This research was supported by National Heart, Lung, and Blood Institute Grant HL-093113.

1. Oscillatory Lower Body Pressão Negativa (OLBNP) <ol><li> Preparação do Equipamento <ol><li> Eletrocardiograma II (ECG): Fixar os três (ou mais) eletrodos torso do sujeito para o monitoramento da frequência cardíaca durante o estudo. </li><li> Neoprene saia: Use uma saia neoprene feito à medida que sela o assunto em parte inferior do corpo da câmara de pressão negativa até a crista ilíaca. Coloque-o em torno do peito do sujeito antes de serem colocados em decúbito dorsal no tanque e garantir que o sinal ECG ainda é adequada. Certifique-se de que ele é confortável, mas não tão apertado como para restringir a respiração. </li><li> Lower Body Câmara Pressão Negativa: Tenha o supino assunto deitar na cama e manobrar a câmara LBNP debaixo deles. Se a câmara LBNP tem um assento de bicicleta ajustável (para minimizar artefato movimento sem contrariar o efeito da sucção), certifique-se o sujeito está confortavelmente sentado em cima dele. Use uma custom made Plexiglas espaçador corte para wa do sujeitotamanho ist para ajudar a selar a câmara. Selar a saia neoprene em torno da câmara LBNP com fita adesiva. </li><li> Pressão LBNP Câmara: Conecte a câmara LBNP a um transdutor de pressão padrão. Calibrar o transdutor de pressão para mmHg. </li><li> Repita Ciclo Temporizador Anexado a válvula mecânica: Fixe o costume construído válvula mecânica e temporizador ciclo de repetição para a câmara LBNP. NOTA: Um relê atraso de tempo ligado a dois motores que controlam uma válvula mecânica é usada para alternar entre a pressão negativa e a pressão ambiente. As substituições do relé de atraso de tempo para os motores de tensão em intervalos fixos para abrir e fechar uma válvula entre a câmara e o vácuo. Isso cria uma onda de pressão da câmara LBNP que é onda aproximadamente em formato quadrado. Ajuste o tempo de ciclo para a frequência OLBNP desejado. </li><li> Transformer variável e Vácuo: Anexar um aspirador de pó doméstico comum para a válvula mecânica. Ligue o vácuo em um transformador variável que permite que a tensão para ovácuo a ser controlada. Ligar o aspirador e ajustar o transformador variável até que a pressão LBNP alvo (por exemplo, 30 mm Hg) é alcançado. </li><li> Arterial Pressão Arterial: Anexar medidores de pressão arterial fotoplestimográfico não-invasivos (por exemplo, Portapres, Finapres) para o dedo (s) de um lado. Garantir a precisão pela comparação de pressão a pressões oscilométrica da artéria braquial do braço oposto. </li><li> 2 MHz Doppler transcraniano e Probe Fixation Dispositivo <ol><li> Use uma sonda Doppler de onda de pulso 2 MHz para insonate o segmento M1 da artéria cerebral média no templo (ou seja, a janela transtemporal). </li><li> Alter ângulo sonda, profundidade insonação (~ 55 mm), o ganho, a potência de transmissão e para maximizar a intensidade espectral do sinal. </li><li> Fixar a sonda Doppler no local usando um dispositivo de fixação que não tem de volta (isto é, não uma cabeça), de modo que o movimento não artefacto é introduzido o sinal como o movimento voluntários com oscilações de pressão negativa. NOTA:. O fluxo sangüíneo cerebral pode ser medido de forma unilateral ou bilateral, mas não houve diferença na auto-regulação cerebral é esperado entre os hemisférios, a menos que uma lesão localizada, como acidente vascular cerebral ou lesão cerebral traumática está presente 20 </li></ol></li><li> Expirado CO 2: Usar uma cânula nasal ligada a um infravermelho analisador de CO 2 para monitorar CO2 expirado e instruir o assunto para respirar apenas pelo nariz. Dado o efeito profundo arterial CO 2 tem sobre o fluxo sangüíneo cerebral, 21 monitor de CO 2 ao longo de cada estudo. </li></ol></li><li> Aquisição de Dados <ol><li> Configure o analógico para conversão digital da pressão arterial, o fluxo sanguíneo cerebral, pressão da câmara LBNP, e expirou CO 2 para adquirir, em um mínimo de 50 Hz por canal. Adquirir ECG em 1 kHz. NOTA: Enquanto subsequentes análise lida com informações de frequência muito menor (≤0.07 Hz), que é critical para monitorar a qualidade dos sinais de aquisição, durante um estudo. Uma taxa de amostragem de 50 Hz irá permitir a visualização exacta da pressão sanguínea e fluxo de sangue cerebral para a detecção de artefato. </li></ol></li><li> Oscilatório Protocolo LBNP <ol><li> Ligue vácuo e assegurar a pressão do tanque é estável a -30 mmHg. </li><li> Set temporizador ciclo de repetição a 33 seg para 0,03 Hz OLBNP. </li><li> Ajuste sonda Doppler (s) para assegurar sinal ideal. </li><li> Aquisição de dados por pelo menos 15 ciclos (500 seg a 0,03 Hz) para garantir a confiança suficiente nas estimativas de PPR. Se o tempo permitir, recolher mais dados do que isso, pois vai melhorar ainda mais a relação sinal-ruído. </li><li> Repita os passos acima para todas as freqüências entre 0,03 Hz-0,08 Hz, alterando a duração do temporizador ciclo de repetição. NOTA: Aplicar freqüências em ordem, mas pode variar aleatoriamente o número de partidas entre os sujeitos. </li></ol></li></ol> 2. Projeção Perseguição Regressão (PPR) <ol><li> O pré-processamento de dados <ol><li> Decimation e Low-pass Filtering <ol><li> Abra Matlab. Digite o comando &quot;de dados = resample (dados, 1, SR / 5)&quot; (onde SR é a taxa de amostragem original) para dizimar a pressão arterial e fluxo sanguíneo cerebral de 5 Hz. NOTA: Opcionalmente, filtro passa-baixa (19 th ordem Tipo Chebyshev II) com um ponto de corte de 0,4 Hz. A filtragem é redundante, dado o processamento subseqüente, mas cria formas de onda média que não dependem de detecção de pico da pressão arterial, por vezes barulhento e sinais de fluxo sanguíneo cerebral. </li></ol></li><li> Remoção de Artefatos <ol><li> Usando as formas de onda não dizimadas originais como um guia, remova quaisquer seções dos sinais com artefatos e linearmente interpolação. Se estas secções são responsáveis ​​por mais de 10% do período de registo, o registo descartar inteiramente. NOTA: Neste ponto, as formas de onda são adequadamente processada para abordagens lineares tradicionais, tais como análise de função de transferência.</li></ol></li><li> Banda pass-Filtering <ol><li> Em Matlab, digite: [B, A] = cheby1 (1,1, [F - F 0,005 + 0,005] / / 2) (SRD) data = filtfilt (B, A, Eliminar tendência (dados, &quot;linear&quot;) para unir- -pass filtrar a pressão e fluxo em uma banda Hz ± 0,005 (1 a ordem Chebyshev do tipo I com 1 dB de passagem de banda ripple) em torno da freqüência de OLBNP (Figura 2), onde F é a freqüência OLBNP dominante, SRD é a amostragem dizimados taxa (5 Hz após a etapa 2.1.1), e &quot;dados&quot; é o sinal dizimada (pressão arterial ou de fluxo). NOTA: Este minimiza a interferência potencial e aumenta a relação sinal-para-ruído na análise subsequente de PPR. Embora a flutuação da pressão arterial dominante ocorre com a frequência de oscilação de pressão negativa inferior do corpo, um ruído aleatório nos sinais podem interferir com a derivação das relações pressão fluxo. Resultados sem filtragem passa-banda vai ser qualitativamente semelhante, mas a percentagem de variância explained (isto é, R 2) será inferior 19. </li></ol></li></ol></li><li> Projeção Perseguição Regression Estimation NOTA: Usando a função built-in &#39;ppr&#39; em R linguagem e ambiente para Statistical Computing, e / ou através de funções de escrita sob encomenda em outras plataformas, gerar uma única função cume (M = 1) para a relação fluxo arterial pressão cerebral . <ol><li> Em Matlab, digite o comando &quot;CVLabPPR (pressão, vazão)&quot;. Digite o ID de Estudo como XXXYYY, onde XXX é o código de estudo de 3 letras e YYY é os três caracteres numéricos para assunto ID. Digite a data de Estudo no seguinte formato: AAAA-MM-DD. Digite a medida numérica # (por exemplo, &quot;1&quot; para o dia 1). </li><li> Digite o APM (FP entrar para Finapress ou AL para a arte-line). Digite o Vessel (MCA, ACA, ou PCA). Digite &quot;y&quot; ou &quot;n&quot; para a pergunta &quot;Você tem medições MCA certas?&quot; Enter &quot;y &amp;# 8221; ou &quot;n&quot; para a pergunta &quot;Você não deixaram medições MCA?&quot; Nota: <img alt="Equação 1" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/51082/51082eq1.jpg" width="300" /> Para cada entrada (x t - pressão arterial) e de saída (y t - fluxo sanguíneo cerebral) uma função de transferência auto-regressivo linear (Eq 1. - o termo entre parênteses) é passada através de funções do kernel não paramétricos (k m; chamado &#39;cume funções &#39;) que são determinadas através da minimização do erro quadrático médio. Regressão busca de projecção pode incluir mais do que uma função de cumeeira (isto é, M&gt; 1). No entanto, embora ele reduzirá o erro quadrático médio, que podem obscurecer a interpretação de funções cume devido a possíveis interacções entre eles. Como o objetivo principal é a obtenção de uma relação entre a pressão arterial e do fluxo sanguíneo cerebral que can deve ser interpretado fisiologicamente, PPR deve ser limitada a uma única função cume (M = 1). </li><li> Piecewise Linear Parametrização. Parametrizar a função cume como uma função linear por partes para análise estatística subsequente (Figura 3). Para Matlab, utilização sem nó estria aproximação de Bruno Luong. Digite o comando &quot;BSFK (x, y, k, nknots)&quot;, onde k = 2 para um ajuste linear e nknots = 3 para três regiões. NOTA: Este identifica os pontos onde as mudanças de relação de fluxo arterial cerebral à pressão, e as faixas em que a relação é aproximadamente linear Figura 3 mostra um diagrama esquemático dos resultados.. O ganho (isto é, o declive linear) da relação de pressão de fluxo dentro de cada região fornece uma medida da eficácia de auto-regulação cerebral dentro dessa região. Um ganho mais baixo indica contra-regulação mais eficaz das flutuações de pressão que os ganhos mais altos indicam fl mais passivarespostas OMO mudanças de pressão. </li></ol></li></ol>

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The authors declare that they have no competing financial interests.

Precisamente as relações de entrada-saída definidoras pode exigir que a entrada (neste caso, a pressão) muda activamente através de uma gama suficientemente vasta para observar a resposta de saída. No entanto, ocorrem espontaneamente flutuações de pressão são extremamente incoerente e pequenos em amplitude dentro das freqüências de auto-regulação cerebral. 27 Esta é a razão que as mudanças espontâneas na pressão e fluxo mostram uma relação com períodos de elevada correlação e períodos de extremamente baixa correlação e que as oscilações em fluxo sanguíneo cerebral aparentemente parecem com nenhuma unidade de pressão arterial aparente. 28 OLBNP 22 fornece uma técnica fundamental para criar oscilações de pressão arterial consistentes de freqüência variável e amplitude para avaliar as respostas de fluxo sanguíneo cerebral. Embora possa haver outras abordagens que podem fornecer uma sonda semelhante, esta abordagem permite o teste rigoroso da aposta relação em frequência e / ou amplitude dependentepressão arterial Ween e velocidade do fluxo sanguíneo cerebral. A pesquisa prévia explorar ferramentas de medição de potencial de auto-regulação cerebral usaram modelos lineares da relação entre pressão arterial e fluxo sanguíneo cerebral (por exemplo, análise de função de transferência). A relação linear estreita entre pressão e fluxo mudanças sem amortecimento é observado quando as variações de pressão são relativamente rápido, isto é,&gt; ~ 10 seg. No entanto, as oscilações mais lentas (&gt; ~ 20 seg) engendrar uma relação entre pressão e fluxo que se torna progressivamente menos linearmente relacionado. 8,24 Se a relação não é altamente linearmente relacionada (baixo R2, baixa coerência espectral cruzada) pode não ter qualquer confiança na precisão das medidas lineares, como ganho de função de transferência e de fase. A falta de relação linear indica a presença de não linearidades que são características importantes de autoregulação cerebral. Na verdade, pela sua própria natureza, autoregulatinão é passível de caracterização através de abordagens lineares; abordagens lineares pode indicar a presença ou ausência de auto-regulação, mas não pode descrever as características e a sua eficácia. Existem métodos que são comparáveis ​​aos métodos lineares em sua simplicidade, mas que podem avaliar as relações não-lineares entre a saída (fluxo) variáveis ​​de entrada (pressão) e. Regressão busca projeção é simplesmente um método não paramétrico, atheoretical, múltiplos regressão 29,30 que não postula um modelo a priori ou assumir linearidade na relação de insumo-produto. Estas são vantagens claras para caracterizar um sistema que não é completamente compreendida. No entanto, deve notar-se que a utilização de mais do que uma função cume irá aumentar a percentagem de variância explicada, mas à custa de obscurecer a interpretação fisiológica das relações característicos. Portanto, recomenda-se que a regressão busca projecção ser limitada a apenas um fu cumenction. No entanto, a abordagem PPR esboçado com uma única função cume pode explicar uma parte significativa da variação na relação entre pressão arterial e do fluxo sanguíneo cerebral e revelar a relação não linear característica que é consistente em todos os indivíduos. Limitações e Possíveis Modificações Oscilatório menor pressão negativa corpo requer equipamentos e procedimentos específicos e intrusivos e por isso não é apropriado para as avaliações com base na clínica. É possível que descansa gravações de comprimento suficiente poderia fornecer dados adequados para a análise PPR da auto-regulação cerebral. No entanto, o trabalho anterior mostrou que a regressão busca projeção de descansar dados desempenho significativamente pior do que a análise dos dados OLBNP 0,03 Hz. Embora as relações pressão fluxo quantificados em repouso e durante a 0,03 Hz OLBNP estão relacionados, 19 a correspondência modesto simplesmente sugere que a pressão relationsh-flowips estimados em repouso pode não reflectem fielmente os derivados de 0,03 Hz OLBNP. Uma solução pode ser para gerar flutuações de pressão consistentes e maior amplitude dentro das freqüências de auto-regulação via, a respiração lenta e profunda eucápnica ou repetidas manobras agachamento de stand. Estes métodos têm sido mostrados para gerar de forma fiável de grandes flutuações de pressão que podem proporcionar mudanças ao longo de uma gama suficientemente vasta para observar respostas do fluxo sanguíneo cerebral 31,32. Apesar de, em média, a regressão busca de projeção pode explicar uma quantidade significativa da relação entre pressão arterial e as flutuações do fluxo cerebral, explicou variância pode ser baixa em alguns casos (~ 6% de 19). Baixo desempenho poderia derivar, por exemplo, a partir de padrões de respirar se freqüência e volume corrente não são controlados. No entanto, a cada teste fisiológico tem algumas observações aberrantes, e esta abordagem não é uma exceção. Medições pobres em ~ 1 de 20 observações não devet prejudicar a utilidade potencial da abordagem. Aplicações Futuras / Conclusões A relação fluxo-pressão característica pode ser alterada em algumas condições fisiopatológicas, como acidente vascular cerebral 33 e lesão cerebral traumática. 34 Se as relações precisas poderiam ser adquiridas no ambiente clínico, regressão busca projeção da auto-regulação cerebral pode ter uma aplicação mais ampla e ser útil como um ferramenta de avaliação onde OLBNP não está disponível. É possível que as manobras simples (por exemplo, respiração profunda, cuff coxa, sit-to-stand) e / ou mais gravações de descanso duração pode resultar em relação pressão-fluxo que pode ser processado para obter auto-regulação cerebral comparável ao OLBNP dados. No entanto, a determinação laboratorial de diferentes sistemas de regulamentação e sua contribuição para as não-linearidades de auto-regulação poderia fornecer uma visão única de controle cerebrovascular, e permitir diagnosis de alterações fisiopatológicas em auto-regulação cerebral (por exemplo, após a lesão cerebral traumática).

O processo pelo qual a perfusão cerebral é mantida constante em uma ampla gama de pressões sistêmicas é conhecido como &quot;auto-regulação cerebral.&quot; Observações originais de respostas fluxo cerebral 1 apoiou um contra-regulação contra alterações na pressão arterial, que é de grande importância para a regulação diária de perfusão cerebral. Apesar de caracterização de auto-regulação foi baseada em estudos de sustentado, hipo e hipertensão controlada, 2,3, foi reconhecido que as alterações induzidas por pressão na resistência são &quot;um processo oscilatório &#39;3 englobando mudanças 10-90 seg. 4 Além disso, dentro do Nas duas últimas décadas, a medição da velocidade do fluxo sanguíneo cerebral em um batimento a batimento base 5 mostrou que o fluxo cerebral é regulada durante períodos tão curtos como poucos batimentos cardíacos. 6,7 Estes dados batimento a batimento sugerem que eficaz amortecimento do fluxo contra as alterações de pressão ocorre ao longo deperíodos tão curtos como ~ 15 segundos e torna-se progressivamente maior ao longo de períodos de tempo mais longos. 8 Assim, a relação entre as funções de pressão e fluxo como um filtro passa alta 7,9-12 onde as mudanças mais lentas na pressão arterial são efetivamente embotado e oscilações mais rápidos passar através relativamente pouco afetado. A principal dificuldade na caracterização da dependência de frequência autoregulação cerebral é a ausência de flutuações espontâneas proeminentes na pressão arterial em torno das frequências de interesse (menos do que 0,07 Hz ~ ou ~ 15 seg). Sem suficientemente grandes oscilações de pressão, não se pode quantificar com precisão a resposta do fluxo sanguíneo cerebral. Nosso laboratório tem lidado com essa restrição usando uma técnica conhecida como oscilação de pressão negativa inferior do corpo (OLBNP). Isso cria caudais mudanças de volume de sangue venoso proporcionais ao nível de pressão negativa no tanque devido à redução da pressão transmural venosa. Quando o pressu negativore é aplicado em intervalos definidos, as oscilações no resultado retorno venoso central em flutuações de pressão arterial na freqüência de OLBNP. Esta abordagem tem sido utilizada em vários estudos em diferentes laboratórios. 8,14-17 Isso cria caudais mudanças de volume de sangue venoso proporcionais ao nível de pressão negativa no tanque, devido à redução da pressão transmural venosa. Quando a pressão negativa é aplicada em intervalos definidos, as oscilações no retorno venoso central resultar em flutuações de pressão arterial na freqüência de OLBNP. Esta abordagem tem sido utilizada em vários estudos em diferentes laboratórios 8,15-18. Mesmo com uma abordagem que pode gerar oscilações importantes da pressão arterial em torno das freqüências de interesse, há um fator complicador: há evidência significativa de não-linearidade na auto-regulação cerebral, principalmente nas freqüências mais baixas 8 Além disso, não existe um guia teórico forte.quanto à natureza das não-linearidades presentes na auto-regulação cerebral. Assim, utiliza-se um ateórica, dados orientado método conhecido como Projecção Actividade Regressão (PPR) na nossa análise. 19 PPR é um método não paramétrico para caracterizar as relações não lineares inerentes a um sistema sem quaisquer suposições a priori quanto à natureza destes não-linearidades. Esta é uma vantagem decisiva para a captura de um sistema cuja fisiologia ainda não está definida por modelos não lineares explícitas. PPR revela que a característica de não linearidade da auto-regulação cerebral assemelha-se a &quot;curva autoregulatory clássico&quot;, descrita por Lassen em 1959 (Figura 1). 2,19 Isto é, o fluxo sanguíneo cerebral permanece relativamente constante dentro de um determinado intervalo da pressão arterial, mas Pistas passivamente de forma linear fora desta gama. Esta forma torna-se mais evidente à medida que a flutuação da pressão arterial se tornar mais lenta. Assim, a análise linear é totalmente insuficiente para interrogaauto-regulação cerebral te e dependência de técnicas lineares provável falha informações importantes. Neste artigo vamos detalhe a abordagem tanto para aquisição de dados (uso de laboratório de OLBNP) e análise (PPR) que usamos para caracterizar auto-regulação cerebral na saúde e na doença.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="687">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Device</td>
			<td style="width:185px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Product</td>
			<td style="width:167px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Transcranial Doppler Ultrasound</td>
			<td style="width:185px;">Compumedics DWL</td>
			<td style="width:119px;">Multi-Dop X digital</td>
			<td style="width:167px;">&#160;2 MHz probe</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">ECG and Brachial BP</td>
			<td style="width:185px;">GE</td>
			<td style="width:119px;">Dash 2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">LBNP Tank</td>
			<td style="width:185px;">U. of Iowa Bioengineering</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Custom Built</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Mechanical Valve</td>
			<td style="width:185px;">U. of Iowa Bioengineering</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Custom Built</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Repeat Cycle Timer</td>
			<td style="width:185px;">Macromatics</td>
			<td style="width:119px;">TR-50826-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Pressure Transducer</td>
			<td style="width:185px;">Gould</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Photoplethysmographic finger pressure monitor</td>
			<td style="width:185px;">Finapres Medical Systems</td>
			<td style="width:119px;">Finometer PRO</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">CO2 gas analyzer</td>
			<td style="width:185px;">VacuMed</td>
			<td style="width:119px;">#17515 CO2 Analyzer, Gold Edition</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">Data acquisition system</td>
			<td style="width:185px;">AD Instruments</td>
			<td style="width:119px;">Data Acquisition Systems - PowerLab</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing cerebral autoregulation via oscillatory lower body negative pressure and projection pursuit regression

O processo pelo qual a perfusão cerebral é mantida constante ao longo de uma vasta gama de pressões sistémicas é conhecido como &quot;auto-regulação cerebral.&quot; Amortecimento eficaz contra o fluxo de mudanças de pressão ocorre durante períodos tão curtos quanto 15 seg ~ e torna-se progressivamente maior ao longo de períodos de tempo mais longos. Assim, as mudanças mais lentas na pressão arterial são efetivamente embotado e mudanças mais rápidas ou flutuações de passar para o fluxo sanguíneo cerebral relativamente pouco afetado. A principal dificuldade na caracterização da dependência de frequência autoregulação cerebral é a ausência de flutuações espontâneas proeminentes na pressão arterial em torno das frequências de interesse (menos do que 0,07 Hz ~ ou ~ 15 seg). Oscilatório parte inferior do corpo de pressão negativa (OLBNP) pode ser empregada para gerar oscilações no retorno venoso central que resultam em flutuações de pressão arterial na freqüência de OLBNP. Além disso, a projeção Perseguição Regressão (PPR) fornece um método não paramétrico para characterize relações não-lineares inerentes ao sistema, sem suposições apriorísticas e revela a característica não-linearidade da auto-regulação cerebral. OLBNP gera flutuações maiores na pressão arterial como a freqüência das oscilações de pressão negativos se tornam mais lento; no entanto, as flutuações no fluxo sanguíneo cerebral tornam-se progressivamente menor. Assim, o PPR mostra uma região cada vez mais proeminente autoregulatory em OLBNP freqüências de 0,05 Hz e abaixo (20 ciclos seg). O objectivo desta abordagem para permitir a determinação de base laboratorial de a relação não linear entre a característica de pressão e fluxo cerebral e poderia fornecer uma visão única de controle integrado vascular cerebral, bem como para alterações fisiológicas subjacentes a autoregulação cerebral (por exemplo, após a lesão cerebral traumática, acidente vascular cerebral , etc).

Amplitudes OLBNP de 10 mmHg 22 até 120 mmHg 17 foram usados ​​para aumentar as flutuações de pressão arterial, mas 30 mmHg OLBNP é suficiente 23,24 e não para além da capacidade reguladora do cerebrovasculature. 17 Este nível de resultados OLBNP em oscilações de pressão arterial que são cerca de 15-20 mmHg em magnitude a 0,03 Hz, o que não é maior do que as alterações da pressão arterial que ocorrem quando se passa de sentado para de pé. 25 Existem algumas limitações para o intervalo dentro do qual OLBNP pode gerar flutuações da pressão arterial. Autoregulação só está activo em ~ 0,07 Hz e mais lento, então o limite superior não é um problema. No entanto, a dificuldade em gerar oscilações de baixa frequência abaixo de 0,03 Hz é que o sistema cardiovascular contra-regula contra as mudanças de pressão arterial induzidos pela LBNP antes do ciclo está terminado. Como mostra a Figura 4, a 0,025 Hz OLBNP realmente vemos o pico maior dooscilações de pressão arterial de 0,05 Hz. Enquanto a resposta da auto-regulação cerebral freqüência pode ser caracterizada a partir de 0,03 Hz-0,08 Hz para definir as escalas de tempo dentro do qual a auto-regulação é ativa, 23,24 0,03 Hz e 0,08 Hz OLBNP são suficientes, uma vez que representam uma gama de função autoregulatory (ou seja, uma pronunciado região autoregulatory para nenhum ou um modesto). OLBNP gera flutuações maiores na pressão arterial como a freqüência das oscilações de pressão negativa se tornar mais lento. A Figura 5 mostra a pressão arterial e conseqüentes oscilações de fluxo sanguíneo cerebral com OLBNP de 0,08 Hz (ciclos 12,5 seg) a 0,03 Hz (ciclos de 33 segundos). Nas frequências mais altas, o fluxo sanguíneo cerebral flutua em concerto com a pressão arterial. O PPR demonstra isso; há uma relação linear entre a pressão arterial proporcional e do fluxo sanguíneo cerebral nas freqüências mais altas de 0,08 Hz, 0,07 Hz (ciclos 14 seg), e 0,06 Hz (ciclos 16,6 seg). Em freqüências mais lentas de OLBNP, embora as flutuações de pressão arterial tornam-se maiores, as flutuações no fluxo sanguíneo cerebral são progressivamente mais eficaz umedecido. Assim, o PPR mostra uma região cada vez mais proeminente autoregulatory em freqüências OLBNP de 0,05 Hz (ciclos de 20 segundos), a 0,04 Hz (ciclos de 25 segundos), a 0,03 Hz. No exemplo mostrado, a 0,03 Hz, a curva PPR assemelha claramente a &quot;curva autoregulatory clássico&quot; descrito por Lassen (Figura 1). Já mostramos anteriormente que esta observação não pode ser explicado simplesmente pelo aumento da magnitude das flutuações de pressão arterial como a freqüência das oscilações tornam-se mais lento. Temos anteriormente aplicada PPR aos dados de 48 indivíduos durante as diferentes magnitudes de OLBNP (assim, magnitude diferente de flutuações de pressão) 19. Enquanto nós não explorar explicitamente uma potencial relação entre a gama autoregulatory ea magnitude das flutuações de pressão, que reportado que a variação na gama autoregulatory foi apenas ~ 6%. Assim, os resultados anteriores mostram claramente que a mudança na curva de PPR com frequência não pode ser completamente explicada por uma modificação da magnitude das flutuações de pressão. No mesmo estudo, avaliou-se a caracterização PPR da auto-regulação é reproduzível em sessões separadas. Esta análise mostrou que a inclinação da gama autoregulatory durante 0,03 Hz OLBNP não se alterou (Concordância de Lin = 0,96, p &lt;0,001) e, portanto, a relação das pressões de fluxo não linear é consistente ao longo dos dias de estudo. Embora a cama cerebrovascular é bem inervados por fibras nervosas simpáticas, o seu papel na auto-regulação não tem sido amplamente aceito. 26 Portanto, alguns dos nossos trabalhos anteriores exploraram o papel potencial do sistema nervoso simpático na auto-regulação cerebrovascular. 24 Encontramos um papel claro para o sistema simpático na regulação do fluxo cerebral, mas nós were não capaz de caracterizar a forma como a relação mudou com remoção de efeitos simpáticos, devido às limitações dos métodos lineares para caracterizar a autoregulação. A Figura 6 mostra os resultados da aplicação PPR aos dados antes (linha de base) e após bloqueio simpático durante 0,05 Hz. A curva global torna-se marcadamente mais linear. Além disso, a análise de PPR 0,03 Hz dados onde a auto-regulação é mais aparente mostraram que a amplitude da região auto-regulador se mantém inalterada, mas a inclinação dentro dessa região aumenta, reflectindo a autoregulação menos eficaz (Figura 7). <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/51082/51082fig1highres.jpg" /> Figura 1. A curva autoregulatory &#39;clássico&#39; obtido pela relação entre os aumentos estáticas e reduções na pressão e estado de fluxo sanguíneo cerebral constante. A região do escoamento imutável desalterando a pressão PITE (ou seja, a inclinação = 0) é delimitada por regiões em que o aumento e pressões decrescentes resultar em alterações de fluxo sanguíneo cerebral proporcionais. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/51082/51082fig2highres.jpg" /> Figura 2. O pré-processamento necessário para realizar a análise PPR. Os sinais são primeiro dizimou a 5 Hz e, em seguida, passe-band filtrada na freqüência de OLBNP (± 0,005 Hz). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/51082/51082fig3highres.jpg" /> Figura 3. Parâmetros da curva de auto-regulação cerebral derivada da análise PPR da pressão arterial e do fluxo sanguíneo cerebral durante a 0,03 Hz OLBNP. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/51082/51082fig4highres.jpg" /> <strong&gt; Figura 4. O espectro de potência mostra a amplitude das flutuações na pressão arterial quando a frequência OLBNP é abaixo de 0,03 Hz (ciclo de 33 segundos). Note-se que existem dois grandes picos na pressão arterial poder espectral em 0,025 e 0,05 Hz (40 e 20 ciclos seg), no entanto, há apenas um único pico no poder espectral LBNP a 0,025 Hz. Além disso, a maior flutuação da pressão é de 0,05 Hz e iria confundir a interpretação das respostas do fluxo sanguíneo cerebral. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/51082/51082fig5highres.jpg" /> Figura 5. Exemplo de os efeitos de OLBNP 0,08-,03 Hz sobre a pressão arterial e o fluxo sanguíneo cerebral. Flutuações da pressão arterial tornam-se maiores com OLBNP mais lenta enquanto que as flutuações de fluxo sanguíneo cerebral tornam-se menores. Esta função é descrita pela autoregulatory os resultados da análise PPR mostrado nos painéis de fundo. Tele autoregulatory região do fluxo sanguíneo cerebral torna-se progressivamente mais pronunciada com OLBNP mais lento. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/51082/51082fig6highres.jpg" /> Figura 6. individual e média curvas autoreguladores PPR de dados OLBNP 0,05 Hz em indivíduos antes (linha de base) e após bloqueio simpático. Note-se que a perda da região auto-regulador estreita, após bloqueio simpático. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/51082/51082fig7highres.jpg" /> Figura 7. Média dos parâmetros PPR a partir de dados de 0,03 Hz OLBNP antes e depois do bloqueio simpático. O bloqueio simpático teve um efeito pronunciado na curva de auto-regulação cerebral dentro do intervalo autoregulatory, com crescimento acentuado declive (ou seja, mais proporcionais alterações de fluxo cerebral com alterações de pressão ).

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Assessing Cerebral Autoregulation via Oscillatory Lower Body Negative Pressure and Projection Pursuit Regression

Cerebral perfusion is maintained across a range of pressures via cerebral autoregulation. However, characterizing autoregulation requires prominent pressure fluctuations at regulated frequencies. The described protocol will show how oscillatory lower body negative pressure can generate pressure fluctuations to provide data for projection pursuit regression for quantification of the autoregulatory curve.

Avaliando Cerebral A autorregulação via Oscillatory Lower Body pressão negativa e Projeção Perseguição Regressão

The process by which cerebral perfusion is maintained constant over a wide range of systemic pressures is known as &#8220;cerebral autoregulation.&#8221; ...

assessing-cerebral-autoregulation-via-oscillatory-lower-body-negative

Research

JoVE Journal

Biology

12.2K visualizações.  Harvard Medical School. Cerebral perfusion is maintained across a range of pressures via cerebral autoregulation. However, characterizing autoregulation requires prominent pressure fluctuations at regulated frequencies. The described protocol will show how oscillatory lower body negative pressure can generate pressure fluctuations to provide data for projection pursuit regression for quantification of the autoregulatory curve.

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Pressure-polishing Pipettes for Improved Patch-clamp Recording

Pressure-polishing is a method for shaping glass pipettes for patch-clamp recording. We first developed this method for fabricating pipettes suitable for recording from small (&lt;3 m) neuronal cell bodies. The basic principal is similar to glass-blowing and combines air pressure and heat to modify the shape of patch pipettes prepared by a conventional micropipette puller. It can be applied to so-called soft (soda lime) and hard (borosilicate) glasses. Generally speaking, pressure polishing can reduce pipette resistance by 25% without decreasing the diameter of the tip opening (Goodman and Lockery, 2000). It can be applied to virtually any type of glass and requires only the addition of a high-pressure valve and fitting to a microforge. This technique is essential for recording from ultrasmall cells (&lt;5 m) and can also improve single-channel recording by minimizing pipette resistance. The blunt shape is also useful for perforated-patch clamp recording since this tip shape results in a larger membrane bleb available for perforation.

This is a guide to modifying the shape of glass micropipettes. Specifically, by using heat and air pressure the taper is widened without increasing the tip opening, leading to lower pipette resistance. This is critical to obtain low noise recordings of small cells but is useful in many applications.

Pressão polimento Pipetas para Gravação de patch-clamp melhorada

Pressure-polishing is a method for shaping glass pipettes for patch-clamp recording.  We first developed this method for fabricating pipettes suitable for ...

Biologia

Measuring Blood Pressure in Mice using Volume Pressure Recording, a Tail-cuff Method

The CODA 8-Channel High Throughput Non-Invasive Blood Pressure system measures the blood pressure in up to 8 mice or rats simultaneously. The CODA tail-cuff system uses Volume Pressure Recording (VPR) to measure the blood pressure by determining the tail blood volume. A specially designed differential pressure transducer and an occlusion tail-cuff measure the total blood volume in the tail without the need to obtain the individual pulse signal. Special attention is afforded to the length of the occlusion cuff in order to derive the most accurate blood pressure readings. VPR can easily obtain readings on dark-skinned rodents, such as C57BL6 mice and is MRI compatible. The CODA system provides you with measurements of six (6) different blood pressure parameters; systolic and diastolic blood pressure, heart rate, mean blood pressure, tail blood flow, and tail blood volume. Measurements can be made on either awake or anesthetized mice or rats. The CODA system includes a controller, laptop computer, software, cuffs, animal holders, infrared warming pads, and an infrared thermometer. There are seven different holder sizes for mice as small as 8 grams to rats as large as 900 grams.

The CODA 8-Channel High Throughput Non-Invasive Blood Pressure system measures the blood pressure in up to 8 mice or rats simultaneously. This tail-cuff system uses Volume Pressure Recording (VPR) to measure the blood pressure by determining the tail blood volume.

Medição da pressão arterial em ratos usando Recording Volume de pressão, um método de cauda-manguito

The CODA 8-Channel High Throughput Non-Invasive Blood Pressure system measures the blood pressure in up to 8 mice or rats simultaneously. The CODA ...

Born Normalization for Fluorescence Optical Projection Tomography for Whole Heart Imaging

Optical projection tomography is a three-dimensional imaging technique that has been recently introduced as an imaging tool primarily in developmental biology and gene expression studies. The technique renders biological sample optically transparent by first dehydrating them and then placing in a mixture of benzyl alcohol and benzyl benzoate in a 2:1 ratio (BABB or Murray s Clear solution). The technique renders biological samples optically transparent by first dehydrating them in graded ethanol solutions then placing them in a mixture of benzyl alcohol and benzyl benzoate in a 2:1 ratio (BABB or Murray s Clear solution) to clear. After the clearing process the scattering contribution in the sample can be greatly reduced and made almost negligible while the absorption contribution cannot be eliminated completely. When trying to reconstruct the fluorescence distribution within the sample under investigation, this contribution affects the reconstructions and leads, inevitably, to image artifacts and quantification errors.. While absorption could be reduced further with a permanence of weeks or months in the clearing media, this will lead to progressive loss of fluorescence and to an unrealistically long sample processing time. This is true when reconstructing both exogenous contrast agents (molecular contrast agents) as well as endogenous contrast (e.g. reconstructions of genetically expressed fluorescent proteins).

We suggest a Born normalized approach for Optical Projection Tomography (BnOPT) that accounts for the absorption properties of imaged samples to obtain accurate and quantitative fluorescence tomographic reconstructions. We use the proposed algorithm to reconstruct the fluorescence molecular probe distribution within small animal organs.

Normalização nascido para Tomografia Projeção de fluorescência óptica para imagens de todo o coração

Optical projection tomography is a three-dimensional imaging technique that has been recently introduced as an imaging tool primarily in developmental ...

Making Gynogenetic Diploid Zebrafish by Early Pressure

Heterozygosity in diploid eukaryotes often makes genetic studies cumbersome. Methods that produce viable homozygous diploid offspring directly from heterozygous females allow F1 mutagenized females to be screened directly for deleterious mutations in an accelerated forward genetic screen. Streisinger et al.1,2 described methods for making gynogenetic (homozygous) diploid zebrafish by activating zebrafish eggs with ultraviolet light-inactivated sperm and preventing either the second meiotic or the first zygotic cell division using physical treatments (heat or pressure) that deploymerize microtubules. The "early pressure" (EP) method blocks the meiosis II, which occurs shortly after fertilization. The EP method produces a high percentage of viable embryos that can develop to fertile adults of either sex. The method generates embryos that are homozygous at all loci except those that were separated from their centromere by recombination during meiosis I. Homozygous mutations are detected in EP clutches at between 50% for centromeric loci and less than 1% for telomeric loci. This method is reproduced verbatim from the Zebrafish Book3.

This is a method for generating gynogenetic diploid zebrafish embryos (embryos whose only genetic contribution comes from the mother) by blocking the second meiotic division immediately after fertilization with ultraviolet light-inactivated sperm. EP embryos are not fully homozygous due to recombination during the first meiotic division, however they are homozygous at all loci that have not been separated from their centromere by recombination.

Fazendo Zebrafish Diplóide Gynogenetic por pressão inicial

Heterozygosity in diploid eukaryotes often makes genetic studies cumbersome. Methods that produce viable homozygous diploid offspring directly from ...

Long-term Culture of Human Breast Cancer Specimens and Their Analysis Using Optical Projection Tomography

Breast cancer is a leading cause of mortality in the Western world. It is well established that the spread of breast cancer, first locally and later distally, is a major factor in patient prognosis. Experimental systems of breast cancer rely on cell lines usually derived from primary tumours or pleural effusions. Two major obstacles hinder this research: (i) some known sub-types of breast cancers (notably poor prognosis luminal B tumours) are not represented within current line collections; (ii) the influence of the tumour microenvironment is not usually taken into account.
We demonstrate a technique to culture primary breast cancer specimens of all sub-types. This is achieved by using three-dimensional (3D) culture system in which small pieces of tumour are embedded in soft rat collagen I cushions. Within 2-3 weeks, the tumour cells spread into the collagen and form various structures similar to those observed in human tumours1. Viable adipocytes, epithelial cells and fibroblasts within the original core were evident on histology. Malignant epithelial cells with squamoid morphology were demonstrated invading into the surrounding collagen. Nuclear pleomorphism was evident within these cells, along with mitotic figures and apoptotic bodies.
We have employed Optical Projection Tomography (OPT), a 3D imaging technology, in order to quantify the extent of tumour spread in culture. We have used OPT to measure the bulk volume of the tumour culture, a parameter routinely measured during the neo-adjuvant treatment of breast cancer patients to assess response to drug therapy. 
Here, we present an opportunity to culture human breast tumours without sub-type bias and quantify the spread of those ex vivo. This method could be used in the future to quantify drug sensitivity in original tumour. This may provide a more predictive model than currently used cell lines.

We have developed a collagen-based in vitro assay which promotes proliferation and invasion from samples of all breast cancer subtypes. Optical Projection Tomography, a three dimensional microscopy technique was utilised to visualise and quantify tumour expansion. This assay may be used to quantify drug response of individual tumour samples.

Longo prazo Cultura de Amostras de mama Humano do Câncer e sua análise por meio de tomografia óptica de Projeção

Breast cancer is a leading cause of mortality in the Western world. It is well established that the spread of breast cancer, first locally and later ...

Collection, Isolation and Enrichment of Naturally Occurring Magnetotactic Bacteria from the Environment

Magnetotactic bacteria (MTB) are aquatic microorganisms that were first notably described in 19751 from sediment samples collected in salt marshes of Massachusetts (USA). Since then MTB have been discovered in stratified water- and sediment-columns from all over the world2. One feature common to all MTB is that they contain magnetosomes, which are intracellular, membrane-bound magnetic nanocrystals of magnetite (Fe3O4) and/or greigite (Fe3S4) or both3, 4. In the Northern hemisphere, MTB are typically attracted to the south end of a bar magnet, while in the Southern hemisphere they are usually attracted to the north end of a magnet3,5. This property can be exploited when trying to isolate MTB from environmental samples.
One of the most common ways to enrich MTB is to use a clear plastic container to collect sediment and water from a natural source, such as a freshwater pond. In the Northern hemisphere, the south end of a bar magnet is placed against the outside of the container just above the sediment at the sediment-water interface. After some time, the bacteria can be removed from the inside of the container near the magnet with a pipette and then enriched further by using a capillary racetrack6 and a magnet. Once enriched, the bacteria can be placed on a microscope slide using a hanging drop method and observed in a light microscope or deposited onto a copper grid and observed using transmission electron microscopy (TEM).
Using this method, isolated MTB may be studied microscopically to determine characteristics such as swimming behavior, type and number of flagella, cell morphology of the cells, shape of the magnetic crystals, number of magnetosomes, number of magnetosome chains in each cell, composition of the nanomineral crystals, and presence of intracellular vacuoles.

We demonstrate a method to collect magnetotactic bacteria (MTB) that can be applied to natural waters. MTB can be isolated and enriched from sediment samples using a relatively simple setup that takes advantage of the bacteria's natural magnetism. Isolated MTB can then be examined in detail using both light and electron microscopy.

Isolamento, coleta e Enriquecimento de bactérias naturais magnetotáticas do Meio Ambiente

Magnetotactic bacteria (MTB) are aquatic microorganisms that were first notably described in 19751 from sediment samples collected in salt marshes of ...

Whole-Body Nanoparticle Aerosol Inhalation Exposures

Inhalation is the most likely exposure route for individuals working with aerosolizable engineered nano-materials (ENM). To properly perform nanoparticle inhalation toxicology studies, the aerosols in a chamber housing the experimental animals must have: 1) a steady concentration maintained at a desired level for the entire exposure period; 2) a homogenous composition free of contaminants; and 3) a stable size distribution with a geometric mean diameter &lt; 200 nm and a geometric standard deviation &sigma;g &lt; 2.5 5. The generation of aerosols containing nanoparticles is quite challenging because nanoparticles easily agglomerate. This is largely due to very strong inter-particle forces and the formation of large fractal structures in tens or hundreds of microns in size 6, which are difficult to be broken up. Several common aerosol generators, including nebulizers, fluidized beds, Venturi aspirators and the Wright dust feed, were tested; however, none were able to produce nanoparticle aerosols which satisfy all criteria 5.
A whole-body nanoparticle aerosol inhalation exposure system was fabricated, validated and utilized for nano-TiO2 inhalation toxicology studies. Critical components: 1) novel nano-TiO2 aerosol generator; 2) 0.5 m3 whole-body inhalation exposure chamber; and 3) monitor and control system. Nano-TiO2 aerosols generated from bulk dry nano-TiO2 powders (primary diameter of 21 nm, bulk density of 3.8 g/cm3) were delivered into the exposure chamber at a flow rate of 90 LPM (10.8 air changes/hr). Particle size distribution and mass concentration profiles were measured continuously with a scanning mobility particle sizer (SMPS), and an electric low pressure impactor (ELPI). The aerosol mass concentration (C) was verified gravimetrically (mg/m3). The mass (M) of the collected particles was determined as M = (Mpost-Mpre), where Mpre and Mpost are masses of the filter before and after sampling (mg). The mass concentration was calculated as C = M/(Q*t), where Q is sampling flowrate (m3/min), and t is the sampling time (minute). The chamber pressure, temperature, relative humidity (RH), O2 and CO2 concentrations were monitored and controlled continuously. Nano-TiO2 aerosols collected on Nuclepore filters were analyzed with a scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray (EDX) analysis.
In summary, we report that the nano-particle aerosols generated and delivered to our exposure chamber have: 1) steady mass concentration; 2) homogenous composition free of contaminants; 3) stable particle size distributions with a count-median aerodynamic diameter of 157 nm during aerosol generation. This system reliably and repeatedly creates test atmospheres that simulate occupational, environmental or domestic ENM aerosol exposures.

A whole-body nanoparticle aerosol inhalation exposure facility was constructed for nano-sized titanium dioxide (TiO2) inhalation toxicology studies. This system provides nano-TiO2 aerosol test atmospheres that have: 1) a steady mass concentration; 2) a homogenous composition free of contaminants; and 3) a stable particle size distribution during aerosol generation.

Todo o corpo de nanopartículas de aerossóis exposições por inalação

Inhalation is the most likely exposure route for individuals working with aerosolizable engineered nano-materials (ENM). To properly perform nanoparticle ...

Assessing Murine Resistance Artery Function Using Pressure Myography

Pressure myograph systems are exquisitely useful in the functional assessment of small arteries, pressurized to a suitable transmural pressure. The near physiological condition achieved in pressure myography permits in-depth characterization of intrinsic responses to pharmacological and physiological stimuli, which can be extrapolated to the in vivo behavior of the vascular bed. Pressure myograph has several advantages over conventional wire myographs. For example, smaller resistance vessels can be studied at tightly controlled and physiologically relevant intraluminal pressures. Here, we study the ability of 3rd order mesenteric arteries (3-4 mm long), preconstricted with phenylephrine, to vaso-relax in response to acetylcholine. Mesenteric arteries are mounted on two cannulas connected to a pressurized and sealed system that is maintained at constant pressure of 60 mmHg. The lumen and outer diameter of the vessel are continuously recorded using a video camera, allowing real time quantification of the vasoconstriction and vasorelaxation in response to phenylephrine and acetylcholine, respectively.
	To demonstrate the applicability of pressure myography to study the etiology of cardiovascular disease, we assessed endothelium-dependent vascular function in a murine model of systemic hypertension. Mice deficient in the &alpha;1 subunit of soluble guanylate cyclase (sGC&alpha;1-/-) are hypertensive when on a 129S6 (S6) background (sGC&alpha;1-/-S6) but not when on a C57BL/6 (B6) background (sGC&alpha;1-/-B6). Using pressure myography, we demonstrate that sGC&alpha;1-deficiency results in impaired endothelium-dependent vasorelaxation. The vascular dysfunction is more pronounced in sGC&alpha;1-/-S6 than in sGC&alpha;1-/-B6 mice, likely contributing to the higher blood pressure in sGC&alpha;1-/-S6 than in sGC&alpha;1-/-B6 mice. 
	Pressure myography is a relatively simple, but sensitive and mechanistically useful technique that can be used to assess the effect of various stimuli on vascular contraction and relaxation, thereby augmenting our insight into the mechanisms underlying cardiovascular disease.

In pressure myography, an intact small segment of a vessel is mounted onto two small cannulas and pressurized to a suitable luminal pressure. Here, we describe the method to measure vasorelaxation response of the mouse 3rd order mesenteric arteries in c57 and sGC&alpha;1-/- mice using pressure myography.

Avaliando Murino Resistência Função Usando Miografia Pressão Arterial

Pressure myograph systems are  exquisitely useful in the functional assessment of small arteries, pressurized  to a suitable transmural pressure. The  ...

Measuring Respiratory Function in Mice Using Unrestrained Whole-body Plethysmography

Respiratory dysfunction is one of the leading causes of morbidity and mortality in the world and the rates of mortality continue to rise. Quantitative assessment of lung function in rodent models is an important tool in the development of future therapies. Commonly used techniques for assessing respiratory function including invasive plethysmography and forced oscillation. While these techniques provide valuable information, data collection can be fraught with artefacts and experimental variability due to the need for anesthesia and/or invasive instrumentation of the animal. In contrast, unrestrained whole-body plethysmography (UWBP) offers a precise, non-invasive, quantitative way by which to analyze respiratory parameters. This technique avoids the use of anesthesia and restraints, which is common to traditional plethysmography techniques. This video will demonstrate the UWBP procedure including the equipment set up, calibration and lung function recording. It will explain how to analyze the collected data, as well as identify experimental outliers and artefacts that results from animal movement. The respiratory parameters obtained using this technique include tidal volume, minute volume, inspiratory duty cycle, inspiratory flow rate and the ratio of inspiration time to expiration time. UWBP does not rely on specialized skills and is inexpensive to perform. A key feature of UWBP, and most appealing to potential users, is the ability to perform repeated measures of lung function on the same animal.

The assessment of respiratory physiology has traditionally relied upon techniques, which require restraint or sedation of the animal. Unrestrained whole-body plethysmography, however, provides precise, non-invasive, quantitative analysis of respiratory physiology in animal models. In addition, the technique allows repeated respiratory assessment of mice allowing for longitudinal studies.

Medir a função respiratória em ratos usando Unrestrained pletismografia de corpo inteiro

Respiratory dysfunction is one of the leading causes of morbidity and mortality in the world and the rates of mortality continue to rise. Quantitative ...

Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse

Understanding the causes and progression of heart disease presents a significant challenge to the biomedical community. The genetic flexibility of the mouse provides great potential to explore cardiac function at the molecular level. The mouse&#39;s small size does present some challenges in regards to performing detailed cardiac phenotyping. Miniaturization and other advancements in technology have made many methods of cardiac assessment possible in the mouse. Of these, the simultaneous collection of pressure and volume data provides a detailed picture of cardiac function that is not available through any other modality. Here a detailed procedure for the collection of pressure-volume loop data is described. Included is a discussion of the principles underlying the measurements and the potential sources of error. Anesthetic management and surgical approaches are discussed in great detail as they are both critical to obtaining high quality hemodynamic measurements. The principles of hemodynamic protocol development and relevant aspects of data analysis are also addressed.

This manuscript describes a detailed protocol for the collection of pressure-volume data from the mouse.

Medição do volume Pressão Loops no mouse

Understanding the causes and progression of heart disease presents a significant challenge to the biomedical community. The genetic flexibility of the ...