This work has been supported by NIH HL-1034.

Die Johns Hopkins University Animal Care und Verwenden Committee genehmigt alle Tier Protokolle. 1. Ausrüstung Das Verbundsystem einzurichten bereit, den PV-Kurve zu messen, ist in Abbildung 1 dargestellt. <ol><li> Volumenmessung: <ol><li> Erzeugen Sie eine konstante Rate der Inflation und Deflation durch Verwendung einer Spritzenpumpe mit einem Schalter, der es dem Benutzer, schnell umzukehren die Pumpe nach Erreichen der Druckgrenzen ermöglicht. Für Maus Leistungskennlinie, mit einem sehr leicht eingefettet 5 ml Glasspritze mit dem Anfangsvolumen (vor der Inflation) in 3 ml Luft gesetzt. 3 ml ausreichend groß ist, um Mengen in fast allen Maus-Leistungskennlinie zu messen. </li><li> Messen des von der Pumpe geförderten durch Anbringen eines linearen Differentialtransformators mit dem Pumpengehäuse, mit einem kleinen Sensorstab mit dem beweglichen Spritzenkolben verbunden Volumen. Hinweis: Eine empirische Mittel zur Gaskompression im System zu beheben unter der PV cu beschriebenrve Aufzeichnungsteil. </li></ol></li><li> Druckmessung: <ol><li> Verwenden Sie ein Standard kostengünstige Druckmessgerät mit einer Reichweite von 0-60 cm H 2 O (0-1 PSI). </li></ol></li><li> Aufnahme-Messung: <ol><li> So nehmen Sie die PV-Kurve verwenden jede Digitalrekorder mit XY-Funktionen (zB PowerLab). Stellen Sie einen Kanal, um den korrigierten Volumensignal und einen weiteren Kanal, den Transpulmonardruck (PTP) aufzunehmen, um die PV-Kurve grafisch aufzuzeichnen. Verwenden Sie eine Brücke Vorverstärker, die mit dem Haupt Powerlab verbindet, um den Druck zu messen. Kalibrieren Sie den Druckkanal 0-40 cm H 2 O, und kalibrieren Sie die Lautstärke Kanal 0-3 ml. </li></ol></li></ol> 2. Korrektur für Gasverdichtung Hinweis: Dies ist ein entscheidender erster Schritt in der Einrichtung, da bei steigendem Druck, die Gasvolumen abnimmt, und damit das Luftvolumen auf die Maus geliefert werden immer weniger als die Verschiebung des syringe Barrel. <ol><li> Schließen Sie den Hahn, die die PV-Anlage in die Lunge angeschlossen werden, so dass kein Gas kann das System verlassen. Starten Sie die Infusion und beobachten, ob der korrigierte Volumen Kanal des Recorders zeigt keine messbaren Veränderungen bei steigendem Druck auf etwa 40 cm H 2 O. Wenn ja, dann korrekt, wie in den folgenden Schritten. <ol><li> Korrigieren für Gaskompression empirisch ermittelt, indem vom Kolben Wegmessung (dh der unkorrigierten Volumen) ein Term proportional zu dem Luftdruck. Tun Sie dies auf einem Powerlab Kanal (genannt Vc), um den Lautstärkesignal minus einem Koeffizienten mal der Druck zeigen. </li><li> Bestimmen die Koeffizienten in der Gleichung. Stellen Sie zunächst eine erste Vermutung, schalten Sie das Diagramm der Aufnahme auf, und starten Sie die Pumpe. Da die Inflation Schlauch verschlossen ist, stellen Sie die Druck Koeffizientenmultiplizierer, um die Vc Kanal gelesen Null steigt der Druck von 0 bis 40 cm H 2 O. Geht es nach oben oder unten, einfach den Korrekturfaktor einstellen, bis esbleibt flach über diesem Druckbereich. Dieser Korrekturfaktor wird immer die gleiche sein, wenn die gleichen 3 ml Ausgangsvolumen in der Spritze wird nicht verändert. </li></ol></li></ol> 3. Experimentelle Tests bei Mäusen <ol><li> Verfahren zur Messung der PV-Kurve bei Mäusen. Alle Tier Protokolle wurden von der Johns Hopkins University Animal Care und Verwenden Committee genehmigt. <ol><li> Anesthetize Mäusen (C57BL / 6-Mäuse im Alter von 6-12 Wochen) mit Ketamin (90 mg / kg) und Xylazin (15 mg / kg), und bestätigen Narkose durch das Fehlen von Rückbewegung. Hinweis: Der PV-Kurve kann an narkotisierten Mäusen in weniger als 10 Minuten abgeschlossen sein und eine endständige Verfahren. </li><li> Tracheostomize die Mäuse mit einer 18 G-Stub Nadelkanüle. Dies geschieht durch einen kleinen Schnitt in der Haut, die über der Luftröhre, der Lokalisierung der Luftröhre, dann einen kleinen Spalt in der Luftröhre, wobei der Stub-Nadel eingeführt werden kann. Sichern Sie die Kanüle durch die Kopplung mit Gewinde. </li><li> Lassen Sie die Mäuse zu atmen 100% Sauerstoff für mindestens 4 min. Dies kann über die Spontanatmung aus einem Beutel oder mit einer Beatmungs nominell mit einem Atemvolumen von 0,2 ml bei 150 Atemzügen / min eingestellt sein. </li><li> Schließen Sie die Trachealkanüle und innerhalb von 3-4 min für die Maus, um den gesamten Sauerstoff zu absorbieren. Dieses Sauerstoffabsorptionsverfahren ergibt den Tod der Tiere und in einer nahezu vollständigen Entgasung der Lungen 11. Tod der Maus bestätigen, indem die Einstellung der Herzschlag mit EKG-Elektroden oder die direkte Beobachtung. </li><li> Nachdem die Entgasung der Lunge ist abgeschlossen und das Lungenvolumen gleich Null ist, beginnt das Aufblasen der Lunge mit der Raumluft in die Spritzenpumpe bei einer Rate von 3 ml / min. Überwachen Sie die Druckspur auf dem Digital-Recorder, und wenn es 35 cm H 2 O erreicht, kehren Sie die Pumpe. </li><li> Folgen Sie der Kurve, bis die Deflation Druck erreicht negativen 10 cm H 2 O, in welcher Zeit die Atemwege sind zusammengebrochen, das Einschließen von Luft in Alveolen Verhinderung weiterer Volumenreduzierung. Unmittelbar Reverse ter wieder zu pumpen, so dass die Lunge zu bergen, da die kollabierte Atemwege zu öffnen. Diese heterogene Öffnung ist normalerweise durch die laute suchen Inflation Glied in der Anfangsteil des zweiten Inflation deutlich. </li><li> Wenn der Druck wieder 35 cm H 2 O erreicht, kehren Sie die Pumprichtung, und halten Sie die Luft aus der Lunge, bis dieser zweite Deflation Gliedmaßen erreicht 0 cm H 2 O. Dann die Pumpe stoppen. </li><li> Sehen Sie sich die PowerLab-Chart Rekord von Druck und Volumenstrom und der PV-Kurve. Dann analysieren die PV-Kurve auf phänotypische Veränderungen im Lungenparenchym, die mit verschiedenen Lungenerkrankungen auftreten, zu erkennen. </li></ol></li></ol>

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	<li>Neergaard, K. v. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neue+Auffasungen+&#252;ber+einn+Grundbergriff+der+Atemtechnik.+Die+Retraktionskraft+der+unge,+abhangig+von+den+Oberflachenspannung+in+den+Alveolen.+(New+interpretations+of+basic+concepts+of+respiratory+mechanics.+Correlation+of+pulmonary+recoil+force+with+surface+tension+in+the+alveoli.).">Neue Auffasungen &#252;ber einn Grundbergriff der Atemtechnik. Die Retraktionskraft der unge, abhangig von den Oberflachenspannung in den Alveolen. (New interpretations of basic concepts of respiratory mechanics. Correlation of pulmonary recoil force with surface tension in the alveoli.).</a> Zeitschrift Fur Gesamte Experi Medizin. 66, 373-394 (1929).</li><li>Hildebrandt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure-volume+data+of+cat+lung+interpreted+by+a+plastoelastic,+linear+viscoelastic+model.">Pressure-volume data of cat lung interpreted by a plastoelastic, linear viscoelastic model.</a> J. Appl. Physiol. 28, 365-372 (1970).</li><li>Hoppin, F. G., Hildebrandt, J., West, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bioengineering Aspects of the Lung. , 83-162 (1977).</li><li>Avery, M. 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G., Rabold, R., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+lung+mechanics+are+genetically+determined+in+inbred+murine+strains.">Differential lung mechanics are genetically determined in inbred murine strains.</a> Journal of Applied Physiology. 86, 1764-1769 (1999).</li><li>Soutiere, S. E., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+defining+total+lung+capacity+in+the+mouse.">On defining total lung capacity in the mouse.</a> J. Appl. Physiol. 96, 1658-1664 (2004).</li><li>Stengel, P. W., Frazer, D. G., Weber, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+degassing:+an+evaluation+of+two+methods.">Lung degassing: an evaluation of two methods.</a> Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 48, 370-375 (1980).</li><li>Limjunyawong, N., Mitzner, W., Horton, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+chronic+idiopathic+pulmonary+fibrosis.">A mouse model of chronic idiopathic pulmonary fibrosis.</a> Physiol Rep. 2, e00249 (2014).</li><li>Fallica, J., Das, S., Horton, M. R., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+Carbon+Monoxide+Diffusing+Capacity+in+the+Mouse+Lung.">Application of Carbon Monoxide Diffusing Capacity in the Mouse Lung.</a> J. Appl. Physiol. 110, 1455-1459 (2011).</li><li>Brown, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+structural+basis+of+airways+hyperresponsiveness+in+asthma.">The structural basis of airways hyperresponsiveness in asthma.</a> J. Appl. Physiol. 101 (1), 30-39 (2006).</li><li>Smargiassi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonographic+Assessment+of+the+Diaphragm+in+Chronic+Obstructive+Pulmonary+Disease+Patients:+Relationships+with+Pulmonary+Function+and+the+Influence+of+Body+Composition+-+A+Pilot+Study.">Ultrasonographic Assessment of the Diaphragm in Chronic Obstructive Pulmonary Disease Patients: Relationships with Pulmonary Function and the Influence of Body Composition - A Pilot Study.</a> Respiration: International Review of Thoracic Diseases. 87 (5), 364-371 (2014).</li><li>Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Airway-parenchymal+interdependence.">Airway-parenchymal interdependence.</a> Comprehensive Physiol. 2, 1921-1935 (2012).</li><li>Johnson, J. W., Permutt, S., Sipple, J. H., Salem, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Intra-Alveolar+Fluid+on+Pulmonary+Surface+Tension+Properties.">Effect of Intra-Alveolar Fluid on Pulmonary Surface Tension Properties.</a> J. Appl. Physiol. 19, 769-777 (1964).</li><li>Palmer, S., Morgan, T. E., Prueitt, J. L., Murphy, J. H., Hodson, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+development+in+the+fetal+primate,+Macaca+nemestrina.+II.+Pressure-volume+and+phospholipid+changes.">Lung development in the fetal primate, Macaca nemestrina. II. Pressure-volume and phospholipid changes.</a> Pediatr. 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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+ventilation+on+surface+forces+in+excised+dogs'+lungs.">Effect of ventilation on surface forces in excised dogs' lungs.</a> J. Appl. Physiol. 21, 1453-1462 (1966).</li><li>Comroe, J. H., Forster, R. E., Dubois, A. B., Briscoe, W. A., Carlsen, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Lung: Clinical Physiology and Pulmonary Function Tests. , (1962).</li><li>Martinez, F. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+clinical+course+of+patients+with+idiopathic+pulmonary+fibrosis.">The clinical course of patients with idiopathic pulmonary fibrosis.</a> Ann. Intern. Med. 142, 963-967 (2005).</li></ol>

None of the authors have any financial interests that would be in conflict with the material presented in this paper.

In diesem Artikel wird eine einfache reproduzierbare Methode wurde beschrieben, dass in Mäusen messen eine klassische Methode der Phänotypisierung Lungenelastizität, der Gesamtlungen PV-Kurve. Solche Kurven sind massgeblich an der Entdeckung von Lungensurfactant und seine Bedeutung bei der Bereitstellung von Lungen Stabilität. Hier wird gezeigt, wie die PV-Kurve ist auch nützlich bei der Bereitstellung einer Einrichtung, um verschiedene Variablen, um Lungenelastizität in erwachsenen Mauslungen genau gemessen. Es g...

Die Maus ist nun der primäre Tiermodell einer Vielzahl von Lungenerkrankungen. Bei Modellen von Emphysem oder Fibrose sind die wesentlichen phänotypischen Veränderungen am besten durch Messen der Veränderungen der Lungenelastizität beurteilt. Obwohl es viele Wege gibt, um die Elastizität zu messen, ist die klassische Methode, dass der Gesamtdruck-Volumen (PV) Kurve vom Restvolumen (RV), gemessen bis zur Gesamtlungenkapazität (TLC). Diese Messung wurde an adulten Lunge aus nahezu allen Säugetierarten aus fast 100 Jahre 1-3 vorgenommen. Solche Leistungskennlinie spielte auch eine wichtige Rolle bei der Entdeckung und Verständnis der Funktion von Lungensurfactant in der fetalen Lungenentwicklung 7.4. Trotz Bedeutung der PV-Kurve als Maß der Phänotyp der Lunge, hat es keine standardisierte Möglichkeit, diese Messung durchzuführen. Es wurde einfach durch Aufblasen und Entleeren der Lunge mit diskreten Schritten (Wartezeit für eine variable Gleichgewichtseinstellung nach jedem) oder mit Pumpen gemacht, dasskontinuierlich aufzublasen und zu entleeren die Lunge. Die PV-Kurve wird oft über einen Volumenbereich zwischen Null und einigen benutzer definieren Lungenkapazität getan, aber die Zeitdauer jedes Druckvolumen Schleife durch verschiedene Labors berichtet extrem variabel gewesen, variierend von ein paar Sekunden bis 8 Stunden 2. Einige Forscher bezeichnen diese totale Lungen PV-Kurve als statische oder quasistatische, aber diese sind qualitativ die kleinen Einblick bieten und sie nicht benutzt werden hier. Darüber hinaus ist die Leistungskennlinie nicht sehr stark in der Maus angegeben, ungeachtet der Tatsache, dass sie nützliche Informationen zu den makroskopischen Auswirkungen der strukturellen Veränderungen der Lunge bereitzustellen. Mehrere Probleme wurden in Variabilität der PV-Kurve Akquisition einschließlich geführt: 1) die Rate der Inflation und Deflation; 2) die Druck Ausflüge für Inflation und Deflation; und 3) das Mittel zur Bestimmung eines absoluten Lungenvolumenmessung. Bei dem Verfahren hier anwesend, eine Rate von 3 ml / min wurde als compromis gewählte, da nicht zu kurz, um die dynamische Elastizität mit normaler Belüftung und nicht zu langsam widerspiegelte, wie um die Messung nicht praktikabel, vor allem, wenn das Studium großen Kohorten. Da eine nominale totale Lungenkapazität in einer C57BL / 6 gesunden Maus ist in der Größenordnung von 1,2 ml 9 ermöglicht diese Rate in der Regel zwei komplett geschlossen PV-Loops, um in etwa 1,5 Minuten durchgeführt werden. In der erweiterten Literatur, wo PV Kurven berichtet, hat die Spitzeninflationsdruck sehr variabel war, variierend von so niedrig wie 20 bis über 40 cm H 2 O. Teil dieser Variabilität kann zu Spezies verwandt, aber ein primäres Ziel der Festlegung der oberen Druckgrenze für PV-Kurven an die Lunge bis zur Gesamtlungenkapazität (TLC) oder maximalen Lungenvolumen aufzublasen. Die TLC beim Menschen wird von der maximalen willkürlichen Anstrengung ein Individuum machen definiert, aber leider nie in irgendeiner Tiermodell dupliziert werden. Somit ist die maximale Lautstärke in experimentellen PV Kurven abzuschreckenvon einem Maximaldruck willkürlich vom Prüfer eingestellt abgebaut. Das Ziel ist, einen Druck in dem die PV-Kurve ist flach eingestellt, aber leider ist die Inflation Schenkel eines Säugetier-Lungen-PV-Kurve ist nicht flach. So sind die meisten Forscher setzen einen Druck, wo der Inflationskurve beginnt, deutlich abflachen, in der Regel 30 cm H 2 O Bei der Maus ist jedoch der PV-Kurve noch komplexer mit einem doppelten Buckel an der Inflations Glied, und wo diese Inflation Schenkel oft noch steil auf 30 cm H 2 O 10 steigt, so 30 ist keine gute Endpunkt für die PV-Kurve. Aus diesem Grund verwenden wir 35 cm H 2 O als die Druckgrenze für die Maus PV-Kurve, die einen Druck, bei dem das Aufblasen Gliedmaßen aller Stämme von uns untersuchten beginnen zu glätten ist. Da das DV-Kurve selbst ist sehr nichtlinear ist, wird das Auftreten eines PV-Schleife auf das Volumen, von wo die Kurve beginnt abhängen. Einige kommerzielle Ventilatoren können Benutzer große PV-Loops zu tun, beginnend mit FRC, aber wenn der FRC Volumen nicht bekannt, so ist es unmöglich, Änderungen solcher DV-Kurve mit jeder Pathologie zu interpretieren, da diese Veränderungen könnten einfach durch eine Veränderung der Ausgangsvolumen ergeben, und nicht die strukturellen Veränderungen in der Lunge. So ohne absolute Volumenmessung, sind PV-Kurven fast unmöglich zu interpretieren und somit wenig Nutzen. Zwar gibt es mehrere Möglichkeiten, um Lungenvolumen messen, diese sind oft umständlich und erfordern eine spezielle Ausrüstung. In der hier beschriebenen einfachen Ansatz, beginnt die Leistungskennlinie bei Nullvolumen nach einer in vivo-Entgasungsverfahren. Zusammenfassend ist dieses Papier zeigt eine einfache Methode, um Lungen PV Kurvenmessung in der Mauslunge zu standardisieren, und definiert eine Reihe von Kennzahlen, die aus dieser Kurve, die Lungenstruktur geknüpft sind, berechnet werden kann. Die PV-Kurve stellt somit ein Lungenfunktionstest, die direkte Anwendung in der Lage, phänotypische Strukturveränderungen bei Mäusen mit comm erkennen istLungenerkrankungen wie Emphysem und Fibrose.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="692">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:127px;">Company</td>
			<td style="width:155px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:244px;">&#160;Syringe Pump</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Apparatus</td>
			<td>55-2226</td>
			<td>Infuse/Withdraw syringe pump</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Pump 22 Reversing Switch&#160;</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Apparatus</td>
			<td>552217</td>
			<td>&#160;included with pump</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Linear displacement transformer</td>
			<td style="width:127px;">Trans-Tek, Inc.</td>
			<td style="width:155px;">0244-0000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">5 mL glass syringe</td>
			<td style="width:127px;">Becton Dickenson</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td>Several other possible vendors</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Digital recorder</td>
			<td style="width:127px;">ADInstruments</td>
			<td>PL3504</td>
			<td>Several other possible vendors</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bridge Amp Signal Conditioner</td>
			<td style="width:127px;">ADInstruments</td>
			<td>FE221</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Gas tank,100% oxygen</td>
			<td style="width:127px;">Airgas, Inc</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td>Any supplier or hospital source will work</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pressure Transducer - 0-1psi&#160; millivolt output</td>
			<td>Omega Engineering</td>
			<td>PX-137</td>
			<td>Range: &#8776;0-60 cmH2O</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of the pressure-volume curve in mouse lungs

In den letzten Jahrzehnten hat die Maus hat sich die primäre Tiermodell einer Vielzahl von Lungenerkrankungen. Bei Modellen von Emphysem oder Fibrose sind die wesentlichen phänotypischen Veränderungen am besten durch Messung der Veränderungen der Lungenelastizität beurteilt. Um bestimmte Mechanismen, die solche Krankheiten in Mäusen am besten verstehen, ist es wichtig, Funktionsmessungen, die die Entwicklung der Pathologie reflektieren kann zu machen. Obwohl es viele Wege gibt, um die Elastizität zu messen, ist die klassische Methode, dass der Gesamt-Lungen Druck-Volumen (PV) Kurve über den gesamten Bereich der Lungenvolumina erfolgt. Diese Messung wurde an adulten Lunge aus nahezu allen Säugetierarten aus fast 100 Jahren unternommen wurden, und solche PV Kurven spielte auch eine wichtige Rolle bei der Entdeckung und Verständnis der Funktion von Lungensurfactant in der fetalen Lungenentwicklung. Leider sind solche Gesamtleistungskennlinie nicht weit verbreitet in der Maus berichtet, trotz der Tatsache, dass sie nützliche Informationen über die macrosc liefernopic Auswirkungen der strukturellen Veränderungen in der Lunge. Obwohl Teil PV Kurven misst nur die Änderungen des Lungenvolumens gelegentlich berichtet, ohne ein gewisses Maß des absoluten Volumens, die nichtlineare Natur des gesamten PV-Kurve macht diese Teil diejenigen sehr schwer zu interpretieren. In der vorliegenden Studie beschreiben wir eine standardisierte Art und Weise, um die gesamte PV-Kurve zu messen. Wir haben nun untersuchten die Fähigkeit dieser Kurven auf Änderungen in Mauslunge Struktur in zwei gemeinsame Lungenerkrankungen, Emphysem und Fibrose zu detektieren. Die Ergebnisse zeigten signifikante Änderungen in mehreren Variablen mit den erwarteten strukturellen Veränderungen bei diesen Pathologien. Diese Messung des Lungen PV-Kurve bei Mäusen stellt somit eine relativ einfache Möglichkeit, um das Fortschreiten der pathophysiologischen Veränderungen über die Zeit und die mögliche Wirkung von therapeutischen Verfahren zu überwachen.

Obwohl das Verfahren für die Leistungskennlinie wird in dem Video nur für Steuer gesunden Mäusen gezeigt, untersuchten wir die Fähigkeit der PV-Kurve, um funktionelle und pathologische Veränderungen bei Mäusen mit zwei unterschiedlichen gemeinsamen Pathologien, Emphysem und Fibrose zu detektieren. Einzelheiten zu diesen traditionellen Modellen beschrieben an anderer Stelle 12,13. Ganz kurz nach der Narkose mit 3% Isofluran das Emphysem wurde von 3 oder 6 U Schweine-Pankreas-Elastase in die Luftröhre ei...

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Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs

Here we present a protocol to simply and reliably measure the lung pressure-volume curve in mice, showing that it is sufficiently sensitive to detect phenotypic parenchymal changes in two common lung pathologies, pulmonary fibrosis and emphysema. This metric provides a means to quantify the lung&#8217;s structural changes with developing pathology.

Die Messung der Druck-Volumen-Kurve in der Mäuselunge

In recent decades the mouse has become the primary animal model of a variety of lung diseases. In models of emphysema or fibrosis, the essential ...

measurement-of-the-pressure-volume-curve-in-mouse-lungs

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The Kinetic Theory of Gases

SCIENTISTS IN ACTION

18.5K Aufrufe.  Johns Hopkins University. Here we present a protocol to simply and reliably measure the lung pressure-volume curve in mice, showing that it is sufficiently sensitive to detect phenotypic parenchymal changes in two common lung pathologies, pulmonary fibrosis and emphysema. This metric provides a means to quantify the lung’s structural changes with developing pathology.

Serie: Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs

In vivo Measurement of the Mouse Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx is a layer of proteoglycans and associated glycosaminoglycans lining the vascular lumen. In vivo, the glycocalyx is highly hydrated, forming a substantial endothelial surface layer (ESL) that contributes to the maintenance of endothelial function. As the endothelial glycocalyx is often aberrant in vitro and is lost during standard tissue fixation techniques, study of the ESL requires use of intravital microscopy. To best approximate the complex physiology of the alveolar microvasculature, pulmonary intravital imaging is ideally performed on a freely-moving lung. These preparations, however, typically suffer from extensive motion artifact. We demonstrate how closed-chest intravital microscopy of a freely-moving mouse lung can be used to measure glycocalyx integrity via ESL exclusion of fluorescently-labeled high molecular weight dextrans from the endothelial surface. This non-recovery surgical technique, which requires simultaneous brightfield and fluorescent imaging of the mouse lung, allows for longitudinal observation of the subpleural microvasculature without evidence of inducing confounding lung injury.

In vivo Measurement of the Mouse Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx/endothelial surface layer is ideally studied using intravital microscopy. Intravital microscopy is technically challenging in a moving organ such as the lung. We demonstrate how simultaneous brightfield and fluorescent microscopy may be used to estimate endothelial surface layer thickness in a freely-moving in vivo mouse lung.

In vivo Messung der Maus Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx is a layer of proteoglycans and associated glycosaminoglycans lining the vascular lumen. In vivo, the glycocalyx is highly ...

Forschung

Medizin

Technical Aspects of the Mouse Aortocaval Fistula

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta and inferior vena cava (IVC) are exposed. The proximal infrarenal aorta and the distal aorta are dissected for clamp placement and needle puncture, respectively. Special attention is paid to avoid dissection between the aorta and the IVC. After clamping the aorta, a 25 G needle is used to puncture both walls of the aorta into the IVC. The surrounding connective tissue is used for hemostatic compression. Successful creation of the AVF will show pulsatile arterial blood flow in the IVC. Further confirmation of successful AVF can be achieved by post-operative Doppler ultrasound.

The goal is to produce an arteriovenous fistula that is simple and reproducible. This method does not use sutures or glue adhesive. Therefore the samples can be used with the least amount of foreign materials for analysis.

Technische Aspekte der Maus aortokavaler Fistel

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta ...

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One important prerequisite is a good understanding of all safety and efficacy aspects obtained in a large animal model that validly reflect the human scenario of myocardial infarction (MI). Pigs are widely used in this regard since their cardiac size, hemodynamics, and coronary anatomy are close to that of humans. Here, we present an effective protocol for using the porcine MI model using a closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. This approach is based on 90 min of myocardial ischemia, inducing large left ventricle infarction of the anterior, septal and inferoseptal walls. Furthermore, we present protocols for various measures of outcome that provide a wide range of information on the heart, such as cardiac systolic and diastolic function, hemodynamics, coronary flow velocity, microvascular resistance, and infarct size. This protocol can be easily tailored to meet study specific requirements for the validation of novel cardioregenerative biologics at different stages (i.e. directly after the acute ischemic insult, in the subacute setting or even in the chronic MI once scar formation has been completed). This model therefore provides a useful translational tool to study MI, subsequent adverse remodeling, and the potential of novel cardioregenerative agents.

This protocol describes the porcine myocardial infarction (MI) model using a 90 min closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. Furthermore, the protocol for several outcome parameters, such as cardiac function, hemodynamics, microvascular resistance, and infarct size, are also presented.

Myokardinfarkt und Functional Outcome Assessment in Schweine

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these strategies is to examine their effects on heart function. There are several techniques to measure in vivo cardiac mechanics (e.g., echocardiography, pressure/volume relations, etc.). Compared to echocardiography, real-time left ventricular (LV) pressure/volume analysis via catheterization is more precise and insightful in assessing LV function. Additionally, LV pressure/volume analysis provides the ability to instantaneously record changes during manipulations of contractility (e.g., &#946;-adrenergic stimulation) and pathological insults (e.g., ischemia/reperfusion injury). In addition to the maximum (+dP/dt) and minimum (-dP/dt) rate of pressure change in the LV, an accurate assessment of LV function via several load-independent indexes (e.g., end systolic pressure volume relationship and preload recruitable stroke work) can be attained. Heart rate has a significant effect on LV contractility such that an increase in the heart rate is the primary mechanism to increase cardiac output (i.e., Bowditch effect). Thus, when comparing hemodynamics between experimental groups, it is necessary to have similar heart rates. Furthermore, a hallmark of many cardiomyopathy models is a decrease in contractile reserve (i.e., decreased Bowditch effect). Consequently, vital information can be obtained by determining the effects of increasing heart rate on contractility. Our and others data has demonstrated that the neuronal nitric oxide synthase (NOS1) knockout mouse has decreased contractility. Here we describe the procedure of measuring LV pressure/volume with increasing heart rates using the NOS1 knockout mouse model.

This article describes the measurement of murine left ventricular function via pressure/volume analysis at different heart rates.

Herzkatheter in Mäuse, um den Druck Volumen Relationship Maßnahme: Untersuchung der Bowditch Effect

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these ...

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular diseases, such as diabetic retinopathy, hypertensive retinopathy, and possibly glaucoma. Therefore, retinal microvascular preparations are pivotal tools for physiological and pharmacological studies to delineate the underlying pathophysiological mechanisms and to design therapies for the diseases. Despite the wide use of mouse models in ophthalmic research, studies on retinal vascular reactivity are scarce in this species. A major reason for this discrepancy is the challenging isolation procedures owing to the small size of these retinal blood vessels, which is ~ &#8804; 30 &#181;m in luminal diameter. To circumvent the problem of direct isolation of these retinal microvessels for functional studies, we established an isolation and preparation technique that enables ex vivo studies of mouse retinal vasoactivity under near-physiological conditions. Although the present experimental preparations will specifically refer to the mouse retinal arterioles, this methodology can readily be employed to microvessels from rats.

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Many vision-threatening ocular diseases are associated with dysfunctional retinal microvessels. Therefore, the measurement of retinal arteriole responses is important to investigate the underlying pathophysiological mechanisms. This article describes a detailed protocol for mouse retinal arteriole isolation and preparation to assess the effects of vasoactive substances on vascular diameter.

Vorbereitende Schritte für die Messung der Reaktivität in Maus retinalen Arteriolen Ex Vivo

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular ...

Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any potential therapeutic approach directed against acute left ventricular (LV) dysfunction. Current imaging modalities (e.g., echocardiography and magnetic resonance imaging) have several limitations since data on LV pressure cannot directly be measured. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion could serve as a novel method for a real-time evaluation of LV function.
At the beginning of the procedure, mice were anesthetized followed by endotracheal intubation. For LV catheterization, the right carotid artery was exposed via middle-neck incision. The catheter was introduced and placed into the LV cavity. Left thoracotomy was conducted and the left main coronary artery (LCA) was ligated. To induce reperfusion, the suture was released after 45 min. Pressure-volume data was recorded at all times.
Ligation of the LCA caused a decrease in LV systolic function as evidenced by a 30% reduction in stroke volume, LV ejection fraction (EF), and cardiac output. Maximum dP/dt as a parameter for LV contractility was also significantly reduced and diastolic function was severely impaired (minimum dP/dt -40%). Reperfusion over a period of 20 min did not lead to a complete recovery of LV function.
Real-time pressure-volume analysis served as a valid procedure for monitoring cardiac function during acute myocardial infarction in mice. Maintaining stable anesthesia and a standardized surgical approach was crucial to ensure valid results. As the early phase of acute myocardial infarction is critical for morbidity and mortality, the delineated method could be beneficial for preclinical evaluation of new strategies for cardioprotection.

Acute myocardial infarction in mice induces acute but incompletely characterized changes in left ventricular (LV) function. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion serves as a novel method for a real-time evaluation of LV function.

Echtzeit-Druck-Volumen-Analyse eines akuten Myokardinfarkts bei Mäusen

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV diastolic function is rarely quantified in experimental studies. This might be due to technical difficulties in the visualization of the RV in the apical four-chamber view in rodents. Here we describe two positions facilitating the visualization of the apical four-chamber view in mice to assess the RV diastolic function.
The apical four-chamber view is enabled by tilting the mouse fixation platform to the left and caudally (LeCa) or to the right and cranially (RiCr). Both positions provide images of comparable quality. The results of the RV diastolic function obtained from two positions are not significantly different. Both positions are comparably easy to perform. This protocol can be incorporated into published protocols and enables detailed investigations of the RV function.

Here we describe and compare two positions for obtaining the apical four-chamber view in mice. These positions enable the quantification of the right ventricular function, provide comparable results, and can be used interchangeably.

Echokardiographische Messung rechtsventrikulärer diastolischer Parameter in der Maus

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

Messung der isometrischen Kontraktilität der Maus mesenterialen Arterie mit Draht Myographie

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) generated by recording both pressure and volume during cardiac catheterization are vital when assessing both systolic and diastolic cardiac function. Left and right heart function are closely related, reflected in ventricular interdependence. Thus, recording biventricular function in the same animal is important to get a complete assessment of cardiac function. In this protocol, a closed chest approach to cardiac catheterization consistent with the way catheterization is performed in patients is adopted in mice. While challenging, the closed chest strategy is a more physiological approach, because opening the chest results in major changes in preload and afterload that create artifacts, most notably a fall in systemic blood pressure. While high-resolution echocardiography is used to assess rodents, cardiac catheterization is invaluable, particularly when assessing diastolic pressures in both ventricles.
Described here is a procedure to perform invasive, closed chest, sequential left and right ventricular pressure-volume (PV) loops in the same animal. PV loops are acquired using&#160;admittance technology with a mouse pressure-volume catheter and pressure-volume system acquisition. The procedure is described, beginning with the neck dissection, which is required to access the right jugular vein and the right carotid artery, to the insertion and positioning of the catheter, and finally the data acquisition. Then, the criteria required to ensure the acquisition of high-quality PV loops are discussed. Finally, the analysis of the left and right ventricular PV loops and the different hemodynamic parameters available to quantify systolic and diastolic ventricular function are briefly described.

Presented here is a protocol to assess biventricular heart function in mice by generating pressure-volume (PV) loops from the right and left ventricle in the same animal using closed chest catheterization. The focus is on the technical aspect of surgery and data acquisition.

Biventrikuläre Beurteilung der Herzfunktion und der Druck-Volumen-Schleifen durch Closed-Thorax-Katheterisierung bei Mäusen

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) ...

Cardiac Response to &#946;-Adrenergic Stimulation Determined by Pressure-Volume Loop Analysis

Determination of the cardiac function is a robust endpoint analysis in animal models of cardiovascular diseases in order to characterize effects of specific treatments on the heart. Due to the feasibility of genetic manipulations the mouse has become the most common mammalian animal model to study cardiac function and to search for new potential therapeutic targets. Here we describe a protocol to determine cardiac function&#160;in vivo using pressure-volume loop measurements and analysis during basal conditions and under &#946;-adrenergic stimulation by intravenous infusion of increasing concentrations of isoproterenol. We provide a refined protocol including ventilation support taking into account the positive end-expiratory pressure to ameliorate negative effects during open-chest measurements, and potent analgesia (Buprenorphine) to avoid uncontrollable myocardial stress evoked by pain during the procedure. All together the detailed description of the procedure and discussion about possible pitfalls enables highly standardized and reproducible pressure-volume loop analysis, reducing the exclusion of animals from the experimental cohort by preventing possible methodological bias.

Here we describe a cardiac pressure-volume loop analysis under increasing doses of intravenously infused isoproterenol to determine the intrinsic cardiac function and the &#946;-adrenergic reserve in mice. We use a modified open-chest approach for the pressure-volume loop measurements, in which we include ventilation with positive end-expiratory pressure.

Kardiale Reaktion auf β-adrenerge Stimulation durch Druck-Volumen-Schleifenanalyse bestimmt

Determination of the cardiac function is a robust endpoint analysis in animal models of cardiovascular diseases in order to characterize effects of ...