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

NOTE: Ce protocole d&#39;animal a été approuvé par le Comité institutionnel de protection des animaux et l&#39;utilisation (IACUC) à l&#39;Ohio State University. Cette procédure peut être utilisée sur n&#39;importe quel souris dans laquelle le diamètre interne de l&#39;artère carotide est assez grand pour insérer le cathéter. Utilisez la souris qui sont au-dessus de 16 g (~ que 2 mois plus âgés). 1. Préparation de la souris pour cathétérisme <ol><li> Sceller tous les instruments et les fournitures chirurgicales dans un sachet de stérilisation. Stériliser le sachet dans une machine d&#39;autoclave. Maintenir un champ stérile tout au long de la procédure et de porter des gants stériles. </li><li> Anesthésier les souris avec de la kétamine (55 mg / kg) plus xylazine (15 mg / kg) par injection intraperitoneale. NOTE: L&#39;ensemble de la procédure mesurer à la fois la pression / volume à différentes fréquences cardiaques et ESPRV prend moins de 20 min. Si un délai supplémentaire est nécessaire (par exemple, plus de 30 min), ¼ donner une dose supplémentaire de l&#39;anesthésie toutes les 30 min. </li><li> Retirer les cheveux dans la r antérieureégion du cou et de la poitrine à l&#39;aide cheveux lotion démaquillante (par exemple, Nair) et du ruban adhésif les membres de la souris sur la plate-forme de mousse. Confirmer un état d&#39;anesthésie profonde par un pincement de l&#39;orteil. </li><li> Insérez une sonde rectale pour surveiller la température du corps (37 ± 1 ° C), et de maintenir l&#39;aide d&#39;un coussin chauffant thermo-régulée (située entre le champ opératoire et de plate-forme). </li><li> Préparer une longueur de 4-0 suture (~ 10 cm). Boucle de suture autour des incisives supérieures et la bande à plate-forme. Cela permet de garder le cou droit. </li><li> Stériliser la zone chirurgicale en tamponnant la zone avec de la Bétadine et 75% d&#39;alcool trois fois. </li></ol> 2. cathétérisme <ol><li> Préparer le cathéter par trempage préalable la pointe dans une solution saline ou de l&#39;eau distillée (37 ° C) pendant au moins 30 minutes avant de l&#39;utiliser (selon les instructions du fabricant) pour acclimater la membrane du capteur de pression pour l&#39;environnement biologique humide et pour éviter la dérive du signal de pression et négatif des enregistrements de pression. </li><li> Faire un longitudinale de 0,8 cm incision entre la mâchoire inférieure et le sternum dans la région antérieure du cou. Avec les beaux ciseaux, séparer le tissu conjonctif de la peau musculaire pour exposer la trachée situé sous le muscle stemohyoideus. </li><li> Séparer la graisse et le tissu musculaire sur le côté droit de la trachée avec des pinces courbes pour exposer l&#39;artère carotide droite. NOTE: L&#39;artère carotide est la plus grande artère de la région antérieure du cou, contient du sang rouge vif, et est pulsatile. Ne pas confondre avec la veine jugulaire qui est parallèle à l&#39;artère carotide. La veine jugulaire est rouge et non pulsatile sombre. En outre, lors de l&#39;isolement de l&#39;artère carotide, l&#39;utilisateur doit être conscient de ne pas endommager le nerf pneumogastrique. </li><li> Retirez la graisse de l&#39;artère carotide droite avec la pince courbes. Si il existe de ramification du navire qui sera opérationnel empêcher cette technique, les couper avec un cautère Bovie pour dissocier l&#39;artère carotide.Séparer autant que possible les tissus sous l&#39;artère carotide en utilisant une pince incurvés. </li><li> Coupez deux 5 cm 6-0 fils de soie. Passer chaque fil de soie sous l&#39;artère carotide droite. </li><li> Placez un fil près de la partie proximale et l&#39;autre près de la partie distale de l&#39;artère. Faites un noeud serré sur le fil à la partie distale, et faire un noeud lâche sur le fil à la partie proximale. </li><li> Bloquer le flux sanguin par le serrage de la partie proximale de l&#39;artère à l&#39;aide d&#39;une pince vasculaire petite hémostatique (placer la pince ci-dessous le fil proximale). La région étanche de l&#39;artère sera rempli de sang le rendant facile à effectuer l&#39;étape 2.8. </li><li> Percer un petit trou dans l&#39;artère carotide droite entre les deux fils (mais plus proche de filet distal) avec une aiguille 26 G. Insérer le cathéter dans l&#39;artère carotide. Légèrement serrer le noeud lâche à la partie proximale de l&#39;artère carotide sur le cathéter pour maintenir en place. REMARQUE: Utilisation de la ponction à l&#39;aiguille est préférable comparéeà ciseaux incision. En effectuant un noeud serré dans la partie distale de l&#39;artère en premier, puis le serrage de la partie proximale, l&#39;artère sera entièrement remplie de sang. Il est donc très facile de pointer à travers le vaisseau sanguin. En outre, la taille de l&#39;aiguille (26 G) perfore l&#39;artère avec un trou qui correspond bien à la taille du cathéter. Lorsqu&#39;on utilise la méthode de ciseaux incision, il est plus difficile de contrôler la taille de l&#39;incision. Cependant, la méthode choisie devrait être dépend sur lequel on le chirurgien se sent plus à l&#39;aise avec. </li><li> Commencer l&#39;enregistrement des signaux de pression comme dans l&#39;étape 3. </li><li> Desserrer la pince hémostatique et continuer vers l&#39;avant l&#39;insertion du cathéter dans le ventricule gauche. Si une certaine résistance est vécue lorsque avancer le cathéter, tirez-le doucement en arrière et essayer à nouveau progresser. Pour une souris pesant ~ 18-25 g, la durée estimée du cathéter qui est inséré est de 18 mm. NOTE: Le signal de pression artérielle fluctue de 70 à 120 mm Hg. Une fois que til cathéter dans le ventricule gauche de la forme des changements de signal de pression et la pression fluctue de 0 à 120 mm Hg (représenté sur la figure 1). La fonction cardiaque va se stabiliser à l&#39;intérieur de 2-3 min après l&#39;insertion du cathéter. </li><li> Surveiller en permanence la température du corps, le niveau d&#39;anesthésie, et le taux de respiration. </li></ol> 3. Acquisition de données <ol><li> Utilisez le logiciel LabChartPro 7 (ou un logiciel similaire). Utilisez l&#39;option de WorkFlow du module PV LabChart boucle. Grâce à ce module, sélectionnez le réglage par défaut de pression et de boucles de volume. </li><li> Mise en place de trois canaux: un canal pour la pression, un canal pour le volume, et un canal de la fréquence cardiaque. Définir plages d&#39;échelle des paramètres ci-dessus comme 0-150 mm Hg, 0-100 ul et 0-800 battement / min, respectivement. </li><li> Appuyez sur la touche de démarrage pour l&#39;enregistrement. </li></ol> 4. Effet Bowditch <ol><li> Faire une incision de 1 cm dans la zone de précordiale parallèle à la manubrium. Couper la couche de muscle et expose l&#39;espace intercostal l&#39;aide de ciseaux. </li><li> En utilisant une impulsion stimulateur carré, régler les paramètres suivants: tension de 2 V, durée de 2 ms, et activer le mode de répétition. </li><li> Maintenir l&#39;électrode négative avec une pince et l&#39;insérer à travers le quatrième espace intercostal à la région apicale du cœur. Tenir l&#39;électrode positive avec une pince et l&#39;insérer dans le deuxième espace intercostal à la région de l&#39;oreillette droite du cœur. </li><li> Allumez le stimulateur et changer la fréquence à stimuler le cœur de 4 Hz (240 battements / min) jusqu&#39;à 10 Hz (600 battements / min). A chaque nouvelle fréquence cardiaque, stimuler le cœur pendant 1 min avant la collecte des données. </li></ol> 5. Générer le ESPVR et PRSW <ol><li> Couper le tissu de la peau et le muscle perpendiculaire à la manubrium dans la région abdominale avec des ciseaux. Ouvrez le enterocoelia et exposer le foie. </li><li> Faites glisser le costarum arcus vers la tête en utilisant la traction métallique. </li><li> Poussez délicatement le foie vers le bas avecun coton-tige. Veillez à ne pas trop pousser à affecter la cavité thoracique. Cela va changer la fonction cardiaque. </li><li> Couper le ligament falciforme du foie avec des ciseaux pour exposer la veine cave inférieure sus-hépatique (IVC). </li><li> Utilisez une pince courbes de serrer rapidement la IVC pendant 5 secondes pour bloquer le retour du sang vers l&#39;oreillette droite. La pression ventriculaire gauche et le volume va tomber en raison de l&#39;afflux réduite vers le cœur. Dans générer ces valeurs, ne pas utiliser des boucles en dessous de 60 mm Hg. Le 60 mm Hg est en référence à la pression systolique. NOTE: Cette valeur est fixée à 60 mm Hg parce que cela va provoquer une baisse significative de la pression de perfusion de diminuer considérablement la perfusion coronaire et affecter la contractilité. </li></ol> 6. Etalonnage du volume <ol><li> Hépariner la souris avec 0,1 ml de 1: 5000 solution d&#39;héparine (dilué avec une solution saline normale) par injection intraperitoneale. </li><li> Retirer le cathéter de l&#39;artère carotide. Lorsque le cathéter est retiré from l&#39;artère carotide, de sang héparine suinte du trou où le cathéter a été inséré. </li><li> Recueillir ce sang pour le calibrage du volume en utilisant une seringue de 1 ml. Remplir chaque puits dans l&#39;étalonnage cuvette. </li><li> Retirer coeur d&#39;euthanasier la souris via exsanguination. </li><li> Positionner le cathéter dans chaque puits et obtenir une valeur stable unité de volume relatif (ERF). Générer une courbe standard en utilisant les différents volumes et aux valeurs normalisées ERF de chaque puits. </li><li> Convertir l&#39;ERF enregistré à ul. </li></ol> 7. Traitement des données <ol><li> Pour examiner l&#39;effet Bowditch, sélectionnez l&#39;état d&#39;équilibre de pression / volume de traces de chaque fréquence cardiaque. Cliquez sur l&#39;analyse de base pour obtenir des données. </li><li> Pour les données ESPVR et PRSW, sélectionnez les premiers ~ traces 15 pression / volume, cliquez sur l&#39;analyse d&#39;occlusion dans le logiciel pour générer le ESPVR (pente de la pression développée par le LV à la fin de diastole volume) et PRSW (la régression linéaire de travail de la course à la fin de diastolevolume) de ski. </li><li> Accorder une attention à la forme des boucles. Assurez-vous que la boucle est fermée sans points anguleux ou des torsions. Ceci est un signe de la pose du cathéter impropre ou bruit excessif. Vérifiez périodiquement boucles pendant l&#39;expérience pour garantir des données appropriées de pression et de volume sont générés. </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.

Une étape cruciale pour cette technique pour obtenir une mesure fiable de la contractilité est le placement correcte du cathéter dans le LV. Si le cathéter est pas placé correctement, lorsque les contrats le LV les murs peuvent communiquer avec le cathéter résultant en des valeurs très élevées, et non physiologique, pression provoquant irréguliers boucles PV forme. Si nécessaire, le cathéter peut être tourné pour réaliser le placement correct. Une autre étape clé de cette technique est de vous assurer ...

Le but du cœur est de pomper le sang dans tout le corps afin de répondre aux besoins métaboliques de l&#39;organisme. Depuis ces demandes fluctuent constamment (par exemple, au cours de l&#39;exercice), le cœur doit s&#39;adapter (à savoir, augmenter le débit cardiaque). Le cœur a conçu de nombreuses voies pour accomplir cet exploit. La manière amorcer le coeur atteint ce fait par une augmentation de la fréquence cardiaque (par exemple, l&#39;effet Bowditch) 1. Autrement dit, comme une augmentation de la fréquence cardiaque, il en résulte une augmentation de la contractilité et de l&#39;augmentation du débit cardiaque. Ainsi, la fonction cardiaque est extrêmement dépendant de la fréquence cardiaque. Malheureusement, la maladie cardiaque (par exemple, infarctus du myocarde, l&#39;hypertrophie, etc.) les résultats de la fonction cardiaque pauvre dans laquelle le cœur par conséquent ne sera pas en mesure de répondre aux exigences métaboliques de l&#39;organisme. La maladie cardiaque est la principale cause de morbidité et de mortalité dans la société occidentale. Les modèles animaux qui récapitulent beaucoup cardiomy humainopathies sont utilisés pour étudier les mécanismes moléculaires et de tester des thérapies potentielles. Pour discerner ces mécanismes et de déterminer si une thérapie peut être viable, les enquêteurs doivent évaluer la fonction cardiaque in vivo. Il ya plusieurs manières d&#39;évaluer la fonction cardiaque in vivo (par exemple, l&#39;échocardiographie, IRM, etc.), qui mesurent régulièrement la fraction d&#39;éjection, la fraction de raccourcissement, le débit cardiaque, etc. Cependant, ces paramètres sont extrêmement dépendantes postcharge, précharge, et le rythme cardiaque en plus de la contractilité 2. Contractilité mesure est indispensable pour comprendre les propriétés intrinsèques du cœur dans son environnement natif. Le maximum (dP / dt max) taux de développement de pression nous amène un pas de plus vers la compréhension de la contractilité. Malheureusement, dP / dt dépend aussi de la fréquence cardiaque et de chargement conditions 3. Par conséquent techniques ont été développées pour mesurer la charge (et le rythme cardiaque, voir beloe) indices indépendants de la contractilité du myocarde (c.-à-télésystolique relation pression-volume (ESPVR) et de la précharge recrutable travail systolique (PRSW)) 4-6. ESPVR décrit la pression maximale qui peut être développée par le ventricule à tout volume LV donné. La pente de ESPVR représente l&#39;élastance télésystolique (SEE). PRSW est la régression linéaire de travail de course (zone délimitée par la boucle PV) avec le volume en fin de diastole. Ces procédures sont une mesure plus exacte et précise de la contractilité par rapport à des paramètres hémodynamiques tels que la fraction d&#39;éjection, le débit cardiaque et le volume systolique. ESPVR PRSW et peuvent être obtenus par le blocage temporaire de la veine cave inférieure (VCI). Le blocage de l&#39;IVC peut être réalisée avec un coffre fermé pour éviter l&#39;effet de changement de la pression intrapleurale sur la fonction cardiaque. L&#39;augmentation de la fréquence cardiaque augmente également contraction et la relaxation 1. Ainsi, lorsque l&#39;on compare la fonction cardiaque entre experimental groupes (par exemple, ± dP / dt), la fréquence cardiaque doivent être similaires. Toutefois, les taux cardiaques similaires habituellement ne se produisent pas dans chaque animal en raison de diverses conditions (maladie, l&#39;intervention de la recherche, etc.). Il convient de noter que l&#39;anesthésie (injectable et inhalé) abaisse la fréquence cardiaque. Comme la fréquence cardiaque est un déterminant majeur de la contractilité, l&#39;anesthésie sera considérablement affecter la contractilité. Pour cette raison, nous décrivons notre procédure. En outre, une caractéristique de beaucoup de cardiomyopathies est une réserve contractile diminué (ie, un effet Bowditch diminué). Par conséquent, la fonction cardiaque doit être mesurée sur une plage de fréquences cardiaques. Nous décrivons ici comment utiliser un stimulateur (avec un coffre fermé) pour obtenir ces effets. En plus de la fréquence cardiaque, l&#39;oxyde nitrique (NO) est également un modulateur important de la contractilité 7. Le NO est produit par des enzymes appelées NO synthase (NOS). Nous et d&#39;autres avons montré que des souris avec des huitièmes de finale de la NOS neuronale (NOS1 <sjusqu&#39;à&gt; - / -) ont émoussé contraction des myocytes et in vivo l&#39;hémodynamique cardiaque 8,9. Cette souris est utilisé pour démontrer la mesure de la contractilité du ventricule gauche via la procédure d&#39;analyse de pression LV / Volume effectuée à différents rythmes cardiaques.

<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

Les modèles animaux qui imitent les troubles cardiaques humains ont été créés pour tester des stratégies thérapeutiques potentielles. Un élément clé de l&#39;évaluation de ces stratégies consiste à examiner leurs effets sur la fonction cardiaque. Il existe plusieurs techniques pour mesurer en mécanique in vivo cardiaque (par exemple, l&#39;échocardiographie, les relations pression / volume, etc.). Par rapport à l&#39;échocardiographie, ventriculaire en temps réel à gauche (LV) pression / analyse du volume via le cathétérisme est plus précise et perspicace dans l&#39;évaluation de la fonction ventriculaire gauche. En outre, l&#39;analyse LV volume / pression fournit la capacité d&#39;enregistrer instantanément des changements lors des manipulations de la contractilité (par exemple, de stimulation, de β-adrénergique) et les insultes pathologiques (par exemple, l&#39;ischémie / reperfusion). En plus du maximum (+ dP / dt) et minimale (-dP / dt) taux de variation de pression dans le LV, une évaluation précise de la fonction ventriculaire gauche via plusieurs indices indépendants de la charge (par exemple, la pression systolique de finrelation de volume et de la précontrainte recrutable travail systolique) peuvent être atteints. La fréquence cardiaque a un effet significatif sur la contractilité VG tels qu&#39;une augmentation de la fréquence cardiaque est le principal mécanisme pour augmenter le débit cardiaque (par exemple, l&#39;effet Bowditch). Ainsi, lorsque l&#39;on compare les paramètres hémodynamiques entre les groupes expérimentaux, il est nécessaire d&#39;avoir la fréquence cardiaque de façon semblable. En outre, une caractéristique de nombreux modèles cardiomyopathie est une diminution de la réserve contractile (ie, diminution de l&#39;effet Bowditch). Par conséquent, des informations vitales peuvent être obtenues en déterminant les effets de l&#39;augmentation de la fréquence cardiaque sur la contractilité. Nos et d&#39;autres données ont démontré que la synthase neuronale de l&#39;oxyde nitrique (NOS1) souris knock-out a diminué la contractilité. Ici, nous décrivons la procédure de mesure de la pression LV / volume avec augmentation de la fréquence cardiaque en utilisant le modèle de souris knock-out NOS1.

La bonne insertion du cathéter dans le ventricule gauche est une étape importante pour atteindre des valeurs de pression et de volume appropriées. Représenté sur la figure 1, en ​​utilisant LabChart Pro 7, est le changement de la forme d&#39;onde de pression (forme et valeurs) lorsque le cathéter passe de l&#39;artère dans le ventricule. Après insertion correcte du cathéter dans le ventricule gauche, la pression (P) et le volume (V) valeurs obtenues seront ensui...

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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.

Cathétérisme cardiaque chez la souris pour mesurer le volume de pression Relation: Étudier les effets Bowditch

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

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Research

JoVE Journal

Medicine

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

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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.

Test de stress cardiaque induite par la dobutamine et surveillé par cathétérisme cardiaque chez la souris

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

Recherche

Médecine

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.

La mesure de la courbe pression-volume dans les poumons de souris

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.

Télémétrie intra-utérine mesurer souris contractile pression<em&gt; In 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.

Évaluation Basé échographie de l&#39;artère coronaire de débit et de Flow Reserve coronaire Utilisation de la surcharge de pression modèle chez la souris

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.

Imagerie par résonance magnétique cardiaque à 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.

Analyse en temps réel la pression-volume de l’infarctus aigu du myocarde chez la souris

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.

Combinaison de capnographie volumétrique et pléthysmographie barométrique pour mesurer la relation Structure-fonction de poumon

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.

Évaluation biventriculaire de la fonction cardiaque et des boucles pression-volume par cathétérisme thoracique fermé chez la souris

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.

Réponse cardiaque à la stimulation β-adrénergique déterminée par l’analyse de la boucle pression-volume

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.

Évaluation fonctionnelle du cœur du donneur pendant la perfusion ex situ : aperçu des boucles pression-volume et de l’échocardiographie de surface

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