Unser Open-Chest-Ansatz, bei dem wir die Beatmung mit positivem endexspiratorischem Druck einbeziehen, ist für die Beurteilung und Analyse der Herzfunktion in vivo und der Zunahme der beta-adrenergen Stimulation von Bedeutung. Das Verfahren kann verwendet werden, um sowohl die Basisparameter der lastunabhängigen Herzfunktion als auch die beta-adrenerge Reserve bei genetisch veränderten Mäusen oder bei Eingriffen zu adressieren. Nachdem Sie eine mangelnde Reaktion auf den Pedalreflex bestätigt haben, desinfizieren Sie das linke Hinterglied der anästhesierten Maus mit 70% Ethanol und machen Sie einen Schnitt, um die linke Oberschenkelvene freizulegen.
Sprengen Sie die Epigastrikel und vene mit einer Kauterisation. Um die Oberschenkelvene besser zu sehen, wird das Sichtfeld von einer Naht durch den Bauch überspannt. Dann wird eine Naht distal zum Katheterzugang gelegt, um die Oberschenkelvene zu ligatieren.
Passieren Sie eine Naht unter der Oberschenkelvene und bereiten Sie einen Knoten schädelförmig zur Punktionsstelle vor. Punktieren Sie die Oberschenkelvene mit einem vorbereiteten Mikroröhrchen, das an einer 1-Milliliter-Spritze befestigt ist, und befestigen Sie das Röhrchen im Inneren des Gefäßes mit der verknoteten Naht. Um einem Flüssigkeitsverlust entgegenzuwirken, verwenden Sie eine automatische Spritzenpumpe, um 0,9% Natriumchlorid, ergänzt mit 12,5% Albumin, bei einer Infusionsrate von 15 Mikrolitern zu infundieren und das exponierte Gewebe mit vorgewärmtem 0,9% Natriumchlorid zu hydratisieren.
Um auf den Thorax zuzugreifen, spülen Sie den Thorax mit 70% Ethanol aus und schneiden Sie die Haut direkt unter dem Xiphoid-Prozess ein. Trennen Sie die Brustmuskeln stumpf von der Brustwand und heben Sie mit einer Pinzette den Xiphoid-Prozess an, damit die Brustwand geschnitten werden kann, bis das Zwerchfell vollständig sichtbar ist. Schneiden Sie das Zwerchfell von unten ein, um die Herzspitze freizulegen, und verwenden Sie eine Pinzette, um das Perikard vorsichtig zu entfernen.
Führen Sie eine begrenzte Costotomie auf der linken Seite durch und passieren Sie eine Naht unter der unteren Caval-Vene, um eine nachgeschaltete Vorlastreduktion zu ermöglichen. Mit einer 25-Gauge-Kanüle die Herzspitze vorsichtig punktieren und die Kanüle durch einen Druck-Volumen-Katheter ersetzen, bis sich alle Elektroden im Ventrikel befinden. Stellen Sie dann die Position des Katheters vorsichtig ein, bis rechteckige Schlaufen erhalten sind.
Um Druck-Volumen-Schleifenmessungen zu erfassen, führen Sie eine Online-Analyse der interessierenden Herzfunktionsparameter durch und warten Sie, bis eine stationäre Herzfunktion erhalten ist. Stoppen Sie das Beatmungsgerät an der endexspiratorischen Position und notieren Sie die Basisparameter. Verwenden Sie nach 3 bis 5 Sekunden eine Pinzette, um die Naht unter der Vena caval inferior anzuheben, um unabhängige Parameter für die Vorlast zu erhalten, und schalten Sie das Beatmungsgerät ein.
Warten Sie mindestens 30 Sekunden auf die zweite Okklusion, bis die hämodynamischen Parameter stabilisiert sind. Nachdem Sie die Messung unter basalen Bedingungen erhalten haben, montieren Sie eine isoproterenolbeladene Spritze auf die Spritzenpumpe. Warten Sie mindestens zwei Minuten, bis eine neue Steady-State-Herzfunktion beobachtet wird.
Vor dem Absetzen des Atemschutzgeräts in der endexspiratorischen Position und der Aufzeichnung der Basisparameter. Heben Sie nach 3 bis 5 Sekunden die Naht unter der vena caval inferior an, um unabhängige Parameter für die Vorlast zu erhalten, und warten Sie mindestens 30 Sekunden auf die zweite Okklusion. Montieren Sie dann die Spritze mit der nächsten Isoproterenolkonzentration, wiederholen Sie die Baseline und laden Sie unabhängige Parameteraufzeichnungen vor.
Um eine parallele Leitfähigkeitskalibrierung durchzuführen, schließen Sie nach der letzten Isoproterenol-Dosis-Wirkungs-Messung eine mit der 15% igen Natriumchloridlösung beladene Spritze an die Oberschenkelkanüle an und infundieren vorsichtig 5 Mikroliter der hypertonen Lösung, bis sich die Druck-Volumen-Schleife leicht nach rechts verschiebt. Warten Sie, bis die Schleifen in den Steady-State zurückkehren, bevor Sie das Beatmungsgerät bei Derendex expiration stoppen und sofort einen 10-Mikroliter-Bolus mit 15% Natriumchlorid injizieren. Überprüfen Sie dann, ob sich die Druck-Volumen-Schleife weitgehend verbreitert und nach rechts verschoben hat.
Um ein Konduktanz-zu-Volumen-Verhältnis durchzuführen, warten Sie 5 Minuten, bis der hypertone Kochsalzbolus vollständig verdünnt ist, bevor Sie den Katheter entfernen und eine 1-Milliliter-Spritze verwenden, die mit einer 21-Gauge-Kanüle ausgestattet ist, um mindestens 600 Mikroliter Blut aus dem linken Ventrikel des schlagenden Herzens zu entfernen. Dann das Blut in eine vorgewärmte Kalibrierküvette in einem 37 Grad celsius warmen Wasserbad mit Zylindern eines bekannten Volumens überführen und den Druck-Volumen-Katheter zentral in jeden Zylinder legen, um die Aufzeichnung der Leitfähigkeit zu ermöglichen. Bei dieser offenen Thorax-Druck-Volumen-Schleifen-Messmethode wird, wenn der Katheter korrekt im Ventrikel platziert ist, ein vollständiger Herzzyklus durch eine rechteckige Druck-Volumen-Schleife dargestellt.
Wie dargestellt, beginnt systole mit einer Phase der isovolumetrischen Kontraktion, in der beide Herzklappen geschlossen sind. Wenn der ventrikuläre Druck den Aortendruck übersteigt, öffnet sich die Aortenklappe und das Blut wird während der Auswurfphase in die Aorta gepumpt. Anschließend, wenn der Aortendruck den ventrikulären Druck übersteigt, schließt sich die Aortenklappe und die Diastole beginnt.
Während der isovolumetrischen Relaxation fällt der ventrikuläre Druck ab, bis der Vorhofdruck den ventrikulären Druck übersteigt und sich die Mitralklappe öffnet. Die passive diastolische Füllung, gekennzeichnet durch die enddiastolische Druck-Volumen-Beziehung, findet dann bis zum Beginn des nächsten Herzzyklus statt. Da es in der Lage ist, die Herzfunktion unabhängig von der Vorlast zu bestimmen, kann die Druck-Volumen-Analyse detaillierte Einblicke in die Herzfunktion, in die Herzkontraktilität liefern.
Zum Beispiel induzierte Isoproterenol in dieser Analyse eine signifikante Wirkung auf jede gemessene Herzfunktion und jeden kardialen Kontraktilitätsparameter. Im Gegensatz dazu wurde eine Verringerung der diastolischen Parameter als Reaktion auf steigende Isoproterenolkonzentrationen beobachtet. Eine präzise Katheterplatzierung innerhalb des linken Ventrikels ist entscheidend, um reproduzierbare Schleifen ohne Artefakte zu erhalten.
Um die Katheterplatzierung zu optimieren, bevorzugen wir den offenen Brustansatz. Nach PV-Schleifenmessungen kann eine allometrische Endysis bestimmt und Gewebe isoliert werden, um molekulare und histopathologische Veränderungen zu identifizieren, die durch Behandlungen und / oder genetische Veränderungen verursacht werden. Diese Technik ebnet den Weg zur Analyse der beta-adrenergen Reserve in Mausmodellen unter normalen und pathologischen Bedingungen und kann als Vorlage für das Testen anderer Reize verwendet werden.
