Name: Monitoraggio dellelettrocardiogramma in tempo reale durante lallenamento sul tapis roulant nei topi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-05-05T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 45 s
Description: Scopri il monitoraggio ECG in tempo reale durante l'allenamento su tapis roulant nei topi. Questo metodo permette di studiare gli effetti dell'esercizio sull'elettrofisiologia cardiaca e le aritmie ereditarie.

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Questo lavoro è stato sostenuto dalla Fondazione tedesca per la ricerca (DFG; Clinician Scientist Program in Vascular Medicine (PRIME), MA 2186/14-1 a P. Tomsits), il Centro tedesco per la ricerca cardiovascolare (DZHK; 81X2600255 a S. Clauss), la Fondazione Corona (S199/10079/2019 a S. Clauss) e l'ERA-NET sulle malattie cardiovascolari (ERA-CVD; 01KL1910 a S. Clauss). I finanziatori non hanno avuto alcun ruolo nella preparazione dei manoscritti.

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Le attuali linee guida raccomandano un'attività fisica regolare in quanto è stato dimostrato che è un importante modificatore dei fattori di rischio cardiovascolare30. C'è anche un crescente numero di prove che un'attività fisica moderata può proteggere dalla fibrillazione atriale (FA) sia nella prevenzione primaria che secondaria 31,32,33. Al contrario, gli atleti di resistenza come i maratoneti hanno un...

L'attività fisica regolare è importante per una vita sana. Alcune condizioni cardiovascolari, tuttavia, portano a situazioni in cui questo accordo di buon senso è almeno discutibile. Nei pazienti con miocardite, i dati attuali mostrano anche effetti avversi dell'esercizio e, quindi, si raccomanda di mettere in pausa tutto l'esercizio per un certo periodo in questi pazienti 1,2,3. In altre malattie cardiovascolari (CVD) come le sindromi da aritmia ereditaria esiste relativamente meno evidenza sul livello appropriato di esercizio 4,5,6,7, rendendo la consulenza clinica in questi casi, soprattutto per i pazienti giovani e fisicamente attivi, molto impegnativa.
Il rimodellamento avverso che porta a una riduzione della contrattilità e dell'insufficienza cardiaca e il rimodellamento proaritmogeno che porta ad aritmie e morte cardiaca improvvisa sono stati suggeriti come segni distintivi degli effetti dannosi associati all'esercizio fisico sul cuore8. Un gran numero di studi indica effetti benefici dell'esercizio moderato su un ampio spettro di malattie diverse 9,10. Un allenamento esteso, tuttavia, può avere effetti dannosi sul cuore che portano ad aritmie soprattutto in atleti altrimenti sani11. Sebbene i processi di rimodellamento strutturale che portano a una produzione di substrato proaritmico vulnerabile possano essere alla base di questa situazione paradossale, come dimostrato nei maratoneti12, i meccanismi specifici del rimodellamento avverso correlato all'esercizio fisico sia nelle persone sane che nei pazienti con malattie cardiovascolari rimangono in gran parte sconosciuti.
Negli animali, specialmente nei topi, sono stati sviluppati diversi modelli adatti per imitare una vasta gamma di malattie cardiovascolari13,14. Inoltre, vari modelli di esercizio e protocolli di allenamento sono stati stabiliti nei topi 15,16,17, tra cui l'allenamento motorizzato su tapis roulant, la corsa volontaria su ruote (VWR) e il nuoto17,18. La valutazione dell'elettrofisiologia cardiaca mediante monitoraggio ECG dipende classicamente da una connessione diretta tra l'animale e una sorta di dispositivo di rilevamento. Pertanto, o gli animali devono essere anestetizzati, ad esempio, per ottenere registrazioni ECG usando elettrodi affilati19, o gli animali devono essere immobilizzati da un contentore 20, o la qualità dei dati è ridotta a causa di artefatti di movimento, ad esempio, quando si utilizzano elettrodi di zampa21 o piattaforme conduttive 22 che consentono solo l'analisi di base. Pertanto, nessuno degli approcci sopra menzionati è compatibile con i protocolli di allenamento e di conseguenza impedisce studi sui meccanismi legati all'esercizio che portano a un rimodellamento avverso nei topi. I dispositivi di telemetria impiantabili possono superare questi ostacoli e sono oggi lo strumento più potente e il gold standard per valutare l'elettrofisiologia murina in vivo in animali coscienti e in movimento23,24. Le attuali soluzioni hardware di telemetria sono state sviluppate per monitorare i topi nelle loro gabbie25,26 e comunemente richiedono che un ricevitore sia posizionato sotto la gabbia per l'acquisizione dei dati, rendendo così difficile il monitoraggio in tempo reale al di fuori di queste circostanze. Qui forniamo un approccio per studiare gli effetti dell'esercizio fisico sull'elettrofisiologia cardiaca e sull'aritmogenesi mediante registrazione ECG in tempo reale durante l'allenamento sul tapis roulant nei topi utilizzando dispositivi di telemetria impiantati. Tutti i parametri ottenuti sono stati analizzati come precedentemente descritto da Tomsits et al.23.

<table><tbody><tr><td>Ago calibro 14</td><td>Sterican</td><td>584125</td><td></td></tr><tr><td>Qualsiasi topo</td><td>, ad es. Jackson Laboratories</td><td></td><td></td></tr>, <tr><td>Bepanthen</td><td>Bayer,</td><td>1578675</td><td></td></tr><tr><td>Carprofene 0,005 mg/&micro; L</td><td>Zoetis</td><td>53716-49-7</td><td></td></tr><tr><td>Data Exchange Matrix 2.0 (MX2)</td><td>Data Science International</td><td></td><td>Gestisce la comunicazione tra gli impianti di telemetria PhysioTel e PhysioTel HD e il computer di acquisizione.</td></tr><tr><td>Enrofloxacina 25 mg/ml</td><td>Baytril</td><td>400614.00.00</td><td></td></tr><tr><td>Fentanyl 0,5 mg/10 mL</td><td>Braun Melsungen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pinze fini</td><td>Fine Science Tools</td><td>11295-51</td><td></td></tr><tr><td>Tapis roulant a cinque corsie per mouse</td><td>Panlab - Harvard Apparatus</td><td>76-0896</td><td>Include unità tapis roulant, unità di controllo touchscreen, una spugna e</td></tr><tr><td>cavi Forbici per l'iride</td><td>Strumenti per la scienza fine</td><td>14084-08</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurano 1 mL/mL</td><td>Cp-Pharma</td><td>31303</td><td></td></tr><tr><td>Sistema di vaporizzazione dell'isoflurano</td><td>Hugo Sachs Elektronik</td><td>34-0458, 34-1030, 73-4911, 34-0415, 73-4910</td><td>Include una camera di induzione, un'unità di evacuazione del gas e filtri al carbone</td></tr><tr><td>LabChart Pro 8.1.16</td><td>ADInstruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Magnet</td><td>Data Science International</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Circuito Bain modificato</td><td>Hugo Sachs Elektronik</td><td>73-4860</td><td>Include una maschera per anestesia per topi</td></tr><tr><td>Connettori modulari</td><td>Data Science International</td><td></td><td>Cavi di collegamento tra ricevitore, interfaccia di segnale e matrice 2.0 (MX2)</td></tr><tr><td>Novafil s 5-0</td><td>Medtrocin/Covidien</td><td>88864555-23</td><td></td></tr><tr><td>Octal BioAmp</td><td>ADInstruments</td><td>FE238-0239</td><td>Amplificatore per ECG di superficie di registrazione</td></tr><tr><td>Octenisept</td><td>Sch&uuml; lke</td><td>121418</td><td></td></tr><tr><td>Oxygen 5 L</td><td>Linde</td><td></td><td>2020175 Include un regolatore di pressione</td></tr><tr><td>Trasmettitore PhysioTel ETA-F10</td><td>Data Science International</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ricevitore PhysioTel RPC-1</td><td>Data Science International</td><td></td><td>Ricevitore di segnale</td></tr><tr><td>Ponemah 6.42</td><td>Data Science International</td><td></td><td>Software di analisi ECG</td></tr><tr><td>Powerlab</td><td>ADInstruments</td><td>3516-1277</td><td>Dispositivo hardware per l'acquisizione ECG Suface. Include elettrodi ECG</td></tr><tr><td>Prism 8.0.1</td><td>Graph Pad Radio</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Device (Sony AF/AM)</td><td>Sony</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Signal Interface</td><td>Data Science International</td><td></td><td>Acquisisce e sincronizza i segnali digitali con i dati di telemetria in Ponemah v6.x.</td></tr><tr><td>Forbici a molla</td><td>Fine Science Tools</td><td>91500-09</td><td></td></tr><tr><td>Piattaforma chirurgica</td><td>Kent Scientific</td><td>SURGI-M</td><td></td></tr><tr><td>Tergazyme 1%</td><td>Alconox</td><td>13051.0</td><td>Soluzione di pulizia commerciale</td></tr><tr><td>Pinzette</td><td>Kent</td><td>Scientific INS600098-2</td><td></td></tr></tbody></table>

monitoraggio dell'elettrocardiogramma in tempo reale durante l'allenamento sul tapis roulant nei topi

Real-Time Electrocardiogram Monitoring During Treadmill Training in Mice

L'esercizio fisico regolare è un importante contributo alla salute cardiovascolare, influenzando vari processi metabolici ed elettrofisiologici. Tuttavia, in alcune malattie cardiache come le sindromi da aritmia ereditaria, ad esempio la cardiomiopatia aritmogena (ACM) o la miocardite, l'esercizio fisico può avere effetti negativi sul cuore portando a una produzione di substrato proaritmogenico. Attualmente, i meccanismi molecolari alla base del rimodellamento proaritmogeno correlato all'esercizio fisico sono in gran parte sconosciuti, quindi non è chiaro quale frequenza, durata e intensità dell'esercizio possano essere considerate sicure nel contesto della malattia.
Il metodo proposto permette di studiare gli effetti proaritmici/antiaritmici dell'esercizio fisico combinando l'allenamento sul tapis roulant con il monitoraggio in tempo reale dell'ECG. I dispositivi di telemetria impiantabili vengono utilizzati per registrare continuamente l'ECG di topi che si muovono liberamente per un periodo fino a 3 mesi sia a riposo che durante l'allenamento sul tapis roulant. Il software di acquisizione dati con i suoi moduli di analisi viene utilizzato per analizzare i parametri ECG di base come la frequenza cardiaca, la durata dell'onda P, l'intervallo PR, l'intervallo QRS o la durata del QT a riposo, durante e dopo l'allenamento. Inoltre, vengono valutati i parametri di variabilità della frequenza cardiaca (HRV) e l'insorgenza di aritmie. In breve, questo manoscritto descrive un approccio passo-passo per esplorare sperimentalmente gli effetti indotti dall'esercizio fisico sull'elettrofisiologia cardiaca, incluso il potenziale rimodellamento proaritmogeno nei modelli murini.

A seconda dei singoli obiettivi di ricerca, l'analisi successiva dei dati di telemetria ottenuti differirà notevolmente. Qui, dimostriamo la fattibilità del metodo ottenendo dati di buona qualità registrati durante i periodi di allenamento e forniamo risultati esemplari di ECG e analisi della variabilità della frequenza cardiaca prima, durante e dopo l'allenamento. I dati sono presentati come media ± errore standard di media (SEM), tutte le analisi statistiche sono state condotte con un software statistico adeguato (vedi...

L'elettrocardiogramma (ECG) è la variabile chiave per comprendere l'elettrofisiologia cardiaca. L'esercizio fisico ha effetti benefici ma può anche essere dannoso nel contesto delle malattie cardiovascolari. Questo manoscritto fornisce un metodo di registrazione dell'ECG in tempo reale durante l'esercizio, che può servire a studiare i suoi effetti sull'elettrofisiologia cardiaca nei topi.

Monitoraggio dell'elettrocardiogramma in tempo reale durante l'allenamento sul tapis roulant nei topi

Regular physical exercise is a major contributor to cardiovascular health, influencing various metabolic as well as electrophysiological processes. ...

La valutazione in tempo reale delle proprietà elettrofisiologiche marine durante l'addestramento è stata finora impegnativa. Questo protocollo fornisce un approccio per superare questo problema consentendo il monitoraggio ECG in tempo reale prima, durante e dopo l'allenamento sul tapis roulant. La combinazione di allenamento sul tapis roulant e monitoraggio ECG in tempo reale consente di acquisire nuove informazioni sulla relazione tra esercizio fisico e aritmie, specialmente nelle sindromi da aritmia ereditaria utilizzando modelli murini transgenici.Il metodo in sé è semplice, ma richiede un'attenta attenzione durante l'impianto del trasmettitore e il posizionamento dei cavi elettrici per garantire un buon rapporto segnale/rumore. Aparna Chivukula e Kavi Raj Chataut, due dottorandi nel mio laboratorio, dimostreranno la procedura. Attivare il trasmettitore posizionando il magnete in dotazione nelle immediate vicinanze.Dopo l'attivazione, testare il segnale dal trasmettitore utilizzando un dispositivo radio alla frequenza AM di 530 hertz, un segnale acustico acuto e chiaro indica che il trasmettitore è attivato, mentre un trasmettitore inattivato non emette alcun segnale. Accendi il tapis roulant. Imposta la pendenza del tapis roulant, la velocità e l'intensità dello shock secondo il protocollo di allenamento.Premere su Impostazioni nell'unità di controllo e selezionare Grid Test. Si apre una schermata di selezione delle dimensioni della griglia. Seleziona Mouse.Premere su Start per iniziare il test d'urto. Per iniziare il test, confermare l'avviso toccando lo schermo. Posizionare la parte conduttiva dell'accessorio in spugna fornito con il tapis roulant sulla griglia del tapis roulant.Posizionalo fino a quando la parola pass" appare sullo schermo. Prova tutte le griglie in questo modo. Il test terminerà automaticamente dopo che tutte le corsie lo hanno superato con successo, ma può essere fermato in qualsiasi momento dall'utente premendo il pulsante Stop.Per continuare con il test di pulizia, premere Start e attendere l'esecuzione del test. Trasferire l'animale nello scompartimento di corsa. Posizionare il ricevitore del segnale sulla scatola trasparente e collegare il ricevitore del segnale tramite il cavo di collegamento al sistema di acquisizione dati, che consiste in una matrice di scambio dati e un'interfaccia di segnale, che a sua volta si collega a un computer con il software di acquisizione in esecuzione per visualizzare il segnale ECG durante l'esperimento.Premere Start per accedere alla modalità di esecuzione. Al termine, rimuovere il ricevitore del segnale dalla scatola trasparente e riposizionarlo sotto la gabbia come mostrato. Spegnere il tapis roulant per evitare urti indesiderati.Sono stati ottenuti dati elettrocardiografici con onde P, Q, R, S e T chiare negli animali durante l'allenamento. La frequenza cardiaca aumenta a circa 800 battiti al minuto quando l'animale si sta allenando e gradualmente recupera verso il basale dopo l'allenamento. L'intervallo PR, la durata del QRS e gli intervalli QTc si accorciano sotto stress e, una volta terminato lo stress, tornano alla linea di base.Il rilevamento di episodi di tachicardia e bradicardia mostra ritmo sinusale al basale e tachicardia sinusale durante l'allenamento. La frequenza cardiaca aumenta durante l'allenamento e ritorna gradualmente al basale post-allenamento. Questa tendenza può anche essere visualizzata dall'intervallo RR mediano.Una deviazione standard comparabile degli intervalli RR è stata ottenuta al basale e durante l'addestramento mediante annotazione RR automatizzata, dimostrando la qualità dei dati. Uno dei passaggi più critici è il posizionamento del ricevitore del segnale sulla scatola trasparente per garantire un buon rapporto segnale / rumore.

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Stimolazione elettrica programmata nei topi

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L&#39;ecocardiografia transtoracica in topi

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L&#39;impianto di trasmettitori Radiotelemetry Cedendo dati su ECG, frequenza cardiaca, temperatura corporea e attività di movimento libero topi di laboratorio

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Valutazione della captazione nanoparticelle nei tumori in tempo reale utilizzando intravitale Imaging

Scopri il monitoraggio ECG in tempo reale durante l'allenamento su tapis roulant nei topi. Questo metodo permette di studiare gli effetti dell'esercizio sull'elettrofisiologia cardiaca e le aritmie ereditarie.

Monitoraggio dell'elettrocardiogramma in tempo reale durante l'allenamento sul tapis roulant nei topi

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