AEvD è stato sostenuto dagli olandesi Heart Foundation (DHF-2007B103). Gli autori desiderano ringraziare tutte le mamme ei bambini nei Amsterdam Born i bambini e per il loro sviluppo (ABCD) di studio, e l&#39;intero team di sviluppo e manutenzione del sistema di VU-AMS presso la Divisione per Strumentazione - il Dipartimento di Psicofisiologia (VU University, Amsterdam, Paesi Bassi).

1. Preparazione: Avvio <ol><li> Hai bisogno di: <ul><li> un dispositivo di registrazione ambulatoriale di VU-AMS5fs (compreso un cavo di interfaccia a raggi infrarossi che si collega alla porta seriale RS232 di un PC o ad una porta USB). </li><li> 7 elettrodi (abbiamo usato ConMed 1690-003). </li><li> 2 pagano batterie AA. </li><li> una scheda di memoria CompactFlash vuota (VU-AMS5fs è stato ampiamente testato con la scheda da 1 GB 80x CF di Transcend (TS1GCF80), ma altre schede CF dovrebbe funzionare ugualmente). </li><li> un computer portatile o un PC con lettore di schede flash e il software di gestione di analisi dei dati (DAMS) Suite. </li><li> un cronometro. </li><li> lettore musicale con le storie e le cuffie per bambini e un piccolo materasso d&#39;aria auto-gonfiabile sono opzionali. </li></ul></li><li> Controllare le impostazioni di ora e data sul PC portatile /, dal momento che questi vengono registrati come metadati sui file. Metta la scheda di memoria vuota e batterie cariche nel dispositivo VU-AMS (posizionamento di successo viene segnalato da un triple segnale acustico). Quando il dispositivo è in standby, la spia verde lampeggia due volte ogni dieci secondi. Questo indica che è pronto, ma non la registrazione. Ora collegate il dispositivo al computer utilizzando il cavo in dotazione e avviare il programma DAMS. Avviare la comunicazione con il dispositivo (selezionare &#39;dispositivo&#39; la scheda e scegliere la modalità di connessione del caso, cavo infrarossi o bluetooth). </li><li> Hanno il partecipante togliersi il / la sua usura superiore del corpo. Nei luoghi in cui verranno collocati gli elettrodi, pulire la pelle con l&#39;alcol-salviette, e posizionare i sette elettrodi sul petto e sulla schiena (Figura 1). Quindi collegare i cavi seguendo lo schema dei colori, e collegarli al dispositivo. </li><li> Verificare il tipo di batteria e indicazione della tensione della batteria (questo dovrebbe essere di circa 3,4 V per V alcaline e circa 2,4 per le batterie ricaricabili NiMH). Compila il campo di identificazione. Le frequenze di campionamento standard sono mostrati nella figura (figura 2). </li><li> Misurare la distanza bra i due elettrodi al torace in millimetri, e riempire questo fuori nel campo &#39;ICG-V distanza&#39;. Poi fare clic su &#39;Impostazioni invio&#39; per inviare le impostazioni correnti / ID del dispositivo. </li><li> Ora, l&#39;opzione &#39;online&#39; del programma dovrebbe essere utilizzato per visualizzare l&#39;ECG, Az (questa è la respirazione) e dz / dt (questa è l&#39;ICG). Il segnale Az riflette l&#39;impedenza di base attraverso il torace, che dopo opportune filtraggio può essere utilizzato per estrarre il segnale di respirazione con alta fedeltà 7. Il segnale dZ / dt è la Az differenziato nel tempo e riflette rapidi cambiamenti Az legati alla espulsione del sangue dal ventricolo all&#39;aorta. <ol><li> Un chiaro QRST-complesso dovrebbe essere rilevabile nel ECG. L&#39;onda R dovrebbe essere alto e dovrebbe essere il picco con la maggiore ampiezza (assoluto) in entrambe le direzioni. </li><li> L&#39;Az dovrebbe essere entro -0.5 e +0.5 Ω maggior parte del tempo e dZ / dt tra -1 e 1 Ω / sec. </li><li> Z 0 dovrebbe Always rimanere all&#39;interno di un range di 8 a 20 Ω. Questa variazione riflette il fatto che il segnale di impedenza torace dipende dalla distanza tra gli elettrodi di misura che è una funzione della statura del bambino, e la &#39;bagnatura&#39; della colonna torace racchiuso dalle elettrodi di misura, differenze nella composizione corporea (es. BMI) può influenzare l&#39;ampiezza del segnale dZ / dt (massa grassa contenuto di acqua inferiore muscolare). Le differenze individuali in assoluto 0 ampiezza Z si riflettono anche nel segnale di Az, ma questo non influisce sulla determinazione di intervalli di tempo sistolici, che sono di ampiezza-indipendente. </li><li> Il segnale Az dovrebbe riflettere la respirazione profonda del soggetto in modo chiaro (istruire il bambino a prendere un respiro profondo e lento espirare lentamente). </li><li> Nel ICG la tipica forma d&#39;onda verso l&#39;alto che riflette la fase di eiezione cardiaca deve essere chiaramente individuabile. Leggero movimento del soggetto non dovrebbe distorcere il segnale dZ / dt. Se questi criteri non sono soddisfatti, re-pulire la pelle e ri-collegare gli elettrodi fino a quando si ottengono segnali soddisfacenti. </li></ol></li><li> Quando si sono raggiunti buoni segnali, avviare la registrazione dei dati premendo il pulsante &#39;start&#39;. Si sente un bip riconoscendo l&#39;inizio della registrazione e la luce verde lampeggia una volta ogni tre secondi. La registrazione ha iniziato. Chiudere il programma di VU-DAMS. A questo punto è possibile scollegare il dispositivo dal cavo di interfaccia. </li></ol> 2. Il periodo di registrazione <ol><li> Una volta che la registrazione è iniziata, chiedere al bambino di sdraiarsi per la prima condizione sperimentale. Quando il bambino è in posizione supina (senza head-up tilt) per due minuti, è poco (&lt;2 s) Premere il piccolo pulsante nero sulla parte superiore del dispositivo. Premendo questo pulsante segna un evento speciale, e sarà in seguito aiuterà a identificare l&#39;inizio di questa condizione nei dati. </li><li> Dopo quattro minuti, premere nuovamente il pulsante dell&#39;evento. Questo segnala la fine del sdraiatacondizione. Ora abbiamo il bambino sedersi e ripetere la procedura per questa seconda condizione. Premere il pulsante, attendere quattro minuti e premere nuovamente il pulsante. I bambini vengono istruiti a riposare tranquillamente durante queste condizioni. </li><li> Per interrompere la misurazione, premere e tenere premuto il pulsante per almeno 3 sec. La spia lampeggia ogni 10 secondi per indicare che si è fermato ed è in &#39;stand by&#39; modalità. Una volta che il dispositivo si è fermato, si può staccare la spina cavo dal connettore ed i fili dagli elettrodi. </li><li> Rimuovere le batterie e il flash di forma scheda del dispositivo di VU-AMS e posizionare la scheda flash nell&#39;unità lettore. Spostare i file acquisiti in una determinata directory (tipicamente il nome della directory sarà identico al soggetto identificatore utilizzato nel campo di identificazione). </li></ol> 3. L&#39;elaborazione dei dati <ol><li> Aprendo i dati con programma VU-DAMS, i dati vengono convertiti automaticamente dal formato RAW (estensione. 5FS) &lt;/ Em&gt; per un nuovo formato (estensione. Amsdata). Questo è il file di dati che la VU-DAMS userà nei passi successivi. </li><li> Prima di estrarre l&#39;Inter batte serie temporali di intervallo dal segnale ECG. Selezionare l&#39;opzione Rileva scheda R-vette. Un algoritmo automatizzato in grado di rilevare tutti i R i picchi nel segnale ECG e selezionare (se presente) con periodi di bassissima qualità ECG per la rimozione. In alto a sinistra è indicato il numero di Blue (corretto), giallo (medio sospetto) o rosso (molto sospetto). Premendo il tasto &#39;.&#39; (DOT), il cursore si sposta alla prossima sospetto R-picco e l&#39;utente può eliminare o aggiungere i marcatori di onde R a mano. Si raccomanda che almeno tutti i battiti altamente sospette vengono controllati visivamente. </li><li> L&#39;obiettivo principale è quello di ottenere un valore medio per la frequenza cardiaca, il periodo preejection (PEP) e misure di aritmia sinusale respiratoria (RSA, HF, RMSSD) attraverso le condizioni sperimentali utilizzate. Quindi procedere indicando quali periodi i dati grezzi corrispondono aqueste condizioni. Questo processo è chiamato &#39;etichettatura dei dati&#39;. Selezionare la scheda Dati Etichetta. Due pannelli mostrano il segnale di frequenza cardiaca e segnale di movimento, rispettivamente, così come il tempo effettivo della registrazione. </li><li> Posizionare il cursore del mouse nella barra in alto dove dice &quot;clicca e trascina per aggiungere etichette&quot; a circa l&#39;ora di inizio della tua prima condizione e trascinare il mouse per il tempo della fine di quella condizione. Questi tempi sono o ottenuti da una traccia scritta di inizio e di fine (che è annotato durante la raccolta dei dati) oppure è possibile utilizzare marcatori di inizio e di arresto ottenuto dalla pressione del tasto all&#39;inizio e alla fine di ogni condizione, che sono la verticale linee che attraversano i grafici delle risorse umane e di movimento. </li><li> Ogni etichetta può essere assegnato un (unico) identificatore per segnalare una condizione particolare. Nel nostro caso abbiamo solo una categoria per le nostre etichette: condizione sperimentale. Questa categoria ha due valori: sdraiato e seduto. </li><li> VU-DAMS ha bisogno di essere messi al corrente della sperimentazioneTal disegno da un cosiddetto file di configurazione di etichetta (label.cfg). Questo è un file ASCII che può essere aperto con la maggior parte degli editor di testo e, per esempio, si presenta così: # Exp_condition 10 sdraiati 11 seduta </li><li> Inserendo il file label.cfg nella directory dei file. Amsdata, verrà caricato automaticamente dal programma VU-DAMS. Una volta che è stata fatta una etichetta, un pop up display apparirà con le categorie / valori elencati nel file label.cfg. Selezionare &#39;sdraiata&#39; per la prima etichetta e &#39;seduto&#39; per la seconda etichetta. </li><li> Dopo l&#39;etichettatura, selezionare la scheda &#39;scoring impedenza&#39; a segnare il PEP nel cardiogramma impedenza. Per ciascuna delle condizioni di un insieme mediata viene visualizzato dZ / dt forma d&#39;onda, tempo-locked all&#39;ECG R-picco. Un ensemble media ECG è presentato sotto il dZ / dt della forma d&#39;onda. Posizionare i quattro cursori verticali nelle posizioni corrette: ECG onde Q esordio (inizio attività elettrica), ICG B-punto (inizio della fase di espulsione), ICG dz / dt-min (velocità massima di espulsione), e ICG X-point (chiusura della valvola aortica - fine della fase di espulsione). </li><li> Quindi, selezionare la scheda &#39;Respirazione Scoring&#39; a segnare il picco-valle RSA utilizzando il respiratorio e segnali ECG. Automated respiro per respiro punteggio dell&#39;intervallo respiratorio e l&#39;intervallo di Interbeat durante l&#39;inspirazione e il più lungo intervallo Interbeat durante l&#39;espirazione può ora essere ispezionato. In genere l&#39;algoritmo di rilevamento automatico non dovrebbe classificare più del 15% dei respiri come deviante - altrimenti controllare il segnale di respirazione e ottimizzare i parametri dell&#39;algoritmo di rilevamento, se necessario. Linee guida per l&#39;ispezione visiva dei segnali ECG, ICG e la respirazione e PEP interattivo e segnando RSA possono essere trovati sul sito web VU-AMS, <a href="http://www.vu-ams.nl" target="_blank">www.vu-ams.nl</a> . </li></ol><ol start="10"><li> Infine, selezionare la scheda Informazioni Label. Una tabella con i risultati appare dopo il calcolo. Ogni riga rappresenta l&#39;average valore di una serie di parametri fisiologici (frequenza cardiaca, PEP, RSA, RR) per ogni periodo di tempo etichettati. La prima colonna contiene l&#39;identificatore oggetto (Label_ID). L&#39;ultima colonna indica i valori di tutte le categorie utilizzate durante etichettatura (qui solo una singola categoria &#39;condizione sperimentale&#39; con due valori, &#39;seduto&#39; e &#39;sdraiato&#39;). Poteri spettrali del dell&#39;intervallo volte serie Interbeat sono riportati solo per etichette con una lunghezza minima di 4 minuti (in caso contrario viene visualizzato il codice mancante). Il foglio di calcolo in questo display può essere esportato in formato ASCII o Excel per ulteriori analisi statistiche. </li></ol>

<ol>
	<li>de Geus, E. J., Willemsen, G. H., Klaver, C. H., van Doornen, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ambulatory+measurement+of+respiratory+sinus+arrhythmia+and+respiration+rate.">Ambulatory measurement of respiratory sinus arrhythmia and respiration rate.</a> Biol. Psychol. 41, 205-227 (1995).</li><li>Goedhart, A. D., van der, S. S., Houtveen, J. H., Willemsen, G., de Geus, E. J. <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+time+and+frequency+domain+measures+of+RSA+in+ambulatory+recordings.">Comparison of time and frequency domain measures of RSA in ambulatory recordings.</a> Psychophysiology. 44, 203-215 (2007).</li><li>Goedhart, A. D., Kupper, N., Willemsen, G., Boomsma, D. I., de Geus, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+stability+of+ambulatory+stroke+volume+and+cardiac+output+measured+by+impedance+cardiography.">Temporal stability of ambulatory stroke volume and cardiac output measured by impedance cardiography.</a> Biol. Psychol. 72, 110-117 (2006).</li><li>Riese, H., Groot, P. F. C., van den Berg, M., 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=Large-scale+ensemble+averaging+of+ambulatory+impedance+cardiograms.">Large-scale ensemble averaging of ambulatory impedance cardiograms.</a> Behavior Research Methods Instruments &amp; Computers. 35, 467-477 (2003).</li><li>Willemsen, G. H., de Geus, E. J., Klaver, C. H., van Doornen, L. J., Carroll, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ambulatory+monitoring+of+the+impedance+cardiogram.">Ambulatory monitoring of the impedance cardiogram.</a> Psychophysiology. 33, 184-193 (1996).</li><li>van Dijk, A. E., van Eijsden, M., Stronks, K., Gemke, R. J., Vrijkotte, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prenatal+stress+and+balance+of+the+child's+cardiac+autonomic+nervous+system+at+age+5-6+years.">Prenatal stress and balance of the child's cardiac autonomic nervous system at age 5-6 years.</a> PLoS ONE. 7, e30413 (2012).</li><li>Houtveen, J. H., de Groot, P. F., de Geus, E. J. <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+variation+in+posture+and+respiration+on+RSA+and+pre-ejection+period.">Effects of variation in posture and respiration on RSA and pre-ejection period.</a> Psychophysiology. 42, 713-719 (2005).</li><li>Goedhart, A. D., Willemsen, G., Houtveen, J. H., Boomsma, D. I., De Geus, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparing+low+frequency+heart+rate+variability+and+preejection+period:+two+sides+of+a+different+coin.">Comparing low frequency heart rate variability and preejection period: two sides of a different coin.</a> Psychophysiology. 45, 1086-1090 (2008).</li><li>van Dijk, A. E., van Eijsden, M., Stronks, K., Gemke, R. J., Vrijkotte, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardio-metabolic+risk+in+5-year-old+children+prenatally+exposed+to+maternal+psychosocial+stress:+the+ABCD+study.">Cardio-metabolic risk in 5-year-old children prenatally exposed to maternal psychosocial stress: the ABCD study.</a> BMC Public Health. 10, 251 (2010).</li><li>van Lien, R., Goedhart, A., Kupper, N., Boomsma, D., Willemsen, G., de Geus, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Underestimation+of+cardiac+vagal+control+in+regular+exercisers+by+24-hour+heart+rate+variability+recordings.">Underestimation of cardiac vagal control in regular exercisers by 24-hour heart rate variability recordings.</a> Int. J. Psychophysiol. 81, 169-176 (2011).</li></ol>

<p class="jove_content"&gt; Non abbiamo nulla da rivelare.</p

Abbiamo utilizzato un dispositivo di registrazione ambulatoriale di misurare cardiaco controllo autonomo a 3097 bambini, di età compresa tra i 5 ei 7 anni. Sette elettrodi sufficienti a misurare l&#39;ECG e ICG da cui la frequenza cardiaca, la variabilità della frequenza cardiaca e gli intervalli di tempo sistolici stati estratti. Variabilità della frequenza cardiaca nella banda di frequenza respiratoria (RSA) è un valido indicatore di attività parasimpatica cardiaca. L&#39;intervallo di tempo sistolico, PEP, riflettendo contrattilità cardiaca, è un valido indicatore di attività simpatica cardiaca. I valori medi ottenuti per le risorse umane, PEP e RSA, gli effetti dei cambiamenti di postura e le differenze tra ragazzi e ragazze sono stati in linea con quello che ci si aspetterebbe dalla letteratura. Poiché il monitoraggio ambulatoriale rimosso la necessità di valutazione in laboratorio le nostre registrazioni potevano essere fatte in varie sedi (ad esempio scuola, centro sportivo, museo della scienza), senza differenze di qualità di registrazione del segnale. Tuttavia, è diimportanza cruciale per standardizzare all&#39;interno o tra i confronti tematiche per la postura e carico fisico, come effetti postcarico e del precarico possono co-determinare la PEP senza modifiche cardiaco unità simpatico 7. Concludiamo che la registrazione ambulatoriale dell&#39;ECG e ICG in grandi campioni dei bambini è molto fattibile e proponiamo l&#39;attuale disegno di studio standardizzato come modello utile per le valutazioni future del controllo autonomico cardiaco nei bambini.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue Number</td>
			<td>Comments</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>VU-AMS5fs ambulatory recording device &amp; infrared interface cable</td>
			<td>VU University Amsterdam</td>
			<td>n/a</td>
			<td><a href="http://www.vu-ams.nl" target="_blank">http://www.vu-ams.nl</a></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Electrodes</td>
			<td>ConMed</td>
			<td>1690-003</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>AA-batteries</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>CompactFlash memory card</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Laptop/pc with flash card reader</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>VU-DAMS software suite</td>
			<td>VU University Amsterdam</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>free download, <a href="http://www.vu-ams.nl" target="_blank">http://www.vu-ams.nl</a></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Stopwatch</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Music player &amp; headphones</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>optional</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Self-inflatable air mattress</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>optional</td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

measuring cardiac autonomic nervous system (ans) activity in children

Il sistema nervoso autonomo (ANS) controlla le funzioni automatiche principalmente corporee che sono impegnate nella omeostasi, come il battito cardiaco, la digestione, la frequenza respiratoria, salivazione, sudorazione e la funzione renale. L&#39;ANS ha due rami principali: il sistema nervoso simpatico, preparando il corpo umano per l&#39;azione nei momenti di pericolo e stress, e il sistema nervoso parasimpatico, che regola lo stato di riposo del corpo. Attività ANS può essere misurata invasivo, per esempio mediante tecniche radiotracciante o registrazione microelettrodi su nervi superficiali, oppure può essere misurato in modo non invasivo mediante cambiamenti nella risposta di un organo come proxy per variazioni dell&#39;attività ANS, per esempio delle ghiandole sudoripare o cuore. Misurazioni invasive hanno la più alta validità ma sono molto poco fattibile in campioni di grandi dimensioni in cui le misure non invasive sono l&#39;approccio preferito. Effetti autonomici sul cuore possono essere attendibilmente quantificati dalla registrazionedell&#39;elettrocardiogramma (ECG) in combinazione con il cardiogramma impedenza (ICG), che rispecchia le variazioni dell&#39;impedenza torace in risposta alla respirazione e l&#39;espulsione del sangue dal ventricolo all&#39;aorta. Dalla respirazione e segnali ECG, sinusale respiratoria può essere estratto come misura di controllo parasimpatico cardiaco. Dal segnali eiezione ECG e, il periodo preejection può essere estratto come misura di controllo simpatico cardiaco. ECG e registrazione ICG è in gran parte fatta in laboratorio. Tuttavia, avendo il rapporto soggetti ad un laboratorio riduce notevolmente validità ecologica, non è sempre fattibile in grandi studi epidemiologici su larga scala, e può essere intimidatorio per i bambini piccoli. Un dispositivo ambulatoriale per ECG e ICG risolve contemporaneamente questi tre problemi. Qui vi presentiamo un disegno di studio per una valutazione minimamente invasiva e rapida del controllo autonomico cardiaco nei bambini, con un amb convalidatoulatory dispositivo 1-5, l&#39;Università sistema di monitoraggio ambulatoriale della VU (VU-AMS, Amsterdam, Paesi Bassi, <a href="http://www.vu-ams.nl" target="_blank">www.vu-ams.nl</a> ).

Negli Amsterdam Nato bambini e il loro studio di sviluppo, uno studio prospettico, di coorte longitudinale nascita olandese, il protocollo di misurazione è stato avviato nel 3097 i bambini 6. L&#39;approvazione è stata ottenuta dal Centro Comitato Accademico Medical Medical etico, il Centro Universitario Comitato Etico Medico VU Medical e il Comitato registrazione di Amsterdam. Tutte le madri partecipanti hanno dato il consenso informato scritto per sé e per i propri figli. Poiché i monitor sono leggeri e discreti, i bambini tollerato queste misurazioni molto bene. Non abbiamo dati sul tasso di rifiuto, ma l&#39;esperienza ci ha insegnato che solo pochi bambini resistito il posizionamento degli elettrodi e quindi ostruito ulteriore valutazione. Dei 3.097 immatricolazioni, 0,7% sono stati persi a causa di uno dei due guasti o smarrimento del file. Dei 3.074 immatricolazioni di sinistra, il 98,7% erano dei bambini che hanno completato l&#39;intero protocollo (n = 3.056). All&#39;interno di EAch dei periodi di tempo etichettati (originariamente abbiamo etichettati quattro periodi di tempo, ma in seguito sintetizzato questi per due), abbiamo riscontrato segnali ICG poco chiari, il che significa PEP non è stato possibile determinare. Ciò ha portato ad una perdita del 1,5% nel primo dei quattro periodi etichettati, 2,4% nel secondo, 2,8% nel terzo e del 4,1% nel quarto periodo. Dati completi su PEP in tutti i periodi di tempo era disponibile in 2.797 casi (91,5%, quindi la perdita di 8,5% a causa di segnali poco chiari ICG). I dati completi sulla frequenza cardiaca (HR), periodo di pre-espulsione (PEP) e aritmia sinusale respiratoria (RSA), così come il sesso e l&#39;età, era disponibile da 2.761 bambini, in questa fase finale, la perdita di dati 1.3% si è verificato, a causa di motivi sconosciuti. Nel complesso, 89,2% delle iscrizioni iniziate portato a dati completi soggetti. L&#39;età media dei bambini era 5,7 anni (SD 0.5, range interquartile 5.0:6.5), e il loro indice di massa corporea era 15,5 kg / m 2 (SD 1.5, range interquartile 13.9:17.2). I valori medi delle principali variabili di esito HR, PEP, e RSA are riportato nella tabella 1 e graficamente illustrato nella figura 3, separatamente per i ragazzi e le ragazze. HR (sia sdraiato e seduto) e PEP (solo seduta) erano più alti nelle ragazze che nei ragazzi (due posizioni). RSA è stato inferiore nelle ragazze che nei ragazzi (entrambi posture). I valori più elevati per HR nelle bambine rischiano di essere causato dal vago (parasimpatico) controllo cardiaco più basso. La loro simpatica controllo cardiaco non era diversa o addirittura inferiore a quello nei ragazzi (seduto). In entrambi i sessi, HR era maggiore quando si è seduti in crescita rispetto al sdraiato, mentre RSA era più bassa quando si siede su. Ciò riflette la minore controllo vagale quando si siede su. PEP è stato più breve sdraiati poi seduto. Questo effetto è stato anche come previsto, e riflette il risultato di processi opposti: attività simpatica inferiore (allunga PEP) sdraiati con un aumento del precarico (accorcia PEP) 7. <table border="1" class="jove_content_small" fo:keep-together.within-page = &quot;always&quot;&gt; <tbody><tr><td rowspan="3"></td><td colspan="6"> Ragazzi </td><td colspan="5"> Ragazze </td></tr><tr><td colspan="3"> Sdraiati </td><td colspan="3"> Seduto </td><td colspan="2"> Sdraiati </td><td colspan="3"> Seduto </td></tr><tr><td> Significare </td><td colspan="2"> SD </td><td> Significare </td><td> SD </td><td></td><td> Significare </td><td> SD </td><td> Significare </td><td> SD </td><td></td></tr><tr><td> Frequenza cardiaca (bpm) </td><td> 83.9 </td><td> 9.5 </td><td> * </td><td> 89.1 </td><td> 10 </td><td> * † </td><td> 86.9 </td><td> 10.1 </td><td> 92.4 </td><td> 10.4 </td><td> † </td></tr><tr><td> Periodo di pre-espulsione (msec) </td><td>76.9 </td><td> 11.8 </td><td></td><td> 78.5 </td><td> 12.2 </td><td> * † </td><td> 77.7 </td><td> 10.3 </td><td> 81 </td><td> 11,7 </td><td> † </td></tr><tr><td> Aritmia sinusale respiratoria (msec) </td><td> 127.0 </td><td> 60.4 </td><td> * </td><td> 115,7 </td><td> 55.8 </td><td> * † </td><td> 121,7 </td><td> 56.8 </td><td> 108,7 </td><td> 51.9 </td><td> † </td></tr></tbody></table> Tabella 1. Misure cardiache del sistema nervoso autonomo a ragazzi e ragazze, di postura sulla differenza di postura. P &lt;0.05 per un campione di T-test sulla differenza di sesso. † p &lt;0,05 per campioni appaiati T-test. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/50073/50073fig1.jpg" /> Figura 1. I sette elettrodi devono essere posizionati sul petto e sulla schiena del partecipante. Il primo elettrodo ECG (V-) è postod leggermente inferiore destra osso collarino 4 cm a destra dello sterno. Il secondo elettrodo ECG (+ V) è posto alla punta del cuore sopra la nona costola sul margine laterale sinistra del torace approssimativamente al livello del xiphodius Processus. Il terzo elettrodo ECG (GND) è un elettrodo di massa ed è posto sul lato destro, tra le due costole inferiori al lato destro dell&#39;addome. Il primo elettrodo di misura ICG (V 1) è posta all&#39;estremità superiore dello sterno, tra le punte delle ossa collare. Il secondo elettrodo di misura ICG è posto al complesso xifoideo dello sterno, dove si incontrano le costole. I due elettrodi di corrente sono posti sul retro: I-sul dorso sopra la vertebra cervicale C4, almeno 3 cm (1 in) di cui sopra l&#39;ICG misura elettrodo a V e I + tra le vertebre toraciche T8 e T9 sulla colonna vertebrale , almeno 3 cm (1 &quot;) al di sotto della ICG misura elettrodo V 2. L&#39;posizionamento degli elettrodi ICG tiene conto che la maggior parte del ventricolo sinistro driven cambio di impedenza toracica viene catturato dalla colonna tra soprasternale e la xiphoideus processus. <img alt="Figura 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50073/50073fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50073/50073fig2.jpg" /> Figura 2. Le impostazioni tipiche utilizzate per la registrazione come visualizzato dal software DAMS dopo il collegamento al dispositivo di VU-AMS5fs. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50073/50073fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per ingrandire la figura</a> . <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/50073/50073fig3.jpg" fo:content-width="3.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50073/50073fig3highres.jpg"/> Figura 3. Misure del sistema nervoso autonomo cardiaci nei ragazzi e ragazze, da postura. * Indica p &lt;0,05 per un campione T-test sulla differenza di sesso. # Indicap &lt;0,05 per campioni appaiati T-test sulla differenza di postura.

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Measuring Cardiac Autonomic Nervous System ANS Activity in Children

Misurazione delle attività del sistema nervoso autonomo di solito confini del ricercatore e partecipante al laboratorio, che possono fornire un ambiente intimidatorio ai bambini. L&#39;Università Sistema di Monitoraggio Ambulatoriale VU (VU-AMS) dispositivo in grado di registrare cardiaco controllo autonomo in ogni ambiente. Il VU-AMS si è dimostrato molto suscettibili di sperimentazione nei bambini.

Misurazione cardiaca Sistema Nervoso Autonomo (SNA) Attività nei bambini

The autonomic nervous system (ANS) controls mainly automatic bodily functions that are engaged in homeostasis, like heart rate, digestion, respiratory ...

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Measuring Cardiac Autonomic Nervous System (ANS) Activity in Children

20.6K Views.  Academic Medical Center - University of Amsterdam. Misurazione delle attività del sistema nervoso autonomo di solito confini del ricercatore e partecipante al laboratorio, che possono fornire un ambiente intimidatorio ai bambini. L'Università Sistema di Monitoraggio Ambulatoriale VU (VU-AMS) dispositivo in grado di registrare cardiaco controllo autonomo in ogni ambiente. Il VU-AMS si è dimostrato molto suscettibili di sperimentazione nei bambini.

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Quantitative Autonomic Testing

Disorders associated with dysfunction of autonomic nervous system are quite common yet frequently unrecognized. Quantitative autonomic testing can be invaluable tool for evaluation of these disorders, both in clinic and research. There are number of autonomic tests, however, only few were validated clinically or are quantitative. Here, fully quantitative and clinically validated protocol for testing of autonomic functions is presented. As a bare minimum the clinical autonomic laboratory should have a tilt table, ECG monitor, continuous noninvasive blood pressure monitor, respiratory monitor and a mean for evaluation of sudomotor domain. The software for recording and evaluation of autonomic tests is critical for correct evaluation of data. The presented protocol evaluates 3 major autonomic domains: cardiovagal, adrenergic and sudomotor. The tests include deep breathing, Valsalva maneuver, head-up tilt, and quantitative sudomotor axon test (QSART). The severity and distribution of dysautonomia is quantitated using Composite Autonomic Severity Scores (CASS). Detailed protocol is provided highlighting essential aspects of testing with emphasis on proper data acquisition, obtaining the relevant parameters and unbiased evaluation of autonomic signals. The normative data and CASS algorithm for interpretation of results are provided as well.

Standardized, comprehensive and fully quantitative testing of autonomic functions is described. The autonomic tests consist of evaluation of all three major autonomic domains including cardiovagal, adrenergic and sudomotor. The severity and distribution of dysautonomia is quantitated using Composite Autonomic Severity Scores.

Quantitativa test autonomici

Disorders associated with dysfunction of autonomic nervous system are quite common yet frequently unrecognized. Quantitative autonomic testing can be ...

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Medicina

Measuring Cardiac Autonomic Nervous System (ANS) Activity in Toddlers - Resting and Developmental Challenges

The autonomic nervous system (ANS) consists of two branches, the parasympathetic and sympathetic nervous systems, and controls the function of internal organs (e.g., heart rate, respiration, digestion) and responds to everyday and adverse experiences 1. ANS measures in children have been found to be related to behavior problems, emotion regulation, and health 2-7. Therefore, understanding the factors that affect ANS development during early childhood is important. Both branches of the ANS affect young children&#8217;s cardiovascular responses to stimuli and have been measured noninvasively, via external monitoring equipment, using valid and reliable measures of physiological change 8-11. However, there are few studies of very young children with simultaneous measures of the parasympathetic and sympathetic nervous systems, which limits understanding of the integrated functioning of the two systems. In addition, the majority of existing studies of young children report on infants&#8217; resting ANS measures or their reactivity to commonly used mother-child interaction paradigms, and less is known about ANS reactivity to other challenging conditions. We present a study design and standardized protocol for a non-invasive and rapid assessment of cardiac autonomic control in 18 month old children. We describe methods for continuous monitoring of the parasympathetic and sympathetic branches of the ANS under resting and challenge conditions during a home or laboratory visit and provide descriptive findings from our sample of 140 ethnically diverse toddlers using validated equipment and scoring software. Results revealed that this protocol can produce a range of&#160;physiological responses to both resting and developmentally challenging conditions, as indicated by changes in heart rate and indices of parasympathetic and sympathetic activity. Individuals demonstrated&#160;variability in resting levels, responses to challenges, and challenge reactivity, which provides additional evidence that this protocol is useful for the examination of ANS individual differences for toddlers.

Measuring Cardiac Autonomic Nervous System ANS Activity in Toddlers - Resting and Developmental Challenges

We describe the methods for continuous monitoring of the autonomic nervous system under resting and challenge conditions with 18 month old children. Results revealed that this protocol can produce meaningful physiological responses in both branches of the autonomic nervous system and elicit significant individual variability in patterns of responses.

Misurazione cardiaca Sistema Nervoso Autonomo (ANS) Attività in Toddlers - Riposo e di sviluppo sfide

The autonomic nervous system (ANS) consists of two branches, the parasympathetic and sympathetic nervous systems, and controls the function of internal ...

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction (NeMO) in Female Small Rodents

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal model to investigate bladder remodeling in pBOO are female rodents undergoing partial obstruction at the proximal urethra. Variability in the degree of obstruction and animal mortality are major concerns with proximal obstruction. Furthermore, dissecting around the proximal urethra and bladder neck jeopardizes bladder innervation.
We developed a nerve-sparing mid-urethral obstruction (NeMO) model for pBOO avoiding the disadvantages of the traditional model. We approached the urethra just inferior to the pubic symphysis, which obviated the need for laparotomy as well as for dissection in this area; also, the striated urethral sphincter remained untouched. We performed NeMO in female Sprague-Dawley rats (12 obstructions, 6 sham animals) as well as in female C57/bl6 mice (20 obstructions, 18 sham animals). After two weeks, we evaluated bladder function, bladder mass, and body mass.
We had no mortalities among obstructed- or sham-operated female rats; as described for the traditional proximal pBOO-method, we tied the suture around the proximal urethra and a temporarily placed 0.9 mm metal rod. NeMO induced an 85% increase in bladder mass after two weeks, average residual urine volume was 0.4 mL in partially obstructed rats while only 0.03 mL in sham animals. In mice, we tested 3 sizes of cannulas that we placed along the urethra when tying the suture. We found that using a 27-gauge cannula resulted in over 50% animal mortality; placing the 25-gauge cannula did not yield the desired response in increasing bladder mass; utilizing a 26-gauge cannula yielded favorable results with minimal animal mortality (1/8) yet a significant 2-fold increase in bladder mass.

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction NeMO in Female Small Rodents

Traditional modeling of partial bladder outlet obstruction in rodents is fraught with animal mortality. A denervation injury from dissection around the proximal urethra and bladder neck is also of major concern. We developed and evaluated a safe and reliable mid-urethral obstruction model, avoiding the shortcomings of the traditional model.

Nerve-sparing Mid-ostruzione uretrale (Nemo) nel femminile piccoli roditori

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal ...

A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System

The regrowth capacity of damaged neurons governs neuroregeneration and functional recovery after nervous system trauma. Over the past few decades, various intrinsic and extrinsic inhibitory factors involved in the restriction of axon regeneration have been identified. However, simply removing these inhibitory cues is insufficient for successful regeneration, indicating the existence of additional regulatory machinery. Drosophila melanogaster, the fruit fly, shares evolutionarily conserved genes and signaling pathways with vertebrates, including humans. Combining the powerful genetic toolbox of flies with two-photon laser axotomy/dendriotomy, we describe here the Drosophila sensory neuron &#8211; dendritic arborization (da) neuron injury model as a platform for systematically screening for novel regeneration regulators. Briefly, this paradigm includes a) the preparation of larvae, b) lesion induction to dendrite(s) or axon(s) using a two-photon laser, c) live confocal imaging post-injury and d) data analysis. Our model enables highly reproducible injury of single labeled neurons, axons, and dendrites of well-defined neuronal subtypes, in both the peripheral and central nervous system.

A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System

Here, we present a protocol using the Drosophila sensory neuron - dendritic arborization (da) neuron injury model, which combines in vivo live imaging, two-photon laser axotomy/dendriotomy, and the powerful fly genetic toolbox, as a platform for screening potential promoters and inhibitors of neuroregeneration.

Un modello di ferita Drosophila In Vivo per lo studio della neurorigenerazione la periferica e del sistema nervoso centrale

The regrowth capacity of damaged neurons governs neuroregeneration and functional recovery after nervous system trauma. Over the past few decades, various ...

Impact of Intracardiac Neurons on Cardiac Electrophysiology and Arrhythmogenesis in an Ex Vivo Langendorff System

Since its invention in the late 19th century, the Langendorff ex vivo heart perfusion system continues to be a relevant tool for studying a broad spectrum of physiological, biochemical, morphological, and pharmacological parameters in centrally denervated hearts. Here, we describe a setup for the modulation of the intracardiac autonomic nervous system and the assessment of its influence on basic electrophysiology, arrhythmogenesis, and cyclic adenosine monophosphate (cAMP) dynamics. The intracardiac autonomic nervous system is modulated by the mechanical dissection of atrial fat pads-in which murine ganglia are located mainly&#8212;or by the usage of global as well as targeted pharmacological interventions. An octapolar electrophysiological catheter is introduced into the right atrium and the right ventricle, and epicardial-placed multi-electrode arrays (MEA) for high-resolution mapping are used to determine cardiac electrophysiology and arrhythmogenesis. F&#246;rster resonance energy transfer (FRET) imaging is performed for the real-time monitoring of cAMP levels in different cardiac regions. Neuromorphology is studied by means of antibody-based staining of whole hearts using neuronal markers to guide the identification and modulation of specific targets of the intracardiac autonomic nervous system in the performed studies. The ex vivo Langendorff setup allows for a high number of reproducible experiments in a short time. Nevertheless, the partly open nature of the setup (e.g., during MEA measurements) makes constant temperature control difficult and should be kept to a minimum. This described method makes it possible to analyze and modulate the intracardiac autonomic nervous system in decentralized hearts.

Impact of Intracardiac Neurons on Cardiac Electrophysiology and Arrhythmogenesis in an Ex Vivo Langendorff System

Here, we present a protocol for the modulation of the intracardiac autonomic nervous system and the assessment of its influence on basic electrophysiology, arrhythmogenesis, and cAMP dynamics using an ex vivo Langendorff setup.

Impatto dei neuroni intracardiaci elettrofisiologia cardiaca e aritmogenesi in un sistema di Langendorff Ex Vivo

Since its invention in the late 19th century, the Langendorff ex vivo heart perfusion system continues to be a relevant tool for studying a broad spectrum ...

A Flow Cytometry-based Assay for Measuring Mitochondrial Membrane Potential in Cardiac Myocytes After Hypoxia/Reoxygenation

Timely and efficient reperfusion of the occluded coronary artery is the best strategy for decreasing myocardial infarct size in patients with a ST-segment elevated myocardial infarction. However, reperfusion per se can result in further cardiomyocyte death, a phenomenon known as reperfusion injury. The opening of the mitochondrial permeability transition pore (mPTP), with the decrease of the mitochondrial membrane potential (MMP), or mitochondrial depolarization, is universally recognized as the final step of reperfusion injury and is responsible for mitochondrial and cardiomyocyte death. JC-1 is a lipophilic cationic dye that accumulates in mitochondria depending on the value of MMP. The higher the MMP is, the more JC-1 accumulates in the mitochondria. The increasing amounts of JC-1 in mitochondria can be reflected by a fluorescence emission shift from green (~530 nm) to red (~590 nm). Therefore, the reduction of the red/green fluorescence intensity ratio can indicate the depolarization of mitochondria. Here, we take advantage of JC-1 to measure MMP, or the opening of mPTP in human cardiac myocytes after hypoxia/reoxygenation, detected by flow cytometry.

Here, we present a protocol that uses JC-1 dye to assess the mitochondrial membrane potential of cells after being exposed to hypoxia/reoxygenation with or without a protective agent.

Un'analisi basata su citometria a flusso per misurare il potenziale di membrana mitocondriale in miociti cardiaci dopo ipossia/riossigenazione

Timely and efficient reperfusion of the occluded coronary artery is the best strategy for decreasing myocardial infarct size in patients with a ST-segment ...

Semi-Minimal Invasive Method to Induce Myocardial Infarction in Rats and the Assessment of Cardiac Function by an Isolated Working Heart System

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily and highly reproducible MI induction procedure is required to obtain further insight and better understanding of the underlying pathological changes. This procedure can also be used to evaluate the effects or potency of new and promising treatments (as drugs or interventions) in acute MI, subsequent remodeling and heart failure (HF). After intubation and pre-operative preparation of the animal, an anesthetic protocol with isoflurane was performed, and the surgical procedure was conducted&#160;quickly. Using a minimally invasive approach, the left anterior descending artery (LAD) was located and occluded by a ligature. The occlusion can be performed acutely for subsequent reperfusion (ischemia/reperfusion injury). Alternatively, the vessel can be ligated permanently to investigate the development of chronic MI, remodeling or HF. Despite common pitfalls, the drop-out rates are minimal. Various treatments such as remote ischemic conditioning can be examined for their cardioprotective potential pre-, peri- and post-operatively. The post-operative recovery was quick as the anesthesia was precisely controlled and the duration of the operation was short. Post-operative analgesia was administered for three days. The minimally invasive procedure reduces the risk of infection and inflammation. Furthermore, it facilitates rapid recovery. The &#8220;working heart&#8221; measurements were performed ex vivo and enabled precise control of preload, afterload and flow. This procedure requires specific equipment and training for adequate performance. This manuscript provides a detailed step-by-step introduction for conducting these measurements.

This article presents an efficient method to perform myocardial ischemia and subsequent chronic reperfusion in rats using a minimally invasive approach. In addition, left ventricular hemodynamic function of rats is assessed by echocardiography and isolated working heart methods.&#160;

Metodo semi-minimo invasivo per indurre l'infarto miocardico nei ratti e la valutazione della funzione cardiaca da parte di un sistema cardiaco funzionante isolato

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily ...

How to Administer Near-Infrared Spectroscopy in Critically ill Neonates, Infants, and Children

Near infrared spectroscopy (NIRS) calculates regional tissue oxygenation (rSO2) using the different absorption spectra of oxygenated and deoxygenated hemoglobin molecules. A probe placed on the skin emits light that is absorbed, scattered, and reflected by the underlying tissue. Detectors in the probe sense the amount of reflected light: this reflects the organ-specific ratio of oxygen supply and consumption - independent of pulsatile flow. Modern devices enable the simultaneous monitoring at different body sites. A rise or dip in the rSO2 curve visualizes changes in oxygen supply or demand before vital signs indicate them. The evolution of rSO2 values in relation to the starting point is more important for interpretation than are absolute values.
A routine clinical application of NIRS is the surveillance of somatic and cerebral oxygenation during and after cardiac surgery. It is also administered in preterm infants at risk for necrotizing enterocolitis, newborns with hypoxic ischemic encephalopathy and a potential risk of impaired tissue oxygenation. In the future, NIRS could be increasingly used in multimodal neuromonitoring, or applied to monitor patients with other conditions (e.g., after resuscitation or traumatic brain injury).

This protocol is designed to assist clinicians to measure regional tissue oxygenation at different body sites in infants and children. It can be used in situations where tissue oxygenation is potentially compromised, particularly during cardiopulmonary bypass, when using non-pulsatile cardiac-assist devices, and in critically ill neonates, infants and children.

Come somministrare la spettroscopia del vicino infrarosso in neonati, neonati e bambini gravemente malati

Near infrared spectroscopy (NIRS) calculates regional tissue oxygenation (rSO2) using the different absorption spectra of oxygenated and deoxygenated ...

Human Fetal Blood Flow Quantification with Magnetic Resonance Imaging and Motion Compensation

Magnetic resonance imaging (MRI) is an important tool for the clinical assessment of cardiovascular morphology and heart function. It is also the recognized standard-of-care for blood flow quantification based on phase contrast MRI. While such measurement of blood flow has been possible in adults for decades, methods to extend this capability to fetal blood flow have only recently been developed.
Fetal blood flow quantification in major vessels is important for monitoring fetal pathologies such as congenital heart disease (CHD) and fetal growth restriction (FGR). CHD causes alterations in the cardiac structure and vasculature that change the course of blood in the fetus. In FGR, the path of blood flow is altered through the dilation of shunts such that the oxygenated blood supply to the brain is increased. Blood flow quantification enables assessment of the severity of the fetal pathology, which in turn allows for suitable&#160;in utero&#160;patient management and planning for postnatal care.
The primary challenges of applying phase contrast MRI to the human fetus include small blood vessel size, high fetal heart rate, potential MRI data corruption due to maternal respiration, unpredictable fetal movements, and lack of conventional cardiac gating methods to synchronize data acquisition. Here, we describe recent technical developments from our lab that have enabled the quantification of fetal blood flow using phase contrast MRI, including advances in accelerated imaging, motion compensation, and cardiac gating.

Here we present a protocol for measuring fetal blood flow rapidly with MRI and retrospectively performing motion correction and cardiac gating.

Quantificazione del flusso sanguigno fetale umano con risonanza magnetica e compensazione del movimento

Magnetic resonance imaging (MRI) is an important tool for the clinical assessment of cardiovascular morphology and heart function. It is also the ...

In vitro Assessment of Cardiac Reprogramming by Measuring Cardiac Specific Calcium Flux with a GCaMP3 Reporter

Cardiac reprogramming has become a potentially promising therapy to repair a damaged heart. By introducing multiple transcription factors, including Mef2c, Gata4, Tbx5 (MGT), fibroblasts can be reprogrammed into induced cardiomyocytes (iCMs). These iCMs, when generated in situ in an infarcted heart, integrate electrically and mechanically with the surrounding myocardium, leading to a reduction in scar size and an improvement in heart function. Because of the relatively low reprogramming efficiency, purity, and quality of the iCMs, characterization of iCMs remains a challenge. The currently used methods in this field, including flow cytometry, immunocytochemistry, and qPCR, mainly focus on cardiac-specific gene and protein expression but not on the functional maturation of iCMs. Triggered by action potentials, the opening of voltage-gated calcium channels in cardiomyocytes leads to a rapid influx of calcium into the cell. Therefore, quantifying the rate of calcium influx is a promising method to evaluate cardiomyocyte function. Here, the protocol introduces a method to evaluate iCM function by calcium (Ca2+) flux. An &#945;MHC-Cre/Rosa26A-Flox-Stop-Flox-GCaMP3 mouse strain was established by crossing Tg(Myh6-cre)1Jmk/J (referred to as Myh6-Cre below) with Gt(ROSA)26Sortm38(CAG-GCaMP3)Hze/J (referred to as Rosa26A-Flox-Stop-Flox-GCaMP3 below) mice. Neonatal cardiac fibroblasts (NCFs) from P0-P2 neonatal mice were isolated and cultured in vitro, and a polycistronic construction of MGT was introduced to NCFs, which led to their reprogramming to iCMs. Because only successfully reprogrammed iCMs will express GCaMP3 reporter, the functional maturation of iCMs can be visually assessed by Ca2+ flux with fluorescence microscopy. Compared with un-reprogrammed NCFs, NCF-iCMs showed significant calcium transient flux and spontaneous contraction, similar to CMs. This protocol describes in detail the mouse strain establishment, isolation and selection of neonatal mice hearts, NCF isolation, production of retrovirus for cardiac reprogramming, iCM induction, the evaluation of iCM Ca2+ flux using our reporter line, and related statistical analysis and data presentation. It is expected that the methods described here will provide a valuable platform to assess the functional maturation of iCMs for cardiac reprogramming studies.

We describe here, the establishment and application of an Tg(Myh6-cre)1Jmk/J /Gt(ROSA)26Sortm38(CAG-GCaMP3)Hze/J (referred to as &#945;MHC-Cre/Rosa26A-Flox-Stop-Flox-GCaMP3 below) mouse reporter line for cardiac reprogramming assessment. Neonatal cardiac fibroblasts (NCFs) isolated from the mouse strain are converted into induced cardiomyocytes (iCMs), allowing for convenient and efficient evaluation of reprogramming efficiency and functional maturation of iCMs via calcium (Ca2+) flux.

Valutazione in vitro della riprogrammazione cardiaca mediante misurazione del flusso di calcio specifico cardiaco con un GCaMP3 Reporter

Cardiac reprogramming has become a potentially promising therapy to repair a damaged heart. By introducing multiple transcription factors, including ...