך עם תיל הניח דיסטל לגישה קטטר.</li>
		<li>מעבירים תפר מתחת לווריד הירך ומכינים קשר גולגולתי של אתר ניקוב. לנקב את וריד הירך עם צינור מיקרו מוכן (ראה שלב 1.1) מחובר מזרק 1 מ"ל.</li>
		<li>לקשור את הקשר כדי לתקן את הצינור בתוך הכלי.</li>
		<li>נטרל אובדן נוזלים על ידי עירוי של 0.9% NaCl בתוספת 12.5% אלבומין בקצב עירוי של 15 μL / min עם משאבת מזרק אוטומטית. בנוסף, לשמור על רקמות חשופות לחות באמצעות 0.9% NaCl מחומם מראש.</li>
	</ol>
</li>
	<li>בית החזה<ol>
<li>לשטוף את בית החזה עם 70% אתנול.</li>
		<li>יש להסית את העור ממש מתחת לתהליך הקסיפוד ולהפריד בבוטות את שרירי החזה מקיר החזה עם מלקחיים או כרוכי.</li>
		<li>הרם את תהליך xyphoid עם מלקחיים, ולאחר מכן לחתוך דרך קיר החזה נע לרוחב משני הצדדים עם cautery עד הסרעפת גלויה לחלוטין מלמטה.</li>
		<li>תעוררו את הסרעפת מלמטה ותחשפו את פסגת הלב. ואז בזהירות להסיר את קרום הלב עם מלקחיים.</li>
		<li>בצע costotomy מוגבל בצד שמאל כפי שתואר בעבר6.</li>
		<li>להעביר תפר מתחת לווריד הפרשים הנחות כדי לבצע הפחתת עומס מראש בשלבים מאוחרים יותר.</li>
		<li>לנקב בעדינות את פסגת הלב עם צינורית 25-מד (מקסימום 4 מ"מ). הסר את הצינורית ולהכניס את צנתר PV עד כל האלקטרודות נמצאות בתוך החדר.</li>
		<li>התאם את מיקום הקטטר על ידי תנועות עדינות ופניות עד לקבלת לולאות בצורת מלבן (איור 2A).</li>
		<li>שמור תמיד את כל הרקמות חשופות לחות באמצעות 0.9% NaCl מחומם מראש.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. מדידות
<ol><li>המלצות כלליות<ol>
<li>במהלך המדידות, לאוורר עם ~ 1.5-2% איזופלוראן התאדה עם 100% O2.
</li>
		<li>בצע 2 מדידות בסיסיות, כמו גם 2 אסימות vena cava על כל שלב של פרוטוקול תגובת המינון. הערה: חשוב שלאחר החסימה הראשונה והשנייה של הוועד הוועד, ערכי הלחץ והנפח יחזרו לערכי מצב יציב כמו לפני החסימה הראשונה. תצפית זו נחוצה על מנת לזהות שינוי במצב הקטטר עקב הפחתות סדרתיות בנפח תוך חדריקולרי. אם שינוי בתנוחת הצנתר יהיה המקרה, במיוחד ערכי נפח יוסטו.</li>
	</ol>
</li>
	<li>בצע ניתוח מקוון של פרמטרים (קצב לב, נפח שבץ, dP / dtמקסימום) ולחכות עד תפקוד לב יציב-מצב מתקבל. עבור טווח הפרמטרים הצפוי עם ההגדרה כאן בשימוש בעכברים C57Bl6/N אנא עיין בתוצאות שפורסמו6.</li>
	<li>עצור את מכונת ההנשמה במצב תפוגה קצה ולרשום פרמטרים בסיסיים. לאחר 3 עד 5 שניות להפחית preload הלב על ידי הרמת התפר מתחת לווריד הפרשים הנחותים עם מלקחיים כדי להשיג מראש פרמטרים עצמאיים (איור 2B). תדליק את מכונת ההנשמה. המתן לפחות 30 שניות לחסימה השנייה עד שהפרמטרים המודינמיים יתייצבו.</li>
	<li>לאחר קבלת המדידות בתנאים בסיסיים להמשיך את המינון-תגובה של isoproterenol על ידי מעבר מזרקים מוכנים. כאן שיעור העירוי נשאר ללא שינוי על מנת למנוע שינויים של preload הלב. יש להקפיד לא להחדיר בועות אוויר בעת החלפת המזרק.<ol>
<li>המתן לפחות 2 דקות עד שתתקבל פונקציית לב חדשה במצב יציב מאשר שוב לעצור את מכונת ההנשמה במצב תפוגה הסופי ולרשום פרמטרים בסיסיים. לאחר 3 עד 5 שניות להפחית preload הלב על ידי הרמת התפר מתחת לווריד הפרשים הנחותים על מנת להשיג פרמטרים עצמאיים preload.</li>
		<li>המתן לפחות 30 שניות לחסימת החסם השני. לאחר מכן מעבר למזרק המוכן עם ריכוז isoproterenol הבא ולחזור על ההקלטות של פרמטרים בסיסיים לטעון מראש עצמאי. הערה: חפצים כמו ספייק הלחץ הסיסטולי הסופי (ESPS, איור 2C)יכולים להתרחש במהלך העלייה במינון של איזופרוטרנול, הנובע מלכוד קטטר. חפצים המתרחשים לפני תחילת הפרמטרים הבזליים ניתן לתקן בקלות באמצעות מיקום מחדש של הקטטר.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. כיול
הערה: הליכי הכיול עשויים להשתנות בהתאם למערכת PVL המשמשת.
<ol><li>כיול מוליכות מקבילית<ol>
<li>חבר מזרק המכיל תמיסת NaCl של 15% לסלסול הירך לאחר המדידה האחרונה מתגובת המינון של איזופרוטרנול. בזהירות להחדיר 5 μL של הפתרון ההיפרטוני שנותר בצינור עד PVL לזוז מעט ימינה במהלך הדמיה באינטרנט. אז חכה עד שהלולאות יחזרו למצב יציב.</li>
		<li>עצור את מכונת ההנשמה בסיום תפוגה ולהזריק בולוס אחד של 10 μL של 15% NaCl בתוך 2 עד 3 שניות. בדוק אם PVL מתרחב במידה רבה ומוזז ימינה במהלך תצוגה חזותית מקוון.</li>
	</ol>
</li>
	<li>כיול מוליכות לנפח<ol>
<li>המתן 5 דקות, לא פחות, כך בולוס מלוחים היפרטוני מדולל לחלוטין. לאחר מכן להסיר את הקטטר ולשאוב לפחות 600 דם μL מן החדר השמאלי של הלב הפועם באמצעות מזרק 1 מ"ל ו צינורית 21-מד. בשלב זה החיה מורדמת תחת הרדמה עמוקה ומעשי שךך על ידי דימום מסיבי, על ידי עצירת האוורור והסרת הלב.</li>
		<li>העבר את הדם לתוך cuvette כיול מראש (באמבט מים ב 37 °C (37 °F) כיול עם צילינדרים של נפח ידוע. מניחים את צנתר PV במרכז בכל גליל ומקליטים את המוליך. על ידי חישוב עקומה סטנדרטית עבור כל בעל חיים, ניתן להמיר את יחידות המוליכות לערכי נפח מוחלטים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. ניתוח
<ol><li>לאחר מדידות PVL מוצלחות בתנאים בסיסיים וגירוי איזופרוטרנול, לדמיין, להפוך, דיגיטציה, לחשב ולחלץ פרמטרים המאפיינים את תפקוד הלב (כמו PRSW, dP / dt, לחץ ונפח סופ-דיאסטולי, לחץ ונפח סיסטולי קצה, טאו קבוע הרפיה, בין היתר) באמצעות תוכנת ניתוח PVL מתאימה. ניתוח סטטיסטי נוסף וייצוגים גרפיים יכולים להתבצע באמצעות תוכנת ניתוח סטנדרטית.</li>
	<li>ניתוח פרמטרים בלתי תלויים בטעינה מראש הערה: בשלב זה חיוני לתקנן את ההליך.<ol>
<li>בחר את 5-6 PVLs הראשונים המציגים הפחתת עומס מראש לאורך כל המדידות לניתוח של פרמטרים בלתי תלויים בטעינה מראש (איור 2D). מספר קבוע של PVLs שנבחרו לניתוח במהלך הפחתת עומס מראש יקטין את השונות בין המדידות של הפרמטרים שהושגו.</li>
		<li>חשב את הערך הממוצע של שתי המידות בכל שלב בפרוטוקול.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Bacmeister, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammation+and+fibrosis+in+murine+models+of+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Basic+Research+in+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Inflammation and fibrosis in murine models of heart failure.</a> Basic Research in Cardiology. 114 (3), 19(2019).</li>
<li>Hartupee, J., Mann, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurohormonal+activation+in+heart+failure+with+reduced+ejection+fraction%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction.</a> Nature Reviews Cardiology. 14 (1), 30-38 (2017).</li>
<li>Hasenfuss, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+human+cardiovascular+disease%2C+heart+failure+and+hypertrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Research%22%5BJournal%5D)">Animal models of human cardiovascular disease, heart failure and hypertrophy.</a> Cardiovascular Research. 39 (1), 60-76 (1998).</li>
<li>Lefkowitz, R. J., Rockman, H. A., Koch, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Catecholamines%2C+cardiac+beta-adrenergic+receptors%2C+and+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Catecholamines, cardiac beta-adrenergic receptors, and heart failure.</a> Circulation. 101 (14), 1634-1637 (2000).</li>
<li>Cingolani, O. H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pressure-volume+relation+analysis+of+mouse+ventricular+function%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Pressure-volume relation analysis of mouse ventricular function.</a> The American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 301, 2198-2206 (2011).</li>
<li>Bacmeister, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+PEEP-Ventilation+and+the+Time+Point+of+Parallel-Conductance+Determination+for+Pressure-Volume+Analysis+Under+beta-Adrenergic+Stimulation+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Cardiovascular+Medicine%22%5BJournal%5D)">Assessment of PEEP-Ventilation and the Time Point of Parallel-Conductance Determination for Pressure-Volume Analysis Under beta-Adrenergic Stimulation in Mice.</a> Frontiers in Cardiovascular Medicine. 6, 36(2019).</li>
<li>Segin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiomyocyte-Specific+Deletion+of+Orai1+Reveals+Its+Protective+Role+in+Angiotensin-II-Induced+Pathological+Cardiac+Remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Cells%22%5BJournal%5D)">Cardiomyocyte-Specific Deletion of Orai1 Reveals Its Protective Role in Angiotensin-II-Induced Pathological Cardiac Remodeling.</a> Cells. 9 (5), (2020).</li>
<li>Clark, J. E., Marber, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advancements+in+pressure-volume+catheter+technology+-+stress+remodelling+after+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Physiology%22%5BJournal%5D)">Advancements in pressure-volume catheter technology - stress remodelling after infarction.</a> Experimental Physiology. 98 (3), 614-621 (2013).</li>
<li>Glower, D. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Linearity+of+the+Frank-Starling+relationship+in+the+intact+heart%3A+the+concept+of+preload+recruitable+stroke+work%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Linearity of the Frank-Starling relationship in the intact heart: the concept of preload recruitable stroke work.</a> Circulation. 71 (5), 994-1009 (1985).</li>
<li>Winter, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+function+in+the+post-infarct+failing+mouse+heart+by+magnetic+resonance+imaging+and+conductance+catheter%3A+a+comparative+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiologica%22%5BJournal%5D)">Left ventricular function in the post-infarct failing mouse heart by magnetic resonance imaging and conductance catheter: a comparative analysis.</a> Acta Physiologica. 194 (2), 111-122 (2008).</li>
<li>Krenz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conductance%2C+admittance%2C+and+hypertonic+saline%3A+should+we+take+ventricular+volume+measurements+with+a+grain+of+salt%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Conductance, admittance, and hypertonic saline: should we take ventricular volume measurements with a grain of salt.</a> Journal of Applied Physiology. 107 (6), 1683-1684 (2009).</li>
<li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Batkai, S., Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nature Protocols. 3 (9), 1422-1434 (2008).</li>
<li>Wei, A. E., Maslov, M. Y., Pezone, M. J., Edelman, E. R., Lovich, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+pressure-volume+conductance+catheters+in+real-time+cardiovascular+experimentation%5BTitle%5D)+AND+%22Heart%2C+Lung+and+Circulation%22%5BJournal%5D)">Use of pressure-volume conductance catheters in real-time cardiovascular experimentation.</a> Heart, Lung and Circulation. 23 (11), 1059-1069 (2014).</li>
<li>van Hout, G. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Admittance-based+Pressure-Volume+Loops+versus+gold+standard+cardiac+magnetic+resonance+imaging+in+a+porcine+model+of+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Reports%22%5BJournal%5D)">Admittance-based Pressure-Volume Loops versus gold standard cardiac magnetic resonance imaging in a porcine model of myocardial infarction.</a> Physiological Reports. 2 (4), 00287(2014).</li>
<li>Wei, C. L., Shih, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calibration+Capacity+of+the+Conductance-to-Volume+Conversion+Equations+for+the+Mouse+Conductance+Catheter+Measurement+System%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Calibration Capacity of the Conductance-to-Volume Conversion Equations for the Mouse Conductance Catheter Measurement System.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 56 (6), 1627-1634 (2009).</li>
<li>Das, S., MacDonald, K., Chang, H. Y., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+of+mouse+lung+intubation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">A simple method of mouse lung intubation.</a> Journal of Visualized Experiments. (73), e50318(2013).</li>
<li>Faul, F., Erdfelder, E., Lang, A. G., Buchner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((G%2APower+3%3A+a+flexible+statistical+power+analysis+program+for+the+social%2C+behavioral%2C+and+biomedical+sciences%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Research+Methods%22%5BJournal%5D)">G*Power 3: a flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences.</a> Behavior Research Methods. 39 (2), 175-191 (2007).</li>
<li>Weiss, J. L., Frederiksen, J. W., Weisfeldt, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemodynamic+determinants+of+the+time-course+of+fall+in+canine+left+ventricular+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Hemodynamic determinants of the time-course of fall in canine left ventricular pressure.</a> Journal of Clinical Investigation. 58 (3), 751-760 (1976).</li>
<li>Faul, F., Erdfelder, E., Lang, A. G., Buchner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((G%2APower+3%3A+a+flexible+statistical+power+analysis+program+for+the+social%2C+behavioral%2C+and+biomedical+sciences%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Research+Methods%22%5BJournal%5D)">G*Power 3: a flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences.</a> Behavioral Research Methods. 39 (2), 175-191 (2007).</li>
<li>Jacoby, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+comparison+of+magnetic+resonance+imaging+and+conductance+microcatheter+in+the+evaluation+of+left+ventricular+function+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Basic+Research+in+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Direct comparison of magnetic resonance imaging and conductance microcatheter in the evaluation of left ventricular function in mice.</a> Basic Research in Cardiology. 101 (1), 87-95 (2006).</li>
<li>Georgakopoulos, D., Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+parallel+conductance+by+dual-frequency+conductance+catheter+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Estimation of parallel conductance by dual-frequency conductance catheter in mice.</a> The American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 279 (1), 443-450 (2000).</li>
<li>Calligaris, S. D., Ricca, M., Conget, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+stress+test+induced+by+dobutamine+and+monitored+by+cardiac+catheterization+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Cardiac stress test induced by dobutamine and monitored by cardiac catheterization in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (72), e50050(2013).</li>
<li>Abraham, D., Mao, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+Pressure-Volume+Loop+Analysis+Using+Conductance+Catheters+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Cardiac Pressure-Volume Loop Analysis Using Conductance Catheters in Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (103), e52942(2015).</li>
<li>Pearce, J. A., Porterfield, J. E., Larson, E. R., Valvano, J. W., Feldman, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accuracy+considerations+in+catheter+based+estimation+of+left+ventricular+volume%5BTitle%5D)+AND+%22Conference+proceedings+-+IEEE+engineering+in+medicine+and+biology+society%22%5BJournal%5D)">Accuracy considerations in catheter based estimation of left ventricular volume.</a> Conference proceedings - IEEE engineering in medicine and biology society. 2010, 3556-3558 (2010).</li>
<li>Nielsen, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+volume+measurement+in+mice+by+conductance+catheter%3A+evaluation+and+optimization+of+calibration%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Left ventricular volume measurement in mice by conductance catheter: evaluation and optimization of calibration.</a> The American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 293 (1), 534-540 (2007).</li>
<li>Townsend, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+Pressure+Volume+Loops+in+the+Mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse.</a> Journal of Visualized Experiments. (111), e53810(2016).</li>
<li>Barnabei, M. S., Palpant, N. J., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+genetic+background+on+ex+vivo+and+in+vivo+cardiac+function+in+several+commonly+used+inbred+mouse+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Genomics%22%5BJournal%5D)">Influence of genetic background on ex vivo and in vivo cardiac function in several commonly used inbred mouse strains.</a> Physiological Genomics. 42 (2), 103-113 (2010).</li>
<li>Oosterlinck, W., Vanderper, A., Flameng, W., Herijgers, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucose+tolerance+and+left+ventricular+pressure-volume+relationships+in+frequently+used+mouse+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedicine+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Glucose tolerance and left ventricular pressure-volume relationships in frequently used mouse strains.</a> Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 281312(2011).</li>
<li>Guo, X., Kono, Y., Mattrey, R., Kassab, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphometry+and+strain+distribution+of+the+C57BL%2F6+mouse+aorta%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Morphometry and strain distribution of the C57BL/6 mouse aorta.</a> The American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 283 (5), 1829-1837 (2002).</li>
<li>Weiss, R. M., Ohashi, M., Miller, J. D., Young, S. G., Heistad, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcific+aortic+valve+stenosis+in+old+hypercholesterolemic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Calcific aortic valve stenosis in old hypercholesterolemic mice.</a> Circulation. 114 (19), 2065-2069 (2006).</li>
</ol>

אין להצהיר על ניגוד אינטרסים.

כאן, אנו מספקים פרוטוקול כדי לנתח את תפקוד הלב in vivo בעכברים תחת הגדלת גירוי β-adrenergic. ההליך יכול לשמש כדי לטפל בשניהם, פרמטרים בסיסיים של תפקוד הלב ואת עתודה adrenergic (למשל, inotropy ו כרונוטרופיה) בעכברים מהונדסים גנטית או על התערבויות. היתרון הבולט ביותר של מדידות לולאת נפח לחץ (PVL) בהשוואה לאמצעים אחרים לקביעת תפקוד הלב הוא ניתוח של תפקוד לב מהותי, בלתי תלוי עומס. כל השיטות האחרות (למשל, MRI ואקוקרדיוגרפיה) יכולות רק להעריך פרמטרים תלויי עומס של תפקוד הלב ובמיוחד התכווצות הלב לא ניתן לקבוע באופן אמין. זה עוש...

מחלות לב וכלי דם משפיעות בדרך כלל על תפקוד הלב. בעיה זו מצביעה על החשיבות בהערכת תפקוד הלב המפורט של vivo במודלים של מחלות בעלי חיים. ניסויים בבעלי חיים מוקפים במסגרת של שלושת העקרונות המנחים של Rs (3Rs) (צמצום/מקד/החלפה). במקרה של הבנת פתולוגיות מורכבות המערבות תגובות מערכתיות (כלומר, מחלות לב וכלי דם) ברמה ההתפתחותית הנוכחית, האפשרות העיקרית היא לחדד את השיטות הזמינות. זיקוק יוביל גם לירידה במספרי בעלי החיים הנדרשים בשל פחות שונות, מה שמשפר את כוח הניתוח והמסקנות. בנוסף, שילוב של מדידות התכווצות לב עם מודלים בעלי חיים של מחלות לב כולל אלה המושרה על ידי גירוי נוירוהומורלי או על ידי עומס יתר בלחץ כמו פסים בתחום העורקים, אשר מחקה למשל קטכולאמין שונה / β-adrenergic רמות1,2,3,4, מספק שיטה חזקה למחקרים פרה קליניים. אם ניקח בחשבון כי השיטה מבוססת צנתר נשאר הגישה הנפוצה ביותר להערכה מעמיקה של התכווצות הלב5, אנו שואפים להציג כאן מדידה מעודנת של תפקוד הלב in vivo בעכברים על ידי לולאת נפח לחץ (PVL) מדידות במהלך גירוי β-adrenergic המבוסס על ניסיון קודם כולל הערכה של פרמטרים ספציפיים של גישה זו6, 7.
כדי לקבוע גישות פרמטרים המודינמיים לב הכוללים הדמיה או טכניקות מבוססות צנתר זמינים. שתי האפשרויות מלוות ביתרונות וחסרונות שיש לשקול בזהירות לשאלה המדעית המתאימה. גישות ההדמיה כוללות אקוקרדיוגרפיה והדמיה תהודה מגנטית (MRI); שניהם שימשו בהצלחה בעכברים. מדידות אקוקרדיוגרפיות כרוכות בעלויות ראשוניות גבוהות מבדיקה במהירות גבוהה הנדרשת לקצב הלב הגבוה של העכברים; זוהי גישה פשוטה יחסית לא פולשנית, אך היא משתנה בקרב מפעילים אשר באופן אידיאלי צריך להיות מנוסה זיהוי והדמיה של מבני לב. בנוסף, לא ניתן לבצע מדידות לחץ ישירות וחישובים מתקבלים משילוב של סדרי גודל ומדידות זרימה. מצד שני, יש לו את היתרון כי מספר מדידות ניתן לבצע על אותה חיה ותפקוד הלב ניתן לפקח למשל במהלך התקדמות המחלה. לגבי מדידת הנפח, ה- MRI הוא הליך תקן הזהב, אך בדומה לאקוקרדיוגרפיה, אין מדידות לחץ ישירות אפשריות וניתן להשיג רק פרמטרים תלויים בטעינה מראש8. גורמים מגבילים הם גם הזמינות, מאמץ הניתוח ועלויות התפעול. כאן שיטות מבוססות קטטר למדידת תפקוד הלב הן חלופה טובה המאפשרת בנוסף ניטור ישיר של לחץ תוך-לבבי וקביעת פרמטרים של התכווצות בלתי תלויה בעומס כמו עבודת שבץ גיוס מראש (PRSW)9. עם זאת, נפחי חדרית הנמדדים על ידי קטטר מוליכות לחץ (באמצעות קביעת מוליכות) קטנים יותר מאלה של ה- MRI אך הבדלי קבוצות נשמרים באותו טווח10. כדי לקבוע ערכי נפח אמינים, הכיול המתאים נדרש, שהוא צעד קריטי במהלך מדידות PVL. הוא משלב מדידות ex vivo של מוליכות דם ב cuvettes מכויל נפח (המרה של מוליכות לנפח) עם ניתוח in vivo עבור מוליכות מקבילה של שריר הלב במהלך הזרקת בולוס של תמיסת מלחהיפרטונית 11,12. מעבר לכך, מיקום הקטטר בתוך החדר והכיוון הנכון של האלקטרודות לאורך ציר האורך של החדר הם קריטיים ליכולת הזיהוי של השדה החשמלי שמסביב המיוצר על ידיהם. עדיין עם גודל מופחת של לב העכבר ניתן להימנע חפצים המיוצרים על ידי שינויים בכיוון תוך חדרי של הקטטר, אפילו בחדרים המורחבים5,10, אבל חפצים יכולים להתפתח תחת גירוי β-adrenergic6,13. בנוסף לשיטות ההולכה נראה כי פיתוח השיטה מבוססת האשפוז נמנעה מכללי הכיול, אך כאן ערכי הנפח מוערכים יתר עלהמידה 14,15.
מאז העכבר הוא אחד המודלים הקדם קליניים החשובים ביותר במחקר לב וכלי דם ואת β-עתודה אדנרגיית של הלב הוא עניין מרכזי בפיזיולוגיה לב ופתולוגיה, אנו מציגים כאן פרוטוקול מעודן כדי לקבוע בתפקוד הלב vivo בעכברים על ידי מדידות PVL במהלך גירוי β-adrenergic.

<table><tbody><tr><td>1.4F SPR-839 קטטר</td><td>Millar Instruments, ארה"ב</td><td>840-8111</td><td></td></tr><tr><td>מזרקים 1 מ"ל</td><td>בקטון דיקינסון, ארה"ב</td><td>מגבר ביו REF303172</td><td></td></tr><tr><td></td><td>ADInstruments, ארה"ב</td><td>FE231</td><td></td></tr><tr><td>מגבר גשר</td><td>ADInstruments, ארה"ב</td><td>FE221</td><td></td></tr><tr><td>סרום בקר אלבומין</td><td>רוט, גרמניה</td><td>8076.2</td><td></td></tr><tr><td>בופרנורפין הידרוכלוריד</td><td>באייר, גרמניה</td><td>קובטת</td> כיול 4007221026402 <td></td></tr><tr><td></td><td>מילר, ארה"ב</td><td>910-1049</td><td></td></tr><tr><td>מתמר לחץ דיפרנציאלי MPX</td><td>הוגו זקס אלקטרוניק- מכשיר הרווארד, גרמניה</td><td>סוג 39912</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים של דומונט #5/45</td><td>כלי מדע עדינים בע"מ</td><td>11251-35</td><td></td></tr><tr><td>דומונט מלקחיים #7B</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>11270-20</td><td></td></tr><tr><td>Graefe Forceps</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>11051-10</td><td></td></tr><tr><td>GraphPad פריזמה</td><td>תוכנת GraphPad</td><td>גרסה 8.3.0</td><td></td></tr><tr><td>EcoLab-PE-Micotube</td><td>Smiths, ארה"ב</td><td>004/310/168-1</td><td></td></tr><tr><td>Etomidate Lipuro</td><td>Braun, גרמניה</td><td>2064006</td><td></td></tr><tr><td>Excel</td><td>Microsoft</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>Ratiopharm, גרמניה</td><td>R26881</td><td></td></tr><tr><td>פלטה חמה ויחידת בקרה</td><td>Labotec, גרמניה</td><td>Hot Plate 062</td><td></td></tr><tr><td>Isofluran</td><td>Baxter, גרמניה</td><td>HDG9623</td><td></td></tr><tr><td>Isofluran Vapor</td><td>Abbot</td><td>Vapor 19.3</td><td></td></tr><tr><td>Isoprenalinhydrochloride</td><td>Sigma-Aldrich, ארה"ב</td><td>I5627</td><td></td></tr><tr><td>צינורות פוליאתן עדינים 0.61 מ"מ OD, 0.28 מ"מ ID</td><td>Smiths Medical International Ltd, UK</td><td>Ref. 800/100/100</td><td></td></tr><tr><td>MiniVent מאוורר לעכברים</td><td>Hugo Sachs Elektronik- Harvard Apparatus, גרמניה</td><td>Type 845</td><td></td></tr><tr><td>MPVS Ultra PVL System</td><td>Millar Instruments, ארה"ב</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>AppliChem, גרמניה</td><td>A3597</td><td></td></tr><tr><td>NaCl 0.9% איזוטוני</td><td>בראון, גרמניה</td><td>2350748</td><td></td></tr><tr><td>Pancuronium-bromide</td><td>Sigma-Aldrich, ארה"ב</td><td>BCBQ8230V</td><td></td></tr><tr><td>Perfusor 11 בנוסף</td><td>מכשירי הרווארד</td><td>מס' 70-2209</td><td></td></tr><tr><td>Powerlab 4/35 יחידת בקרה</td><td>ADInstruments, ארה"ב</td><td>PL3504</td><td></td></tr><tr><td>סט צריבה נטענת</td><td>Faromed, גרמניה</td><td>09-605</td><td></td></tr><tr><td>מספריים</td><td>כלי מדע עדינים בע"מ.</td><td>140094-11</td><td></td></tr><tr><td>מעבדת תוכנהתרשים 7 Pro</td><td>ADInstruments, ארה"ב</td><td>LabChart 7.3 Pro</td><td></td></tr><tr><td>Standard מזון עכבר</td><td>LASvendi GmbH, גרמניה</td><td>Rod18</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ סטריאו</td><td>Zeiss, גרמניה</td><td>Stemi 508</td><td></td></tr><tr><td>תפר כירורגי 8/0</td><td>סופרמה, גרמניה</td><td>Ch.B.03120X</td><td></td></tr><tr><td>ניקור ורידים-צינורית Venflon Pro Safty 20-gauge</td><td>בקטון דיקינסון, ארה"ב</td><td>393224</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים לקנולציה של כלי שיט</td><td>Fine Science Tools Inc.</td><td>00574-11</td><td></td></tr><tr><td>אמבט מים</td><td>תרמו פישר סיינטיפיק, ארה"ב</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מסנן מזרק (Filtropur S 0.45)</td><td>Sarstedt, גרמניה</td><td>Ref. 83.1826</td><td></td></tr></tbody></table>

תגובת לב לגירוי β-אדנרגיות שנקבע על ידי ניתוח לולאת נפח לחץ

Cardiac Response to &#946;-Adrenergic Stimulation Determined by Pressure-Volume Loop Analysis

קביעת תפקוד הלב היא ניתוח נקודת קצה חזק במודלים של בעלי חיים של מחלות לב וכלי דם על מנת לאפיין השפעות של טיפולים ספציפיים על הלב. בשל היתכנות של מניפולציות גנטיות העכבר הפך למודל החייתי היונקים הנפוץ ביותר לחקר תפקוד הלב ולחיפוש אחר מטרות טיפוליות פוטנציאליות חדשות. כאן אנו מתארים פרוטוקול כדי לקבוע את תפקוד הלב ב vivo באמצעות מדידות לולאה נפח לחץ וניתוח במהלך מצבים בסיסיים ותחת גירוי β-adrenergic על ידי עירוי תוך ורידי של הגדלת ריכוזים של isoproterenol. אנו מספקים פרוטוקול מעודן כולל תמיכה באוורור תוך התחשבות בלחץ חיובי של תפוגת קצה כדי לשפר השפעות שליליות במהלך מדידות חזה פתוח, ומשככי כאבים חזקים (Buprenorphine) כדי למנוע מתח שריר הלב בלתי נשלט מעורר על ידי כאב במהלך ההליך. כל זאת יחד התיאור המפורט של ההליך והדיון על מלכודות אפשריות מאפשר ניתוח לולאת נפח לחץ סטנדרטי מאוד וניתן לשחזור, ומפחית את הדרת בעלי החיים מהחבורה הניסיונית על ידי מניעת הטיה מתודולוגית אפשרית.

מדידת לולאת נפח הלחץ (PVL) היא כלי רב עוצמה לנתח פרמקודינמיקה לבבית של תרופות ולחקור את פנוטיפ הלב של מודלים עכבר מהונדס גנטית בתנאים נורמליים ופתולוגיים. הפרוטוקול מאפשר הערכה של רזרבה β-אדנרגיות לב במודל העכבר למבוגרים. כאן אנו מתארים שיטת חזה פתוח תחת הרדמה איזופלורנית בשילוב עם buprenorphine (כאבים) ופנקורוניום (מרפה שרירים), המתמקדת בתגובת הלב לגירוי β-אדנרגני על ידי הטמעת ריכוזי איזופרוטרנול באמצעות צנתר וריד הירך. חלק מהנתונים הייצוגיים המוצגים בפרוטוקול זה נגזרים מעכברים זכרים מסוג פראי C57Bl6/N<strong class="xfi...

כאן אנו מתארים ניתוח לולאת לחץ לב תחת מינונים הולכים וגדלים של איזופרוטרנול תוך ורידי כדי לקבוע את תפקוד הלב המהותי ואת המילואים β-adrenergic בעכברים. אנו משתמשים בגישה שונה של חזה פתוח למדידות לולאת נפח הלחץ, שבה אנו כוללים אוורור עם לחץ חיובי של תפוגת קצה.

Determination of the cardiac function is a robust endpoint analysis in animal models of cardiovascular diseases in order to characterize effects of ...

הגישה שלנו בחזה הפתוח, שבה אנו כוללים אוורור עם לחץ חיובי לתפוגת קצה, היא משמעותית להערכה וניתוח תפקוד הלב ב vivo, ואת הגידול בגירוי בטא-adrenergic. ניתן להשתמש בהליך כדי לטפל הן בפרמטרים הבסיסיים של תפקוד לב בלתי תלוי בעומס, והן בשמורת הבטא-אדנרגיות בעכברים מהונדסים גנטית או בהתערבויות. לאחר אישור חוסר תגובה לרפלקס הדוושה, לחטא את האיבר האחורי השמאלי של העכבר מרדים עם 70%אתנול ולעשות חתירה לחשוף את וריד הירך השמאלי.פיצוץ העורק האפיגסטרי והווריד עם צריבה. כדי לראות טוב יותר את וריד הירך, שדה הראייה משתרע על ידי תפר דרך הבטן. לאחר מכן, תיל ממוקם דיסטלי לגישה קטטר, כדי ligate וריד הירך.מעבירים תפר מתחת לווריד הירך, ומכינים קשר גולגולתי לאתר הדקירה. לנקב את וריד הירך עם צינור מיקרו מוכן מחובר מזרק 1 מיליליטר ולאבטח את הצינור בתוך הכלי עם התפר קשרים. כדי לנטרל כל אובדן נוזלים, השתמש במשאבת מזרק אוטומטית כדי להחדיר 0.9% נתרן כלורי, בתוספת 12.5% אלבומין, בקצב עירוי מיקרוליטר 15, לחות הרקמה החשופה עם 0.9% נתרן כלורי מחומם מראש.כדי לגשת לבית החזה, לשטוף את בית החזה עם 70%אתנול, ולעורר את העור ממש מתחת לתהליך xiphoid. הפרד בבוטות את שרירי החזה מקיר החזה, והשתמש במלקחיים כדי להרים את תהליך xiphoid כדי לאפשר את דופן החזה לחתוך, עד הסרעפת גלויה לחלוטין. יש להסית את הסרעפת מלמטה כדי לחשוף את פסגת הלב, ולהשתמש במלקחיים כדי להסיר בזהירות את קרום הלב.בצע costotomy מוגבל בצד שמאל, ולהעביר תפר מתחת לווריד הפרשים הנחות כדי לאפשר הפחתת עומס במורד הזרם. באמצעות צינורית 25 מד, לנקב בעדינות את פסגת הלב, ולהחליף את הצינורית עם קטטר נפח לחץ, עד שכל האלקטרודות נמצאות בתוך החדר. לאחר מכן, להתאים בעדינות את המיקום של הקטטר עד לולאות בצורת מלבן מתקבלים.כדי לרכוש מדידות לולאה נפח לחץ, לבצע ניתוח מקוון של הפרמטרים תפקוד הלב של עניין, ולחכות עד תפקוד לב מצב יציב מתקבל. עצור את מכונת ההנשמה במצב התפוגה הסופי, ורשום את הפרמטרים הבסיסיים. לאחר 3 עד 5 שניות, השתמש במלקחיים כדי להרים את התפר מתחת לווריד הפרשים הנחות כדי להשיג פרמטרים עצמאיים טרום עומס, ולהדליק את מכונת ההנשמה.המתן לפחות 30 שניות לחסימה השנייה עד שהפרמטרים המודינמיים יתייצבו. לאחר קבלת המדידה בתנאים בסיסיים, הר מזרק טעון איזופרוטרנול על משאבת המזרק. המתן לפחות שתי דקות, עד לתפקוד לב יציב חדש.לפני הפסקת מכונת ההנשמה בתנוחת תפוגת הקצה, ורישום הפרמטרים הבסיסיים. לאחר 3 עד 5 שניות, הרם את התפר מתחת לווריד הפרשים הנחות כדי להשיג פרמטרים עצמאיים לטעינה מראש, ולחכות לפחות 30 שניות לחסימה השנייה. לאחר מכן הר את המזרק המכיל את ריכוז האיזופרוטרנול הבא, וחזור על קו הבסיס, וטען מראש הקלטות פרמטרים עצמאיים.כדי לבצע כיול מוליכות מקבילה, לאחר מדידת תגובת המינון האחרונה של איזופרוטרנול, חבר מזרק טעון עם פתרון 15%נתרן כלורי לסלסול הירך, והחדיר בזהירות 5 מיקרוליטרים של הפתרון ההיפרטוני עד לולאת נפח הלחץ זזה מעט ימינה. המתן עד שהלולאות יחזרו למצב היציב, לפני שתעצור את מכונת ההנשמה עם תפוגת-הקצה, ומיד הזריקו בולוס 10 מיקרוליטר של 15% נתרן כלורי. לאחר מכן בדוק אם לולאת נפח הלחץ התרחבה במידה רבה, והוסטה ימינה.כדי לבצע יחס מוליכות לנפח, המתן 5 דקות עד שבולוס מלוחים היפרטוני מדולל לחלוטין לפני הסרת הצנתר, ושימוש במזרק 1 מיליליטר, מצויד ב צינורית 21 מד כדי להסיר לפחות 600 מיקרוליטרים של דם מהחיל השמאלי של הלב הפועם. לאחר מכן העבירו את הדם לכיול מחמם מראש באמבט מים של 37 מעלות צלזיוס, עם צילינדרים בנפח ידוע, והכניסו את הצנתר בנפח הלחץ למרכז בכל גליל כדי לאפשר הקלטה של המוליך. באמצעות שיטת מדידת לולאת לחץ-נפח חזה פתוחה זו, אם הקטטר ממוקם כראוי בתוך החדר, מחזור לב מלא יוצג על ידי לולאת לחץ-נפח בצורת מלבני.כפי שניתן להמחיש, systole מתחיל עם שלב של התכווצות איזובולומטרית, שבמהלכו שני שסתומי הלב סגורים. כאשר לחץ החדר, עולה על הלחץ אבי העורקים, שסתום אבי העורקים נפתח, ודם נשאב לתוך אבי העורקים במהלך שלב הפליטה. לאחר מכן, כאשר הלחץ אבי העורקים עולה על הלחץ בחדר, שסתום אבי העורקים נסגר, דיאסטולה מתחיל.במהלך ההרפיה איזובולומטרית, לחץ החדר יורד, עד לחץ האיתוזדורים עולה על הלחץ בחדר, ואת המסתם המיטרלי נפתח. מילוי דיאסטולי פסיבי, המאופיין ביחסי לחץ-נפח לחץ-נפח סופ-דיאסטוליים מתרחשים עד תחילת מחזור הלב הבא. מאז הוא מסוגל לקבוע תפקוד הלב ללא תלות preload, ניתוח נפח לחץ יכול לספק תובנה מפורטת על תפקוד הלב, התכווצות הלב.לדוגמה, בניתוח זה isoproterenol גרם השפעה משמעותית על כל תפקוד לב נמדד, פרמטר התכווצות הלב. לעומת זאת, ירידה בפרמטרים דיאסטוליים נצפתה בתגובה, הגדלת ריכוזי isoproterenol. מיקום צנתר מדויק בתוך החדר השמאלי, הוא חיוני כדי להשיג לולאות לשחזור ללא חפצים.כדי לייעל את מיקום הצנתר, אנו מעדיפים את הגישה החזה הפתוח. לאחר מדידות לולאת PV, אנדיזה אלומטרית ניתן לקבוע, ורקמות ניתן לבודד, כדי לזהות שינויים מולקולריים והיסטופתולוגיים, הנגרמים על ידי טיפולים, או שינויים גנטיים. טכניקה זו סוללת את הדרך לנתח עתודה בטא-adrenergic במודלים עכבר בתנאים נורמליים ופתולוגיים וניתן להשתמש בו כתבנית לבדיקת גירויים אחרים.

cardiac-response-to-adrenergic-stimulation-determined-pressure-volume

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

רוב המחקרים הכוללים את מנגנון לנגנדורף משתמשים במודלים של בעלי חיים קטנים בשל המורכבות המוגברת של מערכות עבור יונקים גדולים יותר. אנו מתארים מערכת לנגנדורף למודלים של בעלי חיים גדולים המאפשרת שימוש במגוון מינים, כולל בני אדם, ורכישת נתונים קלה יחסית.

מערכת העבודה לב מבודדת למודלים בבעלי חיים גדולים

מאמר זה מתאר את מדידת תפקוד החדר השמאלי של העכברים באמצעות ניתוח לחץ/נפח בקצב לב שונה.

צנתור לב בעכברים כדי למדוד את יחסי נפח לחץ: חקירת אפקט Bowditch

ניתוח לולאת לחץ-נפח לב הוא הדרך המקיפה ביותר למדוד את תפקוד הלב בלב שלם. אנו מתארים טכניקה לביצוע וניתוח לולאות נפח לחץ לב, באמצעות צנתרי מוליכות.

לחץ-נפח לב ניתוח לולאה באמצעות מוליכות קטטרים בעכברים

כאן אנו מציגים פרוטוקול להערכת תפקוד הלב-ריאה בחזירים ערים, במנוחה ובמהלך פעילות גופנית מדורגת על הליכון. מכשור כרוני מאפשר מדידות המודינמיות חוזרות ונשנות שאינן מושפעות מחומרי הרדמה קרדיו-דיכאוניים.

מיקום כירורגי של קטטרים לטווח ארוך בדיקת תרגיל לב וכלי דם ב חזירים

כתב יד זה מתאר פרוטוקול מפורט לאיסוף נתונים לחץ-נפח מהעכבר.

מדידת לולאות נפח לחץ העכבר

ניתן להשתמש במודלים מבודדים של לב עובד כדי למדוד את ההשפעה של תנאי העמסה, קצב לב ותרופות על ביצועי שריר הלב וצריכת החמצן. אנו מתארים שיטות להכנת מודל עבודה של לב שמאל של מכרסמים המאפשר מחקר של ביצועים סיסטוליים ודיאסטוליים וצריכת חמצן בתנאים שונים.

מכרסם עבודת לב דגם לחקר ביצועי שריר לב ואת צריכת חמצן

מוצג כאן פרוטוקול להערכת תפקוד הלב הדו-חדרי בעכברים על ידי יצירת לולאות נפח לחץ (PV) מהחדר הימני והשמאלי באותו בעל חיים באמצעות צנתור חזה סגור. ההתמקדות היא בהיבט הטכני של ניתוח ורכישת נתונים.

הערכה דו-חדרית של תפקוד הלב ולולאות נפח לחץ על ידי צנתור חזה סגור בעכברים

כאן אנו מציגים גישה של חזה סגור להקלטות לולאת נפח לחץ דו-חדרית המבוססות על אשפוז בחזירים עם תפקוד לקוי חריף של החדר הימני.

סגור חזה Biventricular לחץ-נפח לולאה הקלטות עם צנתרי כניסה במודל חזירי

גישה לא פולשנית אמינה להערכה תפקודית של הלב התורם במהלך זליגת לב נורמותרמית (NESP) לוקה בחסר. להלן נתאר פרוטוקול להערכת ex situ של ביצועי שריר הלב באמצעות אקוקרדיוגרפיה אפיקרדיאלית ושיטת קטטר הולכה.

הערכה תפקודית של הלב התורם במהלך זליגת Ex Situ : תובנות מלולאות לחץ-נפח ואקוקרדיוגרפיה של פני השטח

הפרוטוקול הנוכחי מתאר השגת הקשר לחץ-נפח באמצעות קצב טרנס-וושט, המשמש כלי רב ערך בהערכת תפקוד דיאסטולי במודלים עכבריים של אי ספיקת לב.

הליך מבוקר קצב להערכת תפקודים דיאסטוליים תלויי קצב לב במודלים של אי ספיקת לב מורין

למדו לבצע ניתוח לולאת נפח לחץ בחזה פתוח בעכברים לבדיקת תפקוד לב פנימי ורזרבה β-אדנרגית. שיטה זו מאפשרת מדידות מדויקות של חוזק כיווץ הלב ופרמטרים דיאסטוליים בניסויים פיזיולוגיים.

תגובת לב לגירוי β-אדנרגיות שנקבע על ידי ניתוח לולאת נפח לחץ

גלה סרטונים נוספים