Summary
Elektrokardiogram (EKG) er nøglevariablen til forståelse af hjerteelektrofysiologi. Fysisk træning har gavnlige virkninger, men kan også være skadeligt i forbindelse med hjerte-kar-sygdomme. Dette manuskript giver en metode til registrering af EKG i realtid under træning, som kan tjene til at undersøge dens virkninger på hjerteelektrofysiologi hos mus.
Abstract
Regelmæssig motion er en stor bidragyder til hjerte-kar-sundhed, der påvirker forskellige metaboliske såvel som elektrofysiologiske processer. Men i visse hjertesygdomme såsom arvelige arytmi syndromer, fx arytmogen kardiomyopati (ACM) eller myocarditis, kan motion have negative virkninger på hjertet, hvilket fører til en proarytmogen substratproduktion. I øjeblikket er de underliggende molekylære mekanismer ved træningsrelateret proarytmogen remodellering stort set ukendte, og det er derfor fortsat uklart, hvilken frekvens, varighed og intensitet af træning der kan betragtes som sikker i forbindelse med sygdom (er).
Den foreslåede metode gør det muligt at studere proarytmiske / antiarytmiske virkninger af motion ved at kombinere løbebåndstræning med realtidsovervågning af EKG. Implanterbare telemetrienheder bruges til kontinuerligt at registrere EKG hos frit bevægelige mus over en periode på op til 3 måneder både i hvile og under løbebåndstræning. Dataindsamlingssoftware med sine analysemoduler bruges til at analysere grundlæggende EKG-parametre såsom puls, P-bølgevarighed, PR-interval, QRS-interval eller QT-varighed i hvile, under og efter træning. Desuden evalueres pulsvariabilitetsparametre (HRV) og forekomst af arytmi. Kort fortalt beskriver dette manuskript en trinvis tilgang til eksperimentelt at udforske træningsinducerede effekter på hjerteelektrofysiologi, herunder potentiel proarytmogen remodellering i musemodeller.
Introduction
Regelmæssig fysisk aktivitet er vigtig for et sundt liv. Visse kardiovaskulære tilstande fører imidlertid til situationer, hvor denne fornuftige aftale i det mindste er tvivlsom. Hos patienter med myokarditis viser aktuelle data endda bivirkninger af motion, og det anbefales derfor at sætte al motion på pause i en vis periode hos disse patienter 1,2,3. I andre hjerte-kar-sygdomme (CVD) såsom arvelige arytmi syndromer findes forholdsvis mindre bevis på det passende træningsniveau 4,5,6,7, hvilket gør klinisk rådgivning i disse tilfælde, hovedsagelig for unge og fysisk aktive patienter, meget udfordrende.
Negativ remodeling, der fører til nedsat kontraktilitet og hjertesvigt og proarytmogen remodeling, der fører til arytmier og pludselig hjertedød, er blevet foreslået som kendetegn ved træningsrelaterede skadelige virkninger på hjertet8. Et stort antal undersøgelser indikerer gavnlige virkninger af moderat motion over et bredt spektrum af forskellige sygdomme 9,10. Omfattende træning kan dog have skadelige virkninger på hjertet, der fører til arytmi, især hos ellers sunde atleter11. Selvom strukturelle ombygningsprocesser, der fører til en sårbar proarytmisk substratproduktion, kan ligge til grund for denne paradokssituation, som demonstreret hos maratonløbere12, forbliver de specifikke mekanismer for træningsrelateret negativ remodellering både hos raske mennesker og hos patienter med hjerte-kar-sygdomme stort set ukendte.
Hos dyr, især hos mus, er der udviklet flere egnede modeller til at efterligne en bred vifte af hjerte-kar-sygdomme13,14. Der er også etableret forskellige træningsmodeller og træningsprotokoller hos mus 15,16,17, herunder motoriseret løbebåndstræning, frivillig hjulløb (VWR) og svømning17,18. Evaluering af hjerteelektrofysiologi ved EKG-overvågning afhænger klassisk af en direkte ledende forbindelse mellem dyret og en slags detektionsenhed. Således skal enten dyr bedøves, f.eks. for at opnå EKG-optagelser ved hjælp af skarpe elektroder19, eller dyr skal immobiliseres af en fastholdelse 20, eller datakvaliteten reduceres på grund af bevægelsesartefakter, f.eks. ved brug af poteelektroder21 eller ledende platforme 22, der kun tillader grundlæggende analyse. Ingen af de ovennævnte tilgange er således kompatible med træningsprotokoller og forhindrer derfor undersøgelser af træningsrelaterede mekanismer, der fører til negativ ombygning hos mus. Implanterbare telemetrienheder kan overvinde disse forhindringer og er i dag det mest kraftfulde værktøj og guldstandard til evaluering af murinelektrofysiologi in vivo hos bevidste og bevægelige dyr23,24. Nuværende telemetrihardwareløsninger er udviklet til at overvåge mus i deres bure25,26 og kræver normalt, at en modtager placeres under buret til dataindsamling, hvilket gør realtidsovervågning uden for disse omstændigheder udfordrende. Her giver vi en tilgang til at undersøge virkningerne af træning på hjerteelektrofysiologi og arytmogenese ved EKG-optagelse i realtid under løbebåndstræning hos mus ved hjælp af implanterede telemetrienheder. Alle opnåede parametre blev analyseret som tidligere beskrevet af Tomsits et al.23.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle dyreforsøg blev udført i overensstemmelse med retningslinjerne fra Animal Care and Ethics Committee ved universitetet i München, og alle procedurer blev godkendt af regeringen i Bayern, München, Tyskland (ROB-55.2-2532.Vet_02-16-200). Fire in-house opdrættede C57BL/6N-hanmus blev anvendt i denne undersøgelse.
1. Forberedelse og kirurgisk implantation af senderen
BEMÆRK: For en detaljeret protokol for forberedelse og implantation af transmittere henvises til McCauley et al.26.
- Klargøring af transmitteren
- Brug nye sendere direkte, da disse er sterile. Hvis sendere genbruges, skal du rengøre enheden ved at placere den i saltvand for at slippe af med blodpletter, fjerne eventuelle fragmenter af væv, der klæber til senderen og blyelektroderne. Efter den indledende rengøring nedsænkes transmitteren om nødvendigt i en 1 % rengøringsopløsning (se materialetabellen) i 4 timer for at rengøre transmitteren yderligere.
- Aktivér senderen ved at placere den medfølgende magnet i nærheden. Efter aktivering testes signalet fra senderen ved hjælp af en radioenhed ved en frekvens på 530 Hz AM. Et skarpt og tydeligt bip angiver, at senderen er aktiveret, mens en inaktiveret sender ikke giver noget signal.
- Kirurgisk forberedelse og implantation
BEMÆRK: Alle kirurgiske procedurer skal udføres under rene og sterile forhold.- Desinficer alle overflader og genanvendeligt udstyr før brug og brug sterile engangsartikler, f.eks. gaze, handsker osv.
- Klargør transmitterens ledninger ved at forkorte den negative (hvide) ledning til ca. 3,5 cm og den positive (røde) ledning til 2,5 cm. Fjern den røde og hvide isoleringskbe på spidsen af elektroderne ved at lave et lille snit for at udsætte 5-7 mm af den ledende ledning.
BEMÆRK: Disse længder anbefales til 9-12 uger gamle BALB/c eller C57BL/6 mus, der vejer ~25 g. Juster, om de dyr, der anvendes i undersøgelsen, er større/tungere. - Bemærk senderens vægt og musens kropsvægt. Bemærk også serienummeret og kalibreringsværdierne for transmitteren leveret af DSI.
BEMÆRK: Dyrets kropsvægt bruges til at beregne doser af anæstetika og smertestillende midler. Den oprindelige kropsvægt bruges også som reference til evaluering af dyrs genopretning efter operationen. - Bedøv musen i et induktionskammer forbundet til en isofluranfordamper skyllet med 2% -3% isofluran (vol/vol) drevet af 1 L/min 100% ilt. Vent på fuld narkose, og kontroller tåklemme og lågrefleks for at sikre korrekt dybde af narkose, før du fortsætter.
- Derefter placeres det bedøvede dyr i liggende stilling og brug salve (se materialetabel) for at forhindre øjentørhed under proceduren. Udfør det kirurgiske indgreb under rene forhold på en kirurgisk pakke for at holde musens kropstemperatur på 37 °C. Indsæt en rektal sonde som temperatursensor.
- Oprethold anæstesien ved kontinuerlig isofluran (1,5% -2%) anvendelse. Injicer fentanyl (0,50 μg/g) intraperitonealt for analgesi. Tilslut en adsorber til ventilationsopsætningen for at undgå, at overskydende gas slipper ud i operationsstuen (anbefales).
- Indsæt nåle-EKG-elektroder i begge arme og jordingselektroden i musens venstre ben for at opnå en bly-I-EKG-konfiguration til overvågning af EKG under operationen og for at opnå EKG ved baseline.
- Barber maven og brystet og desinficer operationsområdet med chlorhexidin/alkohol (se materialetabel). Brug pincet til at stramme huden og udføre et 1,5-2 cm ventralt midterlinie abdominal snit ved hjælp af saks (laparotomi).
- Lav en subkutan lomme (ca. 1 mm) i øverste højre bryst og nederste venstre bryst under hjertet til placering af elektrodeledningerne, som vist i figur 1.
- Placer senderlegemet forsigtigt i bughinden over tarmen. Indsæt en 14 G nål subkutant fra begge lommer i øverste højre bryst og nederste venstre brystlomme, der er lavet tidligere for at skabe en tunnel til elektrodepositionering.
- Før de røde og hvide elektroder gennem nålen for at placere dem i en bly II-konfiguration. Placer og fastgør elektrodespidserne med 6,0 suturer, positiv elektrode (rød) i nederste venstre bryst og den negative elektrode (hvid) i øverste højre bryst.
- Sutur alle snit ved hjælp af 6,0 suturer og påfør desinfektionsmiddel (se materialetabel) på sårene. Flyt dyret til et genopretningsbur (kun et dyr / bur) og placer det under en varmekilde for at opretholde kropstemperaturen indtil fuld genopretning af narkose. Først når dyret er kommet sig fuldstændigt og har været i stand til at opretholde en liggende stilling, kan det om nødvendigt sættes tilbage i selskab.
- Giv dyret en tilstrækkelig dosis smertestillende midler og antibiotika efter operationen. Brug carprofen (5 μg/g) som smertestillende middel og enrofloxacin (5 μg/g) som antibiotikum. Overvåg såret med jævne mellemrum for at sikre, at der ikke er betændelse eller sårdehiscensforekomst.
- Efter 7-10 dages postoperativ genopretningsperiode er dyret klar til at gennemgå løbebåndstræning. Sørg for, at sårene er ordentligt helet, og musen er sund, før du starter træningen.
BEMÆRK: Efter afslutningen af forsøgsperioden kræver brugen af telemetrisendere ikke en specifik eutanasimetode. Valg af metode afhænger af efterfølgende analyse og dens specifikke krav til vævstilstand samt af lokale regler og forskrifter for dyrepleje og godkendelse fra den respektive lokale etiske komité.
2. Dataindsamling
- Forudbestilling
- For at starte dataindsamling skal du placere dyreburet på signalmodtageren. Tilslut signalmodtageren til dataindsamlingssystemet, der består af en dataudvekslingsmatrix og en signalgrænseflade. Tilslut dataindsamlingssystemet til en computer med anskaffelsessoftwaren til datavisualisering (se installationsdetaljer i figur 2A).
- Start softwaren, og bekræft brugernavn og licens på følgende skærmbillede, og klik derefter på Fortsæt. Klik på Hardware for at konfigurere senderen og signalmodtagerenheden. Vælg Rediger Physio Tel/HD-konfiguration (MX2) for at åbne et konfigurationsvindue.
- Vælg MX2-konfiguration i listevisningen under fanen Konfiguration for at se alle tilgængelige transmittere og deres serienumre i den tilgængelige kolonne. Klik og træk den implanterede sender fra den tilgængelige kolonne til den valgte kolonne.
BEMÆRK: Hvis en transmitter er angivet i den valgte kolonne, føjes den også til MX2-konfigurationen under konfigurationsfanen yderst til venstre. - Farvede ikoner ved siden af senderens serienummer angiver status. Kontroller status for alle sendere: grøn med flueben = senderen er synkroniseret og klar; rød med udråbstegn = senderen er i øjeblikket ikke tilgængelig, f.eks. er i øjeblikket konfigureret i et eksperiment på et andet system; gul = senderen synkroniserer eller har ingen modtagere tilsluttet. Sørg for, at der er grønt lys, der angiver nominel dataoverførsel.
- For at konfigurere senderen skal du vælge serienummeret på den tilføjede sender og klikke på Opret nyt implantat. Vælg ETA-F10 i rullemenuen for implantatmodellen for at se implantatdetaljer.
- Vælg modtagerens model og serienummer i menuen yderst til venstre på de(n) modtager(e), der er knyttet til implantatet. En liste over tilsluttede og tilsluttede modtagere vises under denne menu med et afkrydsningsfelt.
- Klik på Søg efter ETA-implantat for at tildele en signalmodtager til den implanterede sender. Åbn menuen for signaltype, og vælg EKG med en samplinghastighed på 1.000 Hz. Indtast kalibreringsværdierne på bagsiden af implantatets emballage. Vælg Gem og afslut.
- Klik på Opsætning i menulinjen, og vælg Emneopsætning. En dialogboks med emnedetaljer vises. Indtast det ønskede filnavn, som gemmes i emneopsætningen.
- Vælg dyrets køn, og vælg Mus i rullemenuen med arter. Åbn rullemenuen Analyse, og vælg EKG (modul). Skift standardmærkning til EKG og enheder til mV, hvis det ønskes. Vælg udløseren ved siden af EKG.
- Klik på EKG under emnenavnet i menuen yderst til højre for at åbne menuen med kanaloplysninger. Vælg de ønskede EKG-parametre såsom Num (cyklusnummer), HR (puls) eller intervaller som PR-I, QT-I, RR-I, QRS osv. fra parameterlisten.
- For at konfigurere visningen skal du klikke på Opsætning i menulinjen og vælge Eksperimentopsætning. Der vises en installationsdialogboks. Vælg grafopsætningen i menuen yderst til højre for at definere op til 16 grafiske vinduer, der leverer både rådata, f.eks. EKG-signaler og afledte parametre, f.eks. XY-sløjfe, HR-tendens. Hvis EKG skal vises, skal du markere afkrydsningsfeltet Aktivér side for side 1.
- Løbebåndstræning med samtidig EKG-registrering i realtid
- Forbered en eksperimentel opsætning som vist i figur 2B for et 2-sporet løbebånd med EKG-overvågning i realtid under træning.
BEMÆRK: Et 5-sporet gnaverløbebånd (se materialetabel) til træning anbefales. Opsætningen består af et transportbånd opdelt i fem kørerum og en styreenhed med touchskærm. Hvert løbende rum er dannet af en gennemsigtig plexiglaskasse med låg, monteret på transportbåndet. Hvert rum har et elektrisk stødgitter, hvor korte elektriske impulser fungerer som stimulus for at holde dyret kørende. Hvert rum er individuelt forbundet til kontrolenheden for at muliggøre rumspecifik justering af stødintensiteten. Styreenheden kan vise distanceløbet, antallet af stød og den samlede varighed af stød. Da alle rum deler det samme transportbånd, kan hastigheden og hældningen kun justeres for alle rum på samme tid. - For at muliggøre god signaltransduktion under træning skal signalmodtageren placeres oven på den boks, der etablerer løbebanen med dyret som vist i figur 2B. Signalmodtagerens nøjagtige position på kørebanen varierer mellem de enkelte dyr på grund af forskellige signal/støjforhold.
- Flyt signalmodtageren, indtil den optimale position på kørebanen er fundet. Gør det ved at køre et testforsøg med et dyr under træning og notere positionen med det bedste signal/støjforhold. Brug denne optimale position til det aktuelle eksperiment.
BEMÆRK: På grund af signalmodtagerens størrelse og modtagerens placering normalt i forhold til kørebanernes akse (som vist i figur 2B) kan kun to dyr træne på samme tid med EKG-overvågning i denne konfiguration.
- Flyt signalmodtageren, indtil den optimale position på kørebanen er fundet. Gør det ved at køre et testforsøg med et dyr under træning og notere positionen med det bedste signal/støjforhold. Brug denne optimale position til det aktuelle eksperiment.
- Opdel løbebåndstræningen i følgende to faser.
- Akklimatiseringsfase: tid, hvor dyret er tilpasset træningsforholdene. Udfør en 1-ugers akklimatiseringsprotokol som vist i tabel 1 med løbehastighed og træningstid for hver dag som beskrevet.
- Træningsfase: Efter akklimatisering trænes dyret med en fast hastighed i et fast tidspunkt om dagen i alt X dage. For denne protokol skal du udføre et 5-dages træningsregime over 3 uger med konstant hastighed på 25 cm / s og en varighed på 60 min / dag (tabel 2). Efter 5 dages træning skal du give en 2-dages pause inden den næste træningsuge.
BEMÆRK: X definerer det samlede antal træningsdage og defineres ud fra det eksperimentelle mål.
- Tænd løbebåndet. Indstil løbebåndets hældning, hastighed og stødintensitet i henhold til træningsprotokollen. Brug en opadgående hældning på 5°, hvilket fører til et moderat stressniveau (anbefales). Brug samme hældning til akklimatiseringsfasen og træningsfasen.
BEMÆRK: Løbebåndets hældning definerer træningsintensitet; Vælg den ønskede hældning. Træningsprotokollen kan variere afhængigt af det eksperimentelle mål. - Tryk på Indstillinger i styreenheden, og vælg Nettest. Dette åbner en skærm til valg af gitterstørrelse. Vælg Mus. En gittertestskærm vises med to undertest: stødtest og rengøringstest. Tryk på Start for at starte stødtesten. Der vises en meddelelse, der advarer brugeren om teststød. For at starte testen skal du bekræfte advarslen ved at trykke på skærmen.
- Placer den ledende del af svampetilbehøret, der følger med løbebåndet, på løbebåndets gitter. Placer det, indtil ordet Pass vises på skærmen. Test alle gitre på denne måde. Testen afsluttes automatisk, når alle baner har bestået den, men kan stoppes når som helst af brugeren ved at trykke på Stop-knappen .
- For at fortsætte med rengøringstesten skal du trykke på knappen >> og Start og vente på, at testen kører. Denne test stopper også automatisk, så snart alle baner har bestået den. Hvis testen mislykkes, vises en advarselsmeddelelse på skærmen. Tryk på meddelelsen for at se resultatet.
BEMÆRK: Disse tests udføres for at kontrollere renhed og funktion af nettet. Gitterene skal være rene for at sikre god dyredetektion og efterfølgende korrekt levering af den elektriske stimulus, hvis det er nødvendigt. Hvis testen mislykkes, skal du rengøre nettene, kontrollere, om alle kabler er tilsluttet korrekt og gentage testen. - Overfør dyret til løberummet. Placer signalmodtageren på den gennemsigtige boks, og tilslut signalmodtageren via tilslutningskablet til dataindsamlingssystemet, som består af en dataudvekslingsmatrix og en signalgrænseflade, som igen opretter forbindelse til en computer med anskaffelsessoftwaren, der kører for at se EKG-signalet under eksperimentet.
- Tryk på Start for at gå ind i køretilstand. Dyr vil modtage en kort elektrisk impuls, når de er i kontakt med elnettet, som vil videresende dyret mod løbebanen. Brug minimal stødintensitet på 0,1 mA. Dette er tilstrækkeligt til at motivere dyrene, men er ikke synligt i EKG-registreringen. Prøv at placere madpiller uden for løbelinjerne inden for dyrets synsfelt for at holde det motiveret.
BEMÆRK: Producentens rækkevidde for elektriske stød er 0,1 mA-2 mA. Forøgelse af stødintensiteten kan være nødvendig i forskellige musestammer eller under forskellige eksperimentelle forhold, men vi anbefaler at bruge den lavest mulige stødintensitet. Alternativt, for at reducere de samlede elektriske stød, skal du forsøge at holde dyret på løbebanen ved forsigtigt at skubbe det, f.eks. med bomuldsørepropper eller ved at stimulere det med et blidt pust trykluft. Hvis dyr trænes godt, kan elnettet og løbebanen adskilles med et stykke isopor for at undgå uønskede stød. - Hvis et dyr ikke træner og ikke kan motiveres, selv med elektrisk stød, skal du fjerne det fra træningsprotokollen for den dag, hvis der ikke er nogen forbedring inden for de første 15 minutter af eksperimentet.
- Efter afslutningen skal du lade dyret hvile i 5 minutter efter træning, før det overføres tilbage til buret. Fjern signalmodtageren fra den gennemsigtige boks, og anbring den tilbage under buret som vist i figur 2A. Sluk løbebåndet for at undgå uønskede stød.
- Rengør løbebåndet, løberummene og elnettet med alkoholfrit rengøringsmiddel. Rene baner fører til bedre træningsresultater.
BEMÆRK: Under træning er det vigtigt konstant at rengøre banerne, da dyr holder op med at løbe på beskidte baner. Vi bruger bomuldsørepropper til at slippe af med dyreafføring under træning.
- Forbered en eksperimentel opsætning som vist i figur 2B for et 2-sporet løbebånd med EKG-overvågning i realtid under træning.
3. Analyse af data
BEMÆRK: Afhængigt af de enkelte forskningsmål kan forskellige parametre opnås og analyseres. Denne protokol fokuserer på to aspekter: analyse af kvantitative EKG-træk og forekomsten af arytmier før, under og efter træning ved hjælp af en tilgang, der tidligere er beskrevet af Tomsits etal.23; og analyse af pulsvariation (HRV)27.
- EKG-analyse
- For en detaljeret beskrivelse henvises til Tomsits et al.23. Kort sagt, start softwaren, bekræft brugernavnet og serienummeret på softwarelicensen, og klik på Fortsæt.
- For at åbne en fil med udvidelsen. PnmExp, klik på Indlæs eksperiment. Dialogboksen Søg efter mappe åbnes, vælg filen, og klik på Åbn.
- Gå til Handlinger/ Start gennemgang på værktøjslinjen, og vælg dialogboksen Indlæs gennemgangsdata , som giver et overblik over alle forsøgspersonerne og deres registrerede signaler i det tidligere valgte eksperiment.
- Vælg den fil, der skal analyseres, ved at klikke på afkrydsningsfeltet ud for dens navn i panelet Emner i venstre side af skærmen. Hvis du vil analysere EKG, skal du markere afkrydsningsfeltet ud for EKG i panelet Signaltyper.
- Vælg enten hele optagelsen, eller definer et interval eller en varighed ved hjælp af tidsintervalindstillingen. Klik på OK for at indlæse det valgte datasæt i gennemgang, og vinduer for hændelser og parametre åbnes automatisk.
- For at få vist EKG skal du klikke på Grafopsætning i menuværktøjslinjen for at åbne et nyt vindue. Vælg Primær i signaltype, indtast Tid 0:00:00:01, og vælg derefter den ønskede mærkning, visningsenhed og aksegrænser for lav og høj ved at indtaste de respektive tekstfelter. Bekræft ved at klikke på afkrydsningsfeltet Aktivér side , og det definerede EKG-sporingsvindue vises.
- Juster EKG'ets X-akse- og Y-aksedimensioner ved at dobbeltklikke. Venstreklik på sporingen for at vise bølgeannotation og genkende og annotere hvert segment af sporingen, P, Q, R, T-bølgen, korrekt.
BEMÆRK: Hvis annoteringer ikke er korrekte, kan flere muligheder, QRS, PT, Avanceret, Støj, Mærker, Noter, Præcision, bruges til at optimere, f.eks. indstillingen Analysér / Attributter ved hjælp af højreklik. For en detaljeret beskrivelse henvises til Tomsits et al.23. - Vælg de nødvendige EKG-parametre fra parametervinduet, og kopier til et regneark eller en statistiksoftware til yderligere analyse.
- Arytmi detektion
- For arytmidetektion skal du klikke på Eksperiment / dataindsigt for at åbne et nyt dataindsigtsvindue.
- Definer tilpassede søgeregler for at screene optagelsen i søgepanelet. Opret en ny søgning ved at vælge Opret ny søgning efter et højreklik på søgelisten.
- I rullemenuen i indtastningsdialogen skal du definere den respektive søgeregel og klikke på OK for at tilføje denne søgeregel til listen. Hvis du vil anvende søgeregler, skal du klikke på dem og trække dem til interessekanalen til venstre.
- I resultatpanelet vises hvert afsnit i EKG-registreringen, som reglen gælder for. For en detaljeret oversigt over forskellige søgeregler henvises til Tomsits et al.23. For to eksemplariske regler, bradykardi og takykardi, se definitionen og beskrivelsen nedenfor.
BEMÆRK: For disse søgeregler defineres murinfysiologisk puls i henhold til Kaese et al.28 som 500-724 slag/min, svarende til en cykluslængde på 82-110 ms.- Bradykardi: I en to-trins tilgang skal du identificere hvert enkelt RR-interval længere end 120 ms. Da bradykardi kræver mere end et enkelt langstrakt RR-interval, skal du definere en ekstra søgeregel for kun at identificere 20 på hinanden følgende RR-intervaller, der er længere end 120 ms, som bradykardi som følger: Bradykardi-single som værdi (HRcyc0) <500 og bradykardi som serie (bradykardi-single, 1) >=20. Klik på OK for at tilføje denne søgeregel til listen.
- Følg den samme fremgangsmåde for takykardi, definer takykardi-enkelt som værdi (HRcyc0) >724, identificer hvert enkelt RR-interval, der er kortere end 82 ms, og tilføj derefter den ekstra søgeregel Takykardi som serie (takykardi-enkelt, 1) >=20. Klik på OK for at tilføje denne søgeregel til listen.
- Analyse af pulsvariation
BEMÆRK: HRV-analysen (pulsvariabilitet) udføres ikke i anskaffelsessoftwaren og kræver eksport af data fra anskaffelsessoftwaren i et læsbart format. Her giver vi en kort trin-for-trin guide til dataeksport i det udbredte europæiske dataformat (EDF).- Start softwaren, bekræft brugernavn og serienummer, og klik på Fortsæt.
- Hvis du vil eksportere EKG-sporingen til f.eks. HRV-analyse, skal du klikke på Eksperiment og vælge Eksportér til EDF. I vinduet Eksporter til EDF skal du vælge dyrenummeret, kontrollere EKG, vælge et tidsinterval, for hvilket data skal eksporteres, og klikke på Eksporter.
BEMÆRK: Der er ingen grænse for det eksporterede tidsinterval, der er indstillet af softwaren, flere data vil bare tage længere tid at behandle. Det er også muligt at opdele eksporten i sektioner, f.eks. 24 timer og reintegrere dem på et senere tidspunkt, hvis det er nødvendigt. - Start analysesoftwaren, der bruges til HRV-analyse (se materialetabellen), klik på Filer og vælg Åbn for at indlæse den ønskede EDF-fil.
- Klik på HRV , og vælg Indstillinger. Dette åbner et vindue for at indstille forskellige parametre. Under beatdetektion skal du vælge de arter, for hvilke HRV-analyse udføres. Valg af art indstiller værdierne for histogrambeholderens bredde, pRR-tærskel og SDARR-gennemsnitsværdi i analysepanelet til en foruddefineret standard.
- Vælg HRV , og vælg Rapportvisning. Kopier resultaterne til en statistiksoftware til yderligere statistisk analyse.
- Signalkvaliteten kan være betydeligt lavere i træningsfaser. Hvis det er tilfældet, skal du manuelt vælge cyklusser med synlig P og QRS til efterfølgende analyse. Udeluk dårlige datamærker og datamærker uden klare P-bølger fra analysen. Gør dette under omhyggelig overvejelse af en erfaren EKG-analytiker for at undgå at eliminere gode datapunkter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Afhængigt af individuelle forskningsmål vil efterfølgende analyse af opnåede telemetridata variere meget. Her demonstrerer vi metodens gennemførlighed ved at indhente data af god kvalitet registreret under træningsperioder og giver eksemplariske resultater af EKG'er og pulsvariationsanalyser før, under og efter træning. Data præsenteres som gennemsnit ± standardfejl af gennemsnit (SEM), alle statistiske analyser blev udført med et passende statistisk software (se materialetabel). Statistisk signifikans blev vurderet ved den studerendes t-test . QT-intervallet korrigeres som tidligere diskuteret af Roussel et al. ved hjælp af formlen QTc = QT / (√(RR / 100))29.
Vellykket telemetrisk EKG-optagelse under træning
Med denne protokol er det muligt at opnå EKG-data med klare P-, Q-, R-, S- og T-bølger hos dyr under træning som vist i figur 3.
Alle målinger fra et dyr blev taget fra samme dag. Baseline-målinger blev taget kl. 10 ± 10 minutter før træning, da dyrene stadig var i deres permanente opstaldning. Målinger under træning blev taget fra midten af 60 minutters træningspas ± 10 minutter på dag 3 i den tredje træningsuge, målinger efter træning blev taget fra 5 minutters hvileperiode efter træning og før overførsel til det permanente hus, og restituerede målinger blev taget 1 time efter træning ± 10 minutter. Egnede sektioner af EKG-sporingen til analyse blev valgt manuelt blandt disse definerede sektioner med hensyn til aflæsningen, f.eks. 40 på hinanden følgende cyklusser for data vist i figur 4.
Evaluering af EKG-afledte parametre
Data bruges til at analysere fysiologiske ændringer før, under og efter træning som vist for et eksempel dyr i figur 4. Puls (figur 4A), PR-interval (figur 4B), QRS-varighed (figur 4C) og QTc-interval (figur 4D) evalueres ved gennemsnitligt 40 på hinanden følgende EKG-cyklusser. Pulsen stiger til omkring 800 bpm, når dyret træner og gradvist restituerer mod baseline efter træning. PR-interval, QRS-varighed og QTc-intervaller forkortes under stress, og når stress er overstået, skal du vende tilbage til baseline. Eksempler på data fra et dyr vises.
Påvisning af takykardi
Der blev anvendt søgedefinitioner som beskrevet i trin 3.2.4 til påvisning af takykardi- og bradykardiepisoder. Figur 5A viser sinusrytmen ved baseline. Et repræsentativt spor af sinustakykardi under træning er vist i figur 5B. Eksempler på data fra et dyr er vist her.
Vurdering af datakvalitet ved evaluering af pulsvariationsparametre
HRV-analyse udføres som beskrevet i trin 3.3. 5 min sektioner til HRV-analyse er vist i figur 6. Figur 6A viser hjertefrekvensen for et enkelt dyr i løbet af et forsøg. Pulsen stiger under træning og vender gradvist tilbage til baseline efter træning, denne tendens kan også visualiseres ved median-RR-intervallet som vist i figur 6B. Figur 6C viser sammenlignelig standardafvigelse for RR-intervaller (SDRR) opnået ved baseline og under træning ved automatisk RR-annotering, hvilket viser datakvaliteten. Data opnået er fra tre mus. SDRR er standardafvigelsen for alle interbeatintervaller (IBI) og beregnes automatisk af softwaren som positiv kvadratrod af IBI-variansen omkring den gennemsnitlige IBI ved hjælp af formlen:
σx = 
Figur 1: Skematisk illustration af telemetrisenderen og blypositioneringen. Musen er i liggende stilling; transmitteren placeres intraperitonealt, og ledninger fastgøres subkutant i en bly II-konfiguration. Oprettet med Biorender. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Eksperimentel opsætning . (A) Opsætning til EKG-optagelse ved hjælp af implantabel telemetri før og efter træning med signalmodtageren under dyreburet. (B) Opsætning til EKG-overvågning i realtid under løbebåndstræning. For optimal signalkvalitet placeres signalmodtageren på den gennemsigtige boks. Oprettet med Biorender. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Repræsentativt EKG under træning. Normal sinusrytme, P-bølge, QRS og T-bølge er angivet med store bogstaver, RR-interval er markeret med en bjælke. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Telemetri over tid. Tendensgrafer viser repræsentative resultater for (A) puls (BPM). (B) PR-interval (ms). (C) QRS-varighed (ms). (D) QTc-interval (ms) før (baseline), under (træning), umiddelbart efter træning (efter træning) og efter fuld restitution (restitueret). Data opnås fra et dyr ved gennemsnitligt 40 på hinanden følgende EKG-cyklusser. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 5: Repræsentative EKG'er før og under træning. (A) Sinusrytme før træning. (B) Sinustakykardi under træning. Data er fra ét dyr. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 6: Vurdering af datakvalitet ved HRV-analyse. (A) Repræsentativ pulstendens for et enkelt dyr før (baseline), under (træning) og efter (efter træning). (B) Median RR-interval før (baseline) og under træning (træning) og efter fuld restitution (restitueret), vist som gennemsnit ± SEM, uparret elevs t-test, ***p < 0,001. C) SDRR før (baseline) og under træning (træning) og efter fuld restitution (restitueret), n = 3, vist som gennemsnit ± SEM. Klik her for at se en større version af denne figur.
| 5-dages akklimatiseringsfase | ||
| Dag | Hastighed (cm/sek.) | Tid(min.) |
| 1 | 16.7 | 10 |
| 2 | 18.3 | 20 |
| 3 | 20 | 30 |
| 4 | 21.7 | 40 |
| 5 | 23.3 | 50 |
| Bemærkning: 2 minutters hvileintervaller efter hver 15. min | ||
Tabel 1: Træningsprogram i akklimatiseringsfasen.
| 5-dages træningsfase | ||
| Dag | Hastighed (cm/sek.) | Tid(min.) |
| 1 | 25.0 | 60 |
| 2 | 25.0 | 60 |
| 3 | 25.0 | 60 |
| 4 | 25.0 | 60 |
| 5 | 25.0 | 60 |
| Bemærkning: 2 minutters hvileintervaller efter hver 15. min | ||
Tabel 2: Uddannelsesprogram i uddannelsesfasen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Nuværende retningslinjer anbefaler regelmæssig fysisk aktivitet, da det har vist sig at være en vigtig modifikator af kardiovaskulære risikofaktorer30. Der er også en voksende mængde beviser for, at moderat fysisk aktivitet kan beskytte mod atrieflimren (AF) både i primær og sekundær forebyggelse31,32,33. Tværtimod har udholdenhedsatleter som maratonløbere en højere risiko for at udvikle AF, hvilket indikerer, at udholdenhedstræning også kan have negative virkninger34,35. Et sådant U-formet forhold mellem arytmirisiko og træningsintensitet er tydeligt vist for AF hos ellers raske atleter 9,36,37,38 og hos patienter med underliggende hjertesygdom, men kun lidt er kendt om træningsintensitet og arytmogenese 4,5,6,7.
For at overvinde denne begrænsning og forbedre patientplejen er yderligere forskning i træningsrelaterede virkninger på hjerteelektrofysiologi berettiget. For at undersøge grundlæggende mekanismer og molekylære/cellulære tilpasninger som reaktion på træning er der udviklet forskellige modeller i en række dyrearter15. I betragtning af de immanente fordele, men også begrænsninger ved hver model / art, skal forskere vælge den bedst egnede til hvert enkelt forskningsspørgsmål; Med hensyn til elektrofysiologi og arytmi forskning mus 13,14,39,40 og svin modeller er meget udbredt 13,14,41,42,43. Selvom der er udviklet træningsprotokoller ved hjælp af et motoriseret løbebånd hos grise, er der en række væsentlige udfordringer, herunder (i) grisenes stillesiddende adfærd, som kræver en tids- og arbejdsintensiv konditionering forud for forsøget samt stimuli for at holde grisene kompatible under forsøget og (ii) kropsstørrelse og vægt, som kan forhindre træning hos ældre grise eller træning over lange perioder15, 44. Hos mus er der udviklet flere træningsprotokoller, herunder motoriseret løbebåndstræning, VWR eller svømning17,18. Selvom VWR efterligner det naturlige løbemønster hos gnavere og er mindre stressende sammenlignet med tvungne træningsmetoder som svømning og løbebåndstræning, har det også visse ulemper45. VWR's spontane karakter tillader ikke at kontrollere intensiteten, varigheden eller hyppigheden af træning, hvilket forhindrer velkontrollerede eksperimenter. I svømmemodeller kan varigheden og intensiteten af træningen let reguleres, det nødvendige udstyr er enkelt og tilgængeligt til lave omkostninger, og metoden kan etableres i de fleste forskningslaboratorier46. På trods af disse fordele er det vanskeligt at studere elektrofysiologi i en svømmemodel, da der i øjeblikket ikke er mulighed for at overvåge EKG under svømning. Fremgangsmåden beskrevet i denne protokol kombinerer et implanterbart telemetrisystem med en løbebåndstræningsmodel og overvinder således begrænsningerne ved andre træningsmodeller i forbindelse med elektrofysiologiforskning47,48. Brug af et løbebånd gør det muligt at kontrollere forskellige træningsforhold såsom intensitet (hældning, hældning og løbehastighed) eller varighed. Derudover kan forskellige træningsprotokoller studeres, herunder udholdenhedstræning, intervaltræning og akutte øvelser. Efter denne protokol er det nu også muligt at registrere og overvåge EKG ved hjælp af implanterbare telemetrisendere, mens musen kører på løbebåndet.
I betragtning af at mus normalt kun løber villigt i et par minutter, er stimuli som at banke på ryggen med små pinde, blæse pust af trykluft eller elektriske stimuli nødvendige. Disse stimuli kan imidlertid fremkalde psykologisk stress, hvilket kan påvirke kvaliteten af eksperimentelle data betydeligt. Derfor forsøgte vi at minimere disse stressfaktorer ved at lade musen tilpasse sig løbebåndet under en akklimatiseringsfase med en jævn stigning i hastigheden og ved hjælp af minimum til nul stødintensitet som tidligere beskrevet15,17,45.
Generelt, når man registrerer EKG'er, er bevægelsesartefakter et stort problem, især under fysisk aktivitet. Efter vores foreslåede protokol vil forskere være i stand til at erhverve EKG-signaler i god kvalitet, hvilket gør det muligt klart at skelne og kommentere P, Q, R, S, T (figur 3). Således kan forskellige EKG-parametre såsom puls, pulsvariation, PR-interval, QRS-varighed eller QT-varighed pålideligt vurderes før, under og efter træningen ved hjælp af automatiserede softwarealgoritmer. Også arytmier såsom takyarytmi, bradyarytmi eller pauser kan detekteres. Da pulsvariationsanalyser - normalt udført for at undersøge virkningerne af det autonome nervesystem på hjertet27,28 - afhænger af tilstrækkelig R-bølgeannotering, kan datakvaliteten verificeres ved tilsvarende lave SDRR-værdier opnået i hvile og under træning ved automatisk annotering som vist i figur 6.
Som enhver eksperimentel teknik kommer denne metode ikke uden faldgruber og indeholder flere kritiske trin. Sterile forhold og kort driftstid er krav til vellykket implantation af senderen, korrekt sårheling og hurtig genopretning af dyr efter operationen. Suturer må ikke være for stramme, ellers vil de forårsage hudnekrose. Generelt kræver den kirurgiske procedure praktisk erfaring, og resultaterne forbedres over tid. Blypositionering påvirker den registrerede hovedvektor, de bedste resultater opnås med en stejl bly to position, da det resulterer i højere P- og R-bølgeamplituder, hvilket igen er kritiske krav til senere EKG-analyse. Træning af mus kan være udfordrende, da ikke alle dyr træner villigt. En veldesignet akklimatiseringsprotokol, herunder introduktion til løbebåndsmiljøet, langsomme stigninger i transportbåndets hastighed og positiv forbedring af god træningsadfærd, f.eks. med madpiller, kan hjælpe med at konditionere dyrene til at træne bedre og reducere behovet for potentielt forstyrrende stimuli under forsøgene. Det er vigtigt at reducere alle stimuli til et absolut minimum, da de kan påvirke datakvaliteten. Det mest kritiske trin er dog den optimale placering af telemetrimodtageren under løbebåndstræningen, da den direkte bestemmer kvaliteten af de opnåede data. Modtagerpositionen skal bestemmes for hvert par dyr, der træner på samme tid, da den varierer afhængigt af den nøjagtige position af telemetrienhed og ledninger samt af de enkelte dyrs løbemønster. Positionen findes ved forsøg og fejl, visuelt bedømmer signalkvaliteten i realtid. Alle EKG-egenskaber, der skal analyseres, skal være tydeligt synlige, før eksperimenter kan starte. I betragtning af den høje murinpuls akkumuleres mange datapunkter selv med korte registreringsperioder. Dette og den samlede lave signalamplitude, der naturligt fører til et lavere signal-støj-forhold hos gnavere end hos mennesker eller store dyr, gør dataanalyse ekstremt udfordrende, som vi tidligere har diskuteret23. En væsentlig begrænsning ved denne protokol ud over det dyre udstyr, der er nødvendigt for at udføre telemetri- og løbebåndstræning, er den høje tekniske efterspørgsel til den kirurgiske procedure og dataanalyse, hvilket begrænser tilgængeligheden for begyndere i marken.
Alt i alt er EKG et strålende værktøj til at studere hjerteelektrofysiologi og arytmogenese. Hos mennesker udføres rutinemæssigt stresstest for at registrere EKG'er under træning og gør det muligt at vurdere træningsrelaterede virkninger på hjerteelektrofysiologi. Mus er den mest almindeligt anvendte art i forskning, flere træningsprotokoller er blevet udviklet, men overvågning af EKG i realtid under træning var hidtil ikke mulig. Vores foreslåede protokol gør det muligt at opnå EKG-optagelser i perioder med træning i mus for første gang. Dette vil gøre det muligt for forskere at studere både træningsrelaterede mekanismer, der fører til gavnlige hjertetilpasninger og maladaptiv, proarytmisk ombygning og vil således i sidste ende resultere i forbedret patientpleje i fremtiden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har intet at afsløre.
Acknowledgments
Dette arbejde blev støttet af den tyske forskningsfond (DFG; Klinikerforskerprogram i vaskulær medicin (PRIME), MA 2186/14-1 til P. Tomsits), det tyske center for kardiovaskulær forskning (DZHK; 81X2600255 til S. Clauss), Corona Foundation (S199/10079/2019 til S. Clauss) og ERA-NET om hjerte-kar-sygdomme (ERA-CVD; 01KL1910 til S. Clauss). Bidragyderne havde ingen rolle i udarbejdelsen af manuskripter.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 14-gauge needle | Sterican | 584125 | |
| Any mouse | e.g. Jackson Laboratories | ||
| Bepanthen | Bayer | 1578675 | |
| Carprofen 0.005 mg/µL | Zoetis | 53716-49-7 | |
| Data Exchange Matrix 2.0 (MX2) | Data Science International | Manages communication between PhysioTel and PhysioTel HD telemetry implants and the acquisition computer. | |
| Enrofloxacin 25 mg/ml | Baytril | 400614.00.00 | |
| Fentanyl 0.5 mg/10 mL | Braun Melsungen | ||
| Fine forceps | Fine Science Tools | 11295-51 | |
| Five Lane Treadmill for Mouse | Panlab - Harvard Apparatus | 76-0896 | Includes treadmill unit, touchscreen control unit, a sponge , and cables |
| Iris scissors | Fine Science Tools | 14084-08 | |
| Isoflurane 1 mL/mL | Cp-Pharma | 31303 | |
| Isoflurane vaporizer system | Hugo Sachs Elektronik | 34-0458, 34-1030, 73-4911, 34-0415, 73-4910 | Includes an induction chamber, a gas evacuation unit and charcoal filters |
| LabChart Pro 8.1.16 | ADInstruments | ||
| Magnet | Data Science International | ||
| Modified Bain circuit | Hugo Sachs Elektronik | 73-4860 | Includes an anesthesia mask for mice |
| Modular connectors | Data Science International | Connecting cables between Reciever, Signal Interface and Matrix 2.0 (MX2) | |
| Novafil s 5-0 | Medtrocin/Covidien | 88864555-23 | |
| Octal BioAmp | ADInstruments | FE238-0239 | Amplifier for recording Surface ECG |
| Octenisept | Schülke | 121418 | |
| Oxygen 5 L | Linde | 2020175 | Includes a pressure regulator |
| PhysioTel ETA-F10 transmitter | Data Science International | ||
| PhysioTel receiver RPC-1 | Data Science International | Signal reciever | |
| Ponemah 6.42 | Data Science International | ECG Analysis Software | |
| Powerlab | ADInstruments | 3516-1277 | Suface ECG Acquisition hardware device. Includes ECG electrode leads |
| Prism 8.0.1 | Graph Pad | ||
| Radio Device (Sony AF/AM) | Sony | ||
| Signal Interface | Data Science International | Acquires and synchronizes digital signals with telemetry data in Ponemah v6.x. | |
| Spring scissors | Fine Science Tools | 91500-09 | |
| Surgical platform | Kent Scientific | SURGI-M | |
| Tergazyme 1% | Alconox | 13051.0 | Commercial cleaning solution |
| Tweezers | Kent Scientific | INS600098-2 |
References
- Halle, M., et al. Myocarditis in athletes: A clinical perspective. European Journal of Preventive Cardiology. , (2020).
- Maron, B. J., et al. Eligibility and disqualification recommendations for competitive athletes with cardiovascular abnormalities: Task force 3: Hypertrophic cardiomyopathy, arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy and other cardiomyopathies, and myocarditis: A scientific statement from the American Heart Association and American College of Cardiology. Circulation. 132 (22), 273-280 (2015).
- Caforio, A. L. P., et al. Current state of knowledge on aetiology, diagnosis, management, and therapy of myocarditis: a position statement of the European Society of Cardiology Working Group on Myocardial and Pericardial Diseases. European Heart Journal. 34 (33), 2636-2648 (2013).
- Eberly, L., Garg, L., Vidula, M., Reza, N., Krishnan, S. Running the risk: Exercise and arrhythmogenic cardiomyopathy. Current Treatment Options in Cardiovascular Medicine. 23 (10), 64 (2021).
- Lang, C. N., Steinfurt, J., Odening, K. E. Avoiding sports-related sudden cardiac death in children with congenital channelopathy: Recommendations for sports activities. Herz. 42 (2), 162-170 (2017).
- Maron, B. J., et al. Recommendations for physical activity and recreational sports participation for young patients with genetic cardiovascular diseases. Circulation. 109 (22), 2807-2816 (2004).
- Martinez-Sole, J., et al. Facts and gaps in exercise influence on arrhythmogenic cardiomyopathy: New insights from a meta-analysis approach. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 8, 702560 (2021).
- Sharma, S., Merghani, A., Mont, L. Exercise and the heart: the good, the bad, and the ugly. European Heart Jorunal. 36 (23), 1445-1453 (2015).
- Guasch, E., Mont, L. Diagnosis, pathophysiology, and management of exercise-induced arrhythmias. Nature Reviews. Cardiology. 14 (2), 88-101 (2017).
- Konhilas, J. P., et al. Exercise can prevent and reverse the severity of hypertrophic cardiomyopathy. Circulation Research. 98 (4), 540-548 (2006).
- Trivedi, S. J., et al. Differing mechanisms of atrial fibrillation in athletes and non-athletes: alterations in atrial structure and function. European Heart Journal. Cardiovascular Imaging. 21 (12), 1374-1383 (2020).
- Clauss, S., et al. MicroRNAs as biomarkers for acute atrial remodeling in marathon runners (The miRathon study--A sub-study of the Munich marathon study). PLoS One. 11 (2), 0148599 (2016).
- Clauss, S., et al. Animal models of arrhythmia: classic electrophysiology to genetically modified large animals. Nature Reviews. Cardiology. 16 (8), 457-475 (2019).
- Schüttler, D., et al.
- Poole, D. C., et al. Guidelines for animal exercise and training protocols for cardiovascular studies. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 318 (5), 1100-1138 (2020).
- Pynn, M., Schafer, K., Konstantinides, S., Halle, M. Exercise training reduces neointimal growth and stabilizes vascular lesions developing after injury in apolipoprotein e-deficient mice. Circulation. 109 (3), 386-392 (2004).
- Wang, Y., Wisloff, U., Kemi, O. J. Animal models in the study of exercise-induced cardiac hypertrophy. Physiological Research. 59 (5), 633-644 (2010).
- Massett, M. P., Matejka, C., Kim, H. Systematic review and meta-analysis of endurance exercise training protocols for mice. Frontiers in Physiology. 12, 782695 (2021).
- Ha, T. W., Oh, B., Kang, J. O. Electrocardiogram recordings in anesthetized mice using lead II. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (160), e61583 (2020).
- Mongue-Din, H., Salmon, A., Fiszman, M. Y., Fromes, Y. Non-invasive restrained ECG recording in conscious small rodents: a new tool for cardiac electrical activity investigation. Pflugers Archiv: European Journal of Physiology. 454 (1), 165-171 (2007).
- Chu, V., et al. Method for non-invasively recording electrocardiograms in conscious mice. BMC Physiology. 1, 6 (2001).
- Sato, S. Multi-dry-electrode plate sensor for non-invasive electrocardiogram and heart rate monitoring for the assessment of drug responses in freely behaving mice. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 97, 29-35 (2019).
- Tomsits, P., et al. Analyzing long-term electrocardiography recordings to detect arrhythmias in mice. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (171), e62386 (2021).
- Gkrouzoudi, A., Tsingotjidou, A., Jirkof, P. A systematic review on the reporting quality in mouse telemetry implantation surgery using electrocardiogram recording devices. Physiology & Behavior. 244, 113645 (2022).
- Russell, D. M., McCormick, D., Taberner, A. J., Malpas, S. C., Budgett, D. M. A high bandwidth fully implantable mouse telemetry system for chronic ECG measurement. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference. 2011, 7666-7669 (2011).
- McCauley, M. D., Wehrens, X. H.
- Thireau, J., Zhang, B. L., Poisson, D., Babuty, D. Heart rate variability in mice: a theoretical and practical guide. Experimental Physiology. 93 (1), 83-94 (2008).
- Kaese, S., Verheule, S. Cardiac electrophysiology in mice: a matter of size. Frontiers in Physiology. 3, 345 (2012).
- Roussel, J., et al. The complex QT/RR relationship in mice. Scientific Reports. 6, 25388 (2016).
- Visseren, F. L. J., et al. ESC Guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice: Developed by the Task Force for cardiovascular disease prevention in clinical practice with representatives of the European Society of Cardiology and 12 medical societies With the special contribution of the European Association of Preventive Cardiology (EAPC). European Heart Journal. 42 (34), 3227 (2021).
- Buckley, B. J. R., Lip, G. Y. H., Thijssen, D. H. J. The counterintuitive role of exercise in the prevention and cause of atrial fibrillation. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 319 (5), 1051-1058 (2020).
- Elliott, A. D., et al. Association between physical activity and risk of incident arrhythmias in 402 406 individuals: evidence from the UK Biobank cohort. European Heart Journal. 41 (15), 1479-1486 (2020).
- Qureshi, W. T., et al. Cardiorespiratory fitness and risk of incident atrial fibrillation: Results from the Henry Ford Exercise Testing (FIT) project. Circulation. 131 (21), 1827-1834 (2015).
- Abdulla, J., Nielsen, J. R. Is the risk of atrial fibrillation higher in athletes than in the general population? A systematic review and meta-analysis. Europace: European pacing, arrhythmias, and cardiac electrophysiology of the European Society of Cardiology. 11 (9), 1156-1159 (2009).
- Centurion, O. A., et al. The association between atrial fibrillation and endurance physical activity: How much is too much. Journal of Atrial Fibrillation. 12 (3), 2167 (2019).
- Calvo, N., et al. Emerging risk factors and the dose-response relationship between physical activity and lone atrial fibrillation: a prospective case-control study. Europace: European pacing, arrhythmias, and cardiac electrophysiology of the European Society of Cardiology. 18 (1), 57-63 (2016).
- Khan, H., et al. Cardiorespiratory fitness and atrial fibrillation: A population-based follow-up study. Heart Rhythm. 12 (7), 1424-1430 (2015).
- Morseth, B., et al. Physical activity, resting heart rate, and atrial fibrillation: the Tromso Study. European Heart Journal. 37 (29), 2307-2313 (2016).
- Hulsmans, M., et al. Macrophages facilitate electrical conduction in the heart. Cell. 169 (3), 510-522 (2017).
- Xiao, L., et al. Ibrutinib-mediated atrial fibrillation attributable to inhibition of C-terminal Src kinase. Circulation. 142 (25), 2443-2455 (2020).
- Clauss, S., et al. Characterization of a porcine model of atrial arrhythmogenicity in the context of ischaemic heart failure. PLoS One. 15 (5), 0232374 (2020).
- Renner, S., et al. Porcine models for studying complications and organ crosstalk in diabetes mellitus. Cell and Tissue Research. 380 (2), 341-378 (2020).
- Schuttler, D., et al. A practical guide to setting up pig models for cardiovascular catheterization, electrophysiological assessment and heart disease research. Lab Animal (NY). 51 (2), 46-67 (2022).
- De Wijs-Meijler, D. P., et al. Surgical placement of catheters for long-term cardiovascular exercise testing in swine. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (108), e53772 (2016).
- Borzsei, D., et al. Multiple applications of different exercise modalities with rodents. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021, 3898710 (2021).
- Kaplan, M. L., et al. Cardiac adaptations to chronic exercise in mice. The American Journal of Physiology. 267 (3), Pt 2 1167-1173 (1994).
- Fewell, J. G., et al. A treadmill exercise regimen for identifying cardiovascular phenotypes in transgenic mice. The American Journal of Physiology. 273 (3), Pt 2 1595-1605 (1997).
- Kemi, O. J., Loennechen, J. P., Wisloff, U., Ellingsen, O. Intensity-controlled treadmill running in mice: cardiac and skeletal muscle hypertrophy. Journal of Applied Physiology. 93 (4), Bethesda. Md. 1301-1309 (2002).
