Bowditch 효과 조사 : 압력 볼륨 관계를 측정하기 위해 마우스의 심장 도관
Summary
This article describes the measurement of murine left ventricular function via pressure/volume analysis at different heart rates.
Abstract
인간의 심장 질환을 모방 동물 모델은 잠재적 인 치료 전략을 테스트하기 위해 만들어졌습니다. 이러한 전략을 평가의 핵심 구성 요소는 심장 기능에 미치는 영향을 조사하는 것입니다. 생체 내 심장 역학 (예를 들어, 심 초음파, 압력 / 볼륨 관계 등)에서 측정하는 여러 가지 기술이있다. 심장 초음파 검사에 비해, 도관을 통한 실시간 좌심실 압력 / 체적 분석 LV 함수를 평가하는데 더 정확하고 통찰력. 또한, LV의 압력 / 체적 분석 순간적 수축력 (예를 들면, β 아드레날린 자극)과 병리학 욕설 (예, 허혈 / 재관류 손상)의 조작시 변경 사항을 기록 할 수있는 능력을 제공한다. 최대 이외에 (+ DP / DT) 및 최소 (-dp / DT) LV 압력 변화율, 몇몇 부하 독립적 인덱스 통해 LV 함수의 정확한 평가 (예를 들어, 엔드 수축기 혈압볼륨 관계 및 프리로드 recruitable 스트로크 작업)을 얻을 수있다. 심박수는 심박수의 증가는 심장의 출력 (즉, Bowditch 효과)를 증가시키는 주요 메커니즘되도록 LV 수축력에 큰 영향을 미친다. 실험군 간의 혈역학 이와 비교할 때, 그것은 유사한 심장 박동수를 가질 필요가있다. 또한, 많은 심근 병증 모델의 특징은 수축 예약의 감소이다 (즉, Bowditch 효과 감소). 따라서, 중요한 정보는 수축력에 심박수를 증가시키는 효과를 결정함으로써 얻을 수있다. 우리와 다른 데이터는 신경 세포의 산화 질소 합성 효소 (NOS1) 녹아웃 마우스 수축력이 감소했다고 설명했다. 여기서 우리는 NOS1 녹아웃 마우스 모델을 이용하여 심박수를 증가와 LV 압력 / 체적의 측정 방법을 설명한다.
Introduction
심장의 목적은 유기체의 대사 요구에 부응하기 위해 몸 전체의 혈액을 펌핑하는 것이다. 이러한 요구는 지속적으로 (운동을하는 동안 예를 들어,) 변동되기 때문에, 마음 (즉, 심 박출량을 증가)에 적응해야합니다. 마음이 위업을 달성하기 위해 다양한 경로를 고안했다. 마음이 달성의 주요 방법으로는 심장 박동의 증가 (즉, Bowditch 효과) (1)를 통해입니다. 즉, 하나의 심박수가 증가함에 따라,이 수축의 증가와 심 박출량의 증가를 초래한다. 따라서, 심장 기능은 심장 박동에 따라 상당히 좌우된다. 불행히도, 심장 질환 (예를 들어, 심근 경색, 비대 등) 나쁨 심장 기능의 결과가있는 심장 따라서 신체의 대사 요구를 충족 할 수 없을 것이다. 심장 질환은 서구 사회에서 이환율과 사망률의 주요 원인입니다. 많은 사람 cardiomy 요점을 되풀이 동물 모델opathies 분자 메커니즘을 조사하고 잠재적 인 치료를 테스트하는 데 사용됩니다. 치료가 가능한있을 수 있습니다 경우 이러한 메커니즘을 분별하고 결정하기 위해, 연구자들은 생체 내에서 심장 기능을 평가해야합니다.
그러나, 이들 파라미터는 후 부하, 예압 및 심박수에 크게 의존 일상적 박출계수 측정 생체 내 심장 기능을 평가하는 방법은 여러 가지 (예를 들어, 심장 초음파, MRI 등), 분수 쇼트닝, 심 박출량 등이있다 수축력이 외에도. 수축력을 측정하는 것은 네이티브 환경에서 마음의 고유 특성을 이해하는 것이 필수적이다. 압력 개발의 최대 (DP / DT 최대) 속도는 걸음 더 가까이 수축력을 이해하는 우리를 제공합니다. 불행하게도, DP / DT는 심장 박동 및로드 조건 3에 따라 달라집니다. 따라서 기술은 벨을 참조 부하 (및 심박수를 측정하기 위해 개발되어왔다우) 심근 수축력의 독립적 인 인덱스 (즉, 최종 수축기 혈압 볼륨 관계 (ESPVR) 및 프리로드 recruitable 스트로크 일 (PRSW)) 4-6. ESPVR는 특정 LV 볼륨에서 뇌실에 의해 개발 될 수있는 최대 압력을 설명합니다. ESPVR의 기울기는 수축 기말 elastance (EES)을 나타낸다. PRSW은 이완 기말 용적과 행정 업무 (태양 광 루프에 의해 둘러싸인 영역)의 선형 회귀이다. 이러한 절차는 구혈률, 심 박출량, 뇌졸중 볼륨으로 혈역학 적 매개 변수에 비해 수축을보다 정확하고 정밀한 측정이다. ESPVR 및 PRSW는 하대 정맥 (IVC)의 임시 차단을 통해 얻을 수있다. IVC를 차단하는 것은 심장 기능에 흉부 내 압력 변화의 영향을 피하기 위해 폐쇄 가슴으로 수행 될 수있다.
증가 심장 박동도 수축과 이완 1을 향상시킵니다. 따라서 때 experimenta 사이 심장 기능을 비교L 기는 (예를 들어, ± DP / DT)는 심장 박동이 비슷해야한다. 그러나, 유사한 심박수는 일반적으로 인해 다양한 조건 (질병, 연구 개입 등)에 각 동물에 발생하지 않습니다. 그것은 (주사 및 흡입) 마취는 심장 박동을 낮추고 있음을 주목해야한다. 심박수는 수축성의 주요 결정이기 때문에, 마취 상당히 수축에 영향을 미칠 것이다. 이러한 이유로, 우리는 우리의 절차를 설명하고 있습니다. 또한, 많은 심근 병증의 특징 (즉, 감소 Bowditch 효과) 감소 수축 보호 구역입니다. 따라서, 심장 기능은 심장 박동의 범위에서 측정되어야한다. 여기에서 우리는 이러한 효과를 달성하기 위해 (폐쇄 가슴) 자극기를 사용하는 방법에 대해 설명합니다.
심박수에 더하여, 산화 질소 (NO)도 7의 수축력 중요한 변조기이다. NO 효소를 통해 NO 합성 효소 (NOS)를 지칭하지 생성되지 않습니다. 우리와 다른 사람은 신경 NOS의 녹아웃 생쥐 (NOS1을 보여 주었다 <s최대> – / -) 무디게 한 심근의 수축과 생체 내 심장 혈류 역학 8,9에서. 이 마우스는 다양한 심장 박동수에서 수행 LV 압력 / 체적 분석 절차를 통해 좌심실 수축의 측정을 설명하기 위해 사용될 것이다.
Protocol
Representative Results
Discussion
수축의 신뢰할 수있는 측정을 얻기 위해이 기술에 대한 중요한 단계는 라스베가스에 적절한 카테터 위치입니다. 좌심실이 수축 할 때 카테터가 제대로 배치되지 않은 경우 벽은 불규칙한 모양의 태양 광 발전 루프를 일으키는 원인이 매우 높은, 생리하지, 압력 값의 결과로 카테터 연락 할 수 있습니다. 필요한 경우, 카테터는 정확한 배치를 달성하기 위해 회전 될 수있다. 이 기술의 또 다른 중요…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by NIH grants HL091986 (JPD) and HL094692 (MTZ).
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Xlyzine 100mg/ml | Ana Sed | 4821 | |
| Katamin 50mg/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 | |
| Acohol | Decon Laboratories | 2801 | |
| Bovie cautery | Bovie | AA29 | |
| 1ml Syringe(26G needle) | BD | 8017299 |
References
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