Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

قسطرة القلب في الفئران لقياس العلاقة حجم الضغط: دراسة تأثير بوديتش

Published: June 14, 2015 doi: 10.3791/52618

Abstract

وقد تم إنشاء النماذج الحيوانية التي تحاكي اضطرابات القلب الإنسان لاختبار الاستراتيجيات العلاجية المحتملة. ومن المكونات الرئيسية لتقييم هذه الاستراتيجيات هو دراسة آثارها على وظيفة القلب. هناك العديد من التقنيات لقياس في الجسم الحي الميكانيكا القلب (على سبيل المثال، تخطيط صدى القلب، والعلاقات ضغط / الحجم، الخ). مقارنة ضربات القلب، البطين في الوقت الحقيقي الأيسر (LV) الضغط تحليل / الحجم عن طريق القسطرة هو أكثر دقة والثاقبة في تقييم وظيفة LV. بالإضافة إلى ذلك، يقدم تحليلا LV الضغط / حجم القدرة على تسجيل الفور التغييرات خلال التلاعب من انقباض (على سبيل المثال، التحفيز الأدرينالية β) والشتائم المرضية (مثل نقص التروية / إصابة ضخه). بالإضافة إلى الحد الأقصى (+ موانئ دبي / دينارا) والحد الأدنى (-DP / دينارا) معدل التغير في الضغط في LV، إجراء تقييم دقيق وظيفة LV عبر عدة مؤشرات الحمل المستقلة (على سبيل المثال، الضغط الانقباضي نهايةلا يمكن أن يتحقق علاقة حجم والتحميل المسبق عمل السكتة الدماغية recruitable). معدل ضربات القلب لديه تأثير كبير على LV انقباض بحيث زيادة في معدل ضربات القلب هي الآلية الرئيسية لزيادة النتاج القلبي (أي تأثير بوديتش). وهكذا، عند مقارنة ديناميكا الدم بين المجموعات التجريبية، فإنه من الضروري أن يكون معدل ضربات القلب مماثلة. وعلاوة على ذلك، وهي السمة المميزة للعديد من النماذج اعتلال عضلة القلب هو انخفاض في احتياطي مقلص (أي انخفاض بوديتش المفعول). ونتيجة لذلك، يمكن الحصول على معلومات حيوية عن طريق تحديد الآثار المترتبة على زيادة معدل ضربات القلب على انقباض. وقد أظهرت البيانات المتوفرة لدينا وآخرون أن الخلايا العصبية أكسيد النيتريك سينسيز (NOS1) الماوس خروج المغلوب انخفض انقباض. نحن هنا وصف الإجراء لقياس الضغط LV / الحجم مع زيادة معدل ضربات القلب باستخدام NOS1 نموذج الماوس خروج المغلوب.

Introduction

الغرض من القلب على ضخ الدم في جميع أنحاء الجسم لتلبية مطالب الأيضية للكائن الحي. منذ هذه المطالب تتقلب باستمرار (على سبيل المثال، أثناء ممارسة الرياضة)، يجب قلب التكيف (أي زيادة النتاج القلبي). وقد ابتكر قلب العديد من مسارات لتحقيق هذا الانجاز. الطريقة الرئيسية قلب يحقق ذلك هو عن طريق زيادة في معدل ضربات القلب (أي تأثير بوديتش) 1. وهذا هو، كما يزيد من معدل ضربات القلب واحد، وهذا يؤدي إلى زيادة في انقباض وزيادة النتاج القلبي. وهكذا، وظيفة القلب تعتمد جدا على معدل ضربات القلب. للأسف، وأمراض القلب (على سبيل المثال، واحتشاء عضلة القلب، وتضخم، الخ) النتائج الفقيرة في وظيفة القلب الذي قلب بالتالي لن تكون قادرة على تلبية متطلبات التمثيل الغذائي في الجسم. أمراض القلب هي السبب الرئيسي للمراضة والوفيات في المجتمع الغربي. نماذج حيوانية أن ألخص العديد من cardiomy البشريوتستخدم opathies للتحقيق في الآليات الجزيئية واختبار العلاجات المحتملة. لتمييز هذه الآليات وتحديد ما إذا كان العلاج قد تكون قابلة للحياة، يجب أن المحققين تقييم وظيفة القلب في الجسم الحي.

هناك عدة طرق لتقييم وظيفة القلب في الجسم الحي (على سبيل المثال، تخطيط صدى القلب، التصوير بالرنين المغناطيسي، وما إلى ذلك)، التي تقيس بشكل روتيني الكسر القذفي، تقصير كسور، النتاج القلبي، وما إلى ذلك، هذه المعايير تعتمد اعتمادا كبيرا على بعد التحميل، التحميل المسبق، ومعدل ضربات القلب بالإضافة إلى انقباض 2. قياس انقباض أمر لا غنى عنه لفهم الخصائص الجوهرية للقلب في بيئتها الأصلية. الحد الأقصى (DP / دينارا كحد أقصى) معدل التنمية الضغط ينقلنا خطوة أقرب لفهم انقباض. للأسف، DP / دينارا هو أيضا يعتمد على معدل ضربات القلب وتحميل ظروف +3. لذا فقد تم تطوير تقنيات لقياس حمولة (ومعدل ضربات القلب، انظر بيلآه) مؤشرات مستقلة من انقباض عضلة القلب (أي نهاية الانقباضي العلاقة حجم الضغط (ESPVR) والتحميل المسبق recruitable عمل السكتة الدماغية (PRSW)) 4-6. يصف ESPVR الضغط القصوى التي يمكن تطويرها من قبل البطين في أي حجم LV معينة. المنحدر من ESPVR يمثل مرانية نهاية الانقباضي (إي إي إس). PRSW هو الانحدار الخطي للعمل السكتة الدماغية (منطقة محاطة حلقة PV) مع حجم نهاية الانبساط. هذه الإجراءات هي قياس أكثر دقة ودقيق لانقباض مقارنة المعلمات الدورة الدموية مثل جزء طرد، خرج القلب، وحجم المخ. ESPVR وPRSW يمكن الحصول عليها عن طريق حجب مؤقت من الوريد الأجوف السفلي (IVC). منع IVC لا يمكن أن يؤديها مع الصدر مغلقة لتجنب تأثير تغيير الضغط داخل الجنبة على وظيفة القلب.

يعزز زيادة معدل ضربات القلب أيضا التقلص والاسترخاء 1. وهكذا، عند المقارنة بين وظائف القلب بين experimentaمجموعة ل (على سبيل المثال، ± موانئ دبي / دينارا)، تحتاج معدل ضربات القلب لتكون مشابهة. ومع ذلك، وعادة لا يحدث معدل ضربات القلب مماثلة في كل حيوان بسبب ظروف مختلفة (المرض، والتدخل البحوث، وغيرها). تجدر الإشارة إلى أن التخدير (حقن واستنشاق) يخفض معدل ضربات القلب. كما معدل ضربات القلب هو المحدد الرئيسي للانقباض، والتخدير يؤثر بشكل كبير انقباض. لهذا السبب، نحن تصف الإجراء لدينا. بالإضافة إلى ذلك، وهي السمة المميزة للعديد من اعتلال عضلة القلب هو الاحتياطي انخفض مقلص (أي تأثير بوديتش انخفضت). ولذلك، ينبغي قياس وظيفة القلب خلال مجموعة من معدل ضربات القلب. نحن هنا تصف كيفية استخدام مشجعا (مع الصدر مغلقة) لتحقيق هذه الآثار.

بالإضافة إلى معدل ضربات القلب، وأكسيد النيتريك (NO) هو أيضا المغير هاما من انقباض 7. ويتم إنتاج NO NO عبر الانزيمات تسمى سينسيز (NOS). نحن وغيرنا قد أظهرت أن الفئران مع خروج المغلوب من الخلايا العصبية NOS (NOS1 في الجسم الحي وديناميكا الدم القلب 8،9. وسيتم استخدام هذه الفأرة للتدليل على قياس الأيسر انقباض البطين عن طريق إجراء تحليل الضغط LV / حجم أجريت في معدل ضربات القلب المختلفة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ملاحظة: تمت الموافقة على هذا البروتوكول الحيوان من قبل اللجنة المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام (IACUC) في جامعة ولاية أوهايو. ويمكن استخدام هذا الإجراء على أي فأر فيها القطر الداخلي للشريان السباتي كبيرة بما فيه الكفاية لادخال القسطرة. استخدام الفئران التي هي فوق 16 غرام (أقدم من ~ 2 أشهر).

1. إعداد ماوس لقسطرة

  1. اغلاق جميع الأدوات الجراحية في الحقيبة التعقيم. تعقيم الحقيبة في جهاز التعقيم. الحفاظ على مجال معقم طوال الإجراء وارتداء القفازات المعقمة.
  2. تخدير الفئران مع الكيتامين (55 ملغ / كلغ) زائد زيلازين (15 ملغ / كلغ) عن طريق الحقن داخل الصفاق.
    ملاحظة: الإجراء بأكمله قياس كل من ضغط / الحجم في معدل ضربات القلب المختلفة وESPRV يستغرق أقل من 20 دقيقة. إذا لزم وقت إضافي (أي أكثر من 30 دقيقة)، وإعطاء إضافية ¼ جرعة التخدير كل 30 دقيقة.
  3. إزالة الشعر في ص الأماميegion من الرقبة ومنطقة الصدر باستخدام إزالة الشعر محلول (على سبيل المثال، ناير) والشريط أطرافه من الفأرة على منصة رغوة. تأكيد حالة التخدير العميق باستخدام قرصة أخمص قدميه.
  4. إدراج التحقيق المستقيم لمراقبة درجة حرارة الجسم (37 ± 1 ° C)، والحفاظ على استخدام وسادة التدفئة التنظيم الحراري (الموجود بين ثنى الجراحية ومنصة).
  5. إعداد طول خياطة 4-0 (~ 10 سم). حلقة خياطة في جميع أنحاء القواطع العلوية والشريط إلى المنصة. هذا وسوف تبقي على التوالي الرقبة.
  6. تعقيم المنطقة الجراحية عن طريق المسح المنطقة مع Betadine و 75٪ كحول ثلاث مرات.

2. قسطرة

  1. إعداد القسطرة التي كتبها PRESOAKING طرف في المياه المالحة أو الماء المقطر (37 درجة مئوية) لمدة 30 دقيقة على الأقل قبل استخدامها (وفقا لتعليمات الشركة الصانعة) حتى يتأقلم الحجاب الحاجز استشعار الضغط من أجل البيئة البيولوجية رطبة ومنع الضغط الانجراف إشارة والسلبية التسجيلات الضغط.
  2. جعل طولي 0.8 سم شق بين الفك السفلي والقص في المنطقة الأمامية من الرقبة. مع مقص غرامة، فصل النسيج الضام الجلد العضلات لفضح القصبة الهوائية يقع تحت العضلات stemohyoideus.
  3. فصل الدهون والأنسجة العضلية في الجانب الأيمن من القصبة الهوائية مع ملقط المنحنية لفضح الشريان السباتي الأيمن.
    ملاحظة: الشريان السباتي هو أكبر شريان في المنطقة الأمامية من الرقبة، ويحتوي دم أحمر، وغير نابض. لا تخلط مع حبل الوريد الذي يعمل بالتوازي مع الشريان السباتي. الوريد الوداجي هو الأحمر الداكن وغير نابض. بالإضافة إلى ذلك، خلال عزل الشريان السباتي، يجب أن يكون المستخدم على علم لا يضر العصب الرئوي المعدي.
  4. إزالة الدهون من الحق في الشريان السباتي مع ملقط منحنية. في حال وجود المتفرعة من السفينة التي سوف تعيق هذه التقنية التشغيلية، وقطع لهم الكي Bovie لفصل الشريان السباتي.فصل أكبر قدر من الأنسجة ممكن تحت الشريان السباتي باستخدام ملقط منحنية.
  5. قطع اثنين 5 سم 6-0 خيوط الحرير. تمرير كل خيط الحرير تحت الشريان السباتي الأيمن.
  6. موقف موضوع واحد بالقرب من الجزء القريب والآخر بالقرب من الجزء الأعلى من الشريان. جعل عقدة ضيقة على موضوع في الجزء القاصي، وجعل عقدة فضفاضة على موضوع في الجزء القريب.
  7. منع تدفق الدم عن طريق تضييق الجزء القريب من الشريان باستخدام مرقئ صغير المشبك الأوعية الدموية (وضع المشبك تحت موضوع الداني). وسيتم ملء المنطقة مختومة من الشريان مع جعل الدم من السهل تنفيذ الخطوة 2.8.
  8. ثقب ثقب صغير في الشريان السباتي الأيمن بين المواضيع اثنين (ولكن أقرب إلى موضوع البعيد) مع إبرة 26 G. إدراج قسطرة في الشريان السباتي. تشديد قليلا من عقدة فضفاضة في الجزء القريب من الشريان السباتي على القسطرة أن نضع في المكان.
    ملاحظة: استخدام ثقب إبرة يفضل مقارنةلمقص شق. بجعل عقدة ضيقة في الجزء الأعلى من الشريان أولا، ثم تحامل على الجزء القريب، سوف تملأ الشريان تماما مع الدم. هذا يجعل من السهل جدا لكزة من خلال الأوعية الدموية. وعلاوة على ذلك، فإن حجم الإبرة (26 G) يثقب الشريان مع وجود ثقب الذي يناسب بشكل رائع حجم القسطرة. عند استخدام الأسلوب مقص شق، كان من الصعب التحكم في حجم الشق. ومع ذلك، ينبغي أن تكون الطريقة المختارة تعتمد على على أي واحد الجراح يشعر أكثر ارتياحا.
  9. بدء تسجيل إشارات الضغط كما في الخطوة 3.
  10. تخفيف المشبك مرقئ ومواصلة إدخال قسطرة إلى الأمام إلى البطين الأيسر. إذا شهدت بعض المقاومة عندما دفع القسطرة، وسحب بلطف الى الوراء ومحاولة النهوض مرة أخرى. للماوس وزنها ~ 18-25 غرام، وطول المقدرة القسطرة التي يتم إدراجها هو 18 ملم.
    ملاحظة: سوف إشارة ضغط الدم تتقلب 70-120 ملم زئبق. مرة واحدة رانه القسطرة في البطين الأيسر على شكل تغيرات إشارة الضغط والضغط تتقلب 0-120 ملم زئبق (كما هو موضح في الشكل رقم 1). وظيفة القلب تستقر داخل 2-3 دقيقة بعد إدخال القسطرة.
  11. رصد مستمر درجة حرارة الجسم، ومستوى التخدير، ومعدل التنفس.

3. الحصول على البيانات

  1. استخدام LabChartPro 7 برامج (أو برامج مماثلة). استخدام خيار العمل من LabChart وحدة PV حلقة. باستخدام هذه الوحدة، حدد الإعداد الافتراضي الضغط والحلقات وحدة التخزين.
  2. انشاء ثلاث قنوات: قناة واحدة للضغط، قناة واحدة للحجم، وقناة واحدة لمعدل ضربات القلب. تعيين نطاقات نطاق المعلمات أعلاه كما 0-150 ملم زئبق، 0-100 ميكرولتر و0-800 فوز / دقيقة، على التوالي.
  3. اضغط على مفتاح البدء في تسجيل.

4. تأثير بوديتش

  1. جعل شق 1 سم في منطقة البرك بالتوازي مع المقبض. قطع طبقة من العضلات وإكسببيئة نظام التشغيل الفضاء وربي باستخدام المقص.
  2. باستخدام نبض مشجعا مربع، تعيين المعلمات التالية: الجهد من 2 V، ومدة 2 مللي ثانية، وتمكين وضع التكرار.
  3. عقد القطب السالب مع ملقط وأدخله من خلال الفضاء وربي الرابع إلى المنطقة القمية للقلب. عقد القطب الموجب مع ملقط وأدخله من خلال الفضاء وربي الثاني للمنطقة الأذين الأيمن من القلب.
  4. بدوره على التحفيز والتشجيع وتغيير وتيرة وتيرة القلب من 4 هرتز (240 نبضة / دقيقة) تصل إلى 10 هرتز (600 نبضة / دقيقة). في كل دقات القلب الجديد، وتحفيز القلب لمدة 1 دقيقة قبل جمع البيانات.

5. توليد ESPVR وPRSW

  1. قطع أنسجة الجلد والعضلات عمودي على المقبض في منطقة البطن مع مقص. فتح enterocoelia وفضح الكبد.
  2. اسحب أضلاع القوس نحو الرأس باستخدام الجر المعدني.
  3. دفع بلطف الكبد أسفل معمسحة القطن. يجب الحرص على عدم دفع أكثر من اللازم لتؤثر على تجويف الصدر. سيؤدي ذلك إلى تغيير وظيفة القلب.
  4. قطع في الرباط المنجلي للكبد مع مقص لفضح فوق الكبد الوريد الأجوف السفلي (IVC).
  5. استخدام ملقط منحنية للضغط بسرعة IVC لمدة 5 ثانية لمنع عودة الدم إلى الأذين الأيمن. وضغط البطين الأيسر وحجم تنخفض بسبب انخفاض تدفق إلى القلب. في توليد هذه القيم، لا تستخدم الحلقات أقل من 60 ملم زئبق. 60 ملم زئبق في إشارة إلى الضغط الانقباضي.
    ملاحظة: يتم تعيين هذه القيمة عند 60 ملم زئبق لأن هذا سوف يؤدي إلى انخفاض كبير في ضغط التروية للتقليل إلى حد كبير التروية التاجية وتؤثر على انقباض.

معايرة 6. حجم

  1. يعالج بالهيبارين الفأر مع 0.1 مل من 1: 5000 حل الهيبارين (مخفف بمحلول ملحي عادي) عن طريق الحقن داخل الصفاق.
  2. إزالة القسطرة من الشريان السباتي. عندما يتم سحب القسطرة من الابام الشريان السباتي، والدم heparinized تتسرب من الحفرة حيث تم إدراج القسطرة.
  3. جمع هذا الدم لمعايرة الصوت باستخدام حقنة 1 مل. ملء كل بئر في معايرة كفيت.
  4. إزالة القلب إلى الموت ببطء الماوس عن طريق استنزاف.
  5. وضع القسطرة في كل بئر والحصول على وحدة الحجم النسبي (RVU) قيمة ثابتة. إنشاء منحنى قياسي باستخدام مختلف وحدات التخزين القياسية والقيم RVU من كل بئر.
  6. تحويل RVU المسجلة ميكرولتر.

7. معالجة البيانات

  1. لدراسة تأثير بوديتش، حدد الحالة المستقرة آثار الضغط / حجم من كل معدل ضربات القلب. انقر التحليل الأساسي للحصول على البيانات.
  2. للبيانات ESPVR وPRSW، حدد أول ~ آثار الضغط 15 / وحدة التخزين، انقر فوق تحليل انسداد في برنامج لتوليد ESPVR (المنحدر من الضغوط التي وضعتها LV في نهاية الانبساط الحجم) وPRSW (الانحدار الخطي للعمل السكتة الدماغية مع نهاية الانبساطيالحجم) المنحدرات.
  3. إيلاء الاهتمام لشكل حلقات. تأكد من إغلاق حلقة مع أي نقطة الزاوي أو التقلبات. هذا هو علامة من غير اللائق وضع القسطرة أو الضوضاء الزائدة. فحص دوري الحلقات خلال التجربة لضمان تتولد ضغط البيانات وحجم المناسبة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ادراج السليم للقسطرة في البطين الأيسر هو خطوة هامة لتحقيق الضغط والحجم القيم المناسبة. هو مبين في الشكل 1، وذلك باستخدام LabChart برو 7، هو تغيير الموجي الضغط (شكل والقيم) ما يذهب القسطرة من الشريان إلى البطين.

بعد الإدراج الصحيح للقسطرة في البطين الأيسر، والضغط (P) والحجم (V) القيم التي تم الحصول عليها وبعد ذلك يتم استخدامها لتوليد الحلقات PV (كما هو موضح في الشكل رقم 2).

باستخدام هذه القيم الضغط، وآليات من شأنها أن تغير انقباض يمكن التحقيق. هو مبين في الشكل (3) هو مثال لكيفية الضغط والتغييرات في الحجم مع زيادة معدل ضربات القلب. في هذا المثال، زيادة معدل ضربات القلب 300-600 نبضة / دقيقة، وزيادة الضغط LV 80-100 ملم زئبق، في حين انخفضت كميات الانبساطي والانقباضي LV. هو مبين في الشكل (4) هو معدل ضربات القلب اعتماد معدلات القصوى والدنيا للتنمية الضغط (DP / دينارا). كما يزيد من معدل ضربات القلب، لذلك لا المعدلات القصوى والدنيا للتنمية الضغط. ويمكن أيضا أن هذا النوع من تحليل البيانات أن تستخدم لتحقيق المنظمين للانقباض. يوضح بياناتنا أن NOS1 - / - الفئران قد انخفضت المعدلات القصوى والدنيا للتنمية الضغط مقارنة wildtype (WT) الفئران (الشكل 4). وبالتالي، خروج المغلوب من NOS1 يؤدي إلى تأثير بوديتش انخفضت.

باستخدام قيم الضغط والحجم التي تم الحصول عليها خلال IVC انسداد، يمكننا أيضا الحصول على قدر من الحمل مستقل انقباض. هو مبين في الشكل (5)، وتحسب إي إي إس والقيم PRSW (تقاس في 420 نبضة / دقيقة) لWT وNOS1 - / - الفئران. وتشير هذه البيانات إلى أن NOS1 - / - انقباض الفئران قد انخفضت مقارنة مع الفئران WT.

8 / 52618fig1highres.jpg "العرض =" 700 "/>
الشكل 1: إشارات الضغط والحجم كما الكشف باستخدام LabChart وحدة PV حلقة التغييرات إشارة الضغط عندما يتم وضع قسطرة في LV. إشارة الضغط الشرياني (أعلى) تراوحت من 80 إلى 120 ملم زئبق. مرة واحدة وضعت قسطرة في البطين الأيسر، وشكل التغييرات إشارة الضغط والضغط تذبذب 0-120 ملم زئبق. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 2
الشكل 2: جيل من PV حلقات باستخدام LabChart وحدة PV حلقة. LEFT) بيانات تمثيلية من الضغط (أعلى)، وحجم (وسط) ومعدل ضربات القلب (القاع). وتستخدم هذه القيم الضغط LV / الصوت إلى generatالبريد حلقة PV بالتآمر الضغط (P) ضد وحدة التخزين (V). (يمين) توضيحات من الحلقات التي تم إنشاؤها بواسطة البيانات الموجودة على اليسار. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3)
الشكل (3):.. تأثير معدل ضربات القلب على LV الضغط وحجم البيانات التمثيلية مما يدل الضغط LV وحجم التغييرات مع زيادة معدل ضربات القلب باستخدام PV حلقة LabChart وحدة الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 4
الرقم 4: بالضربة القاضية NOS1 (NOS1 - / -) الفئران قد انخفضت في الجسم الحي وظيفة القلب وتقلص الاحتياطي بالمقارنة مع wildtype (WT) الفئران، NOS1 - / - الفئران لديها أقل بكثير الحد الأقصى (DP / دينارا كحد أقصى) والحد الأدنى (DP / دقيقة DT) معدل الضغط التنمية مع زيادة معدل ضربات القلب. يتم عرض البيانات كما يعني ± SD. * P <0.05 مقابل WT عبر ANOVA، ن = 5 الفئران / المجموعة.

الرقم 5
الشكل 5: خروج المغلوب NOS1 (NOS1 - / -) الفئران قد انخفضت انقباض. LEFT) الضغط تمثيلي / حلقات حجم تم الحصول عليها خلال الوريد الأجوف السفلي الانسداد. لاحظ الشكل الصحيح لكل حلقة. الخطوط السميكة نهاية الانقباضي العلاقة حجم الضغط (ESPVR). RIGHT) بالمقارنة مع wildtype (WT) الفئران، NOS1 - / - الفئران لديها مرانية انخفضت نهاية الانقباضي (إي إي إس) والتحميل المسبق عمل السكتة الدماغية recruitable (PRSW). يتم عرض البيانات كما يعني ± SD. * P <0.05 مقابل WT عبر المفردة اختبار t، ن = 5 الفئران / المجموعة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

A خطوة حاسمة لهذه التقنية للحصول على قياس موثوق للانقباض هو وضع القسطرة السليم في LV. إذا لم يتم وضع القسطرة بشكل صحيح، عندما عقود LV الجدران قد اتصل القسطرة مما أدى إلى ارتفاع قيم جدا، وليس الفسيولوجية، مما تسبب في ضغط الحلقات PV شكل غير منتظم. إذا لزم الأمر، القسطرة يمكن أن تكون استدارة لتحقيق موضع الصحيح. خطوة رئيسية أخرى لهذا الأسلوب هو للتأكد من استلام الماوس التخدير المناسب. إذا كان الماوس فوق تخدير، وهذا سيقلل إلى حد كبير وظيفة القلب. فأر مع معدل ضربات القلب أقل من ~ 250 نبضة / دقيقة يمكن اعتبارها في تخدير. بالإضافة إلى ذلك، فإن حجم الدم الذي يضخ القلب الماوس صغيرة مما يجعل من الصعب الحصول على كميات دقيقة. من المهم لمعايرة الصوت لكل الماوس. لحجم المعايرة، وصفنا تقنية كوفيت المعايرة. هناك طرق إضافية أن تستخدم أيضا لمعايرة مجلدات (أي،السكتة الدماغية حساب حجم باستخدام مسبار التدفق في الشريان الأورطي الصدري تنازلي) 10.

هناك العديد من القيود المفروضة على استخدام هذا الأسلوب في الماوس. كل ذلك بسبب حجم جسمه الصغير. على سبيل المثال، هذا الأسلوب يتطلب مهارة المجهرية الدقيقة. وعلاوة على ذلك، فإن هذا الأسلوب يؤدي إلى فقدان بعض الدم، الأمر الذي يحتمل أن تغيير وظيفة القلب. ويمكن تجنب فقدان كمية كبيرة من الدم خلال تطوير القسطرة من خلال الأوعية الدموية بالمقارنة مع الطرق الأخرى (على سبيل المثال، ثقب البطين الأيسر). هنا، نحن تصف الإجراء كله بالتفصيل مع تفاصيل حاسمة لتجنب هذه القضايا.

تحليل الضغط / حجم هو مدخلا مهما للتحقيق في انقباض الجسم الحي. أداء هذه التقنية في الفئران أمر مهم لأن هناك العديد من المزايا أكثر من الأنواع الأخرى (التكلفة، والتلاعب الجيني، وما إلى ذلك). منذ معدل ضربات القلب هو من العوامل الهامة في وظيفة القلب (1) وتتأثر anesthesia، قدمنا ​​خطوات إضافية للتأكد من معدل ضربات القلب مقارنة تتحقق للسماح للمقارنة سليمة بين المجموعات. وعلاوة على ذلك، وذلك باستخدام هذا المعدل تقنية حلقة PV، محقق قادر على اختبار مباشر على تأثير بوديتش. لهذه الأسباب، نحن تصف كيفية تنفيذ هذه التقنية في الماوس للحصول على قياسات دقيقة للفي الجسم الحي انقباض في معدل ضربات القلب المختلفة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Xlyzine 100 mg/ml Ana Sed 4821
Katamin 50 mg/ml Ketalar 310006
Heparin APP Pharmaceuticals 6003922
4-0 silk thread Surgical specialties SP102
6-0 silk thread Surgical specialties MBKF270
Forceps Fine Science Tools 11251-10
Curve forceps Fine Science Tools 11274-20
Scissors Fine Science Tools 14090-09
Vascular clamp Fine Science Tools 18555-03
Microscope World precision instruments PZM-3
Pressure catheter Millar instruments SPR-839
Pressure and volume system Millar instruments MPVS-300
PowerLab4/35 AD instruments N12128
LabchartPro 7 AD instruments
Temperature controller CWE TC-1000
Stimulator Grass SD-5
Sterile glove Micro-Touch 1305018821
Hair remover lotion Nair
Betadine surgical scrub Veterinary NDC 6761815401
Alcohol Decon Laboratories 2801
Bovie cautery Bovie AA29
1 ml Syringe (26 G needle) BD 8017299

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Janssen, P. M. Myocardial contraction-relaxation coupling. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 299, H1741-H1749 (2010).
  2. Roman, M. J., Devereux, R. B. Comparison of noninvasive measures of contractility in dilated cardiomyopathy. Echocardiography. 8, 139-150 (1991).
  3. Hamlin, R. L., del Rio, C. dP/dt(max)--a measure of 'baroinometry. J Pharmacol Toxicol Methods. 66, 63-65 (2012).
  4. Feneley, M. P., et al. Comparison of preload recruitable stroke work, end-systolic pressure-volume and dP/dtmax-end-diastolic volume relations as indexes of left ventricular contractile performance in patients undergoing routine cardiac catheterization. J Am Coll Cardiol. 19, 1522-1530 (1992).
  5. Kass, D. A., et al. Comparative influence of load versus inotropic states on indexes of ventricular contractility: experimental and theoretical analysis based on pressure-volume relationships. Circulation. 76, 1422-1436 (1987).
  6. Nemoto, S., DeFreitas, G., Mann, D. L., Carabello, B. A. Effects of changes in left ventricular contractility on indexes of contractility in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 283, H2504-H2510 (2002).
  7. Ziolo, M. T., Kohr, M. J., Wang, H. Nitric oxide signaling and the regulation of myocardial function. J Mol Cell Cardiol. 45, 625-632 (2008).
  8. Barouch, L. A., et al. Nitric oxide regulates the heart by spatial confinement of nitric oxide synthase isoforms. Nature. 416, 337-339 (2002).
  9. Wang, H., et al. Neuronal nitric oxide synthase signaling within cardiac myocytes targets phospholamban. Am J Physiol Cell Physiol. 294, C1566-C1575 (2008).
  10. Georgakopoulos, D., et al. In vivo murine left ventricular pressure-volume relations by miniaturized conductance micromanometry. Am J Physiol. 274, H1416-H1422 (1998).

Tags

الطب، العدد 100، الفئران، قسطرة، انقباض، حلقات PV، نهاية الانقباضي الضغط العلاقة الحجم، التحميل المسبق عمل السكتة الدماغية recruitable، NOS1
قسطرة القلب في الفئران لقياس العلاقة حجم الضغط: دراسة تأثير بوديتش
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M.More

Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect. J. Vis. Exp. (100), e52618, doi:10.3791/52618 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter