Abstract
这个协议描述了外科手术，长期仪器猪和行使的电动跑步机猪的过程。早期心肺功能障碍是难以诊断，尤其是在动物模型中，如心肺功能通常侵入测量，需要麻醉。由于许多麻醉剂是cardiodepressive，心血管功能的细微变化可以被屏蔽。与此相反，慢性仪器允许在清醒状态心肺功能的测量，以便测量可以安静休息条件下获得，无需麻醉和急性手术创伤的影响。此外，当动物被适当训练，也可以分级平板运动期间获得的测量结果。
流探头放在围绕主动脉或肺动脉为心输出量的测量和周围的左冠状动脉前降支为科伦的测量进制血流量。充满液体的导管被植入在主动脉，肺动脉，左心房，左心室和右心室的压力测量和血液取样。此外，一个20G的导管被定位在前室间静脉以允许冠状静脉采血。
恢复一周后，猪被放置在由马达驱动的跑步机，该导管被连接到压力和流量计，和猪经受五阶段逐步行使协议，每个阶段持续3分钟。血液动力学信号被连续记录和血样每次锻炼阶段的最后30秒期间拍摄。
研究慢性仪器动物的主要优点是，它允许心肺功能的串行评估，不仅在休息而且物理应力如锻炼期间。此外，心肺功能，可反复在疾病发展的评估第二慢性治疗期间，从而提高了统计功率，从而限制了一个研究所需的动物数量。
Introduction
足够心肺功能是必不可少的氧气和营养供给人体，尤其是在诸如运动1在代谢需求增加的条件。锻炼心肺响应的特征在于由若干在心脏功能 ，即适应的，在心脏速率，收缩力和行程体积，和微血管功能 ，即，血管舒张的血管床供给锻炼肌肉增加以及在肺脉管，和血管收缩在供给胃肠系统的血管床以及非活性肌肉1。受损的运动能力是心肺功能不全的早期标志，心肺运动试验作为一种有效的方法心功能不全，血管功能不全和/或肺功能不全的患者受损的运动能力2之间划定。早期心肺功能不全是difficult诊断，尤其是在动物模型中，如心肺功能通常侵入测量，需要麻醉，与许多麻醉剂具有cardiodepressive属性3。
慢性仪器允许在清醒状态心肺功能的测量，并且当动物充分调整到实验室条件测量可以安静休息的条件下没有麻醉和急性手术创伤的影响而获得。此外，当将动物适当训练的，也可以分级平板运动4,5-期间获得的测量结果。更具体地，左，右心室功能可以评估和与心肌灌注，而在冠状动脉，全身和肺部微循环血管舒缩音的调节可被确定。使用充满液体的导管允许的压力测量以及采血样不强加广告在动物ditional压力。研究慢性仪器动物的另一个优点是，心肺运动测试可以重复允许使用的动物作为其自身的控制，无论是在疾病的发展或慢性治疗期间，从而提高了统计功率，从而限制了一个研究所需的动物数量。
猪的心肺解剖学非常类似于人类的和有可能诱导各种形式的心肺疾病，如糖 尿病6，心肌梗塞7，肺动脉高血压8,9和起搏诱导心脏衰竭10,11。此外，猪的尺寸允许慢性仪表，以及足够量的重复血液采样分析不仅血液气体，而且以执行神经体液测量和/或要搜索的疾病的生物标志物。
本协议描述用于慢性手术LY仪器猪以及行使上的马达驱动的跑步机的猪的协议。
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Protocol
涉及动物主题手续已经批准的动物护理委员会在Erasmus医学中心鹿特丹（荷兰）。猪6和80 kg的重量都使用该协议被成功检测。
1.动物人工处理的适应
- 在设施到任后，房子的孤独的动物，但使他们能够互相交流。
- Accustomize猪到人的处理和运输从动物设施的实验实验室，通过处理动物每天至少一次为一个星期。
- 通过行使他们在跑步机上进行手术前至少三次适当训练动物锻炼实验上的马达驱动的跑步机。
- 动物应禁食O / N在手术前，防止恶心，呕吐和胃流体从而潜在愿望。
2.准备手术
- 镇静
- 在10毫升注射器镇静制备药物。术前由替来他明/唑拉西泮（5毫克/千克），甲苯噻嗪（2.25毫克/千克）和阿托品（1毫克）。
- 在注射斜方肌药物肌肉注射用19克1.5''针稳重猪。
- 等待约10分钟，并检查肌肉松弛，意识，以确认镇静适当，稳定的水平。
- 将一个20G的周边安全导管在耳静脉麻醉和/或液体的后续静脉给药。
- 插管和通气
- 将在仰卧位表和/或小车的动物。
- 与口服吊具打开动物的口。
- 在颌骨或吞咽反射，阻碍插管的存在放松不足的情况下，管理硫喷妥钠（10毫克/千克）经静脉注射耳静脉导管。可替代地，猪可以掩蔽异氟醚诱导的镇静作用。
- 使用配有光源和一个米勒叶片的常规喉镜允许laryngoscopist直接查看喉。如果有喉痉挛，应用2％利多卡因将电源线和喉，减少痉挛，并允许插管。
- 插入插管探针插入气管内管，使管更好地符合了上气道的解剖学和通过嘴和声带进气管之间穿过该管。
- 膨胀用10毫升注射器，以帮助将其固定就位，以防止呼吸气体的泄漏，并保护气道从胃流体的可能的吸气球箍。
- 该管连接至呼吸过滤器（热量与湿度交换器），并在机械呼吸机。
- 放置在其右侧的动物上的手术台。
- 实现100-120毫米汞柱的氧分压的水平，与氧和氮（1:2 V / V）的混合物中通风动物，全光照克以下的呼吸机参数设置：压力控制方式：呼气末正压（PEEP）4 水柱 ;吸气峰压16 - 18 水柱 ;呼吸根据动物的大小的频率（对于20 kg动物，降低频率与体重增加）本应导致的约10毫升/ kg的潮气量，监视与二氧化碳图通风。
- 使用直肠温度计监测温度并保持37之间的温度 - 使用热灯或加热垫39ºC。此外，监测心脏率心电图。
- 麻醉
- 诱导和由通过耳静脉导管芬太尼（10微克/千克/小时）的静脉内给药加入异氟烷（体积/体积）的通风气体混合物或备选地为2.0％，优选维持麻醉。
- 通过开始手术前用后腿脚趾捏痛的测试检查反射麻醉深度足够。必要时，加额外的麻醉或等待几分钟。定期检查疼痛反射整个手术。
- 流体和抗生素
- 辖的阿莫西林（25毫克/千克）首次剂量通过耳静脉导管静脉内。
- 输液系统连接到耳静脉导管手术期间启用的葡萄糖的10％（500毫升）缓慢输注。
- 手术部位消毒
- 剃并清洁动物的皮肤上，从脊柱一路向左腋下大约25厘米宽的区域。
- 擦洗约5分钟碘伏擦洗（75毫克/毫升）的滋润肌肤。
- 灭菌用碘伏洗剂（100毫克/毫升）的皮肤之前，从用湿无菌纱布皮肤除去碘伏皂。
- 覆盖用无菌手术单的动物，以减少外科手术部位的细菌转移和随后的污染。
3.手术
- 打开胸部（开胸）
- 使在皮肤上的切口，开始1厘米尾椎肩胛骨下到左腋下的左下角（图1）。使用电凝烧灼血管中的皮肤，以防止失血过多。
- 通过前锯肌和胸大肌肌切断，用透热的切割方式。还可以使用透热烧灼血管中的肌肉层，以防止过多出血。
- 使用钝性分离仔细划分左四肋间的肋间肌用蚊式钳。现在布满了脏层和壁层胸膜左肺的肋软骨表面予以曝光。
- 要进入胸膜腔，小心刺破胸膜两层和撕裂他们打开。
- 使用胸椎牵开到伤口的边缘和肋分开，并有力地推动组织开，以获得胸膜腔的良好的曝光。
- 推开左肺在尾方向和用湿纱布保持它在适当位置。现在，心脏及大血管应清楚地暴露出来。
- 导管和流量探测器放置（图1）
- 使用钝性分离，除去〜胸降主动脉周围的结缔组织2 平方厘米。
- 执行荷包缝合，包括三个线圈，在主动脉壁与不可吸收USP3-0编织丝缝合（ó0.2毫米）。
- 穿透主动脉血管壁与在荷包缝合的中间的不锈钢为16G针头。
- 插入充满液体的导管的尖端（直到环）进入主动脉，拉荷包缝合牢固地结合在一起，领带缝线的两个字符串。
- 为了保持到位导管，风缝合导管周围3倍以上的环，再牛逼即缝合线的两个字符串。用一个新的线圈从插入位置颅大约1cm进一步固定导管。
- 流体填充导管连接到校准的压力传感器，其连接到计算机，以监测手术期间的平均动脉压。获取动脉血气来验证或调整正确的通风设置。
- 连同划线切开心包。请注意，以保持运行在完整心包膈神经。
- 确定肺动脉并与Farabeuf拉钩尾方向稍微拉出。现在升主动脉和主动脉弓予以曝光。监测平均动脉压而缩回肺动脉。
- 使在升主动脉，并使用梅岑鲍姆剪刀肺动脉之间的结缔组织一个小切口（约1厘米），以便能够剖析任升主动脉或肺动脉具有大弯曲蚊式钳放置流量探头。
- 放置在容器周围的气流探测器的橡胶带。为了更方便，将缝合线穿过橡胶带的一端，将容器周围此缝合和直到橡胶带围绕所述容器拉出。
- 固定在橡胶带流量探针测量装置。流量探头连接到计算机，并检查计算机上的心输出信号，以确认流量探头的正确位置。
- 作为主动脉流体填充导管（ - 3.2.5 3.2.2）中描述放置在肺动脉流体填充导管，右心室，左心室和左心房的相同的方式。需要注意的是，没有必要在这些结构执行荷包缝合之前去除结缔组织。
- 暴露和解剖左前通过第一吊装用钳子的组织，使小的下行冠状动脉的近端部分（2 - 3毫米），切断与梅岑鲍姆剪刀中，接着用棉签仔细取笑所述组织从动脉远离。通过传递一个小角度的直蚊式钳下方确保冠状动脉完全剥离。
- 使平行于用缝合，其连接到冠状静脉导管前室间冠状静脉针迹。
- 穿刺与冠状静脉导管的20G的针头冠状静脉和静脉内插入导管的插管。
- 取出针并与已经执行的针迹（3.2.14）固定导管。另外一个新的针从最初的穿刺处固定导管约1厘米。
- 放置冠脉流量探头周围的解剖以前左冠状动脉前降支。当动脉被压缩并且是几乎不可见的，使用利多卡因10％喷雾放松容器以获得更好的曝光容器。检查冠脉流量的信号在电脑上的confIRM流量探针的正确位置（ 图2）。
- 隧道
- 隧道流探针单独通过肌肉下方的左第三肋间隙并通过使用大量的弯曲蚊夹紧肋的上方。
- 隧道通过第三或通过刺穿肋间肌第五左侧肋间流体填充导管。钳关闭流体填充导管并取出活塞三通最小化刺穿区域，并防止在隧道中的流体填充导管的泄漏。
- 通过在肋间肌荷包缝合的装置固定流探针和流体填充导管与非吸收性USP2-0编织丝（Ø0.3毫米）。这种缝合线还用于防止重新instating胸腔内负压后漏气。
- 使在皮肤三切口约两厘米见方险恶并平行于脊柱，大约3厘米长3厘米除了对方。
- 刺穿从延髓切口部位左背阔肌到背面的切口下方的套管针。隧道流探头和流体导管此套管针内的背面。
- 放置在充满液体的导管的旋塞并取下夹具。撤血与1000国际单位/毫升肝素除去凝块和气泡和填充流体填充导管。冠状静脉导管应充满5000 IU / ml肝素。
- 关闭胸部
- 使一个切口的长度大约为1.5厘米，8厘米尾鳍和平行于第一切口。
- 从铅至第六肋间肌肉胸膜腔漏皮下用一个大弯蚊式钳此切口。漏极连接到抽吸装置以除去任何剩余的流体和恢复胸廓的闭合期间在胸膜腔内负压。
- 缓解和膨胀肺与吸气末持有。确保通过目视监测肺的适当填充。
- 通过拉动第四肋间的肋一起在两个分开的部位与不可吸收USP6编织聚酯（ø0.8毫米）关闭胸腔。
- 关闭锯肌和胸大肌与正在运行的线圈和使用非吸收性USP2-0编织丝运行表皮下缝合皮肤（Ø0.3毫米）
- 缝合在与导管之间的非吸收性USP2-0编织聚酯（Ø0.3毫米）背侧的切口。第一直接打结到皮肤从皮肤关闭切口，然后固定导管到缝线用结1厘米。为流探针，使用可吸收的USP2-0编织聚乳糖（Ø0.3毫米）缝合，以防止在气流探测器线缝合（图1）的切割。
- 小心地取出沥干同时的方颅施加压力切口维持在胸膜腔内负压。关闭与使用非吸收性USP2-0编织聚酯（Ø0.3毫米）荷包缝合切口和密封用凡士林伤口。
图1.概述外科左上面板：动物，应剃光和消毒的布鲁线之间的谎言的无菌区。切口部位被描绘为红色虚线。左下图：导管和流量探测器图片：充满液体的导管（A），主动脉/肺血流探测包括橡胶带（B），冠状静脉导管，包括20G的针头（C）和冠脉流量探头（D）。右上图：导管和流量探测器放置的示意图。 MAP，平均动脉压;林前静脉，冠状静脉导管; LAP，左心房压力; LVP左心室压力; RVP，右心室压力; PAP，肺动脉压; CO，心输出量; CBF，冠状动脉血流量。右下图：隧道式导管退出了缝合和打结沿缝合线在大约为1厘米的距离固定后，请点击此处查看该图的放大版本。
- 麻醉及恢复手术终止
- 停止麻醉，当所有的切口网站被关闭。
- 通过在股薄肌施用丁丙诺啡（0.015毫克/千克）即时提供镇痛。
- 停止通气当动物独立地呼吸和呼吸机断开气管套管。定期检查，如果动物被充分地呼吸。
- 放置导管的外化位点之间纱布垫以吸收伤口流体。
- 为了保护本身外导管的gments，给动物的弹性背心和包装人工两块羊皮之间的导管。
- 放气气管导管气球，当动物恢复其吞咽反射拔管。
- 由芬太尼缓释贴剂的方式提供长期镇痛（为20kg的猪12微克/小时;根据体重调节强度）。放置在皮肤上（例如下腹部）的薄部的音色以确保镇痛足够交付。
- 众议院单独动物整个手术后的时期。手术后为第一周的加热灯，以保持动物温暖。
- 提供足够的流体IV如果动物不能独立饮酒。
- 每日冲洗流体填充导管，通过第一抽取血液以除去凝块，然后用盐水再填充，最后用肝素化盐水（1000 - 5000国际单位/毫升），以防止血块形成。小心不要注入任何空气巴布莱而冲洗导管。
- 施用阿莫西林（25毫克/千克）静脉每日6天手术后防止手术后的感染。
- 让动物开始在跑步机上实验前一个星期恢复。
4.跑步机实验（图2）
- 冲洗流体填充导管如（3.5.10）并附加冲洗导管到压力换能器。测量直肠温度，以便能够获得温度校正血气值。
- 用盐水，以防止由于气泡的信号的阻尼冲洗压力传感器。附加的压力传感器，以在背侧弹性背心。
- 压力传感器和流量探头连接到放大器。开始在所述计算机程序测量并用0毫米汞柱被打开到空气校准压力传感器和流量探针（和关闭以动物），并使用一个压力计100毫米汞柱。
- 如果需要，延长线连接至任意一个流体导管为混合静脉和动脉采血。
- 测量血流动力学当动物是在撒谎，以及静静地伫立在跑步机上。平均血压都在10秒的时间框架进行测量。
- 通过首先使用10毫升注射器，使得可使用肝素化的1ml注射器来获得将1ml纯血液吸溶于5ml血液获得动脉和混合静脉血液样本。为冠状静脉血液样品，2- ml注射器来代替10毫升注射器和撤回1毫升被足以获得纯血液。
- 保持在冰上密封1毫升注射器与血液气体分析仪处理该血液样本，以确定前动物的代谢和通气条件。
- 若使猪到五级运动方案在跑步机上，速度每3分钟，第1 - 5公里/小时（〜最大心脏率85％）。速度每2分钟各速度在静止位置 - 1.5后获得血流动力学和气体。
- 演习协议之后关闭旋塞，检查是否发生在0毫米汞柱校准漂移，请记下该校准。除去流体填充导管的压力传感器和断开流探针。
- 冲洗用盐水和肝素流体填充导管（1000 - 5000国际单位/毫升）。通过将它们人工羊皮两片之间的弹性背心下方保护导管和流动探针。动物现在可以返回其笼中。
图2.跑步机实验，左窗格LS：仪器在跑步机上猪。充满液体的导管连接到压力换能器，放置在猪的背部。右上图：总的实验装置，包括跑步机，放大器和记录电脑的概述。右下图：记录血流动力学数据的典型例子。从上到下;主动脉压（AOP，蓝色）和左心室压力（LVP，红色）;左心房压力（LAP，蓝色）和左心室压力（红色）;肺动脉压（PAP，蓝色）和右心室压力（RVP，红色）;主动脉血流/心输出量（AOF，蓝色）;冠状动脉血流量（CBF，红色）。 请点击此处查看该图的放大版本。
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Representative Results
运动长达5公里/小时导致心输出量增加了一倍，从4.3±0.3到8.5±0.7升/分钟将其主要由从每分钟137±7 256±8次在心脏速率的增加组合与完成小的增加心搏量从32±2到36±3毫升（ 图3）。搏出量的增加通过增加左心室收缩容易，通过增加最大左室压的第一导数的证明DP /与左心室舒张的增加速率，并增加了左一起下降速率心房压，作为左心室的填充压力（图3）。与血红蛋白浓度（9.2±0.4克/分升8.5±0.4）增加一起心输出量的增加和71±1％，增加体内氧提取45±1允许一个TR体耗氧IPL引导（图3）。发生全身血管舒张的增加全身血管电导和全身血管阻力的降低，这容纳于心输出量的增加几乎完全证明，使平均动脉压（图3）仅略有增加。运动也导致肺循环温和血管舒张，通过在肺血管电导增加了33±8％所证实。然而，增加心输出量101±8％，而在左心房压力的增加（从3±1到10±1毫米汞柱）一起，导致增加的肺动脉压，并由此在增加右心室负荷（ 图3）。
与动脉压略有增加心脏速率的增加，同时导致增加左心室心肌耗氧缺点umption，这主要是由增加冠状动脉血流量其中，在与血红蛋白浓度的增加组合导致心肌氧输送（738±68微摩尔/分钟从310±37）的增加得到满足。在心肌需氧量的增加与心肌供氧的增加相称，作为心肌氧萃取（在79.8±1.9％其余81.6±最大运动时1.9％）基本上保持恒定，导致在一个不变的冠状静脉氧饱和度和冠状动脉静脉氧张力（图3）。
图3.典型血流动力学响应练习。车身氧消耗（BVO2）用作用于运动强度（面板AL的x轴）的指数。示出的是心脏心率（HR，A组），每搏量（SV，B组），最大的响应imum和左心室压力（上升/下降速率，面板C和DP / DTMIN，图D RESP）作为收缩性和松弛速率的指数的一阶导数的最小值，心输出量（CO，图E），平均动脉压（MAP ，面板F），全身血管电导（SVC，面板G），全身血管阻力（SVR，面板高），肺动脉压（PAP，板J），左心房压力（LAP，面板I），肺血管电导（PVC ，面板K）。全肺阻力（TPR指数为右心室后负荷运动过程中增加，面板L）。与动脉压略有增加心脏速率的增加，同时导致（板的x轴线MP）的增加左心室心肌耗氧量，这主要是由增加冠状动脉血流量满足（CBF，面板M）的，心肌氧摄取（MEO2，面板N），冠状静脉血氧饱和度（CVSO2，面板O）和冠状静脉氧张力（cvPO2，面板P）的影响最小。所有的数据都带有平均值（SEM）的标准误差平均值。 请点击此处查看该图的放大版本。
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Discussion
本研究描述了一种用于猪的慢性仪器的手术以及用于锻炼仪表猪上的马达驱动的跑步机，同时测量血流动力学和采取血液样本的动脉，混合静脉和冠状静脉血氧含量测定的协议。
该议定书中的关键步骤
有迹象表明，在插管过程中，已经开始在协议中的几个关键步骤。硫喷妥钠（2.1.5）是一种呼吸道抑郁剂，因此需要在管理迅速插管。另外，在手术过程中仔细监测呼吸机设置是很重要的。因而，当胸腔打开（步骤3.1.4），这导致在胸内负压的损失。为了弥补这一损失，并防止肺泡萎陷，通气需要呼气末正压（PEEP）。此外，呼吸机设置（吸气峰新闻URE）应调节以保持约10毫升/ kg的潮气量。还注意，当左肺被推开（3.1.6。）潮气量是可能的，因为只有在左肺的一部分通风，以降低。呼吸机的设置应该根据血液中的气体进行调整。
相对于血流动力学测量与流体填充导管的另一个重要注意的是，有压力传感器和填充流体的导管的插入部位插入心血管系统之间的静水压力差。在弹性背心（4.2），以及在导管的插入点的压力传感器的压力水平之间的高度差应在手术过程中，并在动物的牺牲来估计并通过内插前或后的处理校正数据。
另一个需要考虑的很重要的一点使用这种技术时是失血，无论是手术期间或重复期间血液采样应该最小化，尽管事实上，猪是比较大的，因此有一个大的血液体积（65毫升/公斤）。在手术中，导管的插入过程中的失血可以通过简单地对穿刺伤口施加压缩最小化。根据动物实验指南，循环血液量的高达10％，可以采取从正常的，健康的动物具有最小的不利影响单个场合，但需要的动物约14天补充的血液 15这个量。这意味着，当血液显著量丢失从手术恢复被延长。
在演习实验期间反复血液采样，一个最大的动物的循环血液量的1.0％，或0.6毫升/公斤可以每24 小时 15被移除。这也意味着，平板运动期间被采样的血液量，应该是有计划，即，去除的ini的后TiAl金属凝块是不变地存在于与血液中，剩余的血液抽出冲洗线的界面处的尖端附近的导管的管腔应给予回动物。
修改和故障排除
注入流体填充导管应每天冲洗，以防止误动作，因为血液凝块的形成。根据在充满液体的导管的血块的量，肝素的每行中的量可以从1000国际单位/毫升至5000国际单位/毫升内变化。肝素的量应保持在第一周的最小手术后防止由于抗凝血剂的肝素的存在下手术切口伤口出血。
然而，每天冲洗即使一些充满液体的导管将堵塞。发生这种情况时，尝试通过施加最小的和/或脉动抽吸具有较小2毫升注射器抽出血液。它可能需要几分钟前导管将取消堵塞。当这不工作，仔细冲洗盐水少量进入导管，并立即尝试抽回血。注意，输注可能导致释放血栓入远侧器官，这取决于导管的位点上的循环和栓塞。当仔细冲洗不工作，堵塞线连接到一个压力传感器，以检查是否仍然有血流动力学信号。如果不存在信号时，充满液体的线应该由几个结被密封和切断。
解释和限制
当所有的点进行了上述考虑，血流动力学测量和血液样品的组合允许在整个身体和心肌耗氧量，方面行使响应这对于比单独跑步机的速度-7,12-锻练强度更好措施的解释-14。
为了满足身体，简体字课程的增加的代谢需求CISE需要局部灌注心脏功能的变化以及修改。组织灌流通过在小动脉和血管床供给的组织的动脉直径的变化调节。无数的血管活性因子，神经体液从系统，内皮细胞和地方的代谢物衍生的互动，以确定血管张力并确保有足够的组织灌注1,5,12,16。在全身和肺血管阻力或逆，血管电导变化，可从血液中的压力和流量信号来计算并在全身和肺血管在血管舒缩音的变化来解释。直观地，血管阻力通常被用来评估在血管张力的变化。然而，在我们的研究小组，我们主张采用电导虽然电导和阻力是数学相关，与电导是压力流归一化，耐压力等于流动分歧。虽然电导和RESistance可互换如果调查仅单个刺激的效果（即运动）7,17，这两个参数的解释可以与药理学干预相结合的运动时，对各种血管活性系统的贡献调查对血管紧张4的调控有所不同，5,7,14,18。
在运动过程中，全身循环从静止的系统，该系统的特点是低流量和高电阻（即，低电导）到系统中以高流量和低电阻，（高电导）变换。因此，药理血管舒张有休息与运动中的电导和阻力不同的后果。由静止的血管扩张药物产生抗性下降较大，而在导的增加仅仅是小的。相比之下，运动时同样程度的血管扩张转化为电导的大量增加，但ØNLY阻力小幅下降。因此，当使用电导，有较大的血管舒张似乎运动过程中发生，而在寻找阻力血管舒张时似乎是静止大。对数据的解释用电阻或电导时因而不同。虽然电阻和电导之间的选择可能看起来相当随意，在物理该经历主变化的变量被指定为索引的分子的响应7,17,18。由于在运动过程中的主动脉血压仍而心输出量增加相当恒定明显，最合适的参数来描述全身血管反应演习似乎是全身血管传导（心输出量/主动脉血压），而不是阻力。此外，该系统循环由血管床的来自各种被以并行的方式主要充盈器官的众多的。由于并联电阻加起来往复式卡利，而平行导体以线性方式加起来，在特定区域血管床的电导的任何变化转换成总全身血管电导的相同（绝对）的变化。这种考虑贷款给使用血管传导来描述全身血管反应进一步支持运动和药物干预。
对于任何一个电阻或电导来描述血管反应在肺床上行使的选择似乎是不太明显的，因为运动产生的心输出量增加，以及肺动脉压力7,17。一种用于任一电阻或电导选择也是不太重要，鉴于在PVR和聚氯乙烯的相对较小的运动引起的变化相比，所产生的血管舒张的程度，例如，ET受体阻断7。其结果，使用任一电阻或电导的表征血管作用Ò在肺循环发药理血管舒张剂将产生类似的结论。
在冠脉循环，对数据的解释是即使不仅在冠脉阻力血管张力改变的内源性血管活性物质的结果药理拮抗剂全身用药比较复杂，但往往也会产生全身血流动力学参数7,14,17明显的变化， 19。这些改变血流动力学的影响心脏做功，从而导致从心脏的或自动调节，而不是对冠状动脉血管张力干预的直接影响代谢需求的变化导致冠状动脉血流量的变化。例如，内源性血管收缩剂系统的阻断降低平均动脉压，全身血管舒张的结果，并引起在冠状动脉微血管音自身调节的调整。此外，压力感受性反射激活的作用是增加心脏率第二心肌收缩力。在心脏速率和/或血压这些变化随后将导致心肌代谢的改变，要求在心肌供氧并因此在冠状动脉血流量的调节。
考虑到心肌耗氧量等药物引起的变化的影响，研究者检查冠状静脉氧含量和心肌耗氧量（MVO 2）4,5之间的关系，因为这种方法使冠脉阻力血管张力的调节评估独立心肌耗氧量的变化。血管扩张剂的管理将在MVO 2的一定水平增加心肌氧的输送。因为这增加氧气输送时不会发生在氧消耗的变化，心肌耗氧萃取会降低，从而导致在冠状静脉氧含量，因此在该关系的MVO 2之间的一个向上移位的增加4,5。
尽管它的优雅和实用性，一些研究者指出，这种方法20的局限性。因此，绘制MVO 2与冠状静脉PO 2或冠状静脉SO 2，可以考虑，因为这些变量实际上公式来计算MVO 2的一部分，是不合适的。因此，MVO 2不是变量，它是独立的冠状静脉PO 2或SO 2。可替代地，调查人员应考虑使用的心肌工作另一个索引，速率压力乘积（RPP），其是心脏速率和左心室收缩压的产物。然而，如RPP和MVO 2几乎线性相关，Substituting RPP为MVO 2产生几乎相同的结果14，以及 MVO 2和冠状静脉氧气水平之间的关系被认为是在冠状动脉血管紧张研究改变的一个敏感的方式。
相对于现有方法的意义
常用来评估血管张力的变化调节另一种方法是在压力或丝肌动描记6,14,21采用隔离冠状动脉和肺小动脉或小动脉。肌动描记研究的优点是，容器可以研究独立周围组织的和没有潜在的从循环因子混淆效应。因此，这些体外技术是在体内测量的互补性。然而， 在体内和 体外技术有时给相对的结果。例如，到了有力的血管收缩内皮素的响应在完整冠状动脉环流减少 Ñ 心肌梗死后，但在从心肌梗死猪分离的冠状小动脉增强相比健康对照猪21至由前列腺素内皮素的血管收缩影响增加抑制在体内和体外数据这种差异是由于在体内 21。
未来应用
鉴于在这两个左，右心室功能不全的冠状动脉微血管功能的改变的建议的作用，需要这些变化在心血管疾病的相关模型的评估。使用长期仪器动物允许与微血管（DYS）功能的疾病的严重程度的相关性。此外，无论是冠心病和肺微血管功能可能会出现基础静息状态下正常，而微血管功能障碍可能心血管胁迫下显露出来，如运动时。
总之，利用长期仪器灵魂的LS允许使用疾病或治疗的评估开发期间心肺功能的串行评估，从而增加了统计功率和限制要研究所需的动物数量。
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Disclosures
作者什么都没有透露。
Acknowledgments
这项研究是由荷兰心脏基金会资助2000T038（以DJ Duncker）授予2000T042（到D Merkus）的支持，欧盟FP7 - 健康 - 2010批MEDIA-261409（以DJ Duncker和D Merkus），荷兰心血管研究倡议：荷兰心脏基金会，荷兰联邦大学医疗中心，荷兰组织健康研究与发展的科学荷兰皇家科学院 CVON- ARENA CVON 2011-11（DJ到Duncker），CVON-PHAEDRA CVON2012-08（到D Merkus）和CVON重新连接CVON 2014-11（以DJ Duncker和D Merkus），索菲亚基金会（以德D.韦氏-Meijler，D Merkus和IKM赖斯）。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3-way stopcocks | B. Braun | 16496 | |
| Perfusor lines PVC (DEHP-free) 150 cm/2.6 ml | B. Braun | 8722960 | Used for fluid filled catheters |
| “python “ silicontubing | Rubber BV | 1757 ID 1 mm, OD 2 mm | Used for fluid filled catheters |
| Sodium Chloride 0.9% | Baxter | TKF7124 | |
| Glucose 10% | Baxter | WE0163 | |
| Suction device | |||
| Slim-Line electrosurgical pencil with 2 buttons | ERBE ELEKTROMEDIZIN GMBH | 20190-066 | |
| Servo Ventilator SV900C | Siemens-Elema AB | ||
| Laryngoscoop | Vererinary Technics Int. | 11.02.47 | |
| Sterile surgical gloves | |||
| tie-on surgical mask | 3M | 1818FS | |
| surgical hat | Klinidrape | 621301 | |
| Procedure pack | Molnlycke Health Care | 97027809 | Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc |
| Droptears | Alcon | 288-28282-01 | |
| Betadine scrub 75 mg/ml Povidone-iodine | Meda Pharma BV | RVG08939 | |
| Betadine solution 100 mg/ml Povidone-iodine | Meda Pharma BV | RVG01331 | |
| Cuffed Endotracheal tube | Emdamed | size depends on animal size | |
| Breathing filter Hyrdo therm 3HME | Intersurgical | 1560000 | |
| Laryngoscope Handle+ Miller blade size 4 | Kawe Germany | ||
| Manual resuscitator- Combibag | Weinmann | 6515-12-313-5596 | |
| Perivascular flow probe 3PS | Transonic | For coronary artery; Size 2.5 - 4 mm depending on animal size | |
| Confidence flow probe | Transonic | For aorta/pulmonary artery, 16 - 20 mm; size depends on animal size | |
| Venflon-Venisystem 20 G x 32 mm | BD | 393224 | For coronary venous catheter |
| Blunt Needle 18 G | For coronary venous catheter | ||
| Tygon Tubing | Rubber BV | 2802 ID 0.8 mm (1/32’’), OD 2.4 mm (3/32’’) | For coronary venous catheter |
| Suction Handle 17 cm 6 6/8 " Coupland 18/8 martinit with tube connector | KLS Martin Group | 18-575-24 | |
| Scalple blade | |||
| Scalpel Handle 13.5 cm 5 3/8 " Stainless Steel solid | KLS Martin Group | 10-100-04 | |
| Vascular Forceps 20.2 cm 8 " De Bakey Stainless Stee | KLS Martin Group | 24-388-20 | ± 14 cm |
| Dressing Forceps 17 cm 6 6/8 " Cushing Stainless Steel | KLS Martin Group | 12-189-17 | ± 18 cm |
| halsted-musquito straight 12.5 cm - 5" | Rudolf Medical | RU-3100-13 | ± 12 cm |
| halsted-musquito curved 12.5 cm - 5" | Rudolf Medical | RU-3101-12 | ± 12 cm |
| Dissecting and Ligature Forceps 13 cm 5 1/8 " Gemini Stainless Steel | KLS Martin Group | 13-451-13 | ± 12 cm |
| Dissecting and Ligature Forceps 18.5 cm 7 2/8 " Schnidt Stainless Steel | KLS Martin Group | 13-363-18 | |
| Rib Retractor Finochietto, Baby Aluminium - | KLS Martin Group | 24-162-01 | |
| suture forceps Mayo-Hegar 3 mm 18 cm - 7" | Rudolf Medical | RU-6050-18 | |
| Metchenbaum blunt curved 14.5 cm - 5(3/4)" | Rudolf Medical | RU-1311-14M | |
| Retrector farabeuf 12 cm - 4 (3/4)" | Rudolf Medical | RU-4497-12 | |
| Towel forceps schrädel curved 9cm - 3,5" | Rudolf Medical | RU-3550-09 | |
| surgical scissors blunt 13 cm - 5" | Rudolf Medical | RU-1001-13 | |
| Gauzes Cutisoft 10 x 10 cm 4-ply | BSN Medical | 45846-00 | |
| Gauzes Cutisoft 5 x 5 cm 4-ply | BSN Medical | 45844-00 | |
| Flowmeter -CM2 / SF2 - 2gas (O2 and Air) | UNO BV | 180000008 | |
| Tec 7 Vaporizer | Datex-Ohmeda | ||
| Acederm wound spay | Ecuphar NV | ||
| Vaseline Album | Bufa | 165313 | |
| silkam 3-0 Natural silk, non-absorbable | B. Braun | F 1134043 | sutures for placement of catheters |
| silkam 2-0 Natural silk, non-absorbable | B. Braun | F 1134051 | sutures for muscular approximation |
| dagrofil 3-0 Polyester, non-absorbable | B. Braun | C 0842478 | sutures for fluid fille catheters after tunneling |
| Vicryl rapide 3-0, 1 x 45 cm FS2, V2930G | Daxtrio medische producten | 15560 | sutures for electrical catheters after tunneling |
| Vitafil 6 USP | SMI | 6080 | Ties |
| Syringes | 10 ml and 2.5 ml | ||
| Heparin LEO (heparin sodium) | LEO Pharma A/S | ||
| Zoletil | Virbac | tiletamine / zolazepam | |
| Sedazine | AST farma | 108855 | xylazine |
| Temgesic | RB Pharmaceuticals | 5429 | buprenorphine |
| Tensogrip | BSN Medical | 71522-00 | elastic vest |
References
- Laughlin, M. H., et al.
- Datta, D., Normandin, E., ZuWallack, R. Cardiopulmonary exercise testing in the assessment of exertional dyspnea. Ann Thorac Med. 10, 77-86 (2015).
- Vatner, S. F., Braunwald, E. Cardiovascular control mechanisms in the conscious state. N Engl J Med. 293, 970-976 (1975).
- Duncker, D. J., Bache, R. J. Regulation of coronary blood flow during exercise. Physiol Rev. 88, 1009-1086 (2008).
- Tune, J. D., Gorman, M. W., Feigl, E. O. Matching coronary blood flow to myocardial oxygen consumption. J Appl Physiol. 97 (1985), 404-415 (2004).
- van den Heuvel, M., et al. Coronary microvascular dysfunction in a porcine model of early atherosclerosis and diabetes. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 302, H85-H94 (2012).
- Zhou, Z., et al. Pulmonary vasoconstrictor influence of endothelin in exercising swine depends critically on phosphodiesterase 5 activity. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 306, L442-L452 (2014).
- Pereda, D., et al. Swine model of chronic postcapillary pulmonary hypertension with right ventricular remodeling: long-term characterization by cardiac catheterization, magnetic resonance, and pathology. J Cardiovasc Transl Res. 7, 494-506 (2014).
- Mercier, O., et al. Endothelin A receptor blockade improves regression of flow-induced pulmonary vasculopathy in piglets. J Thorac Cardiovasc Surg. 140, 677-683 (2010).
- Spinale, F. G., et al. Chronic supraventricular tachycardia causes ventricular dysfunction and subendocardial injury in swine. Am J Physiol. 259, H218-H229 (1990).
- Yarbrough, W. M., Spinale, F. G. Large animal models of congestive heart failure: a critical step in translating basic observations into clinical applications. J Nucl Cardiol. 10, 77-86 (2003).
- Duncker, D. J., Stubenitsky, R., Verdouw, P. D. Autonomic control of vasomotion in the porcine coronary circulation during treadmill exercise: evidence for feed-forward beta-adrenergic control. Circ Res. 82, 1312-1322 (1998).
- Stubenitsky, R., Verdouw, P. D., Duncker, D. J. Autonomic control of cardiovascular performance and whole body O2 delivery and utilization in swine during treadmill exercise. Cardiovasc Res. 39, 459-474 (1998).
- Zhou, Z., et al. Phosphodiesterase-5 activity exerts a coronary vasoconstrictor influence in awake swine that is mediated in part via an increase in endothelin production. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 306, H918-H927 (2014).
- Gross, D. R. Animal Models in Cardiovascular Research. , 3, Springer. (2009).
- Merkus, D., Duncker, D. J. Perspectives: Coronary microvascular dysfunction in post-infarct remodelled myocardium. Eur Heart J Suppl. 16, A74-A79 (2014).
- de Beer, V. J., de Graaff, H. J., Hoekstra, M., Duncker, D. J., Merkus, D. Integrated control of pulmonary vascular tone by endothelin and angiotensin II in exercising swine depends on gender. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 298, H1976-H1985 (2010).
- Lautt, W. W. Resistance or conductance for expression of arterial vascular tone. Microvasc Res. 37, 230-236 (1989).
- Merkus, D., et al. Phosphodiesterase 5 inhibition-induced coronary vasodilation is reduced after myocardial infarction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 304, H1370-H1381 (2013).
- Heusch, G. The paradox of alpha-adrenergic coronary vasoconstriction revisited. J Mol Cell Card. 51, 16-23 (2011).
- Merkus, D., Houweling, B., van den Meiracker, A. H., Boomsma, F., Duncker, D. J. Contribution of endothelin to coronary vasomotor tone is abolished after myocardial infarction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 288, H871-H880 (2005).
- Haitsma, D. B., et al. Minimal impairment of myocardial blood flow responses to exercise in the remodeled left ventricle early after myocardial infarction, despite significant hemodynamic and neurohumoral alterations. Cardiovasc Res. 52, 417-428 (2001).
- Bender, S. B., van Houwelingen, M. J., Merkus, D., Duncker, D. J., Laughlin, M. H. Quantitative analysis of exercise-induced enhancement of early- and late-systolic retrograde coronary blood flow. J Appl Physiol. 108 (3), 507-514 (2010).
