Waiting
Login processing...

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

Biology

מדידת לולאות נפח לחץ העכבר

Published: May 2, 2016 doi: 10.3791/53810

Summary

כתב יד זה מתאר פרוטוקול מפורט לאיסוף נתונים לחץ-נפח מהעכבר.

Abstract

הבנת הגורמים וההתקדמות של מחלת לב מהווה אתגר משמעותי לקהילה ביו. הגמישות הגנטית של העכבר מספקת פוטנציאל גדול כדי לחקור תפקוד לב ברמה המולקולרית. גודלו הקטן של העכבר עושה להציג כמה אתגרים בכל הקשור בביצוע phenotyping הלב מפורט. מזעור פיתוחים אחרים טכנולוגיה הפכו שיטות רבות של הערכה לבבית אפשרית העכבר. מבין אלה, אוסף סימולטני של נתונים בלחץ ונפח מספק תמונה מפורטת של תפקוד לב שאינו זמינה דרך כל אפנות אחרות. הנה נוהל מפורט לאיסוף נתוני לולאה לחץ-נפח מתואר. כולל דיון של העקרונות שבבסיס המדידים ואת המקורות הפוטנציאליים של שגיאה. ניהול הרדמה וגישות כירורגית נדונים בפירוט רב כפי שהם שניהם קריטי מדידה המודינמי באיכות גבוהה בהשגהים. עקרונות של פיתוח פרוטוקול המודינמי ואת ההיבטים הרלוונטיים של ניתוח נתונים גם מופנים.

Introduction

מחלות לב וכלי דם ממשיכה להיות גורם משמעותי לתמותה ותחלואה בעולם 1. מחלות של הלב להציב אתגרים קשים במיוחד בפיתוח טיפולים חדשים. התקדמות בגנטיקה לספק לאפשרות לזהות מספר רב של תורמים גנטיים פוטנציאל להתפתחות של מחלות לב. האופי האינטגרטיבי של מערכת הלב וכלי הדם מחייב המטרות הגנטיות הללו להיות מאומתים במודלים של בעלי חיים ללא פגע. הגמישות הגנטית והעלויות נמוכים דיור של העכבר הביאו אותו לקדמה עבור הערכת התפקיד הפיזיולוגי של גן מסוים. גודלו הקטן של העכבר מציבה מספר אתגרים ייחודיים להערכת תפקוד הלב. ישנן שיטות שיכולות לספק מידע לגבי תפקוד הלב, אבל רק מדידה בו זמנית של הלחץ חדרית ונפח מאפשר בנפח הלחץ (PV) ניתוח הלולאה של פונקציה חדרית. PV לולאות כלתפקוד לב ow להיות מנותח עצמאי של הקשר בינו לבין כלי הדם; גורם חשוב בקביעת התפקיד הפונקציונלי של מרכיב גנטי מסוים.

הערכת לולאות לחצו-נפח נעשתה שימוש הוא בניסוי קליני במשך שנים רבות ספרות ענפה שקיימת לגבי הניתוח של נתונים אלה קובע 2,3. התאמת טכנולוגית לולאת PV העכבר כבר התקדמות חשובה להבנת פיזיולוגית murine לב 4-6. טכנולוגיות PV לולאת צנתר מבוסס זוג מתמר לחץ והשימוש מוליך להעריך נפח חדרית. היקף חדרית נקבע על ידי בחינת שינויי שדה חשמלי שנוצר על ידי קטטר. מודלי שיטה זו החדר כמו גליל, הגובה אשר מוגדר על ידי המרחק בין האלקטרודות על הקטטר ואת הרדיוס מחושבים הולכה של שדה חשמלי דרך הדםהחדר 7-9. אות מוליכות נמדדת הקטטר יש שני מרכיבים. הראשונה היא ההולכה דרך הדם; זה משתנה עם הנפח של החדר ומהווה האות העיקרית המשמשת לקביעת נפח חדרית. המרכיב השני נובע הולכה דרך ולאורך הקיר של החדר. זה נקרא מוליכות במקביל וצריך להסיר על מנת לקבוע את עוצמת קול חדרית המוחלטת. ישנן שתי מערכות זמינות מסחרית לאיסוף נתונים לחצו-נפח ששמש למחקר במעבדה לבין השיטה הנהוגה לחישוב ולהסיר מוליכות המקבילי ההבדל העיקרי ביניהם 6,10,11. צנתרים מוליכים דרש הזרקת סליין היפרטוני לחישוב מוליכות במקביל. הזרקה זה זמני משנה את המוליכות של דם החדר, בעוד המוליכות של הקיר נשארה קבועות. מנתונים אלה ניתן לקבוע אתרכיב של אות מוליכות שמקורה בדם ומה מגיע מקיר חדרית. גישה זו מניחה כי מוליכות במקביל אינן משתנות במהלך מחזור הלב. שיטת הקבלה מסתמכת על שינויים בשלב בתחום החשמל כדי להעריך את התרומה של קיר החדר לאות ההיקף הכולל. שיטה זו מסתמכת על מגוון של קבועים מראש עבור המוליכות של הדם לשריר הלב כדי לקבוע את עוצמת הקול הסופי, אבל עושה צעדים רציפים של מוליכות במקביל במהלך מחזור הלב. שתי מערכות אלה לספק הערכה טובה של נפח חדר השמאלי ואת ההבדלים ביניהם הם לא עשויים להיות משמעותיים מבחינה פיזיולוגית. המודל הגלילי של החדר והנחות אחרות העושה גישות אלה מבוססות קטטר לא מדויקות ככל שיטות אחרות, אך נתונים אלה הניתנים על בסיס פעימה אחרת פעימה כי הוא חיוני להערכת צעדים עצמאיים עומס של תפקוד לב.

ההליך המתואר כאן משמש במעבדה שלי ספק נתונים עבור מספר רב של מחקרים הבוחנים את מנגנוני pathophysiological הבסיסיים של קרדיומיופתיה דיסטרופי 12-18. ההליך המתואר להלן הוא אחד משני שניתן להשתמש בהם כדי לקבל נתונים לולאה PV. בעוד רבים מן העקרונות חלים גם גישה, פרוטוקול זה יתמקד בגישת פסגה פתוח חזה; פרוטוקול החזה סגור כבר מפורט במקומות אחרים 19,20. בעוד הליך יתוארו בפירוט, עקרונות העל חשובים כדי לחשוף את הלב עם נזק מינימלי או ללב או לריאות. לאורך כל הפרוטוקול זה חשוב לזכור כי מדובר בהליך בלתי-הישרדות כי לאחר חשיפה טובה של הלב יש חשיבות קריטית עבור המיקום הנכון של הקטטר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

לפני ביצוע כל ההליכים המתוארים בפרוטוקול זה, לקבל אישור על ידי ועדת טיפול בבעלי החיים ושימוש המקומית המוסדית.

1. הגדרת הריג הניסיון

הערה: הליך זה מבוצע על חיות הרדימו ואת איכות הנתונים היא יחסית לאיכות תמיכת ההרדמה הציעה החיה. החלק הראשון זה יהיה פירוט הציוד ההליכים הדרושים כדי לספק הרדמה העכבר בעת ביצוע בפרוטוקול זה.

  1. בחר פרוטוקול הרדמה. יש הרדמה נשימתית רבות תכונות מועילות לביצוע ניתוח PV-לולאה, למרות שחלקם פרוטוקולים בזריקות שמשו גם כן. ראה דיון למידע נוסף על בחירת משטר הרדמה.
  2. Secure בלוני חמצן דחוס לשולחן או קיר כירורגית סמוך לאתר כירורגית.
  3. אם באמצעות הרדמה נשימתית, השתמש מאדה לבטחמינון נכון. כיול מכשירי אידוי בשנה על מנת להבטיח שהם מספקים את המינון המתאים של גז הרדמה. חבר מאדים כדי מד זרימה המאפשר שליטה על הקצב שבו הגז נכנס מעגל ההרדמה. גדר על - 0.5 1.0 ליטר / דקה.
  4. השתמש סעפת לאפשר מכוונת הזרמת גז הרדמה ל -1) בחדר אינדוקציה, 2) מסכה, ו -3) ההנשמה. הדחת גז הרדמה היא חשובה ביותר וצריכה להתבצע על ידי מערכה פעילה כי גם פתחי אל במנדף (או תשתיות מבנה דומות אחרות) או באמצעות בלון שנועד להסיר לגזי הרדמה.
    הערה: בדוק עם פקידי בריאות תעסוקתית מקומיים כדי להבטיח תאימות עם כל התקנות המקומיות.
  5. לשמור על טמפרטורת גוף ליבה באמצעות כריות חימום ו / או מנורות התחממות. לפקח באופן רציף את טמפרטורת הגוף עם מדחום רקטלי. זה יאפשר עליות יזומות או ירידות חימום כדי להבטיח טמפרטורת גוף פיזיולוגית (ͭ6; 37 ° C) במהלך איסוף הנתונים המודינמי.
  6. לספק תמיכה נוזלת כדי לנטרל איבוד דם ועל איבוד מסה אדיש.
    1. כן פתרון 10% אלבומין 0.9% NaCl ידי לקיחת 1 מיליליטר של 25% אלבומין והוסיף 1.5 מיליליטר של 0.9% NaCl בתוך מזרק.
    2. כן צנתר תוך-שיורית בנפח נמוך.
      1. השתמש צבת לרסק את רכזת הפלסטיק של מחט 0.5 אינץ '30 מד. שימוש מחזיקי מחט, לתפוס את המחט ולהסיר את הרכזת. גרדו דבק הנותרים מהמחט באמצעות hemostat. הכנס את הקצה הקהה של המחט לתוך באורך של צינורות microbore. השתמש בפחות מ -20 סנטימטרים של אורך עבור הצינורות.
    3. השתמש משאבת מזרק כדי לאפשר כרכים מדויקים כדי להיות מועברים.
  7. להבטיח אוורור נאות לאיסוף נתוני PV באיכות גבוהה. יש מגוון של מאווררי עכבר זמינים לרכישה. מאוורר שבשליטת לחץ לספק את הסביבה הסגורה נדרש נשימתיתגזי nesthetic ולספק שליטה טובה יותר של האוורור במהלך ההליך.
    1. ודא כי הלחצים inspiratory מוגבלים <15 ס"מ H 2 O כדי למנוע בארוטראומה. הגדר את הנשמה כדי לספק את דופק השאיפה במהלך 35% של מחזור הנשימה. השימוש בלחץ סוף-הנשיפה חיובית (PEEP) ברמה של 4 - 5 ס"מ H 2 O יהיה מאוד לשפר את האוורור של העכבר, על ידי מניעת תמט הריאות של הריאה ותמיכה חילוף הגזים.
    2. הגבל את דיסטלי שטח מת אל-משותף Y במעגל נשימתית. זה קריטי כי נפח הגאות של העכבר הוא קטן מאוד וכל שטח מת גורע מן המסירה של אוויר השראה טרי.
    3. צור endotracheal עכבר בגודל (ET) צינור על ידי חיתוך קצה הנחה של קטטר תוך-שכינה 20 מד. זה מספק נקודת קונים ל להחדרה קלה יותר. מניח את הקצה החתוך לתוך משותף Y של מעגל ההרדמה.
    4. השתמש צינורות גמישים הנשימהמעגל חשמלי. כל זיכרון מבני בצינור ייצור כוחות חיצוניים בעלי הפוטנציאל למשוך את הטובוס מתוך של דרך נשימת העכבר.
    5. בואו העכבר לקבוע את קצב הנשימה באמצעות השיעור הנמוך ביותר זה מדכא את כונן נשימת אנדוגני. התחל בקצב נשימה איטי יחסית של כ -60 נשימות לדקה.
      הערה: עם אוורור מתאים העכבר צריך לעשות מעט מאוד מאמץ לנשום. עם זאת, אם האוורור אינו מספק, ההצטברות של CO2 בדם תיזום מאמץ נשימתי על ידי העכבר. אם זה הוא ציין, גברת קצב הנשימה היא דרך ישר קדימה כדי להגדיל אוורור המכתשית. זה לעתים קרובות יש צורך להגדיל את קצב נשימה בתגובת גבהים בעומס עבודת לב הקשורים גירוי הקולטן בטא-אדרנרגיים.
    6. לאחר מעגל הנשימה מוכן, לחץ לבדוק את המערכת על ידי חיבור קצה endotracheal (ET) צינורעם אצבע. להבטיח לחץ אוויר של ≈10 CMH 2 O. בדיקה זו צריכה להתבצע לפני כל הליך.

2. גישה ניתוחית

  1. שימוש במלקחיים קטנים מספריות וציוד אחר מטבלת 1. כל המכשירים הם די קטנים כדי לאפשר שימוש קל בתחום כירורגית המוגדל. השתמש stereomicroscope כירורגי כדי לספק גדלה נאותה במשך כמה היבטים של ההליך הכירורגי.
  2. השתמש כויה כדי למקסם המוסטאסיס במהלך ההליך.
    הערה: ישנם כמה סוגים מקיפים של כווייה. Thermocautery מחממת אלמנט מתכת דק כי יקצץ דרך רקמת שריר לעצור את הדימום. מערכות אלו הן בתחילה זולות יחסית; עם זאת חשוב לציין כי טיפי החוט הם שברירים ויקרים יחסית. מערכות electrocautery הן יקרות יותר לרכוש בתחילה, אבל והטיפים מועילים חסונים מאוד ולא יהיה צורך להחליףד.
  3. הכנה ואימון כירורגי
    1. השג את משקל הגוף של העכבר.
    2. מניחים את העכבר לתוך תא אינדוקציה כי הוא מלא isoflurane 5%.
      הערה: העכבר לא יכול לשרוד יותר מכמה דקות בסביבה זו. רק 45 - 60 שניות נדרשות עבור העכבר לאבד רפלקס ליישר שלה (במאמצים להתהפך כאשר הניח על גבה או על צידו).
    3. לאחר רפלקס ליישר הולך לאיבוד, להפחית את ריכוז isoflurane עד 2% ולפתוח את גז הרדמה כדי להסוות.
    4. העבר במהירות את העכבר על שולחן הניתוחים ולמקם אותו שכיבה על הגב עם האף שלו בתוך המסכה.
    5. אם באמצעות electrocautery, להשתמש גזה מלוחה ספוגה לזוג חשמלי בעכבר כדי לרפד את ההארקה של מערכת electrocautery.
    6. אבטח את הגפיים בעזרת פלסטר. סרט זה מספק תכונות דבקות גם כאשר רטוב.
    7. הכנס thermoprobe רקטלי עבור גוף ליבת ניטורטֶמפֶּרָטוּרָה. מאובטח עם קלטת.
    8. למרוח מקריח עד הצוואר והחזה של העכבר. חכה 2 - 3 דקות עבור המקריח לעבוד, ולאחר מכן להסיר את פרוות מאזורים אלה באמצעות מטוש שקצותיהם כותנה ו / או מגבוני מעבדה.
      הערה: כורכת של השדה כירורגי אינה נדרשת, כפי מדובר בהליך בלתי-הישרדות, אך הוא עשוי להיות רצוי כדי להגביל את החשיפה של המנתח לרפד הארקת הכווייה, אם משתמש בו.
    9. לאחר העכבר הוא הכין עבור הניתוח, להעריך את המטוס כירורגית של העכבר על ידי ביצוע קמצוץ הבוהן. לאחר הבטיח של עומק הרדמה מתאים העכבר מוכן לקראת החתך הראשון.
  4. השג שליטה על דרכי הנשימה באמצעות אינטובציה או הקנה אוראלי. קנה הוא גישה נוחה כי היא יחסית פשוטה לביצוע.
    הערה: לכל אורך תיאור דיונים זה לכל כיווני האוריינטציות יהיו יחסי המנתח.
    1. עושים חתך בחלק level של חריץ sternal המשתרע ≈ 5 מ"מ תקין של קו- אמצע ≈ 5 מ"מ השמאלי של קו האמצע.
    2. ביצוע חתך שני המשתרע לאורך הקצה הימני של החתך הראשון, הרחבת rostrally לרמה ≈ 2 זנב מ"מ עד הסוף של הלסת התחתונה.
    3. ביצוע חתך שלישי משתרע הסוף המקורי של החתך השני אל ≈ 5 מ"מ שנשאר אונליין באמצע. לחזור בו דש העור וכתוצאה מכך שמאלה כדי לחשוף את הרקמות שמתחת לפני השטח.
    4. הפרד את בלוטות הרוק הפרוטיד ו submandibular על קו האמצע על ידי דיסקציה קהה. זה יחשוף את השרירים הבסיסיים שמעל קנה הנשימה.
    5. בבוטות להפריד את הזכות ושרירי sternohyoideus השמאליים כדי לחשוף את קנה הנשימה.
    6. לעבור חתיכת ≈10 ס"מ של תפר משי 3-0 תחת קנה הנשימה, נזהרת שלא לכלול את הוושט.
    7. לזהות את המיקום עבור הקנה: רק זנב אל הגרון קיים פער לפני הצלצול קנה הנשימה הראשונה, זה רעיוןl מיקום לבצע את הקנה.
    8. התאם את הסעפת לספק גז הרדמה כדי ההנשמה ולהדליק את ההנשמה.
    9. בדוק דליפות ידי חיבור קצה הטובוס (ET) באצבע. להבטיח לחץ אוויר של ≈10 cmH2O.
    10. באמצעות מחט 20 מד כמו אזמל, לחתוך את קנה הנשימה. הפוך את החתך רחב יחסית, כמו צינור ET ימלא הרבה של לומן קנה הנשימה.
    11. נעו במהירות, להסיר את המסכה להכניס את צינור ET בזהירות לתוך קנה הנשימה. אל תכריח אותו כמו הרקמות הן שבירות מאוד לפרוץ את הקיר של קנה הנשימה יכולות לגרום pneumothorax.
      הערה: מייד עם כניסה, טיולי חזה צריכים להיות ברורים.
    12. אבטח את המעגל נשימתית עם קלטת כדי למנוע את צינורית ET מלהיות שלף.
    13. לקשור קשר בוהן אחת תפר 3-0 כדי ליצור חותם סביב הצינור ET.
      הערה: בשעה excursi החזה בנקודה זותוספות צריך להיות ניכר בהם היטב. אם לא זה בדרך כלל את המיקום של הצינור ET בתוך קנה הנשימה כי הוא הבעיה. משוך את צינור ET בחזרה ולנסות למקם אותה מחדש, תוך התמקדות הכיוון של קנה הנשימה כמדריך.
  5. הכנת אתר וריד הצוואר
    1. לחזור בו בלוטות הרוק עזבו מקורי-רוחבי חשיפת וריד הצוואר החיצוני.
    2. לחצות את השריר הרזה (sternomastoideus) שחל על הווריד עם דיסקציה קהה. זה יחשוף את המשטח החיצוני של וריד הצוואר.
    3. בזהירות לנקות את חתיכות גדולות בכל רקמות, למרות זהירות חייבת לשמש קירות הווריד הם דקים מאוד. לאחר משימה זו תושלם, לכסות את וריד הצוואר עם בלוטות הרוק לשמרו עבור cannulation מאוחר יותר.
  6. פתיחת בית החזה; כניסה למקום פלאורלי מבלי לפגוע בלב או ריאות
    1. הסר הרבה של העור המכסה את החזה הארכת לקצה הימני שלחתך בעור מקורי עד לרמה של תהליך xiphoid, ואחר כך חציית קו האמצע כדי ≈ 1.5 סנטימטר השמאלי של קו האמצע.
      הערה: יש לנקוט משנה זהירות בעת חיתוך דרך כלי החלב חיצוני, אשר יכול להיות מקור משמעותי של דימום. צריבת הכלים האלה לפני חיתוכם בעיקר תמנע דימום זה.
    2. באמצעות דיסקציה קהה, לחזור בו דש העור רוחבי כדי לחשוף שרירים בסיסיים.
    3. לבודד את ההחדרה של הגדולים pectoralis בצד ימין ליד ההיבט הזנב של עצם החזה באמצעות מלקחיים מתרחבים כלי הדם. לצרוב וחותכים את השריר.
    4. חותכים דרך מרכזי pectoralis יחד התקשרותו אל עצם החזה. לצרוב את הקצוות לחתוך כדי להבטיח hemostasis.
    5. הבא לערער את dorsi latissimus באותו צד, אשר הוא יריעה גדולה של שרירים מכסה את ההיבט לרוחב של העכבר. לצרוב וחותכים השריר ולאחר מכן לחזור לסוף חתך cranially. זה עלול לדרוש קצת בוטהלנתיחה.
      הערה: הצלעות נמצאות כעת בבירור ואת הלב עשוי גם להיות גלוי זני עכבר כמה. ברוב העכברים, הזנת החזה במחצית הזנב של מרחב צלעי הרביעי תספק גישה טובה בלב. חלל צלעי הרביעי הוא החלל השני הזנב ביותר.
    6. כדי להזין את החזה, להשתמש זוג מלקחיים חדים לנתח בזהירות דרך שכבות שריר צלעי.
    7. לאחר בחלל פלאורלי נפתח, בזהירות להכניס את מרחיבי כלי שקצו הבוטים. באמצעות המרחיבים כלי לספק כוח כלפי מעלה עדין על דופן בית החזה, השתמש במספריים באביב בקצה הקהה כדי לחתוך את השארית בזהירות של שרירי צלעי.
    8. First Cut רוחבי, נזהרת שלא לחתוך את אונת הריאה מתחת. בואו להרחיב את החתך מדיאלית, אבל להישאר 3 - 4 מ"מ לרוחב של קו האמצע, כדי למנוע את עורק החלב הפנימי.
      הערה: כלי החלב הפנימיים רצים במקביל עצם החזהוהוא יכול לגרום לאובדן דם משמעותי אם לחתוך בטעות.
    9. בזהירות לצרוב את קצה החתך של השרירים צלעי, באמצעות מוליך כותנה שקצו קטן לגלגל את הרקמה כלפי מעלה כדי לאפשר קשר כויה עם רקמה לחתוך בלי לבוא במגע עם הריאות או הלב.
    10. מניח כותנה קטנה ספוג מלוחה הטתה מוליך דרך החתך מצביע לכיוון קו האמצע. ספק כוח משיכה כלפי מעלה בעדינות למשוך את דופן בית החזה הרחק מבני התשתית. בגין צריבה החזה בקצה המדיאלי של החתך וכלה לרוחב ס"מ ≈ 1 של קו האמצע בצד שמאל.
    11. לקדם את המוליך שמאלה כך שזה ברציפות תחת קצה הכווייה.
    12. לאחר הרקמה צרובה היטב, להשתמש במספריים לחתוך בזהירות דרך עצם החזה. הקודקוד של הלב צריך להיות לעין בשלב זה.
    13. באמצעות דיסקציה בוטה, לשבש את קרום הלב ולזהות את הווריד הנבוב הזנב.
    14. לבדוק אם יש הוכחות של דימום ולליבון זה עכשיו. לאחר כל דימום טופל, להסיר בזהירות כל כורכת, כרית הארקת כווייה, ואת הגזה ספוגה המלוחה.
  7. הצבת צנתר וריד הצוואר
    1. חבר את הקטטר עשה צעד 1.6.2 אל המזרק המכיל אלבומין 10% על ידי מחליק את הצינורות בקפידה על מחט 30 מד.
    2. בגין יציקת אלבומין דרך קטטר.
    3. אוריינט קטטר כך המחט נעוצה על וריד הצוואר בכוחות עצמו, עם המחט שפוע עד. במידת הצורך, להשתמש בעל מחט כדי לסובב את המחט בצינור כדי להזיז את ההטיה אל הכיוון הנכון.
    4. כאשר הקטטר סמוק לחלוטין להפסיק את העירוי.
    5. תפוס את המחט קטטר עם מלקחיים. עם מצד שני, יש להשתמש במלקחיים רקמות לחזור בלוטת הרוק כדי לאפשר ויזואליזציה של וריד הצוואר. החל מתיחה עדינה לרקמות סביב הצוואר דיסטליוריד יצירת מתח על קיר הכלי. שימוש בזווית שטוחה של גישה, בזהירות להכניס את המחט לווריד. לקדם את קצה המחט 3 - מ"מ 4 לתוך הכלי.
    6. לפני שחרור המחט קטטר לאבטח את הצינורות קטטר עם חתיכת הסרט, זה יגביל כל תנועה של המחט פעם שוחררה.
    7. שחרר את המחט ולמשוך בעדינות בחזרה על הבוכנה במזרק כדי לאשר את הקטטר נמצא לומן של כלי השיט, על ידי הדמית דם הקו.
    8. לאחר מיקומו לאבטח את הקטטר כראוי עם דבק כירורגי לצרף את המחט אל בלוטות רוק הבסיסיות.
    9. חשב את הנפח הכולל להיות חדורים. אם לא היה אובדן דם משמעותי בהיקף של 5 μl / g משקל הגוף יהיה מספיק. אם היה אובדן דם משמעותי יציקת 6 - 6.5 μl / g ייתכן שיידרש. הגדר את קצב הזרימה כך העירוי כולו יושלם תוך 10 - 15 דקות.
  8. מיקום צנתר PV בהחדר השמאלי
    1. במהלך ההליך הכירורגי שתואר לעיל, למקם את הקטטר PV בתוך מזרק המכיל תמיסת מלח כדי לאפשר לו לאזן.
    2. זמן קצר לפני ההשמה, להזיז את המזרק קטטר ליד העכבר. עם קצה הצנתר בערך באותו גובה כמו הלב, אפס בנתוני לחץ.
    3. שימוש כותנה קטנה ספוג מלוח הטה מוליך, לתמרן את הלב כדי לאפשר ויזואליזציה של הקודקוד.
    4. באמצעות מחט 25 מד, לעשות חתך דקירה קרוב למרכז הקודקוד ככל האפשר.
    5. בעקבות הסרת המחט, הכנס את קטטר במהירות דרך החתך. זה לא לוקח הרבה כוח כדי להכניס את הקטטר, כך להבליג כאשר לקידום קטטר לתוך החדר. לפעמים יש צורך לבצע חתך דקירה נוסף. אם הדבר דרוש, נסה לבצע את החתך לאחר מכן ליד המיקום הראשוני כדי למזער את הנזק ללב.
      לֹאדואר: לאחר קטטר היא מתקדמת לתוך החדר את המיקום הסופי הוא בעל חשיבות מכרעת. העקיבה לחץ חדרית יהיה ברור על ידי הלחץ הדיאסטולי נמוך (<10 מ"מ כספית) ו בלחץ הסיסטולי גבוה (> 80 מ"מ כספית בשלב זה). באופן אידיאלי, קטטר יהיה מרוכז בתוך החדר עם האלקטרודות החיצוני רק בתוך החדר. התאמות יפות עמדת קטטר יכולות להתבצע על ידי התבוננות נתוני לולאת PV, מחפשת מעקב דמוי קופסא עם 90 ≈ ° זוויות בין הצדדים.

3. פרטים פרוצדורלי

הערה: לאחר קטטר נמצא במקום תקופת ייצוב קצרה (10 - 15 דקות) יש צורך לאפשר החיה להתאושש קצת את הלחץ כירורגית החריף כדי לאפשר זמן העירוי של נוזלים. לאחר תקופת התייצבות זו בפרוטוקול בפועל יכול להתחיל.

  1. לאחר קטטר PV מושם ו מניפולציה כירורגית חדל,להנמיך את isoflurane ל ≈ 1% כפי צורך מטוס כירורגית עמוק של הרדמה הוא פחת.
    1. במהלך תקופה זו, בזהירות לפקח על העכבר כדי להבטיח רמה נאותה של הרדמה נשמרת. בזהירות להעריך כל תנועה; תנועה של שרירי הנשימה מצביעה על רמת hypoventilation ו ניתן לטפל על ידי גברת קצב הנשימה של ההנשמה. תנועה של גפיים או פרכוס של שפם סימנים כי העכבר הוא מקבל אור מדי ודורש יותר הרדמה.
      הערה: יש מגוון רחב של פרמוטציות של טיפולים שיכולים לשמש בשילוב עם פרוטוקול זה. רבים של טיפולים אלה יחייבו עירוי של תרופות. זה חיוני כדי לנהל את נפח החלל מת ביעילות. מתגים פתרון ניתן להשיג על ידי החלקת צינורות קטטר מהמחט של משאבת מזרק אחד למשנהו. פעולה זו זמן קצר לפני תום העירוי מוקדם מאפשר את הקטטר הצינורות להיות טעונהעם התרופה הבאה. יש צורך לדעת את הנפח בתוך צינורות קטטר כדי לקבוע את העיתוי של בורר הפתרון. המבוא של בועות אוויר קטנות בשורה מאפשר התזמון המדויק של בורר העירוי שייקבע; הבועה הזאת החדירה לתוך מחזור הדם הורד נסבלת היטב.
  2. לשנות את תנאי הטעינה של הלב על ידי הורדת preload והגדלת afterload.
    1. מנמיכים preload ידי חסימת התשואה ורידי ללב. בהכנה זו, לחזות לחסום את הווריד הנבוב הזנב כשהוא עובר מן הסרעפת אל הלב. בצע חסימה זו בצורה חלקה יחסית מהר, שנמשך לא יותר מ 2 - 3 שניות. גדל afterload חדר השמאלי זמני על ידי ביצוע דחיסת בטן עדינה שנמשכת 1 - 2 שניות.
    2. במהלך שינויים אלו הטעינה של הלב, להשהות נשימות לחסל כל חפץ הציג ידי ההנשמה.
  3. כייל את האות עוצמת הקול באמצעות הצנתרי המוליכות דואר. נהלים אלה אינם נחוצים עם צנתרים באמצעות טכנולוגיית קבלה.
    1. לאחר פרוטוקול הניסוי להזריק 5 - 10 μl של תמיסת מלח היפרטוני (20% NaCl) כדי לחשב את המוליכות במקביל.
    2. איסוף דם על ידי הסרת הקטטר עד זוב דם מן החדר השמאלי לתוך מזרק heparinized. מניחים את הדם הזה לתוך cuvettes של נפח ידוע ולהשתמש קטטר כדי למדוד את המוליכות.
    3. השתמש באמצעי המוליכות קובט כדי להמיר את אות המוליכות אל נפח המוליכות במקביל יש צורך להגדיר את הנפח המוחלט נמדד על ידי קטטר.
  4. לאחר הפרוטוקול יושלם, להרדים את העכבר על ידי הסרה בלב הבאה חיתוך רוחב של הווריד הנבוב וקבצים המצורפים אב עורקים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

לפי אמנה, נפח הוא זמם על ציר ה- X ואת הלחץ על ציר Y כמו באיור 1. הלולאות לחצו-הנפח כתוצאה מלחץ התוויית נגד נפח צריך להיות דומה מלבן, את הקצוות האנכיים המייצגים שינויי isovolumic בלחץ (כלומר, כאשר הן המיטרלי שסתומי עורקים סגורים). האופקי התחתון מייצג חדרית מילוי דרך שסתום צניפי ואת החלק האופקי העליון מייצג חדרית ריקון דרך שסתום אבי העורקים. בתוך לחצים חדרית סוג הבר בריא עכבר שמאלי של 90 - 110 מ"מ כספית צפויים עם מקסימאלי DP / DT של 8,000 - 12,000 mmHg / sec (ראה טבלה 1 לטווחים של פרמטרים המודינמי נורמלים). הטווח הרגיל המופיע בטבלה מבוסס על ערכים שהתקבלו סוג בר C57BL / 10 ו C57BL / 6 עכברים; עם זאת, חשוב לציין כי קיימים הבדלים משמעותיים בין זני 21. הליך outlined כאן מתמקד בשימוש של חתך דקירה הפסגה כדי למקם את הקטטר בתוך החדר השמאלי. גישה נוספת פופולרית היא להכניס את הקטטר מדרדר דרך שסתום אב העורקים בעקבות החדרת קטטר בעורק התרדמה התקינה. הגישה מדרדרת כיתרון בכך שהוא יכול להתבצע עם חזה סגור, וכתוצאה מכך התחזוקה של לחצי תוך החזי נורמלים; עם זאת, בעלי חיים הם מאווררים לעתים קרובות במהלך הליך זה אשר מגביל את היתרון הזה. מגבלות גישת חזה הסגורות שליטה על האורינטציה קטטר בתוך החדר, ואילו גישת החזה הפתוח מספקת יכולת תמרון רבה קטטר בתוך החדר. בעיה פוטנציאלית עם החדרת מדרדר של הקטטר היא פוטנציאל חסימת מסלול יצוא. הקוטר של האאורטה העכבר נע בין 0.8 ל 1.2 מ"מ 22,23, הקוטר של זמינים מסחרית צנתרים לחץ-נפח נע בין 0.33 (1.0 צרפתית) כדי 0.47 מ"מ (1.4 FreNCH). הגדלים היחסיים של צנתרים אלו בהקשר של האאורטה גדול והקטן מתוארים באיור 2. את החלק היחסי של מערכת היצוא חסומה על ידי קטטר חציית אב העורקים יכולים להיות בעיה משמעותית לבבות קטנים צריכים להילקח בחשבון בעת ביצוע מחקרי לולאת PV בלבבות קטנים. ישנם מספר חפצי מדידה שיכול לסבך את ניתוח נתוני PV, אחד הנפוץ ביותר היא מלכודת קטטר. זה בא לידי ביטוי כמו ספייק בלחץ בסוף ההתכווצות וכתוצאה מכך סביר כתוצאה מלחץ ישיר של מתמר לחץ על ידי שריר פפילרי או מבנה דינמי אחר בתוך החדר (איור 3). זה בעייתי, כי רוב השיטות לתפקוד הסיסטולי בקביעה להשתמש הלחץ המקסימאלי. לחץ הסיסטולי הנגזר המרבי של לחץ (DP / DT) מ ערכות נתונים עם מלכוד קטטר צריכים לבחון היטב ועל הניתוח ייתכן שיהיה צורך לשנות כדי לקבל נתונים משמעותיים.

לולאות לחץ-נפח ניתן להשתמש במגוון רחב של פרוטוקולים להעריך תפקוד הלב. אלה כוללות הערכות של מילואי לב באמצעות 12,14,16,17 גירוי β-adrenergic. מגוון רחב של תרופות יכול להיות חדור להעריך תופעות חריפות על פיזיולוגיה של לב. פיקוח על דרך האוויר מאפשר גם עבור הממשל של תערובות גז שינו המאפשרות את ההשפעות של היפוקסיה ו / או חמצת על תפקוד לב להתייחס ישירות 24-27. יתר על כן, ניתוח של נתוני PV זה יכול גם לספק הערכה מפורטת של הנכסים הפסיביים של החדר השמאלי, אשר ניתן לשנות באופן משמעותי מצב מחלה שונה 12.

פָּרָמֶטֶר טווח נורמלי
הלחץ הסיסטולי 90 - 110 mmHg
הלחץ הדיאסטולי 4 - 10 מ"מ כספית
מקסימום DP / DT 8,000 - 12,000 mmHg / sec
DP / DT מינימום -8.500 - -12.000 MmHg / sec
טאו 5 - 6 שניות
קצב לב 550 - 600 פעימות לדקה
תפוקת לב 10 - 13 מ"ל / דקה
מקטע פליטה 40 - 60%

ערכים בטבלה 1. רגילה עבור פרמטרים המודינמי נבחרים.

איור 1
איור 1: לולאות לחץ-נפח נציג מתוך Wild סוג C57BL / 10 עכבר נציג נתונים שנאספו באמצעות הליכים המתוארים תי.s כתב יד. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2: ייצוג סכמטי של חשיבותה של קוטר אבי העורקים ושיבוש הליכי מסלול יצוא פוטנציאליים ציור סכמטי של הגדלים היחסיים של האאורטה העכבר ואת צנתרים לחץ-נפח זמינים מסחרית עבור עכברים.. נתונים אלה מדגישים את החשיבות של שוקל חסימת יצוא מסלול כאשר מעריכים עכברים קטנים באמצעות גישת החדרת קטטר מדרדרת. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ישנם שלושה שלבים קריטיים בהליך זה: 1) את המיקום של הטובוס ואוורור המתאים, 2) המיקום של קטטר IV הצוואר, ו -3) את המיקום הנכון של הקטטר PV בחדר השמאלי. קביעת קצב הנשימה המתאימה היא חלק חשוב של מתן תמיכה נשימתית. עכברים מודעים בדרך כלל לשמור על אוורור המכתשית עם נשימות שטחיות מהירות. באופן כללי, עכברים מאווררים יהיו הרבה כרכים גאות גדולים. לפיכך קצב נשימה איטי נדרש. זה חשוב כמו אוורור מעט מדי יגרום חמצת נשימתית מדי אוורור יוביל בַּסֶסֶת נשימה, שני התנאים אשר לשנות את תפקוד לב. דרך פשוטה של ​​אופטימיזציה של קצב הנשימה היא להקשיב לרמזים ממאמץ הנשימה של העכבר ולהשתמש קצב הנשימה הנמוך ביותר זה מבטל מאמץ נשימתי מן העכבר בהרדמה.

תכונה קריטית של לולאת PVניתוח הוא לשמור על רמה מספקת של הרדמה שלא סבלו מדיכאון משמעותי המעיד על תפקוד הלב. ישנם משטרי הרדמה רבים שיכולים להיות מיושמים בהצלחה לבצע ניתוח לולאת PV. אלה ניתן לחלק לשתי קטגוריות רחבות: הרדמה נשימתית ו בזריקות. בתוך קבוצה זו האחרונה מגוון של תערובות, שניתן להשתמש בהם, עם זאת, רבים של תערובות אלה יש תופעות קרדיו-דיכאון פוטנציאל 19. של קוקטיילים להזרקה, הרדמה מבוסס urethane יש 4,19 לפחות תופעות קרדיו-דיכאון. תשמור על עצמך כדי להגביל את החשיפה של אדם כדי urethane כפי שהוא קרצינוגן חשד 28. Isoflurane ו sevoflurane הם סוכני הרדמה נשימתית זמין כרגע. יש שני סוכנים אלה תופעות קרדיו-דיכאון במינונים מספיק מניפולציה כירורגית. חשוב לציין, סוכני הרדמה בשאיפה ניתן טיטרציה כדי השפעה. זה מאפשר מנת כאבים גבוהה במהלך תקופת ההכנה כירורגית ואז Sedat נמוךמנת ive למדידת תפקוד לב, ובכך למזער את השפעות לב וכלי הדיכאוני של תרכובות אלו.

אם הפרמטרים המודינמי הם מתחת לרמות הנורמליות, ישנם מספר גורמים משותפים. הראשון הוא נפח דם נמוך, משנית אובדן או אידוי דם. סיבוך זה מופנה בדרך כלל עם ממשל הנוזל המפורטים בסעיף 2.7. כפי שצוין בסעיף 1.5, תחזוקה של טמפרטורת גוף ליבה כמו כן, חשובה מאוד עבור להערכת התפקוד המודינמי. לפיכך מעקב צמוד חיוני, מערכת משוב דיגיטלית יכולה להיות שימושית עבור שמירה על טמפרטורת גוף ליבה במהלך הקלטה. הבטיח כי ההרדמה הופחתה כראוי במהלך שלב המדידה הוא גם היבט חשוב של שיפור ביצועי לב.

מדידת פרמטרים עצמאי מטעני ההתכווצות היא אחד היתרונות העיקריים של ניתוח לולאת PV. אוסף סימולטני בזמן האמת של לחץ כרךume נתונים מספקים את היכולת הייחודית למדוד את השינוי המודינמי בתגובה משתנה תנאים הטעינו על הלב. ניתוח זה מאפשר את פונקצית ההתכווצות של הלב להיות מבודדת מן הפעולות של הכלי. צמצום ההוצאה לנפש preload באמצעות חסימת שיבת ורידים שמש כדי להעריך צעדים עצמאי מטעני contractility במודלים של בעלי חיים רבים ואדם 4,7,12-16,18,29-32. במכרסמים קטנים, הליך זה גורם במערכת יחסי curvilinear סוף-סיסטולי לחץ-נפח 4,31,33. תוצאות סבירות זה מההפחתה זלוף כלילית באופן דראמטי מאיצה את הירידה בתפקוד הסיסטולי 34. בשנת העכבר, 2 - 3 שניות של תוצאות דחיסת בטן עדינות תזוזה ימינה של PV לולאות. זה נובע הן מגידול afterload ו preload 12. ממושכת עליות תוצאה afterload לעלייה בתפקוד התכווצות, תופעה המכונה אפקט Anrep 35. אולם, המשך קצר של דחיסת בטן שימוש במחקרים אלה עולה כי השפעת Anrep אינה משפיעה על תפקוד לב עם הליך זה. במחקרים אחרים, היצרות אב עורקים חריפות בכלבים הודגמו להגביר את תפקוד התכווצות, אך זה היה שיערותיו לנבוע תופעות של זלוף מערכתית מופחת 36. שוב המשך וחומרת שיבוש זרימת אב עורקים הנובעת דחיסת בטן, כפי שמתואר כאן, אינו מספיק כדי להגדיל באופן ניכר את תפקוד ההתכווצות משני היפו-טפטוף של רקמות מערכתיות. ניתוח של לולאות PV מתקבלות על ידי דחיסת בטן ליישר היטב עם לולאות PV שהושגו זמן קצר לאחר חסימת וריד נבובת זנב. יחד, תצפיות אלה מראים כי דחיסת הבטן החולפת המתואר כאן אינה לשנות באופן משמעותי את ההתכווצות של הלב. יתר על כן, הליך זה מספק שיטה חשובה כדי להעריך את המאפיינים הפסיביים של הלב על רן רחבGE של כרכים סוף-דיאסטולי.

ניתוח המדדים עצמאי עומס דורש את הבחירה של PV הספציפי לולאות להיכלל בניתוח. חשוב ביותר שהדבר ייעשה באופן עקבי על פני סט נתונים ניסיוני. אוורור לחץ חיובי יוצר חפץ המודינמי באמצעות שינויים תלויים נשימה של preload אל החדר השמאלי 37. כדי למנוע חפץ זה, לולאות PV יש לאסוף במהלך תקופות קצרות של דום נשימה (3 - 4 שניות). הפסקות נשימה הן שימושיות במיוחד כפי שהם מספקים שליטה טובה יותר של שינויים ניסיוניים בעומס על הלב. חשוב לשמור על תקופות אלה של דום נשימה קצרות כדי למנוע hypoventilation. הנהלים המתוארים בכתב היד הזה לאסוף נתונים עצמאי עומס משתי פרוצדורות נפרדות, חסימת וריד נבוב זנב ודחיסת בטן, שנאספו פחות או יותר באותו הזמן. הלולאות המבודדות שני הליכים אלה צריכות להיות משולבים ונותחו togethאה כמו שניהם למדוד את הפונקציה של אותו הלב תחת, פחות או יותר, אותם התנאים. ישנם מספר עקרונות שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת לולאות לניתוח. הימנע פעימות בקצב לא סדיר. המקצב הבא פעימת ירד תמיד גדול באופן חריג פעימות מוקדמות הן קטנות באופן חריג; הן ישבש את ניתוח הנתונים. הימנע פעימות שבה הלחץ נמצא בירידה אך הנפח הוא קבוע. אלו נפוצים העכבר בעקבות חסימה של הווריד הנבוב הזנב צפויים משנית זלוף ירודה של שריר הלב. לבסוף, מוצגים נתונים רק מ פעימות ישירות לאחר שינוי הטעינה; הפעימות במהלך תקופת ההחלמה מושפעות ככל הנראה על ידי שינויים בפעילות עצבים הסימפתטית משני לשינויים בלחץ דם מערכתי כתוצאה ממניפולציה של תנאי הטעינה של הלב.

ניתוח PV לולאה מספק הערכה מפורטת מאוד של תפקוד הלב. כאשר מיושם בשיתוף עם להגמיש הגנטיibility ועלויות הדיור נמוכה של העכבר הוא יכול לספק אמצעים מעשיים להערכת פיזיולוגיה של הלב ברמה המולקולרית. ישנן מספר מגבלות חשובות כי יש לקחת בחשבון כאשר מחליטים לבצע מבחנים אלה. ראשית, זהו הליך פולשני שבו בעכברים מורדמים, העשויים להשפיע היבטים חשובים של תפקוד לב. יתר על כן, פרשנות של נתוני לולאת PV דורשת הבנה מפורטת של פיזיולוגיה של לב הוא לזהות דפוסים בתוך הנתונים משתנים מבלבל פוטנציאלי. בנוסף, בגלל מבחנים אלה הם מסוף הם לא יכולים לשמש כדי להעריך אותו העכבר שוב ושוב. הכרכים חדרית נגזרו צנתרי PV נוטים להיות פחות מדויק מאשר הכרכים חדרית אנטומיים שמספקים MRI. הדבר אינו מפתיע כמו קטטרים PV מודל החדר כמו גליל, וזו ללא ספק אומדן ההיקף הכולל של החדר. את הכוח האמיתי הוא היכולת לאסוף מידע בכרך זה בכל fre גבוההquency, ובכך מאפשר ניתוח פעימה אל הקצב של השינויים בהיקף חדרית.

האיסוף והניתוח של נתוני PV מן העכבר יכולים להיות מאתגרים, אבל השיטה מספקת מידע לגבי תפקוד לב שאינו זמין דרך מתודולוגיה אחר. הליך זה מספק את התמונה המלאה ביותר של תפקוד לב זמין והניצול שלה במודל בעכברים יספק פלטפורמה חשובה לקביעה את הבסיס המולקולרי של מדינות מחלות לב מורכבות כגון אי ספיקת לב cardiomyopathies בירושה. כתב יד זה מספק מידע מפורט על ההיבטים הקריטיים ביותר של ביצוע הליך זה. עם זאת, כמו כל ההליכים המסובכים, זה דורש תרגול לבנות מיומנויות microsurgical כי נחוצות בהצלחה לבצע ניסויים אלה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

המחבר מבקש להודות במימון NHLBI (K08 HL102066 ו R01 HL114832).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Dumont 5/45 (2) Fine Science Tools 11251-33
Vessel Dilating Forceps Fine Science Tools 18153-11
Castroviejo Micro Dissecting Spring Scissor Roboz Instruments RS-5668
Octogon Forceps - Serrated/Curved Fine Science Tools 11041-08
Octogon Forceps - Serrated/Straight Fine Science Tools 11040-08
Dissector Scissors- Heavy Blade Fine Science Tools 14082-09
Transpore Surgical Tape 3M 1527-1
3-0 Silk Suture Fine Science Tools 18020-30
TOPO Ventilator Kent Scientific TOPO
Martin ME 102 Electrosurgical Unit Harvard Apparatus PY2 72-2484
Syringe Pump Lucca Technologies GenieTouch
Stereomicroscope with boom stand Nikon SMZ-800N
Thermocouple Thermometer Cole Parmer EW-91100-40
T/Pump Warm Water Recirculator Kent Scientific TP-700
ADVantage Pressure-Volume System Transonic ADV500
Data Acquision and Analysis DSI Ponemah ACQ-16

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mozaffarian, D., et al. Heart disease and stroke statistics--2015 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 131 (4), e29-e322 (2015).
  2. Katz, A. M. Influence of altered inotropy and lusitropy on ventricular pressure-volume loops. J Am Coll Cardiol. 11 (2), 438-445 (1988).
  3. Kass, D. A., Maughan, W. L. From "Emax" to pressure-volume relations: a broader view. Circulation. 77 (6), 1203-1212 (1988).
  4. Georgakopoulos, D., et al. In vivo murine left ventricular pressure-volume relations by miniaturized conductance micromanometry. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 274 (4 Pt 2), H1416-H1422 (1998).
  5. Kass, D. A., Hare, J. M., Georgakopoulos, D. Murine cardiac function: a cautionary tail. Circ Res. 82 (4), 519-522 (1998).
  6. Feldman, M. D., et al. Validation of a mouse conductance system to determine LV volume: comparison to echocardiography and crystals. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 279 (4), H1698-H1707 (2000).
  7. Baan, J., et al. Continuous measurement of left ventricular volume in animals and humans by conductance catheter. Circulation. 70 (5), 812-823 (1984).
  8. Salo, R. W., Wallner, T. G., Pederson, B. D. Measurement of ventricular volume by intracardiac impedance: theoretical and empirical approaches. IEEE Trans Biomed Eng. 33 (2), 189-195 (1986).
  9. Wei, C. L., et al. Volume catheter parallel conductance varies between end-systole and end-diastole. IEEE Trans Biomed Eng. 54 (8), 1480-1489 (2007).
  10. Kutty, S., et al. Validation of admittance computed left ventricular volumes against real-time three-dimensional echocardiography in the porcine heart. Exp Physiol. 98 (6), 1092-1101 (2013).
  11. Kottam, A., Dubois, J., McElligott, A., Henderson, K. K. Novel approach to admittance to volume conversion for ventricular volume measurement. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 2514-2517 (2011).
  12. Meyers, T. A., Townsend, D. Early right ventricular fibrosis and reduction in biventricular cardiac reserve in the dystrophin-deficient mdx heart. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 308 (4), H303-H315 (2015).
  13. Townsend, D., Yasuda, S., Li, S., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. Emergent dilated cardiomyopathy caused by targeted repair of dystrophic skeletal muscle. Mol Ther. 16 (5), 832-835 (2008).
  14. Townsend, D., et al. Systemic administration of micro-dystrophin restores cardiac geometry and prevents dobutamine-induced cardiac pump failure. Mol Ther. 15 (6), 1086-1092 (2007).
  15. Strakova, J., et al. Dystrobrevin increases dystrophin's binding to the dystrophin-glycoprotein complex and provides protection during cardiac stress. J Mol Cell Cardiol. 76, 106-115 (2014).
  16. Yasuda, S., et al. Dystrophic heart failure blocked by membrane sealant poloxamer. Nature. 436 (7053), 1025-1029 (2005).
  17. Townsend, D., Daly, M., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. Age-dependent dystrophin loss and genetic reconstitution establish a molecular link between dystrophin and heart performance during aging. Mol Ther. 19 (10), 1821-1825 (2011).
  18. Townsend, D., Yasuda, S., McNally, E., Metzger, J. M. Distinct pathophysiological mechanisms of cardiomyopathy in hearts lacking dystrophin or the sarcoglycan complex. FASEB J. 25 (9), 3106-3114 (2011).
  19. Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Bátkai, S., Kass, D. A. Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats. Nat Protoc. 3 (9), 1422-1434 (2008).
  20. 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-e52618 (2015).
  21. Barnabei, M. S., Palpant, N. J., Metzger, J. M. Influence of genetic background on ex vivo and in vivo cardiac function in several commonly used inbred mouse strains. Physiol Genomics. 42A (2), 103-113 (2010).
  22. Guo, X., Kono, Y., Mattrey, R., Kassab, G. S. Morphometry and strain distribution of the C57BL/6 mouse aorta. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 283 (5), H1829-H1837 (2002).
  23. Weiss, R. M., Ohashi, M., Miller, J. D., Young, S. G., Heistad, D. D. Calcific aortic valve stenosis in old hypercholesterolemic mice. Circulation. 114 (19), 2065-2069 (2006).
  24. Palpant, N. J., Day, S. M., Herron, T. J., Converso, K. L., Metzger, J. M. Single histidine-substituted cardiac troponin I confers protection from age-related systolic and diastolic dysfunction. Cardiovasc Res. 80 (2), 209-218 (2008).
  25. Palpant, N. J., D'Alecy, L. G., Metzger, J. M. Single histidine button in cardiac troponin I sustains heart performance in response to severe hypercapnic respiratory acidosis in vivo. FASEB J. 23 (5), 1529-1540 (2009).
  26. Palpant, N. J., et al. Cardiac disease in mucopolysaccharidosis type I attributed to catecholaminergic and hemodynamic deficiencies. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 300 (1), H356-H365 (2011).
  27. Townsend, D. Diastolic dysfunction precedes hypoxia-induced mortality in dystrophic mice. Physiol Rep. 3 (8), e12513 (2015).
  28. Schmähl, D., Port, R., Wahrendorf, J. A dose-response study on urethane carcinogenesis in rats and mice. Int J Cancer. 19 (1), 77-80 (1977).
  29. Freeman, G. L., Little, W. C., O'Rourke, R. A. The effect of vasoactive agents on the left ventricular end-systolic pressure-volume relation in closed-chest dogs. Circulation. 74 (5), 1107-1113 (1986).
  30. Reyes, M., et al. Enhancement of contractility with sustained afterload in the intact murine heart: blunting of length-dependent activation. Circulation. 107 (23), 2962-2968 (2003).
  31. Segers, P., et al. Conductance catheter-based assessment of arterial input impedance, arterial function, and ventricular-vascular interaction in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 288 (3), H1157-H1164 (2005).
  32. Townsend, D., et al. Chronic administration of membrane sealant prevents severe cardiac injury and ventricular dilatation in dystrophic dogs. J Clin Invest. 120 (4), 1140-1150 (2010).
  33. Sato, T., Shishido, T., et al. ESPVR of in situ rat left ventricle shows contractility-dependent curvilinearity. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 274 (5 Pt 2), H1429-H1434 (1998).
  34. Sunagawa, K., et al. Effects of coronary arterial pressure on left ventricular end-systolic pressure-volume relation of isolated canine heart. Circ Res. 50 (5), 727-734 (1982).
  35. Cingolani, H. E., Pérez, N. G., Cingolani, O. H., Ennis, I. L. The Anrep effect: 100 years later. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 304 (2), H175-H182 (2013).
  36. Baan, J., van der Velde, E. T. Sensitivity of left ventricular end-systolic pressure-volume relation to type of loading intervention in dogs. Circ Res. 62 (6), 1247-1258 (1988).
  37. Rankin, J. S., Olsen, C. O., et al. The effects of airway pressure on cardiac function in intact dogs. Circulation. 66 (1), 108-120 (1982).

Tags

פיזיולוגיה גיליון 111 לולאות בנפח לחץ, עכבר לב ופיזיולוגיה התכווצות טוען חדרית
מדידת לולאות נפח לחץ העכבר
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Townsend, D. Measuring PressureMore

Townsend, D. Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse. J. Vis. Exp. (111), e53810, doi:10.3791/53810 (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