Waiting
Login processing...

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

Medicine

Kirurgisk Plassering av katetre for langsiktig kardiovaskulær trening Testing i Swine

Published: February 9, 2016 doi: 10.3791/53772
* These authors contributed equally

Abstract

Denne protokollen beskriver den kirurgiske prosedyren til kronisk instrument svin og fremgangsmåten til å utøve svin på en motordrevet tredemølle. Tidlig hjerte-dysfunksjon er vanskelig å diagnostisere, særlig i dyremodeller, som hjerte-funksjon blir ofte målt invasiv, krever anestesi. Som mange anestesimidler er cardiodepressive, kan subtile endringer i kardiovaskulær funksjon maskeres. I motsetning til dette, gir kronisk instrumentering for måling av hjerte-funksjon i våken tilstand, slik at målinger kan bli oppnådd under rolige hvilebetingelser, uten at effekten av anestesi og akutt kirurgisk traume. Videre, når dyrene er skikkelig trent, målinger kan også fås ved gradert tredemølle trening.

Flow sonder er plassert rundt aorta eller lungearterien for måling av blodsirkulasjon og rundt venstre fremre nedstigende koronararterie for måling av Coronær blodstrømmen. Væskefylte katetere er implantert i aorta, lungearterien, venstre forkammer, venstre ventrikkel og høyre ventrikkel for trykkmåling og blodprøvetaking. I tillegg er en 20 G kateter plassert i den fremre interventrikulære venen for å tillate koronar venøs blodprøvetaking.

Etter en uke med utvinning, er svin plassert på en motordrevet tredemølle, kateter er koblet til trykk- og strømningsmålere, og svin utsatt for en fem-trinns progressiv øvelse protokoll, med hvert trinn som varer 3 min. Hemodynamiske signaler kontinuerlig registreres og blodprøver blir tatt i løpet av de siste 30 sek av hver øvelse scenen.

Den store fordelen med å studere kronisk instrumenterte dyr er at det tillater serie vurdering av hjerte-funksjon, ikke bare i ro, men også under fysisk stress som trening. Videre kan hjerte-funksjon vurderes gjentatte ganger i løpet av sykdomsutviklingen ennd under kronisk behandling, og dermed øke statistisk kraft og dermed begrenser antallet dyr som er nødvendig for en undersøkelse.

Introduction

Tilstrekkelig hjerte-funksjon er viktig for å forsyne kroppen med oksygen og næringsstoffer, særlig under forhold med økt metabolske krav for eksempel under trening 1. Den hjerte reaksjon på mosjon er preget av en rekke tilpasninger i hjertefunksjon, altså., En økning i hjertefrekvens, kontraktilitet og slagvolum, og mikrovaskulær funksjon, dvs. vasodilatasjon i karsenger leverer trener muskler samt i lunge blodkar, og vasokonstriksjon i karsenger leverer mage-systemet samt inaktive muskler 1. Nedsatt arbeidskapasitet er en tidlig kjennetegn på hjerte-dysfunksjon, og hjerte-øvelse testing brukes som en effektiv metode for å avgrense mellom hjertedysfunksjon, vaskulær dysfunksjon og / eller nedsatt lungefunksjon hos pasienter med nedsatt arbeidskapasitet 2. Tidlig hjerte-dysfunksjon er difficult å diagnostisere, spesielt i dyremodeller, som hjerte-funksjon måles ofte invasiv, krever anestesi, med mange anestetika inneha cardiodepressive egenskaper 3.

Kronisk instrumentering gir mulighet for måling av hjerte-funksjon i våken tilstand, og når dyrene er fullt tilpasset laboratorieforhold målinger kan fås i henhold rolige hvilebetingelser uten effekten av anestesi og akutt kirurgisk traume. Videre, når dyrene er tilstrekkelig opplært, målinger kan også fås ved gradert tredemølle trening 4,5. Mer spesielt venstre og høyre ventrikkel funksjon kan bli vurdert og relatert til myokardial perfusjon, mens regulering av vasomotorisk tone i den koronare, systemisk og pulmonal mikrosirkulasjonen kan bestemmes. Bruken av væskefylte kateter muliggjør måling av trykk, så vel som å ta blodprøver uten å innføre annonsenelle stress på dyrene. En annen fordel med å studere kronisk instrumenterte dyr er at hjerte-øvelse tester kan bli gjentatt som tillater bruk av et dyr som sin egen kontroll, enten under sykdomsutvikling eller under kronisk behandling, og dermed øke statistisk kraft og dermed begrenser antallet dyr som er nødvendig for en undersøkelse .

Kardiopulmonal anatomi av svin ligner den hos mennesker, og det er mulig å indusere forskjellige former for hjerte- og karsykdommer, slik som diabetes 6, hjerteinfarkt 7, pulmonal hypertensjon 8,9 og pacing-indusert hjertesvikt 10,11. Videre, størrelsen av svin tillater kronisk instrumentering, og gjentatte blodprøvetaking av tilstrekkelig mengde til å analysere ikke bare blodgasser, men også for å utføre neurohumoral målinger og / eller for å søke etter biomarkører for sykdom.

Denne protokollen beskriver operasjonen benyttes for å kroniskly instrument svin, så vel som protokollen for utøvelse av svin på en motordrevet tredemølle.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Prosedyrer som involverer dyr fag har blitt godkjent av Animal Care utvalget ved Erasmus Medical Center i Rotterdam (NL). Svine med vekter mellom 6 og 80 kg har blitt instrumentert bruker denne protokollen.

1. Tilpasning av dyr for mennesker Håndtering

  1. Etter ankomst i anlegget, huse dyrene solitarily men gjøre dem i stand til å samhandle med hverandre.
  2. Accustomize svin til human håndtering og transport fra dyret anlegget til den eksperimentelle laboratorium, ved håndtering av dyr minst en gang daglig i en uke.
  3. Tren dyrene hensiktsmessig for trening eksperimenter på en motordrevet tredemølle ved å trene dem på tredemølle i minimum tre ganger før operasjonen.
  4. Dyr bør fastes O / N før operasjonen for å forebygge kvalme, oppkast og dermed potensial aspirasjon av magevæsker.

2. Forberedelse til kirurgi

  1. sedasjon
    1. Forbered medisiner for sedasjon i en 10 ml sprøyte. Premedisinering består av tiletamin / zolazepam (5 mg / kg), xylazin, (2,25 mg / kg) og atropin (1 mg).
    2. Injisere medisinen intramuskulært i trapezius med en 19 G 1,5 '' nål å sedate grisen.
    3. Vent ca 10 min og se etter muskelavslapping og bevisstløshet å bekrefte riktig og stabilt nivå av sedasjon.
    4. Plasser en 20 G perifer sikkerhet kateter i et øre vene for etterfølgende intravenøs administrasjon av anestesi og / eller væsker.
  2. Intubasjon og ventilasjon
    1. Plasser dyret på et bord og / eller tralle i liggende stilling.
    2. Åpne munnen til dyret med en oral sprederen.
    3. Ved utilstrekkelig avslapning av kjevene eller nærvær av svelge reflekser, som hindrer intubasjon administrere tiopental (10 mg / kg) intravenøst ​​via ørevenen kateteret. Alternativt kan pluggen bli maskertmed isofluran å indusere sedasjon.
    4. Bruk en vanlig laryngoskop med en lys og en Miller blad for å tillate laryngoscopist å direkte se strupehodet. Hvis det er laryngospasmer, gjelder 2% lidokain til ledninger og strupehode for å redusere spasmer og la intubasjon.
    5. Sette inn en intubasjon stilett inn i det endotrakeale røret for å gjøre røret samsvar bedre til de øvre luftveier anatomi og passerer røret gjennom munnen og mellom stemmebåndene inn i luftrøret.
    6. Blås opp ballongen mansjett med en 10 ml sprøyte å bidra til å sikre det på plass, for å hindre lekkasje av luftveisgasser, og for å beskytte luftveiene mot mulig aspirasjon av magevæske.
    7. Koble røret til et pustefilter (varme- og fuktveksleren) og til mekanisk ventilator.
    8. Plasser dyret på sin høyre side på den kirurgiske bordet.
    9. For å oppnå PO2 nivåer av 100-120 mmHg, lufte dyret med en blanding av oksygen og nitrogen (1: 2 v / v), øg følgende respiratorinnstillinger: Trykkkontrollmodus: positivt ende-ekspiratorisk trykk (PEEP) 4 CMH 2 O; peak inspirasjonstrykket 16-18 CMH 2 O; puste frekvens avhengig av størrelsen på dyret (for en 20 kg dyr, minke frekvensen med økende kroppsvekt) Dette skal resultere i en tidevolum på ~ 10 ml / kg, overvåker ventilasjon med kapnografi.
    10. Overvåke temperaturen med en rektal termometer og opprettholde temperatur mellom 37-39 ° C ved hjelp av en varmelampe eller varmematte. Videre overvåke hjertefrekvensen med EKG.
  3. anestesi
    1. Indusere og opprettholde anestesi fortrinnsvis ved tilsetning av 2,0% isofluran (v / v) til ventilasjonsgassblanding, eller alternativt ved intravenøs administrering av fentanyl (10 ug / kg / t) via ørevenen kateteret.
    2. Sjekk tilstrekkelig dybde av anestesi ved å teste smerte reflekser med et bakben tå klype før operasjonen. Når det er nødvendig, leggerekstra anestesi eller vente i noen minutter. Sjekk smerte reflekser regelmessig gjennom hele operasjonen.
  4. Væsker og antibiotika
    1. Administrere første dose av amoksicillin (25 mg / kg) intravenøst ​​via øret venekateter.
    2. Koble et transfusjonssystem til øret venekateter for å muliggjøre langsom infusjon av glukose 10% (500 ml) i løpet av operasjonen.
  5. Sterilisering av operasjonsstedet
    1. Barbere og rengjør huden på dyret over et område på ca. 25 cm bredde fra virvelsøylen helt til venstre armhulen.
    2. Skrubb fuktig hud med povidonjodid skrubb (75 mg / ml) for ca 5 min.
    3. Fjern povidon-jod såpe fra huden med våte steril gas, før sterilisering huden med povidon-jod lotion (100 mg / ml).
    4. Dekk dyret med sterile kirurgiske forheng for å redusere bakterieoverføring og påfølgende forurensning av operasjonsstedet.

    3. Surgery

    1. Åpning av Thorax (Torakotomi)
      1. Gjøre et snitt i huden, som starter en cm kaudalt for venstre dårligere vinkelen på skulderblad ned til venstre armhule (figur 1). Bruk diatermi til cauterize blodkar i huden for å hindre overdreven blødning.
      2. Skjær gjennom serratus muskel og store brystmuskel, med klippe modalitet av diatermi. Også bruke diatermi for å etse blodkar i muskelen lag for å hindre overdreven blødning.
      3. Bruk stump disseksjon nøye dele intercostalmuskler av fjerde venstre interkostalrom med en liten pinsett. Nå costal overflaten av venstre lunge dekket med visceral og parietal pleura bør utsettes.
      4. Å gå inn i pleurahulen, nøye pierce begge lagene i pleura og rive dem åpne.
      5. Bruke en torakal retraktor å skille kantene av såret og ribbene og for å drive hardt vevfra hverandre for å oppnå god eksponering av pleurahulen.
      6. Skyve bort den venstre lungen i hale retning og holde det på plass med en våt gasbind. Nå hjertet og store fartøyer skal være tydelig eksponert.
    2. Plassering av katetre og Flow prober (figur 1)
      1. Bruk sløv disseksjon for å fjerne ~ 2 cm 2 av det omgivende bindevev av den synkende torakal aorta.
      2. Utføre en pung-streng sutur, bestående av tre masker, i aorta med en ikke-absorberbar USP3-0 flettet silkesutur (Ø0.2 mm).
      3. Trenge inn i aorta beholderveggen med en rustfri stål 16 G nål i midten av vesken-strengen sutur.
      4. Sette inn spissen av væskefylt kateter (til ring) inn i aorta, trekker vesken-strengen sutur fast sammen og binde de to strenger av suturen.
      5. For å holde kateteret på plass, vind sutur 3 ganger rundt kateteret over ringen og igjen tdvs. de to strenger av sutur. Ytterligere feste kateteret med en ny maske omtrent 1 cm kranie fra innsettings sted.
      6. Koble væskefylt kateter til den kalibrerte trykkgiver, som er koblet til datamaskinen, for å overvåke det midlere arterietrykk under operasjonen. Skaff en arteriell blodgass for å kontrollere eller justere for riktig ventilasjon innstillinger.
      7. Åpne posen med en krysset kutt. Vær oppmerksom på å holde phrenic nerve som går over posen intakt.
      8. Identifisere lungearterien og trekk den litt i hale retning med en Farabeuf retractor. Nå stigende aorta og aortabuen bør utsettes. Overvåk midlere arterielt trykk, mens tilbaketrekking av lungearterien.
      9. Lage et lite snitt (~ 1 cm) i bindevevet mellom den oppadstigende aorta og lungearterien ved hjelp av Metzenbaum saks, for å være i stand til å dissekere enten oppstigende aorta eller lungearterien med en stor krummygg klemme for å plassere strømningssonde.
      10. Plasser gummibåndet til strømningsprobe omkring fartøyet. For å gjøre dette lettere, plasserer en sutur gjennom den ene ende av gummibåndet, plasserer denne sutur rundt fartøyet og trekke det til strikken omgir fartøyet.
      11. Fix strømningsproben måleenhet på strikken. Koble strømningsprobe til datamaskinen og kontrollere hjerteutgangssignalet på datamaskinen for å bekrefte en korrekt plassering av strømningssonde.
      12. Plassere væskefylte katetere i lungearterien, høyre ventrikkel, venstre ventrikkel og venstre atrium på samme måte som beskrevet for den aortiske væskefylt kateter (3.2.2 - 3.2.5). Legg merke til at det ikke er nødvendig å fjerne bindevevs før det utføres en pung-streng suturen i disse strukturene.
      13. Avsløre og dissekere den proksimale del av den venstre fremre nedstigende koronararterie ved først å løfte vevet med en tang og gjøre en liten (2 - 3 mm) kuttet med saks MetzenbaumEtterfulgt av forsiktig teasing vevet bort fra arterie med en bomullspinne. Sikre fullstendig disseksjon av koronar ved å sende en liten rett vinklet mygg klemme under.
      14. Lage en søm parallell med den fremre interventrikulære koronare vene med en sutur, som er forbundet med koronar venekateter.
      15. Punktere koronar vene med 20 G nål av koronar venekateter og sette kanylen av kateteret intravenøst.
      16. Fjern nålen og fest kateteret med den allerede utførte sting (3.2.14). Videre sikre kateter med en ny søm ca 1 cm fra stedet av første punktering.
      17. Plasser koronare strømsonden rundt det tidligere dissekert venstre fremre nedstigende koronar. Når arterien er innsnevret og er knapt synlige ved å bruke lidokain 10% spray for å slappe av fartøyet for å få en bedre eksponering av beholderen. Kontroller signal av den koronare strømmen på datamaskinen for å confIRM en korrekt plassering av strømnings probe (figur 2).
    3. tunneling
      1. Tunnel strømnings sonder individuelt gjennom tredje venstre interkostalrom under muskelen og over ribben ved hjelp av en stor buet mygg klemme.
      2. Tunnel de væskefylte kateter gjennom enten tredje eller femte venstre interkostalrom ved piercing intercostalmuskler. Klemme av den væskefylte katetere og fjerne den tre-veis stoppekran for å minimalisere piercing området og forhindre lekkasje av fluidfylte katetere under tunneling.
      3. Fastsette strømnings sonder og de væskefylte katetere med ikke-absorberbare USP2-0 flettet silke (Ø 0,3 mm) ved hjelp av en håndveske streng sutur på intercostalmuskler. Dette sutur tjener også til å hindre luftlekkasje etter re-instating negative intrathoracic press.
      4. Lag tre snitt i huden ca 2 cm skumle og parallelle med ryggraden, ca 3 cm ilengde 3 cm fra hverandre av hverandre.
      5. Pierce en trochar under venstre latissimus dorsi muskel fra rostralt innsnitt området til snittene på baksiden. Tunnel strømnings sonder og væske katetre til tilbake innen denne trochar.
      6. Plasser stoppekraner på væskefylte kateter og fjerne klemmen. Uttak blod for å fjerne klumper og luftbobler og fylle væskefylte kateter med 1000 IE / ml heparin. Koronar venekatetre skal fylles med 5000 IE / ml heparin.
    4. Lukke Thorax
      1. Lag et snitt med en lengde på ca 1,5 cm, 8 cm caudal og parallelt med det første innsnitt.
      2. Føre avløpet fra pleurahulen gjennom den sjette interkostalrom muskler subkutant til dette snittet med en stor buet mygg klemme. Koble avløps til sugeenheten for å fjerne eventuelle gjenværende væske og gjeninnsette undertrykk i brysthulen under lukking av thorax.
      3. Avlaste og blåselungen med en ende-innåndings hold. Sørg for tilstrekkelig fylling av lungene ved visuell overvåking.
      4. Lukk thorax ved å trekke ribbeina i fjerde interkostalrom sammen på to separate områder med ikke-absorberbare USP6 flettet polyester (Ø0.8 mm).
      5. Lukk serratus muskel og store brystmuskel med en løpende sting og huden med en løpende subkutikulær sutur ved hjelp av ikke-absorberbare USP2-0 flettet silke (Ø 0,3 mm)
      6. Suturer snittene på ryggsiden med ikke-absorberbare USP2-0 flettet polyester (Ø 0,3 mm) mellom kateter. Først knytte en knute direkte på huden for å lukke innsnitt, og deretter fiksere kateter til suturen med en knute 1 cm fra huden. For strømnings sonder, bruke en absorberbar flettet USP2-0 polyglaktin (Ø 0,3 mm) sutur for å forhindre skjæring av suturen i den strømningsprobe ledningen (figur 1).
      7. Fjern forsiktig renne mens legge press på cranial side avsnittet for å opprettholde negativt trykk i brysthulen. Lukk snittet med en veske streng sutur ved hjelp av ikke-absorberbare USP2-0 flettet polyester (Ø 0,3 mm) og forsegle såret med vaselin.

    Figur 1

    Figur 1. Oversikt over Surgery Øverst til venstre panel. Den sterilt område av dyret, som bør være barbert og sterilisert ligger mellom bleu linjer. Snittet nettstedet er avbildet som den røde stiplede linjen. Nederst til venstre panel: Bilde av katetre og strømnings prober: væskefylt kateter (A), aorta / lunge-strømningsprobe inklusive gummibånd (B), koronar venekateter inkludert 20 G nål (C) og den koronare strømmen probe (D). panel Øverst til høyre: Skjematisk oversikt over plassering av kateter og strømnings sonder. MAP, gjennomsnittlig arterietrykk; Cor venøs, koronar venekateter; LAP, venstre atrial press; LVPvenstre ventrikkel press; RVP, høyre ventrikkel press; PAP, lungearterien press; CO, minuttvolum; CBF, koronar blodstrøm. Nederst til høyre panel. Tunneled katetre spennende ryggen sikret med en maske og en knute på ca 1 cm avstand langs sutur Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

    1. Opphør av anestesi og utvinning fra kirurgi
      1. Stopp anestesi når alle snittet nettsteder er stengt.
      2. Gi analgesi ved å administrere buprenorfin (0,015 mg / kg) im i gracilis muskelen.
      3. Stopp ventilasjon når dyret puster selvstendig og koble trakealtuben fra ventilator. Sjekk jevnlig om dyret puster tilstrekkelig.
      4. Plasser gasbind pads mellom eksterioriseringsteknikkene områder av kateter for å absorbere sårsekret.
      5. For å beskytte ytre seggments av kateter, gi dyret en elastisk vest og pakke kateter mellom to stykker av kunstig saueskinn.
      6. Deflatere ballongen på trakealtuben og extubate når dyret gjenvinner sin svelgerefleksen.
      7. Tilveiebringe langvarig analgesi ved hjelp av et fentanyl langsomt frigjørende plaster (12 ug / t for en 20 kg gris, justere styrken i henhold til kroppsvekt). Plasser lappen på en tynn del av huden (som nedre del av magen) for å sikre tilstrekkelig levering av analgesi.
      8. Hus dyret separat for hele postoperative perioden. Gi en varmelampe for den første uken etter operasjonen for å holde dyret varmt.
      9. Levere nok væske iv hvis dyret ikke drikker uavhengig.
      10. Skyll de væskefylte katetere daglig, ved først å trekke ut blod for å fjerne klumper, og deretter etterfylling med saltoppløsning og til slutt med heparinisert saltoppløsning (1000 - 5000 IE / ml) for å forhindre blodklumpdannelse. Pass på å ikke sette noe luft Bubbles mens spyling kateter.
      11. Administrere amoksicillin (25 mg / kg) iv daglig i 6 dager etter operasjonen for å forhindre postoperative infeksjoner.
      12. La dyret å komme seg for en uke før du starter tredemøllen eksperimenter.

    4. tredemølle Experiment (figur 2)

    1. Spyl væskefylte kateter som beskrevet (3.5.10) og fest spyles kateter til trykksvingere. Mål rektal temperatur for å kunne oppnå temperaturkorrigert blodgassverdier.
    2. Spyl trykktransdusere med saltvann for å unngå demping av signalene på grunn av luftbobler. Fest trykktransdusere til den elastiske vesten på dorsalsiden.
    3. Forbinde trykktransdusere og strømnings prober til forsterkeren. Begynn å måle i dataprogrammet og kalibrere trykksensor og strømnings sonder med 0 mmHg være åpen til luft (og stengt for dyr) og 100 mmHg ved hjelp av et manometer.
    4. (figur 2).
    5. Hvis det er nødvendig, kobler en forlengelse linje til en av de væske katetre for prøvetaking av blandet venøse og arterielle blod.
    6. Mål hemodynamics når dyret liggende samt stående rolig på tredemølle. Gjennomsnittlig blodtrykk blir målt over en tidsramme på 10 sekunder.
    7. Oppnå arterielle og venøse blodprøver blandet ved først å trekke ut 5 ml blod ved anvendelse av en 10 ml sprøyte, slik at 1 ml av rent blod kan oppnås ved hjelp av en heparinisert 1 ml sprøyte. For de koronare venøse blodprøver, er en 2 ml sprøyte benyttes i stedet for 10 ml sprøyte og tilbaketrekking av 1 ml er tilstrekkelig for å oppnå rent blod.
    8. Hold de forseglede 1 ml sprøyter på is før behandling av blodprøver med en blodgass analysator for å bestemmeden metabolske og ventilasjons tilstand av dyret.
    9. Emne svine til en fem-trinns øvelse protokoll på tredemølle, 3 min per hastighet, 1-5 km / t (~ 85% av maksimal hjertefrekvens). Oppnå hemodynamikk og blodgasser etter 1,5 - 2 minutter pr hastighet på hver hastighet som i hvilestillingen.
    10. Etter øvelsen protokollen stenge stoppekraner og sjekk om drift har skjedd i 0 mmHg kalibrering, noterer denne kalibreringen. Fjern de trykktransdusere i de væskefylte katetere og koble strømnings-prober.
    11. Skyll de væskefylte katetere med saltvann og heparin (1000 - 5000 IE / ml). Beskytt katetre og strømnings prober ved å sette dem under elastisk vest mellom to stykker av kunstig saueskinn. Dyret kan nå returneres til sitt bur.

    Figur 2
    Figur 2. tredemølle Experiment. Venstre rutels: Instrumentert svin på tredemølle. Væskefylte katetere er forbundet med trykktransduktorer, plassert på baksiden av svin. panel Øverst til høyre: Oversikt over den totale eksperimentelle oppsett, inkludert tredemølle, forsterker og opptak datamaskin. panel Nederst til høyre: Typisk eksempel på innspilte hemodynamiske data. Fra topp til bunn; aortic press (AoP, blå) og venstre ventrikkel trykk (LVP, rød); venstre atrial press (LAP, blå) og venstre ventrikkel trykk (rød); lungearterietrykk (PAP, blå) og høyre ventrikkel trykk (RVP, rød); aortic flow / minuttvolum (AOF, blå); koronar blodstrøm (CBF, rød). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Exercise opp til 5 km / time resulterte i en dobling av minuttvolum fra 4,3 ± 0,3 til 8,5 ± 0,7 l / min som er hovedsakelig oppnådd ved en økning i hjertefrekvensen fra 137 ± 7 256 ± 8 slag pr minutt i kombinasjon med en liten økning av slagvolumet fra 32 ± 2 til 36 ± 3 ml (figur 3). Økningen i slagvolum ble tilrettelagt av en økning i venstre ventrikkel kontraktilitet, som dokumentert av en økning i maksimalt den første deriverte av venstre ventrikkel press dP / dt ^ sammen med en økt forekomst av avslapning av venstre ventrikkel og en økning i venstre atrial trykk, blir fylletrykket i venstre ventrikkel (figur 3). Økningen i minuttvolumet sammen med en økning i hemoglobinkonsentrasjon (fra 8,5 ± 0,4 til 9,2 ± 0,4 g / dl) og en økning i kropps oksygen utvinning fra 45 ± 1-71 ± 1% tillatt en tripling av kroppen oksygenforbruk (figur 3). Systemisk vasodilatasjon oppstått som vist ved en økning i systemisk vaskulær konduktans og en nedgang i systemisk vaskulær motstand, som innlemmes økning i hjertets minuttvolum nesten fullstendig, slik at det bety aorta trykket økte bare svakt (figur 3). Øvelse resulterte også i beskjeden vasodilatasjon i lungekretsløpet, som dokumentert av en 33 ± 8% økning i pulmonal vaskulær ledningsevne. Imidlertid 101 ± 8% økning i hjertets minuttvolum, sammen med økningen i venstre atrialt trykk (fra 3 ± 1 10 ± 1 mm Hg), resulterte i en økning i pulmonalt arterietrykk og derved til en økning i høyre ventrikkel afterload ( figur 3).

Økningen i hjertefrekvens, sammen med svak økning i blodtrykk resulterte i en økning i venstre ventrikkel hjerteinfarkt oksygen consumption, som ble møtt i hovedsak av en økning i koronar blodstrøm som, i kombinasjon med økning i hemoglobinkonsentrasjonen resulterte i en økning i myokardial oksygentilførsel (fra 310 ± 37 til 738 ± 68 pmol / min). Økningen i myocardial oksygenforbruk var i samsvar med økningen i hjerteinfarkt oksygentilførsel, som hjerteinfarkt oksygen utvinning (79,8 ± 1,9% i ro 81,6 ± 1,9% under maksimal anstrengelse) ble i hovedsak opprettholdt konstant, noe som resulterer i en uendret koronar venøs oksygenmetning og koronar venøs oksygentensjon (figur 3).

Figur 3
Figur 3. Typisk hemodynamisk respons på trening. Body oksygenforbruk (BVO2) ble brukt som en indeks for treningsintensitet (x-aksene panel AL). Vist er svarene av hjertefrekvens (HR, panel A), slagvolum (SV, panel B), maksimum og minimum av den første deriverte av venstre ventrikulære trykk (dP / dt ^, panel C og dP / dtmin, panel D resp) som indekser av kontraktilitet og frekvensen av avslapping, minuttvolum (CO, panel E), gjennomsnittlig arterietrykk (MAP , panel F), systemisk vaskulær ledningsevne (SVC, panel G), systemisk vaskulær motstand (SVR, panel H), lungearterietrykk (PAP, panel J), venstre atrial press (LAP, panel I), pulmonal vaskulær ledningsevne (PVC , panel K). Total lunge motstand (TPR-indeksen for høyre ventrikkel afterload økt under trening, Panel L). Økningen i hjertefrekvens, sammen med svak økning i blodtrykk resulterte i en økning i venstre ventrikkel hjerteinfarkt oksygenforbruk (x-aksene paneler MP), som ble hovedsakelig møtt av en økning i koronar blodstrøm (CBF, panel M) , som hjerteinfarkt oksygen ekstraksjon (MEO2, panel N), koronar venøs oksygenmetning (CVSO2, panel O) og koronar venøs oksygenspenning (cvPO2, panel P) ble minimalt påvirket.Alle data er presentert som gjennomsnitt med standardavvik av gjennomsnittet (SEM). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den foreliggende studien beskriver operasjonen for kronisk instrumentering av svin, så vel som protokollen for utøvelse av instrumenterte svin på en motordrevet tredemølle mens måling hemodynamikk og å ta blodprøver for måling av oksygeninnholdet i arterielt, blandet venøs og koronar veneblod.

Kritiske trinn i protokollen
Det er flere kritiske trinn i protokollen som starter allerede under intubasjon prosedyren. Thiopental (2.1.5) er en luftveis depressiv agent, derfor krever rask intubasjon ved administrering. Dessuten er det viktig å nøye overvåke respiratorinnstillinger under prosedyren. Når således brysthule er åpnet (trinn 3.1.4), dette resulterer i et tap av den negative intrathoracic trykk. For å kompensere for dette tapet, og for å forhindre alveolær kollaps, krever ventilasjon positive enden ekspiratorisk trykk (PEEP). Videre respiratorinnstillinger (peak inspirasjons trykkure) bør justeres for å opprettholde et tidevolum av ~ 10 ml / kg. Legg også merke til at når den venstre lungen blir skjøvet vekk (3.1.6.) Tidevolum er sannsynlig til å bli redusert fordi bare en del av den venstre lungen blir ventilert. Ventilator innstillinger bør justeres basert på blodgasser.

En annen viktig ting å merke med hensyn til hemodynamiske målinger med væskefylte katetere er at det er en hydrostatisk trykkforskjell mellom trykktransduseren og innføringsstedet av den væskefylte kateter i det kardiovaskulære systemet. Høydeforskjellen mellom nivået av trykktransduseren press på den elastiske vest (4,2), og innsettingspunktet av kateteret skal estimeres under operasjonen og ved ofring av dyret og korrigert for ved interpolering, enten før eller etter bearbeiding av dataen.

Et annet viktig poeng å vurdere når du bruker denne teknikken er at blodtap, enten under operasjonen eller ved gjentattblodprøver bør minimaliseres, til tross for det faktum at svin er relativt store og har følgelig et stort blodvolum (65 ml / kg). I løpet av operasjonen, kan blodtap under innsetting av kateter bli minimalisert ved ganske enkelt å bruke kompresjon på sår. Ifølge dyreforsøk retningslinjer, kan opptil 10% av sirkulerende blodvolum tas ved en enkelt anledning fra normale, friske dyr med minimale negative effekter, men det vil ta et dyr ca 14 dager for å fylle denne mengden blod 15. Dette betyr at utvinningen fra kirurgi forlenges når en betydelig mengde av blod går tapt.

I løpet av den gjentatte blodprøvetaking under øvelsen eksperimenter, et maksimum på 1,0% av et dyrs sirkulerende blodvolum, eller 0,6 ml / kg kan fjernes hver 24 t 15. Dette betyr også at mengden av blod som blir samplet under tredemølle mosjon, bør være godt planlagt, og at etter fjernelse av inilige klumper som er alltid til stede i lumen av kateteret nær spissen ved grenseflaten med blodet, det gjenværende blod trukket tilbake for å spyle ledningene bør gis tilbake til dyrene.

Modifikasjoner og feilsøking
Implantert væskefylte katetre bør skylles daglig for å hindre feil på grunn av blodproppdannelse. Avhengig av mengden av blodpropper i væskefylte katetere, kan mengden av heparin på hver linje varieres fra 1000 IU / ml til 5000 IE / ml. Mengden av heparin bør holdes på et minimum i den første uke etter operasjonen for å forhindre blødning fra kirurgiske innsnitt sår på grunn av tilstedeværelsen av den antikoagulerende heparin.

Men selv når tømmes daglig, noen væskefylte kateter vil bli tett. Når dette skjer, kan du prøve å trekke blod med en mindre 2 ml sprøyte ved å bruke minimalt og / eller pulserende sug. Det kan ta flere minutter før kateteret blir untilstoppet. Når dette ikke fungerer, må du skylle forsiktig en liten mengde saltvann inn i kateteret og umiddelbart forsøke å trekke blod. Vær oppmerksom på at infusjon kan føre til en frigjøring av blodpropp i sirkulasjon og emboli av distale organer, avhengig av området av kateteret. Når forsiktig flushing ikke fungerer, kobler du den tilstoppede linjen til et trykk-sensorer for å sjekke om det fortsatt er en hemodynamisk signal. Hvis det ikke er noe signal, bør den væskefylte linje tettes av flere knuter og avskåret.

Tolkning og begrensninger
Når alle punktene som er nevnt ovenfor, er tatt i betraktning, er kombinasjonen av hemodynamiske målinger og blodprøver gjør det mulig for tolkning av øvelsen respons i form av hele kroppen og myokardial oksygenforbruk, som er bedre tiltak for treningsintensiteten enn tredemølle fart alene 7,12 -14.

For å imøtekomme det økende metabolske kravene i kroppen, exercise krever endringer i hjertefunksjon samt endringer i lokal perfusjon. Vevsperfusjon reguleres ved endringer i diameteren til de små arterier og arterioler i den vaskulære bed forsyne vevet. Myriad vasoaktive faktorer, avledet fra neurohumoral systemer, endotelet og lokale metabolitter samhandle for å bestemme vaskulær tonus og sikre tilstrekkelig vev perfusjon 1,5,12,16. Endringer i systemisk og pulmonær vaskulær motstand eller den inverse, vaskulær konduktans, kan beregnes ut fra blodtrykket og strømningssignalene og tolket i forhold til endringer i vasomotorisk tone i systemisk og pulmonal vaskulatur. Intuitivt, er vaskulær motstand ofte brukt for å vurdere endringer i vaskulær tone. Men i vår forskningsgruppe, oppfordrer vi til bruk av ledningsevne selv ledningsevne og motstand er matematisk relaterte, med ledningsevne blir flyt normalisert for press, og motstand tilsvar trykk dividert med flyt. Selv ledningsevne og resistance er utskiftbare hvis man undersøker effekten av bare en enkelt stimulus (dvs. trening) 7,17, kan tolkningen av de to parametrene er forskjellige når du kombinerer trening med medikamentelle tiltak, for å undersøke bidrag fra ulike vasoaktive systemer til regulering av vaskulær tonus 4 , 5,7,14,18.

Under trening, forvandler den systemiske sirkulasjon fra et system i ro og som kjennetegnes ved en lav strømning og en høy motstand (dvs. lav ledningsevne) inn i et system med høy strømningsmotstand og lav, (høy konduktans). Som sådan, har farmakologisk vasodilatasjon ulike konsekvenser for ledningsevne og motstand under resten versus trening. Reduksjonen i motstanden som er produsert av en farmakologisk vasodilator i ro er stor, mens økningen i ledningsevne er bare liten. I motsetning til dette, under trening den samme grad av vasodilatasjon settes til en stor økning i ledningsevne, men oare en liten nedgang i motstand. Når således konduktansen anvendes, virker en større vasodilatasjon å oppstå under trening, mens når man ser på motstand vasodilatasjon synes å være større i ro. forskjellig tolkning av dataene således ved bruk av motstand eller konduktans. Selv om valget mellom motstand og ledningsevne kan virke ganske vilkårlig, i fysikk variabelen som gjennomgår primær endringen er utpekt som teller av indeksen for en respons 7,17,18. Siden under trening aorta blodtrykk forblir relativt konstant, mens minuttvolum øker markant, den mest passende parameter for å beskrive systemisk vaskulær respons på trening ser ut til å være systemisk vaskulær ledningsevne (minuttvolum / aorta blodtrykk), i stedet for motstand. Videre er den systemiske sirkulasjon består av et mangfold av karsenger fra en rekke organer som er hovedsakelig perfuserte på en parallell måte. Siden parallelle motstander legger opp reciprotisk, mens parallelle ledere legge opp på en lineær måte, hvilken som helst forandring i konduktans i en bestemt karseng regional omsettes til en identisk (absolutt) endring av total systemisk vaskulær ledningsevne. Dette hensynet gir ytterligere støtte til bruk av vaskulære konduktans å beskrive de systemiske vaskulære responser til å utøve og farmakologiske intervensjoner.

Valget for enten motstand eller konduktans å beskrive vaskulære responser til å utøve i lunge sengen ser ut til å være mindre opplagt, fordi øvelsen produsert økning i minuttvolumet samt lungearterien trykk 7,17. Et valg for enten motstand eller konduktans er også mindre kritisk, i betraktning av de relativt små treningsinduserte endringer i PVR og PVC i forhold til graden av vasodilatasjon fremstilt ved, for eksempel, ET-reseptorblokade 7. Som et resultat, ved bruk av enten motstand eller konduktans karakterisere de vaskulære effekter ofa farmakologisk vasodilator i lungekretsløpet vil gi lignende konklusjoner.

I koronar sirkulasjon, tolkning av data er enda mer komplisert som systemisk administrasjon av farmakologiske antagonister av endogene vasoaktive stoffer resultatene ikke bare i endringer i koronar motstand fartøyet tone, men ofte også produsere større endringer i systemiske hemodynamiske variabler 7,14,17, 19. Disse endrede hemodynamics påvirke hjerte arbeid, og dermed føre til endringer i koronar blodstrøm som følge av endringer i metabolske kravene i hjertet eller fra autoregulation, snarere enn som en direkte effekt av intervensjonen på koronar vaskulær tone. For eksempel, blokade av et endogent vasokonstriktor system minker midlere aortisk trykk, som en konsekvens av systemisk vasodilatasjon, og utløser auto justeringer i koronar mikrovaskulær tone. Dessuten fungerer baroreceptor refleks aktivering å øke hjertefrekvensen ennd hjertets kontraktilitet. Slike endringer i hjertehastighet og / eller blodtrykk senere vil resultere i forandringer i myokardial metabolisme, noe som krever en justering i myokardial oksygentilførsel og følgelig i koronar blodstrøm.

For å ta hensyn til virkningene av slike legemiddelinduserte endringer i myokard oksygenforbruk, etterforskere undersøker forholdet mellom koronar venøse oksygennivå og hjerteinfarkt oksygenforbruk (MVO 2) 4,5, som denne tilnærmingen tillater vurdering av regulering av koronar motstand fartøy tone uavhengig av forandringer i myokardial oksygenbehov. Administrasjon av en vasodilator vil øke hjerteinfarkt oksygentilførsel på et gitt nivå av MVO 2. Ettersom denne økningen i oksygentilførsel skjer uten en endring i oksygenforbruk, vil hjerteinfarkt oksygenutvinning minke, og dermed føre til økning i koronar venøs oksygeninnhold og følgelig i en oppadrettet forskyvning av forholdet mellom MVO 2 4,5.

Til tross for sin eleganse og nytten, har enkelte forskere påpekt begrensninger av denne tilnærmingen 20. Dermed plotting MVO 2 versus koronarvene PO to eller koronarvene SO 2 kan anses å være upassende fordi disse variablene er faktisk en del av ligningen for å beregne MVO 2. Følgelig MVO 2 er ikke en variabel som er uavhengig av koronare venøse PO 2 eller SO 2. Alternativt bør undersøkere vurdere å bruke en annen indeks av myokardial arbeid, det hastighetstrykkprodukt (RPP), som er produktet av hjertefrekvensen og venstre ventrikulære systoliske trykket. Imidlertid, som RPP og MVO 2 er nesten lineært relatert, substituting RPP for MVO 2 gir nesten identiske resultater 14, og forholdet mellom MVO 2 og koronar venøse oksygennivået er ansett som en sensitiv måte å studere endringer i koronar vasomotorisk tone.

Betydning For eksisterende metoder
En annen metode som vanligvis brukes for å vurdere endringer i regulering av vaskulær tone er bruken av isolerte koronare og pulmonale små arterier eller arterioler i en trykk- eller ledning myograph 6,14,21. Fordelen med myograph studiene er at fartøyene kan studeres uavhengig av omkringliggende vev og uten komorbid virkning fra sirkulerende faktorer. Disse in vitro-teknikker er derfor komplementære til de in vivo-målinger. Imidlertid in vivo og in vitro-teknikker som noen ganger gi motstridende resultater. For eksempel ble responsen på potent vasokonstriktor endotelin redusert i intakt koronar circulatio n etter hjerteinfarkt, men ble utvidet i isolerte koronar små arterier fra svin med hjerteinfarkt, sammenlignet med friske kontroll svin. 21 Denne forskjellen mellom in vivo og in vitro-data var på grunn av en økt undertrykkelse av vasokonstriktor påvirkning av endotelin av prostanoider in vivo 21.

fremtidige Applications
Gitt den foreslåtte rollen endringer i koronar microvascular funksjon i både venstre og høyre ventrikkel dysfunksjon, er vurderingen av disse endringene i relevante modeller av hjerte-og karsykdommer nødvendig. Anvendelsen av kronisk instrumenterte dyr muliggjør korrelasjon av alvorlighetsgraden av sykdommen med mikrovaskulær (dys) funksjon. Videre kan både koronar og lunge microvascular funksjon vises normalt i henhold til basale hvilebetingelser, mens mikrovaskulær dysfunksjon kan bli avslørt etter kardiovaskulære stress, for eksempel under trening.

t "> Flere svinemodeller av hjerte- og karsykdommer, slik som diabetes 6, myokardinfarkt 22, pulmonal hypertensjon 8,9 og pacing-indusert hjertesvikt 10 er tilgjengelige og kan bli kombinert med kronisk instrumentering. En potensiell ulempe er at når kommersielt tilgjengelig svin raser som Yorkshire, landsvin, store hvite etc, anvendes, voksne svin er svært store, og kan derfor være vanskelig å håndtere. derfor, juvenil svin blir ofte brukt. Men som juvenile svin vokse raskt, plassering og funksjon av strømnings prober og trykk katetre og åpenheten av væskefylte katetere kan bli kompromittert, å begrense varigheten av serielle målingene fra de enkelte dyr til ca 10 uker. en alternativ er bruk av voksen miniatyr svin, slik som Yucatan eller Gottingen svin, hvorav den voksne vekten er 40 - 60 kg 23.

I konklusjonen, bruk av kronisk instrumentert animals tillater serie vurdering av hjerte-funksjon, enten i løpet av utviklingen av sykdommen eller evaluering av behandling, og dermed øke statistisk styrke og begrenser antallet dyr som er nødvendig for en undersøkelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noe å avsløre.

Acknowledgments

Denne studien ble støttet av Nederland Heart Foundation stipend 2000T038 (til DJ Duncker) stipend 2000T042 (til D. Merkus), EU-kommisjonen FP7-Helse-2010 stipend MEDIA-261409 (til DJ Duncker og D. Merkus), Nederland Cardiovascular Research Initiative: den nederlandske Heart Foundation, den nederlandske Federation for University Medical Centers, Nederland Organisasjonen for helseforskning og utvikling og Royal Netherlands Academy of Sciences   CVON- ARENA CVON 2011-11 (til DJ Duncker), CVON-PHAEDRA CVON2012-08 (til D. Merkus) og CVON-KOBLE CVON 2014-11 (til DJ Duncker og D. Merkus), Sophia Foundation (D. de Wijs-Meijler, D. Merkus og IKM Reiss).

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Laughlin, M. H., et al. Peripheral circulation. Compr Physiol. 2, 321-447 (2012).
  2. Datta, D., Normandin, E., ZuWallack, R. Cardiopulmonary exercise testing in the assessment of exertional dyspnea. Ann Thorac Med. 10, 77-86 (2015).
  3. Vatner, S. F., Braunwald, E. Cardiovascular control mechanisms in the conscious state. N Engl J Med. 293, 970-976 (1975).
  4. Duncker, D. J., Bache, R. J. Regulation of coronary blood flow during exercise. Physiol Rev. 88, 1009-1086 (2008).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Spinale, F. G., et al. Chronic supraventricular tachycardia causes ventricular dysfunction and subendocardial injury in swine. Am J Physiol. 259, H218-H229 (1990).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Gross, D. R. Animal Models in Cardiovascular Research. , 3, Springer. (2009).
  16. Merkus, D., Duncker, D. J. Perspectives: Coronary microvascular dysfunction in post-infarct remodelled myocardium. Eur Heart J Suppl. 16, A74-A79 (2014).
  17. 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).
  18. Lautt, W. W. Resistance or conductance for expression of arterial vascular tone. Microvasc Res. 37, 230-236 (1989).
  19. 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).
  20. Heusch, G. The paradox of alpha-adrenergic coronary vasoconstriction revisited. J Mol Cell Card. 51, 16-23 (2011).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).

Tags

Medisin Kronisk instrumentering hjertefunksjonen koronar mikrosirkulasjonen Pulmonary mikrosirkulasjonen hjerteinfarkt oksygenbalansen endotelfunksjon
Kirurgisk Plassering av katetre for langsiktig kardiovaskulær trening Testing i Swine
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

De Wijs-Meijler, D. P. M., Stam, K., More

De Wijs-Meijler, D. P. M., Stam, K., van Duin, R. W. B., Verzijl, A., Reiss, I. K., Duncker, D. J., Merkus, D. Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine. J. Vis. Exp. (108), e53772, doi:10.3791/53772 (2016).

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