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Method Article
Here we present a protocol to assess cardiopulmonary function in awake swine, at rest and during graded treadmill exercise. Chronic instrumentation allows for repeated hemodynamic measurements uninfluenced by cardiodepressive anesthetic agents.
Questo protocollo descrive la procedura chirurgica per cronicamente suina strumento e la procedura di esercitare suina su un tapis roulant motorizzato. All'inizio disfunzione cardiopolmonare è difficile da diagnosticare, soprattutto nei modelli animali, come la funzione cardiopolmonare è spesso misurata invasivo, richiede anestesia. Come molti agenti anestetici sono cardiodepressive, sottili cambiamenti nella funzione cardiovascolare possono essere mascherati. Al contrario, strumentazione cronica consente la misurazione della funzionalità cardiopolmonare nello stato di veglia, in modo che le misurazioni possono essere ottenuti in condizioni di riposo tranquillo, senza gli effetti di anestesia e trauma chirurgico acuto. Inoltre, quando gli animali siano adeguatamente formati, le misure possono essere ottenuti anche durante l'esercizio tapis roulant graduale.
Le sonde di flusso sono disposti intorno l'aorta o arteria polmonare per la misurazione della gittata cardiaca e intorno discendente anteriore dell'arteria coronaria per la misurazione della coronil flusso di sangue ario. cateteri piene di liquido vengono impiantati in aorta, arteria polmonare, atrio sinistro, ventricolo sinistro e ventricolo destro per la misurazione della pressione e il prelievo di sangue. Inoltre, a 20 G catetere è posizionato nella vena interventricolare anteriore per consentire coronarico prelievo di sangue venoso.
Dopo una settimana di recupero, suina sono collocati su un tapis roulant motorizzato, i cateteri sono collegati a pressione e flussometri, e suini sono sottoposti a un protocollo progressivo esercizio cinque fasi, con ogni fase della durata di 3 min. segnali emodinamici vengono continuamente registrati e campioni di sangue sono presi durante l'ultimo 30 secondi di ogni tappa esercizio.
Il principale vantaggio di studiare animali cronicamente strumentate è che permette la valutazione seriale di funzione cardiopolmonare, non solo a riposo, ma anche durante stress fisico come l'esercizio fisico. Inoltre, la funzione cardiopolmonare può essere valutata più volte durante la malattia lo sviluppo di unnd durante il trattamento cronico, aumentando così potenza statistica e quindi limitando il numero di animali necessari per uno studio.
Adeguata la funzione cardiopolmonare è essenziale per fornire al corpo ossigeno e sostanze nutritive, in particolare durante le condizioni di un aumento della domanda metabolica, come durante l'esercizio 1. La risposta cardiopolmonare di esercizio è caratterizzato da una serie di adattamenti in funzione cardiaca, cioè., Un aumento della frequenza cardiaca, il volume contrattilità e ictus, e la funzione microvascolare, cioè, vasodilatazione nei letti vascolari forniscono muscoli esercitano così come nel polmonari vascolarizzazione, e vasocostrizione nei letti vascolari che alimentano il sistema gastrointestinale e muscoli inattivi 1. La capacità di esercizio alterata è un marchio di garanzia precoce di disfunzione cardiopolmonare, e test da sforzo cardiopolmonare è usato come un metodo efficace per delineare tra disfunzione cardiaca, disfunzione vascolare e / o disfunzione polmonare in pazienti con ridotta capacità di esercizio 2. All'inizio disfunzione cardiopolmonare è Difficult per diagnosticare, soprattutto nei modelli animali, come la funzione cardiopolmonare è spesso misurata invasivo, richiede anestesia, con molti agenti anestetici con proprietà cardiodepressive 3.
strumentazione cronica consente la misurazione della funzione cardiopolmonare in stato di veglia, e quando gli animali sono completamente adeguati alle misurazioni condizioni di laboratorio può essere ottenuto in condizioni di riposo tranquillo, senza gli effetti dell'anestesia e trauma chirurgico acuto. Inoltre, quando gli animali sono adeguatamente formati, le misure possono essere ottenuti anche durante tapis roulant classificato esercizio 4,5. Più in particolare, a sinistra e funzione ventricolare destra può essere valutato e legato alla perfusione miocardica, mentre regolazione del tono vasomotoria nel microcircolo coronarico, sistemica e polmonare può essere determinato. L'uso di cateteri piene di liquido permette di misurare pressione, nonché il prelievo di campioni di sangue, senza imporre annunciolo stress dizionale sugli animali. Un altro vantaggio di studiare animali cronicamente strumentate è che test cardiopolmonare può essere ripetuto consentendo l'uso di un animale come proprio controllo, sia durante lo sviluppo della malattia o durante il trattamento cronico, aumentando così potenza statistica e quindi limitando il numero di animali necessari per uno studio .
Anatomia cardiopolmonare di suini simile a quella degli esseri umani ed è possibile indurre varie forme di malattie cardiopolmonari, come diabete 6, infarto miocardico 7, ipertensione polmonare 8,9 e stimolazione indotta insufficienza cardiaca 10,11. Inoltre, la dimensione di suini permette strumentazione cronica, e campionamento del sangue ripetuta di quantità sufficiente per analizzare non solo emogasanalisi, ma anche di effettuare misure neuroumorali e / o per la ricerca di marcatori di malattia.
Questo protocollo descrive l'intervento chirurgico utilizzato per cronicastrumento suina mente così come il protocollo per l'esercizio del suina su un tapis roulant motorizzato.
Le procedure che coinvolgono soggetti animali sono stati approvati dal Comitato di cura degli animali a Erasmus Medical Center di Rotterdam (NL). Swine con pesi tra i 6 ei 80 kg è stato strumentato con successo utilizzando questo protocollo.
1. L'adattamento degli animali alle manipolazioni umana
2. Preparazione per la chirurgia
3. Chirurgia
Figura 1. Panoramica del Top Chirurgia pannello di sinistra. La zona sterile dell'animale, che deve essere rasata e si trova tra le righe bleu sterilizzato. Il sito di incisione è raffigurato come la linea tratteggiata rossa. In basso pannello di sinistra: Immagine di cateteri e sonde di flusso: pieno di liquido catetere (A), sonda di flusso polmonare all'aorta / compresa elastico (B), catetere venoso coronarico incluso 20 ago G (C) e la sonda flusso coronarico (D). Pannello superiore destro: Schema di posizionamento dei cateteri e sonde di flusso. MAP, pressione arteriosa media; Cor venoso, catetere venoso coronarico; LAP, lasciato pressione atriale; LVPpressione ventricolare sinistra; RVP, la pressione del ventricolo destro; PAP, pressione arteriosa polmonare; CO, gittata cardiaca; CBF, flusso coronarico. Pannello in basso a destra:. Tunneled cateteri in uscita dal fondello serrato con un punto e un nodo a circa 1 cm di distanza lungo la sutura Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
4. Tapis roulant Experiment (Figura 2)
Figura 2. Treadmill Experiment. Riquadro a sinistraLS: strumentato suina sul tapis roulant. cateteri piene di liquido sono collegati ai trasduttori di pressione, posti sul retro del suino. Pannello superiore destro: Panoramica del totale set-up sperimentale, tra cui tapis roulant, amplificatore e computer di registrazione. In basso pannello di destra: tipico esempio di dati emodinamici registrati. Da cima a fondo; pressione aortica (AoP, blu) e la pressione ventricolare sinistra (LVP, rosso); pressione atriale sinistra (LAP, blu) e la pressione ventricolare sinistra (rosso); pressione arteriosa polmonare (PAP, blu) e la pressione del ventricolo destro (RVP, rosso); flusso aortico / gittata cardiaca (AoF, blu); coronarica flusso sanguigno (CBF, rosso). Fate clic qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Esercizio fino a 5 km / h determinato un raddoppio della portata cardiaca da 4,3 ± 0,3 fino a 8,5 ± 0,7 L / min che è stato principalmente realizzato da un aumento della frequenza cardiaca da 137 ± 7 di 256 ± 8 battiti per minuto in combinazione con un piccolo aumento della gittata da 32 ± 2 a 36 ± 3 ml (Figura 3). L'aumento della gittata sistolica è stata facilitata da un aumento della contrattilità del ventricolo sinistro, come evidenziato da un aumento ma...
Il presente studio descrive l'intervento chirurgico per la strumentazione cronica di suini, nonché il protocollo per l'esercizio del suina strumentato su un tapis roulant motorizzato durante la misurazione emodinamica e prelievo di sangue per la misurazione del contenuto di ossigeno arterioso, venoso misto e sangue venoso coronarico.
I passaggi critici all'interno del protocollo
Ci sono diversi passaggi critici all'interno del protocollo che iniziano già durante la p...
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Questo studio è stato sostenuto da Paesi Bassi Heart Foundation concessione 2000T038 (a DJ Duncker) concessione 2000T042 (D. Merkus), Commissione Europea FP7-HEALTH-2010 concessione MEDIA-261.409 (a DJ Duncker e D. Merkus), Paesi Bassi Iniziativa ricerca cardiovascolare: Heart Foundation olandese, la Federazione olandese per Università Centri medici, l'Organizzazione olandese per la ricerca di salute e sviluppo e la Royal Netherlands Academy of Sciences CVON- ARENA cvon 2011-11 (a DJ Duncker), cvon-FEDRA CVON2012-08 (D. Merkus) e cvon-RECONNECT cvon 2014-11 (a DJ Duncker e D. Merkus), Sophia Foundation (di D. de Wijs-Meijler, D. Merkus e IKM Reiss).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
3-way stopcocks | B. Braun | 16496 | |
Perfusor lines PVC (DEHP-free) 150 cm/2.6 ml | B. Braun | 8722960 | Used for fluid filled catheters |
“python “ silicontubing | Rubber BV | 1757 ID 1 mm, OD 2 mm | Used for fluid filled catheters |
Sodium Chloride 0.9% | Baxter | TKF7124 | |
Glucose 10% | Baxter | WE0163 | |
Suction device | |||
Slim-Line electrosurgical pencil with 2 buttons | ERBE ELEKTROMEDIZIN GMBH | 20190-066 | |
Servo Ventilator SV900C | Siemens-Elema AB | ||
Laryngoscoop | Vererinary Technics Int. | 11.02.47 | |
Sterile surgical gloves | |||
tie-on surgical mask | 3M | 1818FS | |
surgical hat | Klinidrape | 621301 | |
Procedure pack | Molnlycke Health Care | 97027809 | Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc |
Droptears | Alcon | 288-28282-01 | |
Betadine scrub 75 mg/ml Povidone-iodine | Meda Pharma BV | RVG08939 | |
Betadine solution 100 mg/ml Povidone-iodine | Meda Pharma BV | RVG01331 | |
Cuffed Endotracheal tube | Emdamed | size depends on animal size | |
Breathing filter Hyrdo therm 3HME | Intersurgical | 1560000 | |
Laryngoscope Handle+ Miller blade size 4 | Kawe Germany | ||
Manual resuscitator- Combibag | Weinmann | 6515-12-313-5596 | |
Perivascular flow probe 3PS | Transonic | For coronary artery; Size 2.5 - 4 mm depending on animal size | |
Confidence flow probe | Transonic | For aorta/pulmonary artery, 16 - 20 mm; size depends on animal size | |
Venflon-Venisystem 20 G x 32 mm | BD | 393224 | For coronary venous catheter |
Blunt Needle 18 G | For coronary venous catheter | ||
Tygon Tubing | Rubber BV | 2802 ID 0.8 mm (1/32’’), OD 2.4 mm (3/32’’) | For coronary venous catheter |
Suction Handle 17 cm 6 6/8 " Coupland 18/8 martinit with tube connector | KLS Martin Group | 18-575-24 | |
Scalple blade | |||
Scalpel Handle 13.5 cm 5 3/8 " Stainless Steel solid | KLS Martin Group | 10-100-04 | |
Vascular Forceps 20.2 cm 8 " De Bakey Stainless Stee | KLS Martin Group | 24-388-20 | ± 14 cm |
Dressing Forceps 17 cm 6 6/8 " Cushing Stainless Steel | KLS Martin Group | 12-189-17 | ± 18 cm |
halsted-musquito straight 12.5 cm - 5" | Rudolf Medical | RU-3100-13 | ± 12 cm |
halsted-musquito curved 12.5 cm - 5" | Rudolf Medical | RU-3101-12 | ± 12 cm |
Dissecting and Ligature Forceps 13 cm 5 1/8 " Gemini Stainless Steel | KLS Martin Group | 13-451-13 | ± 12 cm |
Dissecting and Ligature Forceps 18.5 cm 7 2/8 " Schnidt Stainless Steel | KLS Martin Group | 13-363-18 | |
Rib Retractor Finochietto, Baby Aluminium - | KLS Martin Group | 24-162-01 | |
suture forceps Mayo-Hegar 3 mm 18 cm - 7" | Rudolf Medical | RU-6050-18 | |
Metchenbaum blunt curved 14.5 cm - 5(3/4)" | Rudolf Medical | RU-1311-14M | |
Retrector farabeuf 12 cm - 4 (3/4)" | Rudolf Medical | RU-4497-12 | |
Towel forceps schrädel curved 9cm - 3,5" | Rudolf Medical | RU-3550-09 | |
surgical scissors blunt 13 cm - 5" | Rudolf Medical | RU-1001-13 | |
Gauzes Cutisoft 10 x 10 cm 4-ply | BSN Medical | 45846-00 | |
Gauzes Cutisoft 5 x 5 cm 4-ply | BSN Medical | 45844-00 | |
Flowmeter -CM2 / SF2 - 2gas (O2 and Air) | UNO BV | 180000008 | |
Tec 7 Vaporizer | Datex-Ohmeda | ||
Acederm wound spay | Ecuphar NV | ||
Vaseline Album | Bufa | 165313 | |
silkam 3-0 Natural silk, non-absorbable | B. Braun | F 1134043 | sutures for placement of catheters |
silkam 2-0 Natural silk, non-absorbable | B. Braun | F 1134051 | sutures for muscular approximation |
dagrofil 3-0 Polyester, non-absorbable | B. Braun | C 0842478 | sutures for fluid fille catheters after tunneling |
Vicryl rapide 3-0, 1 x 45 cm FS2, V2930G | Daxtrio medische producten | 15560 | sutures for electrical catheters after tunneling |
Vitafil 6 USP | SMI | 6080 | Ties |
Syringes | 10 ml and 2.5 ml | ||
Heparin LEO (heparin sodium) | LEO Pharma A/S | ||
Zoletil | Virbac | tiletamine / zolazepam | |
Sedazine | AST farma | 108855 | xylazine |
Temgesic | RB Pharmaceuticals | 5429 | buprenorphine |
Tensogrip | BSN Medical | 71522-00 | elastic vest |
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