This study was supported by NIH grants HL091986 (JPD) and HL094692 (MTZ).

NOTA: Este protocolo animal fue aprobado por el Cuidado y Uso de Animales Comité Institucional (IACUC) de la Universidad Estatal de Ohio. Este procedimiento puede ser utilizado en cualquier ratón en el que el diámetro interior de la arteria carótida es lo suficientemente grande para insertar el catéter. Utilice los ratones que están por encima de 16 g (mayores de ~ 2 meses). 1. Preparación de ratón para el cateterismo <ol><li> Selle todos los instrumentos y suministros quirúrgicos en una bolsa de esterilización. Esterilizar la bolsa en una máquina autoclave. Mantener un campo estéril durante todo el procedimiento y usar guantes estériles. </li><li> Anestesiar ratones con ketamina (55 mg / kg), además de xilazina (15 mg / kg) por inyección intraperitoneal. NOTA: Todo el procedimiento de medición tanto de la presión / volumen en diferentes frecuencias cardíacas y ESPRV toma menos de 20 minutos. Si se requiere un tiempo adicional (es decir, más de 30 min), dar una dosis adicional de ¼ de la anestesia cada 30 minutos. </li><li> Quite el pelo en el r anterioregion del cuello y el pecho usando eliminación de vello loción (por ejemplo, Nair) y la cinta de las extremidades del ratón sobre la plataforma de espuma. Confirmar un estado de anestesia profunda por una pizca dedo del pie. </li><li> Inserte una sonda rectal para controlar la temperatura corporal (37 ± 1 ° C), y mantener el uso de una almohadilla de calefacción termo-regulada (que se encuentra entre la sábana quirúrgica y de la plataforma). </li><li> Preparar una longitud de 4-0 sutura (~ 10 cm). Sutura de lazo alrededor de los incisivos superiores y la cinta a la plataforma. Esto evitará que el cuello recto. </li><li> Esterilizar el área quirúrgica limpiando el área con Betadine y el 75% de alcohol tres veces. </li></ol> 2. Cateterismo <ol><li> Preparar el catéter por remojo previo de la punta en solución salina o agua destilada (37 ° C) durante al menos 30 min antes de su uso (de acuerdo con las instrucciones del fabricante) para aclimatar el diafragma sensor de presión para el medio ambiente biológico en húmedo y para evitar que deriva de la señal de presión y negativo registros de presión. </li><li> Haga una longitudinal 0,8 cm incisión entre el maxilar inferior y el esternón en la región anterior del cuello. Con las tijeras finas, separar el tejido conectivo de la piel muscular para exponer la tráquea se encuentra debajo del músculo stemohyoideus. </li><li> Separar la grasa y el tejido muscular de en el lado derecho de la tráquea con pinzas curvas para exponer la arteria carótida derecha. NOTA: La arteria carótida es la arteria más grande en la región anterior del cuello, contiene la sangre de color rojo brillante, y es pulsátil. No debe confundirse con la vena yugular que corre paralela a la arteria carótida. La vena yugular es de color rojo oscuro y no pulsátil. Además, durante el aislamiento de la arteria carótida, el usuario debe ser consciente de no dañar el nervio pneumogástrico. </li><li> Quite la grasa de la arteria carótida derecha con las pinzas curvas. Si existe ramificación del vaso lo que impedirá esta técnica operativa, ellos cortar con un cauterio Bovie para disociar la arteria carótida.Separar la mayor cantidad de tejido como sea posible en virtud de la arteria carótida utilizando pinzas curvas. </li><li> Corte dos 5 cm 6-0 hilos de seda. Pase cada hilo de seda debajo de la arteria carótida derecha. </li><li> Posición un hilo cerca de la parte proximal y el otro cerca de la parte distal de la arteria. Hacer un nudo en el hilo en la parte distal, y hacer un nudo flojo en el hilo en la parte proximal. </li><li> Bloquear el flujo de sangre por la sujeción de la parte proximal de la arteria mediante una abrazadera vascular pequeña pinza hemostática (colocar la abrazadera debajo de la rosca proximal). La región de sellado de la arteria se llena de sangre haciendo que sea fácil para llevar a cabo el paso 2.8. </li><li> Perforar un pequeño agujero en la arteria carótida derecha entre los dos hilos (pero más cerca de la rosca distal) con una aguja de 26 G. Insertar el catéter en la arteria carótida. Ligeramente apretar el nudo flojo en la parte proximal de la arteria carótida en el catéter para mantener en su lugar. NOTA: El uso de la punción de la aguja se prefiere comparacióna las tijeras incisión. Al hacer un nudo apretado en la parte distal de la arteria primero, y luego la sujeción de la parte proximal, la arteria será completamente llena de sangre. Esto hace que sea muy fácil de meter a través del vaso sanguíneo. Además, el tamaño de la aguja (26 G) perfora la arteria con un agujero que encaja muy bien el tamaño del catéter. Cuando se utiliza el método de tijeras incisión, era más difícil controlar el tamaño de la incisión. Sin embargo, el método elegido debe depender de cual el cirujano se siente más cómodo. </li><li> Comience a grabar señales de presión como en el paso 3. </li><li> Afloje la pinza hemostática y continuar la inserción del catéter hacia adelante en el ventrículo izquierdo. Si se experimenta una cierta resistencia al avanzar el catéter, tire suavemente hacia atrás y tratar de avanzar de nuevo. Para un ratón de pesaje ~ 18-25 g, la duración estimada del catéter que se inserta es de 18 mm. NOTA: La señal de presión arterial fluctúa desde 70 hasta 120 mm Hg. Una vez tél catéter está en el ventrículo izquierdo la forma de los cambios de la señal de presión y la presión fluctuará 0-120 mm Hg (que se muestra en la Figura 1). La función cardíaca se estabilizará dentro de 2-3 min después de la inserción del catéter. </li><li> Continuamente controlar la temperatura corporal, el nivel de la anestesia, y la frecuencia respiratoria. </li></ol> 3. Adquisición de Datos <ol><li> Utilice el software LabChartPro 7 (o software similar). Use la opción de flujo de trabajo del Módulo LabChart PV Loop. El uso de este módulo, seleccione la configuración por defecto de presión y Loops Volumen. </li><li> Puesta en marcha de tres canales: un canal para la presión, un canal para el volumen, y un canal de frecuencia cardíaca. Rangos de escala conjunto de parámetros anteriores como 0-150 mm Hg, 0-100 ly 0-800 lat / min, respectivamente. </li><li> Pulse la tecla de inicio para grabar. </li></ol> 4. Efecto Bowditch <ol><li> Hacer una incisión de 1 cm en la zona precordial paralelo al manubrio. Cortar la capa de músculo y expose espacio intercostal con unas tijeras. </li><li> El uso de un estimulador pulso cuadrado, establecer los siguientes parámetros: Voltaje de 2 V, la duración de 2 ms, y activar el modo de repetición. </li><li> Mantenga el electrodo negativo con una pinza y la inserta a través del cuarto espacio intercostal a la región apical del corazón. Mantenga el electrodo positivo con fórceps y la inserta a través de la segundo espacio intercostal a la región del atrio derecho del corazón. </li><li> Encienda el estimulador y cambiar la frecuencia a pasearse por el corazón de 4 Hz (240 latidos / min) hasta 10 Hz (600 latidos / min). En cada nueva frecuencia cardíaca, estimular el corazón durante 1 min antes de la recolección de datos. </li></ol> 5. Generar el ESPVR y PRSW <ol><li> Cortar el tejido de la piel y el músculo perpendicular al manubrio en la zona abdominal con tijeras. Abra la enterocoelia y exponer el hígado. </li><li> Arrastre el costarum arcus hacia la cabeza con tracción metálico. </li><li> Empuje suavemente el hígado hacia abajo conun hisopo de algodón. Tenga cuidado de no presionar demasiado a afectar a la cavidad torácica. Esto va a cambiar la función del corazón. </li><li> Cortar el ligamento falciforme del hígado con tijeras para exponer la vena cava inferior suprahepática (IVC). </li><li> Utilice pinzas curvas para exprimir rápidamente el IVC durante 5 segundos para bloquear el retorno de la sangre a la aurícula derecha. La presión ventricular izquierda y el volumen caerán debido a la afluencia reducida para el corazón. En la generación de estos valores, no utilice bucles por debajo de 60 mm Hg. El 60 mm Hg es en referencia a la presión sistólica. NOTA: Este valor se fija en 60 mm Hg, ya que esto causará una caída significativa de la presión de perfusión para disminuir considerablemente la perfusión coronaria y afectar la contractilidad. </li></ol> Calibración 6. Volumen <ol><li> Heparinizar el ratón con 0,1 ml de 1: 5.000 solución de heparina (diluido con solución salina normal) mediante inyección intraperitoneal. </li><li> Retire el catéter de la arteria carótida. Cuando el catéter se saca from la arteria carótida, la sangre heparinizada se filtran desde el agujero donde se insertó el catéter. </li><li> Reunir esta sangre para la calibración de volumen utilizando una jeringa de 1 ml. Llene cada bien en cubeta de calibración. </li><li> Quite el corazón a la eutanasia del ratón a través de desangramiento. </li><li> Coloque el catéter en cada pocillo y obtener un valor constante unidad de volumen relativo (RVU). Generar una curva estándar utilizando los diversos volúmenes estándar y los valores RVU de cada pocillo. </li><li> Convertir el RVU registrado para l. </li></ol> 7. Tratamiento de datos <ol><li> Para examinar el efecto Bowditch, seleccione el estado de equilibrio huellas de presión / volumen de cada frecuencia cardíaca. Haga clic en el análisis de referencia para obtener los datos. </li><li> Para los datos ESPVR y PRSW, seleccione los primeros rastros ~ 15 de presión / volumen, haga clic en el análisis de la oclusión en el software para generar el ESPVR (pendiente de la presión desarrollada por el LV al final diastólica volumen) y PRSW (la regresión lineal de trabajo sistólico con la diastólica finalvolumen) pendientes. </li><li> Prestar atención a la forma de los bucles. Asegúrese de que el bucle se cierra sin puntos angulares o giros. Este es un signo de la colocación del catéter indebido o el exceso de ruido. Revise periódicamente bucles durante el experimento para asegurar los datos de presión y volumen adecuados se están generando. </li></ol>

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	<li>Janssen, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+contraction-relaxation+coupling.">Myocardial contraction-relaxation coupling.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 299, H1741-H1749 (2010).</li><li>Roman, M. J., Devereux, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+noninvasive+measures+of+contractility+in+dilated+cardiomyopathy.">Comparison of noninvasive measures of contractility in dilated cardiomyopathy.</a> Echocardiography. 8, 139-150 (1991).</li><li>Hamlin, R. L., del Rio, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=dP/dt(max)--a+measure+of+'baroinometry.">dP/dt(max)--a measure of 'baroinometry.</a> J Pharmacol Toxicol Methods. 66, 63-65 (2012).</li><li>Feneley, M. P., 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=Comparison+of+preload+recruitable+stroke+work,+end-systolic+pressure-volume+and+dP/dtmax-end-diastolic+volume+relations+as+indexes+of+left+ventricular+contractile+performance+in+patients+undergoing+routine+cardiac+catheterization.">Comparison of preload recruitable stroke work, end-systolic pressure-volume and dP/dtmax-end-diastolic volume relations as indexes of left ventricular contractile performance in patients undergoing routine cardiac catheterization.</a> J Am Coll Cardiol. 19, 1522-1530 (1992).</li><li>Kass, D. 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=Comparative+influence+of+load+versus+inotropic+states+on+indexes+of+ventricular+contractility:+experimental+and+theoretical+analysis+based+on+pressure-volume+relationships.">Comparative influence of load versus inotropic states on indexes of ventricular contractility: experimental and theoretical analysis based on pressure-volume relationships.</a> Circulation. 76, 1422-1436 (1987).</li><li>Nemoto, S., DeFreitas, G., Mann, D. L., Carabello, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+changes+in+left+ventricular+contractility+on+indexes+of+contractility+in+mice.">Effects of changes in left ventricular contractility on indexes of contractility in mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 283, H2504-H2510 (2002).</li><li>Ziolo, M. T., Kohr, M. J., Wang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitric+oxide+signaling+and+the+regulation+of+myocardial+function.">Nitric oxide signaling and the regulation of myocardial function.</a> J Mol Cell Cardiol. 45, 625-632 (2008).</li><li>Barouch, L. 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=Nitric+oxide+regulates+the+heart+by+spatial+confinement+of+nitric+oxide+synthase+isoforms.">Nitric oxide regulates the heart by spatial confinement of nitric oxide synthase isoforms.</a> Nature. 416, 337-339 (2002).</li><li>Wang, 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=Neuronal+nitric+oxide+synthase+signaling+within+cardiac+myocytes+targets+phospholamban.">Neuronal nitric oxide synthase signaling within cardiac myocytes targets phospholamban.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 294, C1566-C1575 (2008).</li><li>Georgakopoulos, D., 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=In+vivo+murine+left+ventricular+pressure-volume+relations+by+miniaturized+conductance+micromanometry.">In vivo murine left ventricular pressure-volume relations by miniaturized conductance micromanometry.</a> Am J Physiol. 274, H1416-H1422 (1998).</li></ol>

There are no competing financial interests.

Un paso crítico para esta técnica para obtener una medida fiable de la contractilidad es adecuada colocación del catéter en el LV. Si el catéter no está colocado correctamente, cuando se contrae la LV las paredes pueden ponerse en contacto con el catéter que resulta en valores muy altos, y no fisiológica, causando presión irregulares bucles PV conformados. Si es necesario, el catéter se puede girar para lograr la correcta colocación. Otro paso clave para esta técnica es hacer que el ratón recibió anestesia...

El propósito del corazón es bombear sangre por todo el cuerpo para satisfacer las demandas metabólicas del organismo. Dado que estas demandas están en constante fluctuación (por ejemplo, durante el ejercicio), el corazón tiene que adaptarse (es decir, aumentar el gasto cardíaco). El corazón ha ideado numerosas vías para lograr esta hazaña. La manera cebar el corazón logra esto es a través de un aumento en la frecuencia cardiaca (es decir, efecto Bowditch) 1. Es decir, como uno de los aumentos de la frecuencia cardíaca, esto resulta en un aumento de la contractilidad y un aumento en el gasto cardíaco. Por lo tanto, la función del corazón depende en extremo sobre la frecuencia cardíaca. Desafortunadamente, las enfermedades del corazón (por ejemplo, infarto de miocardio, hipertrofia, etc.) los resultados en función del corazón pobre en la que el corazón por consiguiente no será capaz de satisfacer las demandas metabólicas del cuerpo. La enfermedad cardíaca es la principal causa de morbilidad y mortalidad en la sociedad occidental. Los modelos animales que recapitular muchos cardiomy humanaopathies se utilizan para investigar los mecanismos moleculares y probar terapias potenciales. Para discernir estos mecanismos y determinar si una terapia puede ser viable, los investigadores deben evaluar la función cardíaca en vivo. Hay varias formas de evaluar la función del corazón in vivo (por ejemplo, ecocardiografía, resonancia magnética, etc.), que miden de forma rutinaria la fracción de eyección, fracción de acortamiento, el gasto cardíaco, etc. Sin embargo, estos parámetros son altamente dependientes de la poscarga, precarga, y la frecuencia cardíaca Además de la contractilidad 2. La medición de la contractilidad es indispensable para comprender las propiedades intrínsecas del corazón en su ambiente nativo. El (dP / dt max) tasa máxima de desarrollo de la presión nos lleva un paso más cerca de comprender la contractilidad. Desafortunadamente, dP / dt también depende de la frecuencia cardíaca y las condiciones de carga 3. Por lo tanto, se han desarrollado técnicas para medir la carga (y la frecuencia cardíaca, consulte below) índices independientes de la contractilidad miocárdica (es decir, de fin de sístole relación volumen de presión (ESPVR) y precargar reclutable trabajo sistólico (PRSW)) 4-6. ESPVR describe la presión máxima que puede ser desarrollada por el ventrículo a cualquier volumen LV dado. La pendiente de ESPVR representa la elastancia telesistólico (Ees). PRSW es ​​la regresión lineal de trabajo sistólico (área encerrada por el bucle de PV) con el volumen diastólico final. Estos procedimientos son una medición más exacta y precisa de la contractilidad en comparación con los parámetros hemodinámicos tales como la fracción de eyección, el gasto cardíaco y el volumen sistólico. ESPVR y PRSW se pueden obtener a través del bloqueo temporal de la vena cava inferior (VCI). El bloqueo de la IVC se puede realizar con un cofre cerrado para evitar el efecto de cambiar la presión intrapleural en la función del corazón. El aumento de la frecuencia cardíaca también aumenta la contracción y relajación 1. Por lo tanto, al comparar la función del corazón entre ExperimentaLos grupos L (por ejemplo, ± dP / dt), las tasas de corazón necesitan ser similar. Sin embargo, las tasas de corazón similares por lo general no se producen en cada animal debido a diversas condiciones (enfermedad, intervención de investigación, etc.). Cabe señalar que la anestesia (inyectable y inhalado) disminuye la frecuencia cardíaca. Como la frecuencia cardíaca es un determinante importante de la contractilidad, la anestesia afectará considerablemente la contractilidad. Por esta razón, estamos describiendo nuestro procedimiento. Además, una característica de muchos cardiomiopatías es una reserva contráctil disminuida (es decir, un efecto Bowditch disminuido). Por lo tanto, la función del corazón se debe medir en un rango de frecuencias cardíacas. Aquí se describe cómo utilizar un estimulador (con un cofre cerrado) para lograr estos efectos. Además de la frecuencia cardíaca, el óxido nítrico (NO) es también un importante modulador de la contractilidad 7. NO se produce a través de enzimas denominado NO sintasa (NOS). Nosotros y otros han demostrado que los ratones con nocaut de NOS neuronal (NOS1 <sarriba&gt; - / - contracción miocitos) han embotado y en vivo hemodinámica cardíaca 8,9. Este ratón se usará para demostrar la medición de la contractilidad ventricular izquierda mediante el procedimiento de análisis de la presión LV / volumen realizado en varias frecuencias cardíacas.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="688">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Name of Reagent/ Equipment</td>
			<td style="width:187px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Xlyzine 100mg/ml</td>
			<td style="width:187px;">Ana Sed</td>
			<td style="width:119px;">4821</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Katamin 50mg/ml</td>
			<td style="width:187px;">Ketalar</td>
			<td style="width:119px;">310006</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:216px;">Heparin</td>
			<td style="width:187px;">APP Pharmaceuticals</td>
			<td style="width:119px;">6003922</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:216px;">4-0 silk thread</td>
			<td style="width:187px;">Surgical specialties</td>
			<td style="width:119px;">SP102</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:216px;">6-0 silk thread</td>
			<td style="width:187px;">Surgical specialties</td>
			<td style="width:119px;">MBKF270</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">Forceps</td>
			<td style="width:187px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">11251-10</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">Curve forceps</td>
			<td style="width:187px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">11274-20</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Scissors</td>
			<td style="width:187px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">14090-09</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Vascular clamp</td>
			<td style="width:187px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">18555-03</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Microscope</td>
			<td style="width:187px;">World precision instruments</td>
			<td style="width:119px;">PZM-3</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Pressure catheter</td>
			<td style="width:187px;">Millar instruments</td>
			<td style="width:119px;">SPR-839</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Pressure and volume system</td>
			<td style="width:187px;">Millar instruments</td>
			<td style="width:119px;">MPVS-300</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">PowerLab4/35</td>
			<td style="width:187px;">AD instruments</td>
			<td style="width:119px;">N12128</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">LabchartPro 7</td>
			<td style="width:187px;">AD instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Temperature controller</td>
			<td style="width:187px;">CWE</td>
			<td style="width:119px;">TC-1000</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Stimulator</td>
			<td style="width:187px;">Grass</td>
			<td style="width:119px;">SD-5</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Sterile glove</td>
			<td style="width:187px;">Micro-Touch</td>
			<td style="width:119px;">1305018821</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Hair remover lotion</td>
			<td style="width:187px;">Nair</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Betadine surgical scrub</td>
			<td style="width:187px;">Veterinary</td>
			<td style="width:119px;">NDC 6761815401</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Acohol</td>
			<td style="width:187px;">Decon Laboratories</td>
			<td style="width:119px;">2801</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Bovie cautery</td>
			<td style="width:187px;">Bovie</td>
			<td style="width:119px;">AA29</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">1ml Syringe(26G needle)</td>
			<td style="width:187px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">8017299</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cardiac catheterization in mice to measure the pressure volume relationship: investigating the bowditch effect

Los modelos animales que imitan trastornos cardíacos humanos han sido creados para probar estrategias terapéuticas potenciales. Un componente clave para la evaluación de estas estrategias consiste en examinar sus efectos en la función del corazón. Existen varias técnicas para medir en la mecánica in vivo cardíacos (por ejemplo, ecocardiografía, relaciones de presión / volumen, etc.). En comparación con la ecocardiografía, ventrículo en tiempo real a la izquierda (LV) Presión de análisis / volumen a través de cateterismo es más preciso y profundo en la evaluación de la función ventricular izquierda. Además, el análisis LV presión / volumen proporciona la capacidad de registrar instantáneamente los cambios durante las manipulaciones de la contractilidad (por ejemplo, la estimulación β-adrenérgico) y los insultos patológicos (por ejemplo, isquemia / reperfusión). Además de la máxima (+ dP / dt) y mínimo (-dP / dt) la tasa de cambio de presión en el VI, una evaluación precisa de la función del VI mediante varios índices de carga independiente (por ejemplo, la presión sistólica finalrelación de volumen y precarga reclutable trabajo sistólico) se pueden alcanzar. La frecuencia cardíaca tiene un efecto significativo sobre la contractilidad LV de tal manera que un aumento en la frecuencia cardíaca es el principal mecanismo para aumentar el gasto cardíaco (es decir, efecto Bowditch). Por lo tanto, al comparar la hemodinámica entre los grupos experimentales, es necesario tener ritmos cardiacos similares. Además, una característica de muchos modelos de cardiomiopatía es una disminución de la reserva contráctil (es decir, disminución del efecto Bowditch). En consecuencia, la información vital puede obtenerse mediante la determinación de los efectos del aumento de la frecuencia cardíaca en la contractilidad. Nuestros y otros datos han demostrado que el óxido nítrico sintasa neuronal (NOS1) ratón knockout ha disminuido la contractilidad. A continuación se describe el procedimiento de medición de LV presión / volumen con el aumento de la frecuencia cardíaca utilizando el modelo de ratón knockout NOS1.

La inserción correcta del catéter en el ventrículo izquierdo es un paso importante para alcanzar los valores de presión y volumen adecuados. Se muestra en la Figura 1, utilizando LabChart Pro 7, es el cambio de la forma de onda de presión (forma y valores) como el catéter va desde la arteria hacia el ventrículo. Después de la inserción adecuada del catéter en el ventrículo izquierdo, la presión (P) y el volumen (V) valores obtenidos luego se utilizado para genera...

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

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

Cateterismo cardíaco en ratones para medir la relación de volumen Presión: Investigar el efecto Bowditch

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

cardiac-catheterization-mice-to-measure-pressure-volume-relationship

Research

JoVE Journal

Medicine

18.0K vistas.  The Ohio State University. This article describes the measurement of murine left ventricular function via pressure/volume analysis at different heart rates.

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

Cardiac Stress Test Induced by Dobutamine and Monitored by Cardiac Catheterization in Mice

Dobutamine is a &beta;-adrenergic agonist with an affinity higher for receptor expressed in the heart (&beta;1) than for receptors expressed in the arteries (&beta;2). When systemically administered, it increases cardiac demand. Thus, dobutamine unmasks abnormal rhythm or ischemic areas potentially at risk of infarction. 
Monitoring of heart function during a cardiac stress test can be performed by either ecocardiography or cardiac catheterization. The latter is an invasive but more accurate and informative technique that the former.
Cardiac stress test induced by dobutamine and monitored by cardiac catheterization accomplished as described here allows, in a single experiment, the measurement of the following hemodynamic parameters: heart rate (HR), systolic pressure, diastolic pressure, end-diastolic pressure, maximal positive pressure development (dP/dtmax) and maximal negative pressure development (dP/dtmin), at baseline conditions and under increasing doses of dobutamine.
As expected, in normal mice we observed a dobutamine dose-related increase in HR, dP/dtmax and dP/dtmin. Moreover, at the highest dose tested (12 ng/g/min) the cardiac decompensation of high fat diet-induced obese mice was unmasked.

We describe the protocol to perform a cardiac stress test induced by dobutamine and monitored by cardiac catheterization in normal mice. Also we show its application to unmask subclinical cardiac disease in high fat diet-induced obese mice.

Prueba de esfuerzo cardíaco inducida por dobutamina y supervisado por cateterismo cardíaco en ratones

Dobutamine is a &beta;-adrenergic agonist with an affinity higher for receptor expressed in the heart (&beta;1) than for receptors expressed in the ...

Investigación

Medicina

Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs

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 phenotypic changes are best assessed by measurement of the changes in lung elasticity. To best understand specific mechanisms underlying such pathologies in mice, it is essential to make functional measurements that can reflect the developing pathology. Although there are many ways to measure elasticity, the classical method is that of the total lung pressure-volume (PV) curve done over the whole range of lung volumes. This measurement has been made on adult lungs from nearly all mammalian species dating back almost 100 years, and such PV curves also played a major role in the discovery and understanding of the function of pulmonary surfactant in fetal lung development. Unfortunately, such total PV curves have not been widely reported in the mouse, despite the fact that they can provide useful information on the macroscopic effects of structural changes in the lung. Although partial PV curves measuring just the changes in lung volume are sometimes reported, without a measure of absolute volume, the nonlinear nature of the total PV curve makes these partial ones very difficult to interpret. In the present study, we describe a standardized way to measure the total PV curve. We have then tested the ability of these curves to detect changes in mouse lung structure in two common lung pathologies, emphysema and fibrosis. Results showed significant changes in several variables consistent with expected structural changes with these pathologies. This measurement of the lung PV curve in mice thus provides a straightforward means to monitor the progression of the pathophysiologic changes over time and the potential effect of therapeutic procedures.

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.

Medición de la curva de presión-volumen en mouse Pulmones

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 ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. Despite the discovery of key regulators of uterine contractility, this process is still not fully understood. Transgenic mice provide an ideal model in which to study parturition. Previously, the only method to study uterine contractility in the mouse was ex vivo isometric tension recordings, which are suboptimal for several reasons. The uterus must be removed from its physiological environment, a limited time course of investigation is possible, and the mice must be sacrificed. The recent development of radiometric telemetry has allowed for longitudinal, real-time measurements of in vivo intrauterine pressure in mice. Here, the implantation of an intrauterine telemeter to measure pressure changes in the mouse uterus from mid-pregnancy until delivery is described. By comparing differences in pressures between wild type and transgenic mice, the physiological impact of a gene of interest can be elucidated. This technique should expedite the development of therapeutics used to treat myometrial disorders during pregnancy, including preterm labor.

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

Telemetría intrauterina para medir la presión del ratón contráctil<em&gt; En Vivo</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

Evaluación Ultrasonido base de la arteria coronaria de flujo y la reserva coronaria Utilizando la sobrecarga Modelo Presión en ratones

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla

CMR at an ultra-high field (magnetic field strength B0&#160;&#8805; 7 Tesla) benefits from the signal-to-noise ratio (SNR) advantage inherent at higher magnetic field strengths and potentially provides improved signal contrast and spatial resolution. While promising results have been achieved, ultra-high field CMR is challenging due to energy deposition constraints and physical phenomena such as transmission field non-uniformities and magnetic field inhomogeneities. In addition, the magneto-hydrodynamic effect renders the synchronization of the data acquisition with the cardiac motion difficult. The challenges are currently addressed by explorations into novel magnetic resonance technology. If all impediments can be overcome, ultra-high field CMR may generate new opportunities for functional CMR, myocardial tissue characterization, microstructure imaging or metabolic imaging. Recognizing this potential, we show that multi-channel radio frequency (RF) coil technology tailored for CMR at 7 Tesla together with higher order B0 shimming and a backup signal for cardiac triggering facilitates high fidelity functional CMR. With the proposed setup, cardiac chamber quantification can be accomplished in examination times similar to those achieved at lower field strengths. To share this experience and to support the dissemination of this expertise, this work describes our setup and protocol tailored for functional CMR at 7 Tesla.

The sensitivity gain inherent to ultrahigh field magnetic resonance holds promise for high spatial resolution imaging of the heart. Here, we describe a protocol customized for functional cardiovascular magnetic resonance (CMR) at 7 Tesla using an advanced multi-channel radio-frequency coil, magnetic field shimming and a triggering concept.

Resonancia magnética cardiaca en 7 Tesla

CMR at an ultra-high field (magnetic field strength B0&#160;&#8805; 7 Tesla) benefits from the signal-to-noise ratio (SNR) advantage inherent at higher ...

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.

Análisis en tiempo real de presión-volumen del infarto agudo de miocardio en ratones

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

Combining Volumetric Capnography And Barometric Plethysmography To Measure The Lung Structure-function Relationship

Tools to measure lung and airways volume are critical for pulmonary researchers interested in evaluating the impact of disease or novel therapies on the lung. Barometric plethysmography is a classic technique to evaluate the lung volume with a long history of clinical use. Volumetric capnography utilizes the profile of exhaled carbon dioxide to determine the volume of the conducting airways, or dead space, and provides an index of airways homogeneity. These techniques may be used independently, or in combination to evaluate the dependence of airways volume and homogeneity on lung volume. This paper provides detailed technical instructions to replicate these techniques and our representative data demonstrates that the airways volume and homogeneity are highly correlated to lung volume. We also provide a macro for the analysis of capnographic data, which can be modified or adapted to fit different experimental designs. The advantage of these measures is that their advantages and limitations are supported by decades of experimental data, and they can be made repeatedly in the same subject without expensive imaging equipment or technically advanced analysis algorithms. These methods may be particularly useful for investigators interested in perturbations that change both the functional residual capacity of the lung and airways volume.

Here, we describe two measures of pulmonary function &#8211; barometric plethysmography, which allows the measurement of lung volume, and volumetric capnography, a tool to measure the anatomic dead space and airways uniformity. These techniques may be used independently or combined to assess airways function at different lung volumes.

Combina la capnografía volumétrica y la pletismografía barométrica para medir la relación estructura-función de pulmón

Tools to measure lung and airways volume are critical for pulmonary researchers interested in evaluating the impact of disease or novel therapies on the ...

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.

Evaluación biventricular de la función cardíaca y de los asas presión-volumen mediante cateterismo torácico cerrado en ratones

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.

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

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.

Respuesta cardíaca a la estimulación β-adrenérgica determinada por análisis de asa presión-volumen

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

Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography

Heart transplantation remains the gold standard treatment for advanced heart failure. However, the current critical organ shortage has resulted in the allocation of a growing number of donor hearts with extended criteria. These marginal grafts are associated with a high risk of primary graft failure and may benefit from ex situ perfusion before transplant. This technology allows for extended organ preservation using warm oxygenated blood perfusion with continuous metabolic monitoring. The only NESP device currently available for clinical practice perfuses the organ in an unloaded non-working state, which does not allow for functional assessment of the beating heart. We therefore developed an original platform of NESP in working mode conditions with adjustment of left ventricular preload and afterload. This protocol was applied in porcine hearts. Ex situ functional assessment of the heart was achieved with intracardiac conductance catheterization and surface echocardiography. Along with a description of the experimental protocol, we herein report the main results, as well as pearls and pitfalls associated with the acquisition of pressure-volume loops and myocardial power during NESP. Correlations between hemodynamic findings and ultrasound variables are of major interest, especially for further rehabilitation of donor hearts before transplantation. This protocol aims to improve the assessment of donor hearts to both increase the donor pool and reduce the incidence of primary graft failure.

Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography

A reliable noninvasive approach for functional assessment of the donor heart during normothermic ex situ heart perfusion (NESP) is lacking. We herein describe a protocol for ex situ assessment of myocardial performance using the epicardial echocardiography and conductance catheter method.

Evaluación funcional del corazón donante durante la perfusión ex situ : perspectivas de los bucles de presión-volumen y la ecocardiografía de superficie

Heart transplantation remains the gold standard treatment for advanced heart failure. However, the current critical organ shortage has resulted in the ...