Przerwane ćwiczenie w nadciśnieniu płucnym - niewydolność prawej komory w owczej modelu
5 maja 2026
Niniejszy rękopis opisuje strukturalny program ćwiczeń opracowany w celu badania wpływu ćwiczeń na patofizjologię nadciśnienia płucnego - niewydolności prawej komory serca w owczym modelu.
Badamy wpływ ćwiczeń na patofizjologię nadciśnienia płucnego i niewydolności prawej komory w modelu owczego. Efekty ćwiczeń w przypadku nadciśnienia płucnego i niewydolności prawej komory są słabo scharakteryzowane ze względu na ograniczoną tolerancję i ryzyko dekompensacji układu krążenia i oddechowego. Jednakże ten protokół umożliwia kontrolowane ocenę.
Na początek, zbierz wymagane odczynniki i przygotuj miejsce do przeprowadzenia eksperymentu. Weź trzy płukanki z fizjologicznym roztworem soli. Usuń jeden mililitr z każdej.
Następnie dodaj jeden mililitr roztworu heparyny zawierającego 1 000 jednostek do każdej strzykawki. Przygotuj dwie 10 mililitrowe strzykawki, jedną do odpadów i jedną do pobierania krwi oraz pięć jednomilitrowych strzykawek do pobierania gazów krwi. Używając pięciomililitrowej strzykawki, zasuń pięć mililitrów roztworu heparyny zawierającego 5 000 jednostek heparyny do blokowania linii komory prawej lub RV.
Rekonstytuuj dwa miligramy alteplazy z 2,2 mililitra sterylnej wody do użycia w razie potrzeby. Zdobądź jedną jednomilitorową strzykawkę i jedną pięciomilitrowa strzykawkę i napełnij obie hipertonicznym roztworem soli za pomocą igły o grubości 20 do 22. Zdobądź przetwornik ciśnienia i podłącz żeński koniec przewodu ciśnieniowego do męskiego końca przetwornika.
Upewnij się, że dolny koniec przetwornika jest zakorkowane. Podłącz przewód do trójdzielnego zaworu i przymocuj igłę Hubera o grubości 22. Przepłukuj linię hipertonicznym roztworem soli, aż płyn wyjdzie z igły.
Następnie ustawiaj zawór tak, aby blokować dostęp do mankietu w kierunku igły i oddalić się od niebieskiego nakładka, aby zamknąć dostęp do mankietu. Usuń dwa mililitry fizjologicznego roztworu soli z jednoliterowego worka i zastąp go dwoma mililitra roztworu heparyny zawierającego 2 000 jednostek heparyny. Umieść worek soli w worku ciśnieniowym, a następnie włóż go do worka dostępowego za pomocą kolca do iniekcji dożylnej.
Zawieś worek ciśnieniowy około dwa metry nad ziemią. Następnie obróć trójdzielny zawór na worku ciśnieniowym tak, aby uchwyt był prostopadły do przewodu. Napełnij worek pompą ręczną, aż wskaźnik ciśnienia stanie się zielony przy około 250 milimetrów rtęci.
Obróć trójdzielny zawór w kierunku worka, aby utrzymać ciśnienie. Podłącz męski koniec linii dożylnej do żeńskiego końca przetwornika. Następnie podłącz żeński koniec przewodu ciśnieniowego do męskiego końca przetwornika.
Następnie podłącz męski koniec przewodu do żeńskiego końca zaworu. Po podłączeniu igły Hubera o grubości 22 do męskiego końca trójdzielnego zaworu otworzyć worek z heparyną i przepłukać linię dożylną, aż heparynizowana sól wyjdzie z igły Hooper. Obróć trójdzielny zawór w kierunku igły Hubera, aby go zablokować.
Użyj modelu owczego nadciśnienia płucnego niewydolności RV, wyposażonego w mankiet PA i port ciśnienia RV. Po jednotygodniowym okresie pooperacyjnego wyzdrowienia przenieś owce przyzwyczajone do bieżni do pomieszczenia do testowania. Umieść uprząż na owcy i użyj jej, aby poprowadzić zwierzę na bieżnię, osadzając je w pobliżu przodu z czterema nogami spoczywającymi na małej skrytce.
Palpacja portów i wyczyszczenie skóry chusteczką z alkoholem. Użyj igły Hubera, aby uzyskać dostęp do portu PA. Po otwarciu strony domowej zeszytu laboratoryjnego wybierz Nowy, kliknij ustaw, wybierz urządzenia i kanały.
Ustaw liczbę kanałów na cztery i zmień nazwę kanału jeden do czterech na ciśnienie mankietu PA, ciśnienie RV, ciśnienie skurczowe RV i częstość akcji serca. Wybierz pomiary cykliczne. Przejdź do źródła i wybierz kanał dwa ciśnienie RV, pomiar do maksimum i kliknij OK.Powtórz proces dla kanału czterech częstość akcji serca, ale zmień pomiar na szybkość.
Dla kanału jednego i dwóch upewnij się, że nie została wybrana żadna obliczenie. Upewnij się, że poprawna orientacja dostępu ma port PA umieszczony bliżej głowy, a port RV umieszczony bliżej ogona. Umieść przetworniki między owca a komputerem na wysokości serca i podłącz oba przetworniki ciśnienia do kabla interfejsowego.
Gdy przetworniki zostaną zerowanie i skalibrowane, kliknij start, aby rozpocząć rejestrowanie fali ciśnienia RV i mankietu PA z częstotliwością 400 herców. Obróć zawór w górę, aby przetworzyć falę ciśnienia mankietu PA. Następnie obróć zawór w kierunku owcy, aby zamknąć falę.
Umieść jedną płukankę heparynową na trójdzielnym zaworze dla linii RV i przepłucz całą linię do portu RV. Delikatnie cofnij strzykawkę, aż wróci ciemna krew. Obróć zawór w kierunku przetwornika.
Najpierw użyj pustej 10 mililitrowej strzykawki, aby zassać 10 mililitrów krwi RV. Następnie użyj jednomilitrowej strzykawki, aby zassać 0,2 do 0,4 mililitra krwi RV jako próbki. Ustaw ustawienie na górę.
Przyciągnij nie
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Overview
This study investigates the physiological adaptations to exercise in a large animal model of chronic pulmonary hypertension-induced right ventricular failure (PH-RVF). Using an ovine (sheep) model, researchers implemented a structured exercise regimen to assess the effects of increased right ventricular afterload and the potential for adaptive responses during progressive disease.
Key Study Components
Area of Science
- Cardiovascular physiology
- Pulmonary hypertension research
- Exercise physiology
- Large animal models
Background
- Right heart failure (RHF) is a major complication of pulmonary hypertension (PH).
- Understanding exercise-induced stress responses in PH-RVF is critical for developing therapeutic strategies.
- Large animal models, such as sheep, provide translational insights into human disease.
- Previous models have not fully characterized exercise responses in PH-RVF.
Purpose of Study
- To characterize the physiological effects of exercise in a chronic PH-RVF ovine model.
- To determine whether exercise induces adaptive or maladaptive responses under increased right ventricular afterload.
- To enable future complex studies of exercise physiology in PH-RVF.
Methods Used
- Eight Dorset cross sheep underwent left pulmonary artery ligation and progressive main pulmonary artery occlusion using an inflatable cuff.
- Subcutaneous ports allowed repeated access to the cuff and right ventricular pressure lines.
- Weekly exercise regimens were performed over eight weeks, including working and recovery speeds.
- Hemodynamic measurements and right ventricular blood gases were collected during exercise and after induced increases in afterload.
Main Results
- Mixed venous oxygen saturation (SvO2) remained stable from week 1 to week 8 despite increased right ventricular systolic pressure (RVSP).
- RVSP increased from 78 ± 8 mmHg to 96 ± 8 mmHg over the study period.
- Distance traveled during exercise increased from 1390 ± 297 m to 1834 ± 189 m, even as pulmonary artery cuff pressure was raised to 777 ± 98 mmHg.
- Findings suggest exercise may promote adaptive compensation in PH-RVF despite increased afterload.
Conclusions
- The ovine PH-RVF model with exercise regimen provides novel insights into adaptive responses to exercise under chronic right ventricular stress.
- Exercise may facilitate compensation and improved functional capacity in PH-RVF.
- This model enables further investigation into exercise physiology and potential therapies for PH-RVF.
Frequently Asked Questions
Executive Industry Relevance
Understanding adaptive responses to exercise in pulmonary hypertension-induced right ventricular failure (PH-RVF) is critical for translational target validation and mechanistic de-risking in cardiopulmonary drug discovery. This ovine model with structured exercise regimens enables quantitative assessment of physiological adaptation under progressive right ventricular afterload, supporting predictive confidence for preclinical candidate selection. The approach informs early-stage portfolio decisions by clarifying disease-relevant compensatory mechanisms in a large animal system.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of adaptive versus maladaptive responses in PH-RVF under exercise stress.
- Supports mechanistic de-risking by quantifying right ventricular compensation to increased afterload.
- Provides functional target validation in a disease-relevant large animal model.
Screening & Assay Development
- Establishes reproducible physiological endpoints such as SvO2 and RVSP for downstream screening workflows.
- Facilitates standardization of exercise-induced stress protocols for comparative compound evaluation.
- Enables quantitative measurement of functional capacity changes over time.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with translational biomarker development by tracking hemodynamic and oxygenation parameters.
- Provides continuity from discovery through preclinical validation in a model mimicking human PH-RVF.
- Supports risk-adjusted advancement by revealing compensatory limits under chronic stress.
Pipeline & Workflow Integration
This structured exercise regimen positions the ovine PH-RVF model as a bridge from early discovery to preclinical validation, enabling hypothesis testing and functional endpoint measurement across the R&D continuum.
- Discovery Biology: Quantifies adaptive physiological responses to increased afterload, clarifying disease mechanisms.
- Screening: Delivers standardized, reproducible endpoints for evaluating intervention effects.
- Analytics: Provides quantitative outputs such as SvO2, RVSP, and exercise distance for robust statistical comparison.
- Translational Research: Aligns large animal findings with human disease features for biomarker and therapeutic validation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for future cardiopulmonary intervention studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in PH-RVF research.
- Operational Value: Enables standardized, scalable, and reproducible exercise protocols in large animal models.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making and capital allocation by clarifying adaptive capacity.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of cardiopulmonary assets based on translational relevance.
Implementation Considerations
- Requires expertise in large animal cardiopulmonary physiology and exercise testing.
- Demands specialized instrumentation for hemodynamic monitoring and blood gas analysis.
- Necessitates cross-team standardization of exercise and measurement protocols.
- Adaptation to other species or disease models may require protocol optimization.
- Practical limitations include resource intensity and model-specific physiological constraints.
