Basınç-Hacim Döngüsü Analizi ile Belirlenen β-Adrenerjik Stimülasyona Kardiyak Yanıt

Kardiyovasküler hastalıklar tipik olarak kardiyak fonksiyonu etkiler. Bu konu, hayvan hastalıkları modellerinde in vivo detaylı kardiyak fonksiyonun değerlendirilmesinde önemine işaret eder. Hayvan deneyleri, üç Rs (3R) kılavuz prensibinin (Küçült/İyileştir/Değiştir) bir çerçevesi ile çevrilidir. Mevcut gelişim düzeyinde sistemik yanıtları (yani kardiyovasküler hastalıkları) içeren karmaşık patolojilerin anlaşılması durumunda, ana seçenek mevcut yöntemleri iyileştirmektir. Arıtma ayrıca, daha az değişkenlik nedeniyle gerekli hayvan sayılarının azaltılmasına yol açacak ve bu da analiz ve sonuçların gücünü artıracaktır. Ek olarak, kardiyak kontrtinaklık ölçümlerinin nörohumoral stimülasyon veya aort bandı gibi basınç aşırı yüklenmesi de dahil olmak üzere kalp hastalığının hayvan modelleri ile kombinasyonu, örneğin değiştirilmiş katekolamin / β-adrenerjik seviyeleri^1,2,3,4, klinik öncesi çalışmalar için güçlü bir yöntem sağlar. Kateter bazlı yöntemin kardiyak kontrtinaks derinlemesine değerlendirilmesi için en yaygın kullanılan yaklaşım olmaya devam ettiğini göz önünde bulundurarak⁵, bu yaklaşımın belirli parametrelerinin değerlendirilmesi de dahil olmak üzere önceki deneyime dayanarak β-adrenerjik stimülasyon sırasında basınç hacmi döngüsü (PVL) ölçümleri ile farelerde in vivo kardiyak fonksiyonun rafine bir ölçümünü sunmayı amaçladık^{6, 7}.

Görüntüleme veya kateter bazlı teknikler içeren kardiyak hemodinamik parametre yaklaşımlarını belirlemek için mevcuttur. Her iki seçeneğe de ilgili bilimsel soru için dikkatle düşünülmeleri gereken avantajlar ve dezavantajlar eşlik eder. Görüntüleme yaklaşımları ekokardiyografi ve manyetik rezonans görüntülemeyi (MRG); her ikisi de farelerde başarıyla kullanılmıştır. Ekokardiyografik ölçümler, farelerin yüksek kalp atış hızı için gerekli olan yüksek hızlı bir probdan yüksek başlangıç maliyetlerini içerir; nispeten basit, invaziv olmayan bir yaklaşımdır, ancak ideal olarak kardiyak yapıları tanıma ve görselleştirme deneyimi yaşaması gereken operatörler arasında değişkendir. Ayrıca doğrudan basınç ölçümü yapamayan ve boyut büyüklükleri ile akış ölçümlerinin birleşiminden hesaplamalar elde edilmektedir. Öte yandan, aynı hayvan üzerinde birkaç ölçüm yapılabilmesi ve örneğin hastalığın ilerlemesi sırasında kardiyak fonksiyonun izlenebilmesi avantajına sahiptir. Hacim ölçümü ile ilgili olarak, MRI altın standart prosedürdür, ancak ekokardiyografiye benzer şekilde, doğrudan basınç ölçümü mümkün değildir ve sadece ön yüke bağımlı parametreler elde edilebilir⁸. Sınırlayıcı faktörler aynı zamanda kullanılabilirlik, analiz çabası ve işletme maliyetleridir. Burada kardiyak fonksiyonu ölçmek için kateter tabanlı yöntemler, ayrıca intra kardiyak basıncın doğrudan izlenmesine ve önceden yük işe alınabilen inme çalışması (PRSW)⁹gibi yükten bağımsız sözleşme parametrelerinin belirlenmesine izin veren iyi bir alternatiftir. Bununla birlikte, basınç iletim kateteri ile ölçülen ventrikül hacimleri (iletkenlik tayini yoluyla) MRI'dan daha küçüktür, ancak grup farklılıkları aynı aralıkta korunur¹⁰. Güvenilir hacim değerlerini belirlemek için, PVL ölçümleri sırasında kritik bir adım olan ilgili kalibrasyon gereklidir. Hacim kalibreli cuvettelerde kan iletkenliğinin ex vivo ölçümlerini (iletkenliğin hacme dönüştürülmesi) hipertonik salin^11,12'ninbolus enjeksiyonu sırasında miyokardın paralel iletkenliği için in vivo analiz ile birleştirir. Bunun ötesinde, kateterin ventrikül içinde konumlandırılması ve elektrotların ventrikülün boyuna ekseni boyunca doğru yönlendirilmeleri, kendileri tarafından üretilen çevredeki elektrik alanının algılama kabiliyeti için kritik öneme sahiptir. Hala fare kalbinin küçültülmüş boyutu ile kateterin intraventrikül yöneliminde değişikliklerle üretilen eserlerden kaçınmak mümkündür, hatta genişlemiş ventriküllerde^5,10, ancak eserler β-adrenerjik stimülasyon altında gelişebilir^6,13. İlan yöntemlerine ek olarak, kalibrasyon adımlarını önlemek için kabul tabanlı yöntemin geliştirilmesi ortaya çıktı, ancak burada hacim değerleri oldukça fazla tahmin edildi^14,15.

Fare kardiyovasküler araştırmalarda en önemli klinik öncesi modellerden biri olduğundan ve β-kalbin adrenerjik rezervi kardiyak fizyoloji ve patolojide merkezi bir ilgi alanı olduğundan, burada β-adrenerjik stimülasyon sırasında PVL ölçümleri ile farelerde in vivo kardiyak fonksiyonu belirlemek için rafine bir protokol sunuyoruz.

Tüm hayvan deneyleri Karlsruhe Bölge Konseyi ve Heidelberg Üniversitesi yönetmeliklerine göre onaylanmış ve gerçeklendirilmiştir (AZ 35-9185.82/A-2/15, AZ 35-9185.82/A-18/15, AZ 35-9185.81/G131/15, AZ 35-9185.81/G121/17) Avrupa Parlamentosu'nun 2010/63/AB sayılı Bilimsel Amaçlarla Kullanılan Hayvanların KorunmasıNa İlişkin Direktifi'ne uygundur. Bu protokolde gösterilen veriler, vahşi tip C57Bl6/N erkek farelerden (17 ± 1,4 haftalık) türetilmiştir. Fareler, Heidelberg Tıp Fakültesi'nin hayvan tesisinde (IBF) belirtilen patojensiz koşullar altında muhafaza edildi. Fareler, 12 saatlik açık-karanlık bir döngüde, % 56-60 arasında bağıl nem, saatte 15 kat hava değişimi ve 22 ° C +/ - 2 ° C oda sıcaklığı ile yerleştirildi. Zenginleştirme olarak hayvan yatakları ve doku kağıtları ile sağlanan geleneksel kafesler tip II veya tip II'de tutuldular. Ad libitumtüketmek için standart otoklavlı gıda ve otoklavlı su mevcuttu.

1. Aletlerin ve ilaç çözeltilerinin hazırlanması

1. Merkezi venöz kateter: Mikro tüpü (0,6 mm dış çap) ~20 cm uzunluğunda kateter tüpleri halinde kesin. Tüpün bir ucunu 23 kalibrelik bir canülün ucuna çekmek için tokalar kullanın. Uyluk damarını delebilecek keskin bir uç oluşturmak için borunun diğer ucunu çapraz olarak kesin.
2. Endotrakeal tüp: Entübasyon tüpü için şırıng ataşmanını çıkarmak için 3 cm uzunluğunda 20 kalibrelik bir venipuntür-kavun kesin.
   1. Entübasyon tüpü ventilatör bağlantısına mükemmel uymuyorsa, parafilm havalandırma cihazının bağlı olduğu tüpün ucuna sarın. Bağlantı sabit olmalı ve kalınlaşma ile kapatılmalıdır (Şekil 1A). 20 kalibrelik venipuntür-canülün metal kılavuz pimini 2,7 cm'ye kısaltın ve entübasyon yardımı olarak kullanın. Trakeanın görselleştirilmesini kolaylaştırmak için hafif lifler de dahil olmak üzere entübasyon için rafine yaklaşımlar da iyi tanımlanmıştır, örneğin Das ve işbirlikçileri tarafından¹⁶.
3. Entübasyon için kullanılan anestezik karışım: 200 μL heparin (1000 IU/mL) ile %0,9 NaCl 50 μL ve sudaki yağ emülsiyon bazlı bir üründen 750 μL 2 mg/mL etomidat karıştırın. Her fare için 7 μL/g vücut ağırlığı (BW) kullanın (0,1 mg/kg BW Buprenorfin 10 mg/kg BW etomidat).
4. Kas gevşetici: 100 mg Pancuronium-bromürü 100 mL'de% 0.9 NaCl çözün. Her fare için 1,0 μL/g vücut ağırlığı (1 mg/kg BW) kullanın.
5. İzoproterenol çözeltileri: 100 mg izoproterenolün 100 mL'lik %0,9 NaCl'de (1 μg/μL) çözün. Aşağıdaki seyreltmeleri hazırlayın (Tablo 1) ve her birini 1 mL şırıng içinde aktarın.
   1. Seyreltme 1 elde etmek için, stoku seyreltin 1:1.8. Seyreltme 2 elde etmek için, stoku 1:6 seyreltin. Seyreltme 3 elde etmek için seyreltme 1'i 1:10'a seyreltin. Son olarak, seyreltme 4'ü 1:10 seyreltme 2 ile elde edin.
6. %15 Hipertonik NaCl (w/v): 10 mL çift damıtılmış H₂O'da 1,5 g%0,9 NaCl çözün.
7. %12,5 albümin çözeltisinin hazırlanması (w/v): 1,25 gr sığır serum albüminini %0,9 NaCl'nin 10 mL'sinde çözün. Çözeltiyi 37 °C'de 30 dakika kuluçkaya yatırın. Oda sıcaklığına kadar soğutun ve çözeltiyi 0,45 μm gözenek şırınna filtresi ile filtreleyin.
8. Kurulumun hazırlanması: önce ısıtma plakasını değiştirin ve 39-40 °C'ye ayarlayın. Isıtma yastığına tuzlu su dolu bir şırınna yerleştirin ve basınç hacmi döngüsü (PVL) kateterini şırınna aktarın. Stabilizasyon için kullanmadan önce kateteri en az 30 dakika önceden kuluçkaya yatırın. Kullandığımız kurulum 1.4-F basınç iletim kateteri, bir kontrol ünitesi ve ilgili yazılımdan oluşur ve Şekil 1B'de grafiksel olarak açıklanmıştır ve sağlayıcı referansları Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.

2. Anestezi

1. Entübasyondan 30 dakika önce buprenorfin (0.1 mg/kg BW intraperitoneally) enjekte edin.
2. Fareyi% 2,5 izofluran ile önceden doymuş ve odanın tabanına yerleştirilmiş bir ısıtma yastığı ile önceden ısıtılmış akrilik bir cam hazneye yerleştirin.
3. Fare uyur uyumaz (refleks eksikliği), 10 mg/kg etomidat ve heparin (1.200 IU/kg BW) içeren anestezik karışımı (7 mL/kg BW) intraperitoneal olarak enjekte edin.

3. Havalandırma

1. Hayvanı anestezi enjeksiyonundan3-4dakika sonra entübasyon platformuna ( Şekil 1C ) aktarın. Fare, operatöre bakan sırt görünümü ile dişlerden sarkır.
2. Dili yavaşça tostlarla kaldırın. Glottileri tanımlamak için, farenin alt çenesini ikinci tokmaklarla hafifçe kaldırın.
3. Endotrakeal tüpü (Şekil 1A) nefes borusuna dikkatlice yerleştirin ve kılavuz çubuğu çıkarın.
4. Hayvanı ısıtma plakasına aktarın, arkaya yerleştirin ve entübasyon tüpünü küçük hayvan solunum cihazına bağlayın.
5. Solunum hızını 53,5 x (Gram olarak vücut ağırlığı)^-0,26 [dk^-1],diğerleri tarafından açıklandığı gibi¹²ve gelgit hacimlerini 11 ± 1 cmH₂O'luken yüksek inspiratuar basınçlara ayarlayın.
6. Farenin ekstremitelerini yapışkan şeritlerle ısıtma plakasına dikkatlice sabitleyin ve kuruluğu önlemek için her iki göze de göz merhemi uygulayın.
7. Bir rektal sıcaklık probu yerleştirin ve çekirdek vücut sıcaklığını 37 ± 0,2 °C'de koruyun.
8. 1 kurşunlu bir EKG takın ve anestezi derinliği ve stabilitesi için bir gösterge olarak kalp atış hızını çevrimiçi izleyin.
9. Interdigital reflekslerin yokluğunda, kas gevşetici panküronyum-bromürün intraperitoneal olarak 1 mg / kg BW enjekte edin. Bu, PVL ölçümleri sırasında solunum yapıtlarını önler.

4. Cerrahi

1. Genel öneriler
   1. Ameliyat sırasında, O₂ile buharlaşan ~% 1.5-2 izofluran ile havalandırın. Izofluran konsantrasyonu fare zorlanması, cinsiyet, yaş ve hayvanların ağırlığı gibi değişkenlere de bağlı olabilir, ancak bireysel ve deneysel olarak belirlenmesi gerekir ve buradaki değerler C57BL6 / N fare zorlanması için referanstır. Daha da önemlisi, ventilatör operatörün izofluran solumasını önlemek için bir ekstraksiyon sistemine bağlanır.
   2. Cerrahi işlemler için stereo mikroskoptan 1,5-4x arasında bir büyütme kullanın.
      NOT: Hayvanın sağkalımsız ameliyatlara hazırlanması konusunda kurumsal/yerel rehberliğe bakın.
2. Femoral kanülasyon
   1. Hindlimb'i% 70 etanol ile durulayın, sol kasık bölgesini inkütün ve sol femoral damarı ortaya çıkar.
   2. Epigastrik arteri ve damarı bir koterle patlatın.
   3. Femoral damarı kateter erişimine distal yerleştirilmiş bir dikişle lige edin.
   4. Femoral damarın altına bir dikiş geçirin ve delinme bölgesinin bir düğüm kranialini hazırlayın. 1 mL şırıngaya bağlı hazırlanan mikro tüple (bkz. adım 1.1) uyluk damarını delin.
   5. Damarın içindeki tüpü sabitlemek için düğümü bağlayın.
   6. Otomatik şırıng pompası ile 15 μL/dk infüzyon oranında %12,5 albümin ile desteklenmiş %0,9 NaCl infüzyonu ile sıvı kaybına karşı koyma. Ayrıca, önceden ısıtılmış% 0.9 NaCl kullanarak maruz kalan doku nemli tutun.
3. Torakotomi
   1. Toraksı% 70 etanol ile durulayın.
   2. Ksifoid işleminin hemen altındaki cildi inklüzy edin ve pektoral kasları göğüs duvarından sert bir şekilde önps veya koter ile ayırın.
   3. Ksifoid işlemini uzunlatır ve diyafram aşağıdan tamamen görünene kadar bir koterle her iki tarafta yanal olarak hareket eden göğüs duvarını kesin.
   4. Diyaframı aşağıdan inşize edin ve kalp apeksini açığa çıkarın. Daha sonra perikardiyumups ile dikkatlice çıkarın.
   5. Daha önce açıklandığı gibi sol tarafta sınırlı bir costotomi gerçekleştirin⁶.
   6. Daha sonraki aşamalarda ön yük azaltma yapmak için alt kaval damarın altına bir dikiş geçirin.
   7. Kalp apeksini 25 kalibrelik bir kavunla (maksimal 4 mm) hafifçe delin. Tüm elektrotlar ventrikül içinde olana kadar kalıbını çıkarın ve PV kateterini yerleştirin.
   8. Kateterin konumunu yumuşak hareketlerle ayarlayın ve dikdörtgen şekilli döngüler elde edilene kadar döner (Şekil 2A).
   9. Önceden ısıtılmış % 0.9 NaCl kullanarak her zaman maruz kalan tüm doku nemli tutun.

5. Ölçümler

1. Genel öneriler
   1. Ölçümler sırasında % 100 O 2 ile buharlaştırılmış ~% 1.5-2 izofluran ile havalandırın.
   2. Doz yanıt protokolünün her adımında 2 taban çizgisi ölçümünün yanı sıra 2 vena kava tıkanıklığı gerçekleştirin.
      NOT: Birinci ve ikinci vena kava tıkanıklığından sonra hem basınç hem de hacim değerlerinin ilk tıkanıklık öncesinde olduğu gibi sabit hal değerlerine dönmesi önemlidir. Bu gözlem, intraventriküler hacimdeki seri azalmalar nedeniyle kateter pozisyonundaki bir kaymayı tanımak için gereklidir. Kateter pozisyonunda bir kayma söz konusuysa, özellikle hacim değerleri kaydırılır.
2. Parametrelerin (kalp atış hızı, inme hacmi, dP/dt_max)on-line analizini yapın ve sabit durum kardiyak fonksiyon elde edilene kadar bekleyin. C57Bl6/N farelerde burada kullanılan ayar ile beklenen parametre aralığı için lütfen yayınlanan sonuçlara bakın⁶.
3. Solunum cihazını son ekspirasyon pozisyonunda durdurun ve temel parametreleri kaydedin. 3 ila 5 saniye sonra, ön yükleme bağımsız parametreler elde etmek için alt kaval damarın altındaki dikişi ön yükleme bağımsız parametreler elde etmek için alt kaval damarının altındaki sütürlerips ile kaldırarak kardiyak pre yükü azaltın (Şekil 2B). Solunum cihazını açın. Hemodinamik parametreler stabilize olana kadar ikinci tıkanıklık için en az 30 saniye bekleyin.
4. Bazal koşullarda ölçümleri aldıktan sonra hazırlanan şırınnalara geçerek izoproterenol doz-tepkisine geçin. Burada kardiyak ön yükün değiştirilmesini önlemek için infüzyon oranı değişmeden kalır. Şırındıcı değiştirirken hava kabarcıkları demlememeye dikkat edin.
   1. Yeni sabit durum kardiyak fonksiyon elde edilene kadar en az 2 dakika bekleyin, solunum cihazını son ekspirasyon pozisyonunda durdurun ve temel parametreleri kaydedin. 3 ila 5 saniye sonra, ön yükleme bağımsız parametreler elde etmek için alt kaval damarın altındaki dikişi kaldırarak kardiyak ön yükü azaltın.
   2. İkinci tıkanıklık için en az 30 saniye bekleyin. Daha sonra bir sonraki izoproterenol konsantrasyonu ile hazırlanan şırınnaya geçmek ve taban çizgisi kayıtlarını tekrarlamak ve bağımsız parametreleri önceden yüklemek.
      NOT: Son sistolik basınç-ani yükselişi (ESPS, Şekil 2C)gibi yapılar, kateter tuzaklarından kaynaklanan izoproterenol dozajındaki artış sırasında ortaya çıkabilir. Bazal parametreler başlamadan önce ortaya çıkan eserler kateterin yeniden konumlandırılmasıyla kolayca düzeltilebilir.

6. Kalibrasyon

NOT: Kalibrasyon prosedürleri kullanılan PVL sistemine bağlı olarak değişebilir.

1. Paralel iletkenlik kalibrasyonu
   1. İzoproterenol doz-yanıttan son ölçümden sonra femoral kanüle% 15 NaCl çözeltisi içeren bir şırıngan bağlayın. PVL çevrimiçi görselleştirme sırasında hafifçe sağa kayana kadar tüpte kalan 5 μL'lik hipertonik çözeltiyi dikkatlice demleyin. O zaman döngüler sabit duruma gelene kadar bekleyin.
   2. Solunum cihazını son kullanma tarihinde durdurun ve 2 ila 3 saniye içinde% 15 NaCl'nin 10 μL'lik bir bolusunu enjekte edin. Çevrimiçi görselleştirme sırasında PVL'nin büyük ölçüde genişleyip genişlemey olduğunu ve sağa kaydırılıp kaydırıldığını kontrol edin.
2. Conductance-to-volume kalibrasyonu
   1. 5 dakika bekleyin, daha az değil, böylece hipertonik salin bolus tamamen seyreltilir. Daha sonra kateteri çıkarın ve 1 mL şırıngam ve 21 kalibrelik bir kanül kullanarak atan kalbin sol karıncıktan en az 600 μL kan alın. Bu noktada hayvan, derin anestezi ve analjezi altında, büyük kanama ile, havalandırmayı durdurarak ve kalbin çıkarılması ile ötenaziye tabir edilir.
   2. Kanı önceden ısıtılmış (37 °C'de bir su banyosunda) bilinen hacimli silindirlere sahip kalibrasyon cuvette içine aktarın. PV kateteri her silindire merkezi olarak yerleştirin ve iletkenliği kaydedin. Her hayvan için standart bir eğri hesaplanarak, iletkenlik birimleri mutlak hacim değerlerine dönüştürülebilir.

7. Analiz

1. Bazal koşullar ve izoproterenol stimülasyonu altında başarılı PVL ölçümlerinden sonra, uygun bir PVL analiz yazılımı kullanarak kardiyak fonksiyonu karakterize eden parametreleri (PRSW, dP/dt, end-diyastolik basınç ve hacim, uç sistolik basınç ve hacim, gevşeme sabiti Tau gibi) görselleştirin, dijitalleştirin, hesaplayın ve ayıklayın. Standart analiz yazılımı ile daha fazla istatistiksel analiz ve grafiksel gösterimler yapılabilir.
2. Ön yük bağımsız parametrelerinin analizi
   NOT: Bu adım için prosedürü standartlaştırmak çok önemlidir.
   1. Ön yükten bağımsız parametrelerin analizi için tüm ölçümler boyunca azalan ön yükü gösteren ilk 5-6 PVC'yi seçin (Şekil 2D). Ön yük azaltma sırasında analiz için seçilen sabit sayıda PVC, elde edilen parametrelerin ölçümleri arasındaki değişkenliği azaltacaktır.
   2. protokolün her adımındaki iki ölçümün ortalama değerini hesaplayın.

Basınç hacim döngüsü (PVL) ölçümü, ilaçların kardiyak farmakodinamiklerini analiz etmek ve genetiği değiştirilmiş fare modellerinin kardiyak fenotipini normal ve patolojik koşullar altında araştırmak için güçlü bir araçtır. Protokol, yetişkin fare modelinde kardiyak β-adrenerjik rezervin değerlendirilmesine izin verir. Burada, izoproterenol konsantrasyonlarını femoral ven kateteri ile aşılayarak β-adrenerjik stimülasyona kardiyak yanıta odaklanan buprenorfin (analjezik) ve panküronyum (kas gevşetici) ile birlikte izofluran anestezisi altında bir açık göğüs yöntemini açıklıyoruz. Bu protokolde gösterilen bazı temsili veriler C57Bl6/N tipi yetişkin erkek farelerden türetilmiştir (Şekil 3 ve Tablo 2). PVL analizimizle ölçülen bazı önemli parametrelerin değişkenliğinin göstergesi olarak, WT grubundan ve ücretsiz kullanılabilir G * Power yazılımı17'denelde edilen sonuçları kullanarak bir güç analizi (0.05 hata olasılığı ve 0.8 gücü α) gerçekleştirdik. Tablo 3'te kalp atış hızı, PRSW, inme hacmi, gevşeme sabiti Tau, dP/dtmax ve dP/dtmin için hesaplanan efekt boyutları ve gerekli örnek boyutları, 0, 0,825 ve 8,25 ng/min isoproterenol altındaki her parametre için ila 0 arasında değişiklikler varsayarak gösterilmektedir.

Basınç hacmi ilişkilerinin grafik analizi, X eksenindeki Y ve basınç (mmHg) üzerindeki hacim (μL) çizilerek yapılır. Kateter ventrikül içine doğru bir şekilde yerleştirilirse, tam bir kardiyak döngü dikdörtgen şekilli bir PVL (Şekil 2A ve Şekil 3A)ile temsil edilir. Kısa bir süre sonra, systole, her iki kardiyak kapakçığın da kapatıldığı (sağ dikey kenar) izovolumetrik kasılma aşaması (dP / dtmaxile karakterize edilir) ile başlar. Ventrikül basıncı aort basıncını aştığında, aort kapağı açılır ve ejeksiyon aşamasında (üst yatay) aort içine kan pompalanır. Daha sonra, aort basıncı ventrikül basıncını aştığında, aort kapağı kapanır ve diyastole başlar. İsovolumetrik gevşeme sırasında (dP/dtmin ve Tau parametreleri ile karakterize edilir) ventrikül basıncı, atriyal basınç ventrikül basıncını aşana ve mitral kapak açılana (sol dikey kenar) kadar düşer. Şimdi, son diyastolik basınç hacmi ilişkisi (EDPVR) ile karakterize pasif diyastolik dolgu, bir sonraki kardiyak döngü başlayana kadar gerçekleşir (alt yatay) (Şekil 2A-B).

PVL analizi, kardiyak pre yükten bağımsız olarak kardiyak fonksiyonu belirleyebildiğinden, kardiyak fonksiyon hakkında ayrıntılı içgörüler sağlar. Bu nedenle, deneysel kurulumlarda kardiyak fonksiyonun belirlenmesinde altın standart olarak tanımlanmıştır5. C57Bl6/N fareler kullanılarak açıklanan protokolde kalp atış hızı, kardiyak çıkış, inme hacmi ve inme çalışması gibi kardiyak fonksiyonun genel parametreleri üzerinde üretilen izoproterenol yanıtını değerlendirdik. Izoproterenolün her parametre üzerinde önemli bir etkisi, doz yanıtında farklı izoproterenol konsantrasyonları altında gözlenir (Şekil 3B). PRSW ve dP/dtmax gibi kardiyak kontrtinaklık parametreleri izoproterenol infüzyonu altında doz yanıtında beklenen artışı göstermiştir (Şekil 3A-B). Öte yandan, diastolik parametrelerde (gevşeme tau ve dP / dtmin sabiti)artan izoproterenol konsantrasyonları ile bir azalma kaydedildi (Şekil 3C) sağlıklı kalpte katekolaminler tarafından üretilen pozitif bir lusitropik etkiden beklendiği gibi. Şekil 3'te gösterilen diğer parametreler (yani, son sistolik basınç ve hacim, uç-diyastolik basınç ve hacim, maksimal basınç, diğerleri arasında) PVL analizinden de elde edilir ve bilimsel soruya, genetik veya hastalık modeline ve elde edilen gözlemlere bağlı olarak da analiz edilebilir. PVL'deki en yaygın kardiyak fonksiyon parametreleri için ek ve ayrıntılı değerler, art artımlı β-adrenerjik stimülasyon sırasında, kardiyak hacim parametrelerini ve aynı zamanda kardiyak inotropi ve gevşemeyi de yüksek oranda etkileyen hipertonik salin ile paralel iletim için kalibrasyon zaman noktası da dahil olmak üzere, daha öncebildirilmiştir 1,6.

Şekil 1. Anestezi ve basınç hacmi döngü kurulumu. (A) Fare entübasyonu için uyarlanmış 20-gauge venipuncture-cannula. (B) Anestezik gazın akış yönü de dahil olmak üzere kullanılan basınç hacmi ölçüm kurulumunun farklı bileşenlerinin organizasyonununu ve bağlantısını gösteren diyagram. (C) Hızlı ve güvenli bir entübasyon için fareleri asmak için kullanılan entübasyon platformu. Fare ağırlığına bağlı olarak tehdidi sıkılaştırmak için asılı ipliğin (ii) sonundaki her iki taraftaki vidalar (i) dahil edilir. Ok, izofluran maruziyeti için bir bağlantı olasılığını gösterir. Sıcaklık: Sıcaklık; EKG: Elektrokardiyogram; MinPexp: Minimal ekspirasyon basıncı; MaxPexp: Maksimal ekspiratuar basınç; BD: Basınç hacmi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2. Temsili basınç hacmi analizi. (A) Bazal ölçüm sırasında analiz edilen parametrelerin gösterildiği ve kardiyak döngü sırasındaki ana olayların gösterildiği örnek basınç hacmi kayıtları. (B) Espvr, EDPVR ve PRSW parametreleri ön yük azaltma sırasında tasvir edilir. (C) Bazal ölçümler (üst panel) veya tıkanma manevrası (alt panel) sırasında her ikisi de izoproterenol stimülasyonu altında uç sistolik basınç artışları sunulmuştur. LV: Sol ventrikül; dP/dtdk: Minimum dP/dt; dP/dtmax: Maksimum dP/dt; Ves: Son sistolik hacim; Ved: Son diyastolik hacim; ESPVR: Son sistolik basınç-hacim ilişkisi; PRSW: İşe alınabilen inme işini önceden yükleyin; EDPVR: Son diyastolik basınç-hacim ilişkisi. Şekil önceki çalışmamızın ekinden uyarlandı 20196. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3. C57BL6/N farelerde PVL ölçümlerinin analizi. (A) C57BL6/N kontrol farelerinden gelen ve artan izoproterenol konsantrasyonlarına maruz kalan düşük kaval damar tıkanıklığı sırasında temsili PVC'ler. (B) Bazal durumlar sırasında ve izoproterenol sırasında genel kardiyak fonksiyon, kalp atış hızı, kardiyak çıkış, inme hacmi ve inme çalışmasının analizi ile tanımlanır. (C) PRSW gibi kardiyak kontrtiyak ve diyastolik fonksiyonu, gevşeme sabiti Tau (WeissDenklemi 18)ve maksimal ve minimal dP/dt'yi değerlendirmek için ek parametreler analiz edildi. Veriler standart sapmanın ortalaması ± olarak sunulur. BPM: Dakika başına vuruş; PRSW: İşe alınabilen inme işini önceden yükleyin; n: fare sayısı. **p < 0.01: Eşleştirilmiş Öğrencinin bazal duruma karşı t testinden elde edilen p değerleri (izoproterenol = 0 ng/dk). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Tablo 1. β-adrenerjik stimülasyonu artırmak için izoproterenol seyreltilmesi.  Bu tabloyu indirmek için lütfen tıklayınız.

Tablo 2. C57BL6/N farelerde PVL ölçümlerinin analizi. Bazal koşullarda ve izoproterenol infüzyonu sırasında kardiyak fonksiyonun PVL parametreleri. Veriler, 18 erkek yetişkin fareden ortalama ± standart sapma olarak sunulmaktadır. BD: Basınç hacmi; BPM: Dakika başına vuruş; ESPVR: End-sistolik PV-İlişki eğimi, düşük ventrikül içi hacimlerde yetersiz hesaplama (2.475 ve 8.25 ng/dk İzoproterenol); EDPVR: End-diyastolik PV-İlişki, üstel regresyon (alfa katsayısı). Bu tabloyu indirmek için lütfen tıklayınız.

Tablo 3. C57BL6/N erkek farelerde gözlenen değerlere göre seçilen parametreler için tahmini etki boyutu ve gerekli örnek boyutu. Delta, bir kontrol (yani vahşi tip) ve bir tedavi grubu arasındaki parametrede hipotetik bir farkı tasvir eder. Etki boyutu ve grup başına gerekli örnek boyutu, G * Power 19aracılığıyla kontrol verileri (ortalama ve standart sapma), alfa hatası (0,05) ve güç (0,8) kullanılarak hesaplanır. Kalın değerler (tablonun çevrimiçi sürümündeki yeşil arka planlar), her izoproterenol dozunda her parametre için önerilen eşik efekt boyutunu (1≤) ve örnek boyutunu gösterir. dP/dtdk: Minimum dP/dt; dP/dtmaks:Maksimum dP/dt. Bu tabloyu indirmek için lütfen tıklayınız.

Çıkar çatışması ilan edilmesine gerek yok.