Name: Pomiar pętli głośności ciśnienia w myszy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 15 s
Description: Poznaj metodę pomiaru pętli ciśnienia-głośności w myszy do oceny funkcji serca. Technika ta umożliwia szczegółową analizę czynności skurczowej i badanie wpływu manipulacji genetycznych na fizjologię kardiologiczną.

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

Autor chciałby podziękować za dofinansowanie z NHLBI (K08 HL102066 i R01 HL114832).

<ol><li>Mozaffarian, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+disease+and+stroke+statistics--2015+update%3A+a+report+from+the+American+Heart+Association%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Heart disease and stroke statistics--2015 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 131 (4), e29-e322 (2015).</li>
<li>Katz, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+altered+inotropy+and+lusitropy+on+ventricular+pressure-volume+loops%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Influence of altered inotropy and lusitropy on ventricular pressure-volume loops.</a> J Am Coll Cardiol. 11 (2), 438-445 (1988).</li>
<li>Kass, D. A., Maughan, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+%26%2334%3BEmax%26%2334%3B+to+pressure-volume+relations%3A+a+broader+view%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">From &#34;Emax&#34; to pressure-volume relations: a broader view.</a> Circulation. 77 (6), 1203-1212 (1988).</li>
<li>Georgakopoulos, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+murine+left+ventricular+pressure-volume+relations+by+miniaturized+conductance+micromanometry%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">In vivo murine left ventricular pressure-volume relations by miniaturized conductance micromanometry.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 274 (4 Pt 2), H1416-H1422 (1998).</li>
<li>Kass, D. A., Hare, J. M., Georgakopoulos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Murine+cardiac+function%3A+a+cautionary+tail%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Murine cardiac function: a cautionary tail.</a> Circ Res. 82 (4), 519-522 (1998).</li>
<li>Feldman, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+a+mouse+conductance+system+to+determine+LV+volume%3A+comparison+to+echocardiography+and+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Validation of a mouse conductance system to determine LV volume: comparison to echocardiography and crystals.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 279 (4), H1698-H1707 (2000).</li>
<li>Baan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+measurement+of+left+ventricular+volume+in+animals+and+humans+by+conductance+catheter%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Continuous measurement of left ventricular volume in animals and humans by conductance catheter.</a> Circulation. 70 (5), 812-823 (1984).</li>
<li>Salo, R. W., Wallner, T. G., Pederson, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+ventricular+volume+by+intracardiac+impedance%3A+theoretical+and+empirical+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Measurement of ventricular volume by intracardiac impedance: theoretical and empirical approaches.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 33 (2), 189-195 (1986).</li>
<li>Wei, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volume+catheter+parallel+conductance+varies+between+end-systole+and+end-diastole%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Volume catheter parallel conductance varies between end-systole and end-diastole.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 54 (8), 1480-1489 (2007).</li>
<li>Kutty, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+admittance+computed+left+ventricular+volumes+against+real-time+three-dimensional+echocardiography+in+the+porcine+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Validation of admittance computed left ventricular volumes against real-time three-dimensional echocardiography in the porcine heart.</a> Exp Physiol. 98 (6), 1092-1101 (2013).</li>
<li>Kottam, A., Dubois, J., McElligott, A., Henderson, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+approach+to+admittance+to+volume+conversion+for+ventricular+volume+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22Conf+Proc+IEEE+Eng+Med+Biol+Soc%22%5BJournal%5D)">Novel approach to admittance to volume conversion for ventricular volume measurement.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 2514-2517 (2011).</li>
<li>Meyers, T. A., Townsend, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+right+ventricular+fibrosis+and+reduction+in+biventricular+cardiac+reserve+in+the+dystrophin-deficient+mdx+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Early right ventricular fibrosis and reduction in biventricular cardiac reserve in the dystrophin-deficient mdx heart.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 308 (4), H303-H315 (2015).</li>
<li>Townsend, D., Yasuda, S., Li, S., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emergent+dilated+cardiomyopathy+caused+by+targeted+repair+of+dystrophic+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Emergent dilated cardiomyopathy caused by targeted repair of dystrophic skeletal muscle.</a> Mol Ther. 16 (5), 832-835 (2008).</li>
<li>Townsend, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+administration+of+micro-dystrophin+restores+cardiac+geometry+and+prevents+dobutamine-induced+cardiac+pump+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Systemic administration of micro-dystrophin restores cardiac geometry and prevents dobutamine-induced cardiac pump failure.</a> Mol Ther. 15 (6), 1086-1092 (2007).</li>
<li>Strakova, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dystrobrevin+increases+dystrophin%27s+binding+to+the+dystrophin-glycoprotein+complex+and+provides+protection+during+cardiac+stress%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Dystrobrevin increases dystrophin's binding to the dystrophin-glycoprotein complex and provides protection during cardiac stress.</a> J Mol Cell Cardiol. 76, 106-115 (2014).</li>
<li>Yasuda, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dystrophic+heart+failure+blocked+by+membrane+sealant+poloxamer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Dystrophic heart failure blocked by membrane sealant poloxamer.</a> Nature. 436 (7053), 1025-1029 (2005).</li>
<li>Townsend, D., Daly, M., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+dystrophin+loss+and+genetic+reconstitution+establish+a+molecular+link+between+dystrophin+and+heart+performance+during+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Age-dependent dystrophin loss and genetic reconstitution establish a molecular link between dystrophin and heart performance during aging.</a> Mol Ther. 19 (10), 1821-1825 (2011).</li>
<li>Townsend, D., Yasuda, S., McNally, E., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+pathophysiological+mechanisms+of+cardiomyopathy+in+hearts+lacking+dystrophin+or+the+sarcoglycan+complex%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Distinct pathophysiological mechanisms of cardiomyopathy in hearts lacking dystrophin or the sarcoglycan complex.</a> FASEB J. 25 (9), 3106-3114 (2011).</li>
<li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Bátkai, 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+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nat Protoc. 3 (9), 1422-1434 (2008).</li>
<li>Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+Catheterization+in+Mice+to+Measure+the+Pressure+Volume+Relationship%3A+Investigating+the+Bowditch+Effect%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect.</a> J Vis Exp. (100), e52618-e52618 (2015).</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+%22Physiol+Genomics%22%5BJournal%5D)">Influence of genetic background on ex vivo and in vivo cardiac function in several commonly used inbred mouse strains.</a> Physiol Genomics. 42A (2), 103-113 (2010).</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+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Morphometry and strain distribution of the C57BL/6 mouse aorta.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 283 (5), H1829-H1837 (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>
<li>Palpant, N. J., Day, S. M., Herron, T. J., Converso, K. L., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+histidine-substituted+cardiac+troponin+I+confers+protection+from+age-related+systolic+and+diastolic+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc+Res%22%5BJournal%5D)">Single histidine-substituted cardiac troponin I confers protection from age-related systolic and diastolic dysfunction.</a> Cardiovasc Res. 80 (2), 209-218 (2008).</li>
<li>Palpant, N. J., D'Alecy, L. G., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+histidine+button+in+cardiac+troponin+I+sustains+heart+performance+in+response+to+severe+hypercapnic+respiratory+acidosis+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Single histidine button in cardiac troponin I sustains heart performance in response to severe hypercapnic respiratory acidosis in vivo.</a> FASEB J. 23 (5), 1529-1540 (2009).</li>
<li>Palpant, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+disease+in+mucopolysaccharidosis+type+I+attributed+to+catecholaminergic+and+hemodynamic+deficiencies%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cardiac disease in mucopolysaccharidosis type I attributed to catecholaminergic and hemodynamic deficiencies.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 300 (1), H356-H365 (2011).</li>
<li>Townsend, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diastolic+dysfunction+precedes+hypoxia-induced+mortality+in+dystrophic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rep%22%5BJournal%5D)">Diastolic dysfunction precedes hypoxia-induced mortality in dystrophic mice.</a> Physiol Rep. 3 (8), e12513(2015).</li>
<li>Schmähl, D., Port, R., Wahrendorf, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dose-response+study+on+urethane+carcinogenesis+in+rats+and+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Cancer%22%5BJournal%5D)">A dose-response study on urethane carcinogenesis in rats and mice.</a> Int J Cancer. 19 (1), 77-80 (1977).</li>
<li>Freeman, G. L., Little, W. C., O'Rourke, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+vasoactive+agents+on+the+left+ventricular+end-systolic+pressure-volume+relation+in+closed-chest+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">The effect of vasoactive agents on the left ventricular end-systolic pressure-volume relation in closed-chest dogs.</a> Circulation. 74 (5), 1107-1113 (1986).</li>
<li>Reyes, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+contractility+with+sustained+afterload+in+the+intact+murine+heart%3A+blunting+of+length-dependent+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Enhancement of contractility with sustained afterload in the intact murine heart: blunting of length-dependent activation.</a> Circulation. 107 (23), 2962-2968 (2003).</li>
<li>Segers, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conductance+catheter-based+assessment+of+arterial+input+impedance%2C+arterial+function%2C+and+ventricular-vascular+interaction+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Conductance catheter-based assessment of arterial input impedance, arterial function, and ventricular-vascular interaction in mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 288 (3), H1157-H1164 (2005).</li>
<li>Townsend, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+administration+of+membrane+sealant+prevents+severe+cardiac+injury+and+ventricular+dilatation+in+dystrophic+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Chronic administration of membrane sealant prevents severe cardiac injury and ventricular dilatation in dystrophic dogs.</a> J Clin Invest. 120 (4), 1140-1150 (2010).</li>
<li>Sato, T., Shishido, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ESPVR+of+in+situ+rat+left+ventricle+shows+contractility-dependent+curvilinearity%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">ESPVR of in situ rat left ventricle shows contractility-dependent curvilinearity.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 274 (5 Pt 2), H1429-H1434 (1998).</li>
<li>Sunagawa, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+coronary+arterial+pressure+on+left+ventricular+end-systolic+pressure-volume+relation+of+isolated+canine+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of coronary arterial pressure on left ventricular end-systolic pressure-volume relation of isolated canine heart.</a> Circ Res. 50 (5), 727-734 (1982).</li>
<li>Cingolani, H. E., Pérez, N. G., Cingolani, O. H., Ennis, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Anrep+effect%3A+100+years+later%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">The Anrep effect: 100 years later.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 304 (2), H175-H182 (2013).</li>
<li>Baan, J., van der Velde, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+left+ventricular+end-systolic+pressure-volume+relation+to+type+of+loading+intervention+in+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of left ventricular end-systolic pressure-volume relation to type of loading intervention in dogs.</a> Circ Res. 62 (6), 1247-1258 (1988).</li>
<li>Rankin, J. S., Olsen, C. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+airway+pressure+on+cardiac+function+in+intact+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">The effects of airway pressure on cardiac function in intact dogs.</a> Circulation. 66 (1), 108-120 (1982).</li>
</ol>

Autor nie ma nic do zdradzienia.

W tej procedurze występują trzy kluczowe etapy: 1) umieszczenie rurki dotchawiczej i odpowiednia wentylacja, 2) umieszczenie cewnika dożylnego szyjnego oraz 3) prawidłowe umieszczenie cewnika PV w lewej komorze. Określenie odpowiedniej częstości oddechów jest ważną częścią zapewnienia wsparcia wentylacji. Świadome myszy na ogół utrzymują wentylację pęcherzyków płucnych z szybkimi, płytkimi oddechami. Ogólnie rzecz biorąc, wentylowane myszy będą miały znacznie większe objętości oddechowe. W związku z tym wymagana jest wol...

Choroby układu krążenia nadal są istotną przyczyną śmiertelności i zachorowalności na całym świecie 1. Choroby serca stanowią szczególnie trudne wyzwanie w opracowywaniu nowych terapii. Postępy w genetyce dają możliwość zidentyfikowania wielu potencjalnych czynników genetycznych przyczyniających się do rozwoju chorób serca. Integracyjna natura układu sercowo-naczyniowego wymaga, aby te cele genetyczne zostały zweryfikowane w nienaruszonych modelach zwierzęcych. Elastyczność genetyczna i niskie koszty utrzymania myszy sprawiły, że znalazła się ona w czołówce oceny fizjologicznej roli danego genu. Niewielki rozmiar myszy stanowi wyjątkowe wyzwanie dla oceny czynności serca. Istnieje kilka modalności, które mogą dostarczyć informacji na temat funkcji serca, ale tylko jednoczesny pomiar ciśnienia i objętości komory umożliwia analizę pętli ciśnienie-objętość (PV) funkcji komór. Pętle PV umożliwiają analizę funkcji serca niezależnie od jego połączenia z układem naczyniowym; ważny czynnik decydujący o funkcjonalnej roli danego elementu genetycznego.
Ocena pętli ciśnienie-objętość jest stosowana zarówno eksperymentalnie, jak i klinicznie od wielu lat i istnieje obszerna literatura dotycząca analizy tych zestawów danych 2,3. Adaptacja technologii pętli fotowoltaicznej do myszy była ważnym postępem w zrozumieniu fizjologii serca myszy 4-6. Technologie pętli fotowoltaicznej oparte na cewniku łączą przetwornik ciśnienia i wykorzystanie przewodnictwa do oszacowania objętości komory. Objętość komory określa się poprzez badanie zmian w polu elektrycznym generowanym przez cewnik. Metoda ta modeluje komorę jako cylinder, którego wysokość jest określana przez odległość między elektrodami na cewniku, a promień jest obliczany na podstawie przewodzenia pola elektrycznego przez krew w komorze 7-9. Sygnał przewodzenia mierzony przez cewnik składa się z dwóch składowych. Pierwszym z nich jest przewodzenie przez krew; Zmienia się to w zależności od objętości komory i stanowi podstawowy sygnał używany do określenia objętości komory. Drugi składnik wynika z przewodzenia przez i wzdłuż ściany komory. Nazywa się to przewodnictwem równoległym i musi zostać usunięte w celu określenia bezwzględnej objętości komory. Istnieją dwa komercyjnie dostępne systemy do zbierania danych dotyczących ciśnienia i objętości w laboratorium badawczym, a metoda stosowana do obliczania i usuwania przewodności równoległej jest podstawową różnicą między nimi 6,10,11. Cewniki konduktancyjne wymagają wstrzyknięcia hipertonicznego roztworu soli fizjologicznej w celu obliczenia przewodnictwa równoległego. To wstrzyknięcie przejściowo zmienia przewodnictwo krwi w komorze, podczas gdy przewodnictwo ściany pozostaje stałe. Na podstawie tych danych można określić składową sygnału przewodnictwa, która pochodzi z krwi, a co pochodzi ze ściany komory. Podejście to zakłada, że przewodnictwo równoległe nie zmienia się podczas cyklu pracy serca. Metoda admitancji opiera się na zmianach fazowych w polu elektrycznym w celu oceny udziału ściany komory w ogólnym sygnale objętościowym. Metoda ta opiera się na różnych z góry określonych stałych przewodności krwi i mięśnia sercowego w celu określenia końcowej objętości, ale wykonuje ciągłe pomiary równoległego przewodnictwa podczas cyklu pracy serca. Oba te systemy zapewniają dobre oszacowanie objętości lewej komory, a różnice między nimi prawdopodobnie nie będą fizjologicznie istotne. Cylindryczny model komory i inne założenia sprawiają, że te podejścia oparte na cewnikach nie są tak dokładne, jak inne metody, ale dane te są dostarczane na zasadzie uderzenie po uderzeniu, co jest niezbędne do oceny niezależnych od obciążenia pomiarów czynności serca.
Opisana tutaj procedura jest stosowana w moim laboratorium i dostarczyła danych do dużej liczby badań badających podstawowe patofizjologiczne mechanizmy kardiomiopatii dystroficznej 12-18. Poniższa procedura jest jedną z dwóch, które można wykorzystać do uzyskania danych pętli fotowoltaicznej. Chociaż wiele zasad ma zastosowanie do każdego z tych podejść, niniejszy protokół skupi się na podejściu wierzchołkowym z otwartą klatką piersiową; Protokół zamkniętej klatki piersiowej został szczegółowo opisany w innym miejscu 19,20. Chociaż procedura zostanie szczegółowo opisana, ważnymi nadrzędnymi zasadami jest odsłonięcie serca przy minimalnym uszkodzeniu serca lub płuc. W całym protokole należy pamiętać, że jest to procedura niepozwalająca na przeżycie i że dobra ekspozycja serca jest niezwykle ważna dla prawidłowego umieszczenia cewnika.

<table><tbody><tr><td>Dumont 5/45 (2)</td><td>Narzędzia do nauki pięknej</td><td>11251-33</td><td></td></tr><tr><td>Kleszcze do rozszerzania naczyń</td><td>Narzędzia do nauki pięknej</td><td>18153-11</td><td></td></tr><tr><td>Castroviejo Micro Nożyczki sprężynowe do preparowania</td><td>Roboz Instruments</td><td>RS-5668</td><td></td></tr><tr><td>Kleszcze ośmiokątne - ząbkowane / zakrzywione</td><td>narzędzia naukowe</td><td>11041-08</td><td></td></tr><tr><td>Kleszcze oktogońskie - ząbkowane / proste</td><td>drobne Science Tools</td><td>11040-08</td><td></td></tr><tr><td>Nożyczki dyssektorowe - ciężkie ostrze</td><td>Fine Science Tools</td><td>14082-09</td><td></td></tr><tr><td>Taśma chirurgiczna Transpore</td><td>3M</td><td>1527-1</td><td></td></tr><tr><td>3-0 Jedwabny szew</td><td>Fine Science Tools</td><td>18020-30</td><td></td></tr><tr><td>Respirator TOPO</td><td>Kent Scientific</td><td>TOPO</td><td></td></tr><tr><td>Martin ME 102 Jednostka elektrochirurgiczna</td><td>Aparat</td> <td>HarvardaPY2 72-2484</td><td></td></tr><tr><td>Pompa strzykawkowa</td><td>Lucca Technologies</td><td>GenieTouch</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop stereoskopowy ze stojakiem na wysięgnik</td><td>Nikon</td><td>SMZ-800N</td><td></td></tr><tr><td>Termometr termoparowy</td><td>Cole Parmer</td><td>EW-91100-40</td><td></td></tr><tr><td>T/pompa Recyrkulator ciepłej wody</td><td>Kent Scientific</td><td>TP-700</td><td></td></tr><tr><td>ADVantage System ciśnieniowo-objętościowy</td><td>Transonic</td><td>ADV500</td><td></td></tr><tr><td>Pozyskiwanie i analiza danych</td><td>DSI</td><td>Ponemah ACQ-16</td><td></td></tr></tbody></table>

pomiar pętli głośności ciśnienia w myszy

Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse

Zrozumienie przyczyn i postępu chorób serca stanowi poważne wyzwanie dla społeczności biomedycznej. Elastyczność genetyczna myszy zapewnia ogromny potencjał do badania funkcji serca na poziomie molekularnym. Niewielki rozmiar myszy stwarza pewne wyzwania w odniesieniu do wykonywania szczegółowego fenotypowania serca. Miniaturyzacja i inne postępy technologiczne umożliwiły wiele metod oceny serca u myszy. Spośród nich jednoczesne gromadzenie danych dotyczących ciśnienia i objętości zapewnia szczegółowy obraz funkcji serca, który nie jest dostępny za pomocą żadnej innej metody. W tym miejscu opisano szczegółową procedurę zbierania danych pętli ciśnienie-objętość. Uwzględniono w nim omówienie zasad leżących u podstaw pomiarów oraz potencjalnych źródeł błędów. Postępowanie anestezjologiczne i podejścia chirurgiczne są omawiane bardzo szczegółowo, ponieważ mają one kluczowe znaczenie dla uzyskania wysokiej jakości pomiarów hemodynamicznych. Omówiono również zasady opracowywania protokołów hemodynamicznych i istotne aspekty analizy danych.

Zgodnie z konwencją, objętość nanosi się na oś X, a ciśnienie na oś Y, jak pokazano na Rysunku 1. Pętle ciśnienie-objętość powstałe z naniesienia ciśnienia względem objętości powinny przypominać prostokąt, którego krawędzie pionowe reprezentują izowolumetryczne zmiany ciśnienia (tj. gdy zastawki mitralna i aortalna są zamknięte). Dolna część pozioma reprezentuje napełnianie komory przez zastawkę mitralną, a górna część pozioma reprezentuje opróżnianie komory prze...

Ten rękopis opisuje szczegółowy protokół zbierania danych o ciśnieniu i objętości z myszy.

Pomiar pętli głośności ciśnienia w myszy

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

Ogólnym celem pomiaru pętli ciśnienie-objętość u myszy jest uzyskanie szczegółowej oceny funkcji serca. Metoda ta jest przydatna do charakterystyki fizjologicznej myszy z konkretnymi manipulacjami genetycznymi, co z kolei może dostarczyć wiedzy na temat roli określonych białek w funkcji serca. Główną zaletą tej techniki jest to, że zapewnia ona szczegółową ocenę funkcji kurczliwej, która nie jest dostępna za pomocą innych metodologii.Po przygotowaniu myszy do zabiegu, należy rozpocząć od wykonania nacięcia w miejscu wcięcia mostkowego, rozciągającego się od około pięciu milimetrów na prawo od linii środkowej do około pięciu milimetrów na lewo od linii środkowej. Następnie należy wykonać drugie nacięcie biegnące wzdłuż prawej krawędzi pierwszego nacięcia w kierunku rostralnym, do około dwóch milimetrów od końca żuchwy. Na koniec należy wykonać trzecie nacięcie, rozciągające się od końca rostralnego drugiego nacięcia do około pięciu milimetrów na prawo od linii środkowej.Następnie odsunąć powstałą płat skóry w prawo, aby odsłonić tkanki pod nią. Dalej, pod mikroskopem sekcyjnym, wykonać tępe rozdzielenie gruczołów ślinowych przyusznych i podżuchwowych w linii środkowej, aby odsłonić leżącą pod nimi muskulaturę pokrywającą tchawicę. Następnie tępo rozdzielić prawe i lewe mięśnie mostkowo-językowe.Gdy tchawica stanie się widoczna, przeprowadź dziesięciocentymetrowy odcinek nici jedwabnej o grubości 3-0 pod tkanką gardła, dbając o to, aby nie objąć przełyku. Za pomocą igły o rozmiarze 20 G wykonaj szerokie nacięcie w luce bezpośrednio przy krtani, przed pierwszym pierścieniem tchawicy. Następnie niezwłocznie zdejmij maskę anestezjologiczną z zwierzęcia i ostrożnie wprowadź rurkę endotrachealną do tchawicy.Po zabezpieczeniu rurki przedłuż krawędź lewego brzegu pierwotnego nacięcia skóry w dół do wyrostka miecza oraz w poprzek linii środkowej na około jeden i pół centymetra na prawo od linii środkowej. Następnie, za pomocą rozbioru tępego, odsuniesz płat skóry bocznie, odsłaniając leżącą pod nim muskulaturę. Użyj kleszczyków do rozszerzania naczyń, aby wyizolować miejsce przyczepu mięśnia piersiowego większego po stronie prawej, w pobliżu przyśrodkowej części mostka.Wypal i przetnij mięsień. Następnie przetnij mięsień piersiowy większy wzdłuż jego przyczepu do mostka. Następnie odwarstw mięsień najszerszy grzbietu po tej samej stronie.Odciągnij odcięty koniec w kierunku kranialnym, aby odsłonić żebra. Następnie za pomocą ostrych pęsety ostrożnie rozdziel warstwy mięśni międzyżebrowych, aby dostać się do klatki piersiowej. Po otwarciu przestrzeni opłucnej ostrożnie wprowadź tępe końcówki rozszerzaczy naczyń i unieś ścianę klatki piersiowej, przykładając delikatną siłę skierowaną ku górze.Następnie wykonaj cięcie boczne wzdłuż mięśni międzyżebrowych, uważając, aby nie przeciąć płata płuca, i przedłuż nacięcie w kierunku przyśrodkowym, zachowując odległość trzech do czterech milimetrów od linii środkowej, aby uniknąć uszkodzenia tętnicy piersiowej wewnętrznej przebiegającej równolegle do mostka. Następnie przez nacięcie w kierunku linii środkowej wprowadź mały aplikator z bawełnianą końcówką nasączony solą fizjologiczną i delikatnie pociągnij go w górę, aby oddalić ścianę klatki piersiowej od struktur podległych. Ostrożnie użyj kauteryzatora, aby przeciąć ścianę klatki piersiowej, zaczynając od przyśrodkowej krawędzi nacięcia i kończąc około jednego centymetra bocznie od linii środkowej po lewej stronie.Po dokładnej kauteryzacji tkanki należy ostrożnie przeciąć mostek za pomocą nożyczek. Wierzchołek serca powinien być wyraźnie widoczny. Następnie, stosując rozdzielanie tępe, należy przerwać ciągłość osierdzia i zidentyfikować żyłę główną dolną.Aby wprowadzić cewnik do żyły szyjnej, ustaw igłę cewnika o rozmiarze 30G, podłączoną do strzykawki zawierającej dziesięcioprocentową albuminę, tak aby igła opierała się na żyle szyjnej ściętym końcem do góry. Aby uwidocznić żyłę szyjną, uchwyć igłę pęsetą w jednej ręce, a drugą ręką odsuń śliniankę za pomocą pęsety anatomicznej. Delikatnie pociągnij tkankę otaczającą żyłę szyjną, aby napiąć ścianę naczynia.Następnie, pod płytnym kątem, ostrożnie wprowadź igłę do żyły i przesunij jej końcówkę o trzy do czterech milimetrów do wnętrza naczynia. Po umieszczeniu cewnika w odpowiedniej pozycji, przymocuj igłę do ślinianek podjęzykowych za pomocą kleju chirurgicznego i rozpocznij infuzję roztworu albuminy. Aby umieścić cewnik hemodynamiczny (pressure volume catheter), najpierw przesuń strzykawkę zawierającą zrównoważony roztwór soli fizjologicznej oraz cewnik hemodynamiczny obok myszy, tak aby końcówka cewnika znajdowała się mniej więcej na tej samej wysokości co serce, a następnie wyzeruj odczyt ciśnienia.Następnie, używając niewielkiego aplikatora z bawełnianą końcówką nasączonym soli fizjologicznej, przemieść serce tak, aby uwidocznić wierzchołek, i za pomocą igły 25G wykonaj nacięcie punktowe jak najbliżej centrum wierzchołka. Po wyjęciu igły szybko, lecz delikatnie, wprowadź cewnik przez nacięcie. Następnie można zmierzyć pętle ciśnienie-objętość komory.Po wprowadzeniu cewnika należy zmniejszyć dawkę znieczulenia, aby uwidocznić ewentualne działanie depresyjne środka znieczulającego na mięsień sercowy. W przypadku nadmiernej utraty krwi podczas procedury można po prostu zwiększyć objętość podawanego albuminy. Zgodnie z konwencją, objętość nanosi się na oś X, a ciśnienie na oś Y.Pętle ciśnienie-objętość, uzyskane z wykreślenia ciśnienia w funkcji objętości, powinny przypominać prostokąt, w którym krawędzie pionowe reprezentują izowolumetryczne zmiany ciśnienia. Dolna strona pozioma reprezentuje napełnianie komory przez zastawkę mitralną, a górna strona pozioma opróżnianie komory przez zastawkę aortalną. U zdrowej myszy typu dzikiego oczekuje się ciśnienia lewej komory w zakresie od 90 do 110 mmHg, przy maksymalnej szybkości wzrostu ciśnienia (maksymalnej pochodnej ciśnienia) od 8000 do 12000 mmHg/s.Ponadto jednym z najczęstszych artefaktów pomiarowych, które mogą komplikować analizę danych objętościowo-ciśnieniowych, jest zakleszczenie cewnika, objawiające się jako skok ciśnienia pod koniec skurczu, co prawdopodobnie wynika z bezpośredniego uciśnięcia przetwornika ciśnienia przez mięsień papilarny lub inną dynamiczną strukturę wewnątrz komory. Podczas wykonywania tej procedury ważne jest, aby stale monitorować mysz w celu zapewnienia odpowiedniej głębokości znieczulenia. Po opanowaniu techniki, procedura ta może zostać ukończona w ciągu około godziny, w zależności od protokołu zastosowanego po wprowadzeniu cewnika.Po zakończeniu tej procedury można zastosować infuzje związków eksperymentalnych, aby ocenić ich wpływ na funkcję serca. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać dokładną wiedzę na temat chirurgicznego wprowadzenia cewnika ciśnieniowo-objętościowego do lewej komory serca myszy oraz uzyskiwania wysokiej jakości pętli ciśnieniowo-objętościowych do analizy kardiologicznej.

measuring-pressure-volume-loops-in-the-mouse

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

8-kanałowy system CODA do wysokoprzepustowego nieinwazyjnego pomiaru ciśnienia tętniczego pozwala na jednoczesny pomiar ciśnienia krwi u maksymalnie 8 myszy lub szczurów. Ten system z mankietem ogonowym wykorzystuje metodę Volume Pressure Recording (VPR) do pomiaru ciśnienia krwi poprzez wyznaczanie objętości krwi w ogonie.

Pomiar ciśnienia tętniczego u myszy z wykorzystaniem rejestracji objętościowo-ciśnieniowej metodą mankietu ogonowego

Opisano metodę pomiaru ciśnienia w lewej komorze (LV) u myszy w okresie embrionalnym i neonatalnym. Ciśnienie mierzy się poprzez wprowadzenie igły połączonej z przetwornikiem wypełnionym cieczą do LV pod kontrolą ultradźwięków. Podczas realizacji protokołu eksperymentalnego należy zadbać o utrzymanie prawidłowej funkcji serca.

Pomiar ciśnienia w lewej komorze u myszy w późnym okresie embrionalnym i neonatalnym

Specyficzny i szybki protokół do jednoczesnego badania funkcji prawego serca, zapalenia płuc i odpowiedzi immunologicznej jest opisany jako narzędzie do nauki.  Filmy i rysunki opisują fizjologię i techniki mikrodysekcji w zorganizowanym podejściu zespołowym, które można dostosować do stosowania w małych i dużych badaniach.

Pomiary ciśnienia skurczowego prawej komory w połączeniu z pobieraniem próbek płuc i tkanek immunologicznych u myszy

Ocena fizjologii układu oddechowego tradycyjnie opierała się na technikach, które wymagają unieruchomienia lub uspokojenia zwierzęcia. Nieskrępowana pletyzmografia całego ciała zapewnia jednak precyzyjną, nieinwazyjną, ilościową analizę fizjologii układu oddechowego w modelach zwierzęcych. Ponadto technika ta umożliwia wielokrotną ocenę układu oddechowego myszy, co pozwala na badania podłużne.

Pomiar funkcji oddechowych u myszy za pomocą nieskrępowanej pletyzmografii całego ciała

Tutaj prezentujemy protokół prostego i wiarygodnego pomiaru krzywej ciśnienia i objętości płuc u myszy, pokazując, że jest ona wystarczająco czuła, aby wykryć fenotypowe zmiany miąższowe w dwóch powszechnych patologiach płuc, zwłóknieniu płuc i rozedmie płuc. Ta metryka zapewnia sposób na ilościowe określenie zmian strukturalnych płuc wraz z rozwijającą się patologią.

Pomiar krzywej ciśnienie-objętość w płucach myszy

Ten artykuł opisuje pomiar funkcji lewej komory myszy za pomocą analizy ciśnienia/objętości przy różnych częstościach akcji serca.

Cewnikowanie serca u myszy w celu pomiaru zależności objętości ciśnienia: badanie efektu Bowditcha

Analiza pętli ciśnienia i objętości serca jest najbardziej wszechstronnym sposobem pomiaru funkcji serca w nienaruszonym sercu. Opisujemy technikę wykonywania i analizy pętli objętościowych ciśnienia w sercu przy użyciu cewników konduktancyjnych.

Analiza pętli ciśnienie-objętość serca za pomocą cewników konduktancyjnych u myszy

Prezentowany tutaj jest protokół oceny dwukomorowej funkcji serca u myszy poprzez generowanie pętli ciśnienie-objętość (PV) z prawej i lewej komory u tego samego zwierzęcia za pomocą zamkniętego cewnikowania klatki piersiowej. Nacisk kładziony jest na techniczny aspekt chirurgii i pozyskiwania danych.

Dwukomorowa ocena czynności serca i pętli ciśnienie-objętość za pomocą cewnikowania w zamkniętej klatce piersiowej u myszy

Tutaj opisujemy analizę pętli ciśnienia i objętości serca pod wpływem rosnących dawek dożylnie podawanego izoproterenolu w celu określenia wewnętrznej funkcji serca i rezerwy β-adrenergicznej u myszy. Do pomiarów pętli ciśnienie-objętość stosujemy zmodyfikowane podejście z otwartą klatką piersiową, w którym uwzględniamy wentylację z dodatnim ciśnieniem końcowo-wydechowym.

Odpowiedź serca na stymulację β-adrenergiczną określona na podstawie analizy pętli ciśnienie-objętość

Ten protokół krok po kroku przeprowadza wielokrotne dożylne podawanie dawki bolusa i inwazyjne monitorowanie hemodynamiczne u myszy. Badacze mogą wykorzystać ten protokół do przyszłych badań przesiewowych związków terapeutycznych w kierunku nadciśnienia tętniczego płucnego.

Wielokrotne dożylne dawkowanie bolusa i inwazyjna ocena hemodynamiczna w modelu nadciśnienia tętniczego płucnej myszy wywołanego niedotlenieniem

Poznaj metodę pomiaru pętli ciśnienia-głośności w myszy do oceny funkcji serca. Technika ta umożliwia szczegółową analizę czynności skurczowej i badanie wpływu manipulacji genetycznych na fizjologię kardiologiczną.

Pomiar pętli głośności ciśnienia w myszy

Przeglądaj więcej filmów