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

NOTA: Este protocolo animal foi aprovado pelo Comitê de Cuidado e Uso do animal Institucional (IACUC) no The Ohio State University. Este procedimento pode ser usado em qualquer rato em que o diâmetro interno da artéria carótida é grande o suficiente para inserir o cateter. Use ratos que estão acima de 16 g (com mais de ~ 2 meses). 1. Preparação do rato por cateterismo <ol><li> Vede todas instrumentos cirúrgicos e materiais em uma bolsa de esterilização. Esterilizar a bolsa em uma máquina autoclave. Manter um campo estéril durante todo o procedimento e usar luvas estéreis. </li><li> Anestesiar ratos com cetamina (55 mg / kg), além de xilazina (15 mg / kg) por injecção intraperitoneal. NOTA: Todo o procedimento de medição tanto a pressão / volume em diversas freqüências cardíacas e ESPRV leva menos de 20 min. Se for necessário um tempo adicional (ou seja, mais de 30 min), ¼ dar uma dose adicional de anestesia a cada 30 min. </li><li> Remova o cabelo no r anterioregion de pescoço e peito área usando o cabelo removendo loção (por exemplo, Nair) e cole os membros do mouse sobre a plataforma de espuma. Confirme o estado de anestesia profunda por uma pitada dedo do pé. </li><li> Insira uma sonda rectal para monitorizar a temperatura do corpo (37 ± 1 ° C), e manter usando uma almofada de aquecimento regulada-termo (localizado entre a cobertura cirúrgica e plataforma). </li><li> Prepara-se uma duração de 4-0 (~ 10 cm). Laço de sutura em torno dos incisivos superiores e fita para plataforma. Isto irá manter a linha reta pescoço. </li><li> Esterilizar a área cirúrgica esfregando a área com Betadine e álcool 75% três vezes. </li></ol> 2. Cateterismo <ol><li> Prepara-se o cateter pelo presoaking a ponta em solução salina ou água destilada (37 ° C) durante pelo menos 30 min antes da utilização (de acordo com as instruções do fabricante) para aclimatar o diafragma sensor de pressão para o ambiente biológico húmido e impedir a dispersão do sinal de pressão e negativo registos de pressão. </li><li> Adicione uma incisão longitudinal 0,8 centímetros entre a mandíbula inferior e esterno na região anterior do pescoço. Com as tesouras finas, separar o tecido conjuntivo da pele-muscular para expor a traqueia localizado sob o músculo stemohyoideus. </li><li> Separou-se a gordura e tecido muscular no lado direito da traqueia com uma pinça curvos para expor a artéria carótida direita. NOTA: A artéria carótida é a maior artéria na região anterior do pescoço, contém sangue vermelho brilhante, e é pulsátil. Não confundir com a veia jugular que corre paralela à artéria carótida. A veia jugular é vermelho escuro e não pulsátil. Além disso, durante o isolamento da artéria carótida, o usuário deve estar ciente de não danificar o nervo pneumogastric. </li><li> Remover a gordura a partir da artéria carótida direita com as pinças curvas. Se existe ramificação do vaso que vai impedir esta técnica operacional, cortá-los com um cautério Bovie dissociar a artéria carótida.Separe o máximo de tecido possível, sob a artéria carótida usando uma pinça curva. </li><li> Corte dois cinco centímetros 6-0 fios de seda. Passe cada fio de seda sob a artéria carótida direita. </li><li> Posição um segmento perto da parte proximal eo outro perto da parte distal da artéria. Faça um nó apertado na rosca na parte distal, e fazer um nó frouxo na linha na parte proximal. </li><li> Bloquear o fluxo de sangue por aperto a parte proximal da artéria usando uma pinça vascular pequena pinça hemostática (colocar a braçadeira abaixo o segmento proximal). A região selada da artéria vai ser enchido com sangue, tornando mais fácil executar o passo 2.8. </li><li> Perfurar um pequeno buraco na artéria carótida direita entre os dois tópicos (mas mais perto do segmento distal) com uma agulha de 26 G. Inserir o cateter na artéria carótida. Aperte ligeiramente o nó frouxo na parte proximal da artéria carótida para o cateter para manter no lugar. NOTA: Usando a punção com agulha é preferido em relaçãoa tesoura incisão. Ao fazer um nó apertado na parte distal da artéria em primeiro lugar, e depois de prender a parte proximal, artéria vai ser totalmente cheio com sangue. Isto torna muito fácil para picar através do vaso sanguíneo. Além disso, o tamanho da agulha (26 L) perfura a artéria com um furo que se adapta muito bem ao tamanho do cateter. Quando se utiliza o método de incisão tesoura, que era mais difícil de controlar o tamanho da incisão. No entanto, o método escolhido deve ser dependente de qual o cirurgião sente-se mais confortável. </li><li> Comece a gravar sinais de pressão como no passo 3. </li><li> Solte a braçadeira pinça hemostática e continuar a inserção do cateter para dentro do ventrículo esquerdo. Se alguma resistência é experiente quando o avanço do cateter, puxe-o suavemente para trás e tentar avançar novamente. Para um rato pesando 18-25 g ~, o comprimento estimado do cateter que é inserido é de 18 mm. NOTA: O sinal de pressão arterial irá flutuar 70-120 mm Hg. Uma vez que tele é cateter no ventrículo esquerdo a forma do sinal muda de pressão e a pressão irá variar de 0 a 120 mm de Hg (mostrado na Figura 1). A função do coração vai se estabilizar dentro de 2-3 min após a inserção do cateter. </li><li> Monitorar continuamente a temperatura corporal, nível de anestesia, e taxa de respiração. </li></ol> 3. Aquisição de Dados <ol><li> Use software LabChartPro 7 (ou software similar). Use a opção de WorkFlow do LabChart Módulo PV loop. Usando este módulo, selecione a configuração padrão de pressão e volume Loops. </li><li> Set-up de três canais: um canal de pressão, um canal para o volume, e um canal para a freqüência cardíaca. Definir intervalos de escala de parâmetros acima como 0-150 mm Hg, 0-100 0-800 ul e batida / min, respectivamente. </li><li> Pressione a tecla Iniciar para gravar. </li></ol> 4. Efeito Bowditch <ol><li> Fazer uma incisão de 1 cm na área precórdio paralelo ao manubrium. Corte a camada de músculo e expose o espaço intercostal com uma tesoura. </li><li> Usando um estimulador pulso quadrado, definir os seguintes parâmetros: Tensão de 2 V, duração de 2 ms, e ativar o modo de repetição. </li><li> Segurar o eléctrodo negativo com uma pinça e inseri-la através do quarto espaço intercostal para a região apical do coração. Segurar o eléctrodo positivo com uma pinça e inseri-la através do segundo espaço intercostal para a região do átrio direito do coração. </li><li> Ligue o estimulador e mudar a freqüência para estimular o coração a partir de 4 Hz (240 batimentos / min) até 10 Hz (600 batimentos / min). A cada nova freqüência cardíaca, estimular o coração para 1 min antes da coleta de dados. </li></ol> 5. Gerando o ESPVR e PRSW <ol><li> Cortar a pele e o tecido muscular perpendicular ao manubrium na região abdominal com uma tesoura. Abra o enterocoelia e expor o fígado. </li><li> Arraste o costarum Arcus para a cabeça usando tração metálico. </li><li> Com cuidado, empurre para baixo com o fígadoum cotonete. Tenha cuidado para não empurrar demais para afetar a cavidade torácica. Isso vai mudar a função do coração. </li><li> Cortar o ligamento falciforme do fígado com uma tesoura para expor a veia cava inferior suprahepática (IVC). </li><li> Use pinças curvas para apertar rapidamente da VCI durante 5 segundos para bloquear o retorno do sangue para o átrio direito. A pressão ventricular esquerda e volume irá cair devido à entrada reduzida para o coração. Em gerar esses valores, não use loops de abaixo de 60 mm Hg. A 60 mm Hg é em referência a pressão sistólica. NOTA: Esse valor é fixado em 60 mm Hg, porque isso irá causar uma queda significativa na pressão de perfusão para diminuir consideravelmente a perfusão coronária e afetar a contratilidade. </li></ol> 6. Volume Calibration <ol><li> Heparinizar o rato com 0,1 ml de 1: 5,000 solução de heparina (diluído com solução salina normal) por injecção intraperitoneal. </li><li> Remover o cateter da artéria carótida. Quando o cateter é retirado from a artéria carótida, sangue heparinizado vai escoar do buraco onde o cateter foi inserido. </li><li> Recolha este sangue para calibragem de volume usando uma seringa de 1 ml. Encher cada poço na cuvete de calibração. </li><li> Remover coração para sacrificá o mouse via sangria. </li><li> Posicione o cateter em cada poço e obter um valor estável unidade de volume relativo (RVU). Gerar uma curva padrão, utilizando os vários volumes padrão e valores RVU de cada poço. </li><li> Converter o RVU gravadas ul. </li></ol> 7. Processamento de Dados <ol><li> Para examinar o efeito Bowditch, selecione no estado estacionário vestígios pressão / volume de cada frequência cardíaca. Clique na análise de base para obter dados. </li><li> Para dados ESPVR e PRSW, selecione os primeiros vestígios ~ 15 pressão / volume, clique em análise de oclusão no software para gerar o ESPVR (inclinação da pressão desenvolvida pela LV no volume diastólico final) e PRSW (a regressão linear de trabalho sistólico com o fim-diastólicavolume) pistas. </li><li> Submeter a atenção para a forma dos laços. Verifique se o circuito é fechado sem pontos angulares ou torções. Este é um sinal de colocação do cateter imprópria ou excesso de ruído. Verifique periodicamente laços durante a experiência para garantir que os dados de pressão e volume adequados estão sendo gerados. </li></ol>

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

There are no competing financial interests.

Um passo crítico para esta técnica para obter uma medida confiável da contratilidade é a colocação do cateter adequado para a LV. Se o cateter não é colocado corretamente, quando o LV contrai as paredes podem entrar em contato com o cateter, resultando em valores muito elevados, e não fisiológico, causando pressão laços PV de forma irregular. Se necessário, o cateter pode ser girada para realizar o posicionamento correcto. Outro passo chave para esta técnica é certificar-se o mouse receberam anestesia ade...

A finalidade do coração de bombear o sangue é todo o corpo para satisfazer as necessidades metabólicas do organismo. Uma vez que estas exigências são constantemente flutuante (por exemplo, durante o exercício), o coração tem de se adaptar (ou seja, aumentar o débito cardíaco). O coração criou numerosas vias para realizar esta façanha. A maneira privilegiada no coração consegue isso é através de um aumento da freqüência cardíaca (isto é, efeito Bowditch) 1. Isto é, como um aumento da frequência cardíaca, isso resulta em um aumento da contractilidade e um aumento do débito cardíaco. Assim, a função do coração é extremamente dependente da freqüência cardíaca. Infelizmente, a doença de coração (por exemplo, enfarte do miocárdio, hipertrofia, etc) resulta no mau funcionamento do coração em que o coração não será, consequentemente, capaz de satisfazer as necessidades metabólicas do corpo. A doença cardíaca é a principal causa de morbidade e mortalidade na sociedade ocidental. Os modelos animais que recapitulam muitos cardiomy humanoopathies são utilizados para investigar os mecanismos moleculares e para testar terapias potenciais. Para discernir esses mecanismos e determinar se a terapia pode ser viável, os investigadores devem avaliar a função cardíaca in vivo. Existem várias maneiras de avaliar a função cardíaca in vivo (por exemplo, o ecocardiograma, ressonância magnética, etc.), que rotineiramente medir a fração de ejeção, fração de encurtamento, o débito cardíaco, etc. No entanto, estes parâmetros são altamente dependentes de pós-carga, pré-carga e freqüência cardíaca Além disso a contractilidade 2. Medindo contratilidade é indispensável para compreender as propriedades intrínsecas do coração em seu ambiente nativo. A taxa máxima (dP / dt max) de desenvolvimento de pressão nos leva um passo mais perto de compreender a contratilidade. Infelizmente, dP / dt é também dependente da frequência cardíaca e condições de carga 3. Por isso foram desenvolvidas técnicas para medir a carga (e frequência cardíaca, consulte below) índices independentes de contratilidade do miocárdio (ou seja, o volume sistólico final relação de pressão (ESPVR) e pré-carga recrutável trabalho acidente vascular cerebral (PRSW)) 4-6. ESPVR descreve a pressão máxima que pode ser desenvolvida pelo ventrículo em qualquer dado volume do VE. A inclinação da ESPVR representa a elastância sistólica final (EEE). PRSW é a regressão linear de trabalho acidente vascular cerebral (área fechada pelo laço PV) com o volume diastólica final. Estes procedimentos são uma medida mais exata e precisa da contratilidade em comparação com parâmetros hemodinâmicos tais como fração de ejeção, débito cardíaco e volume sistólico. ESPVR PRSW e pode ser obtido através do bloqueio temporário da veia cava inferior (IVC). O bloqueio da VCI pode ser realizada com uma caixa fechada para evitar o efeito da alteração da pressão intrapleural sobre a função cardíaca. O aumento da freqüência cardíaca também aumenta a contração e relaxamento 1. Assim, quando se compara a função cardíaca entre experimentaOs grupos L (por exemplo, ± dP / dt), as frequências cardíacas precisa ser semelhante. No entanto, as taxas similares do coração normalmente não ocorrem em cada animal devido a várias condições (doença, intervenção investigação, etc.). Deve notar-se que a anestesia (injectável e inalado) diminui a frequência cardíaca. Como a frequência cardíaca é um dos principais determinantes da contratilidade, a anestesia irá afectar consideravelmente a contratilidade. Por esta razão, nós descrevemos o nosso procedimento. Além disso, uma característica de muitas cardiomiopatias é uma diminuição da reserva contrátil (isto é, um efeito de diminuição da Bowditch). Por conseguinte, a função cardíaca deve ser medida ao longo de uma gama de frequências cardíacas. Aqui nós descrevemos como usar um estimulador (com uma caixa fechada) para conseguir estes efeitos. Além disso a frequência cardíaca, o óxido nítrico (NO) é também um importante modulador da contractilidade 7. O NO é produzido por meio de enzimas denominadas NO sintase (NOS). Nós e outros mostraram que camundongos com nocaute de neuronal NOS (NOS1 <sup&gt; - / - contração dos miócitos) ter anulado e in vivo hemodinâmica cardíaca 8,9. Este rato irá ser utilizado para demonstrar a medição da contractilidade do ventrículo esquerdo via o procedimento de análise de pressão LV / volume realizada em várias frequências cardíacas.

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

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

Os modelos animais que imitam desordens cardíacas humanas foram criadas para testar potenciais estratégias terapêuticas. Um componente-chave para avaliar estas estratégias é examinar os seus efeitos sobre a função cardíaca. Existem várias técnicas para medir em mecânica vivo cardíacos (por exemplo, ecocardiografia, relações pressão / volume, etc.). Em comparação com a ecocardiografia, ventricular em tempo real à esquerda (LV) Pressão / análise de volume através de cateterismo é mais precisa e perspicaz na avaliação da função do VE. Além disso, a análise do VE pressão / volume fornece a capacidade de gravar instantaneamente alterações durante as manipulações de contractilidade (por exemplo, estimulação β-adrenérgico) e insultos patológicos (por exemplo, isquemia / reperfusão). Para além da máxima (+ dP / dt) e mínimo (-dP / dt) taxa de variação de pressão no VE, uma avaliação precisa da função ventricular esquerda através de vários índices independentes de carga (por exemplo, a pressão sistólica finalrelação volume e pré-carga de trabalho do curso recrutável) pode ser alcançado. A frequência cardíaca tem um efeito significativo na contractilidade do VE de tal modo que um aumento no ritmo cardíaco é o principal mecanismo para aumentar o débito cardíaco (isto é, efeito Bowditch). Assim, quando se comparam hemodinâmica entre os grupos experimentais, é necessário dispor de frequências cardíacas semelhantes. Além disso, uma característica de muitos modelos de cardiomiopatia é uma diminuição da reserva contrátil (isto é, uma diminuição do efeito Bowditch). Consequentemente, a informação vital pode ser obtida através da determinação dos efeitos de aumento da frequência cardíaca na contractilidade. Os nossos dados e outros tem demonstrado que o óxido nítrico sintase neuronal (NOS1) rato de abate diminuiu contractilidade. Aqui nós descrevemos o procedimento de medição de pressão LV / volume com o aumento da freqüência cardíaca, utilizando o modelo knockout rato NOS1.

A inserção correcta do cateter no interior do ventrículo esquerdo é um passo importante para atingir os valores de pressão e de volume apropriados. Mostrado na Figura 1, usando LabChart Pro 7, representa a mudança da forma de onda de pressão (forma e valores) como o cateter da artéria vai para o ventrículo. Após a inserção correcta do cateter no ventrículo esquerdo, a pressão (P) e o volume (V) Os valores obtidos, em seguida, ser utilizada para gerar os loops P...

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

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

O cateterismo cardíaco em camundongos para medir o volume Pressão do relacionamento: Investigando o efeito Bowditch

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

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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

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

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

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

Teste de estresse cardíaco induzido por dobutamina e Monitorado por cateterismo cardíaco em ratos

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

Medicina

Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs

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

Here we present a protocol to simply and reliably measure the lung pressure-volume curve in mice, showing that it is sufficiently sensitive to detect phenotypic parenchymal changes in two common lung pathologies, pulmonary fibrosis and emphysema. This metric provides a means to quantify the lung&#8217;s structural changes with developing pathology.

Medição da curva pressão-volume no mouse Lungs

In recent decades the mouse has become the primary animal model of a variety of lung diseases. In models of emphysema or fibrosis, the essential ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

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

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

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

Telemetria Intrauterine medir Rato contrátil Pressão<em&gt; In Vivo</em

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

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

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

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

Avaliação ultra-som base de Artéria Coronária Flow e Fluxo Coronariano Reserve Usando o modelo de sobrecarga de pressão no Mice

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

Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla

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

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

Ressonância magnética cardíaca na Tesla 7

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

Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any potential therapeutic approach directed against acute left ventricular (LV) dysfunction. Current imaging modalities (e.g., echocardiography and magnetic resonance imaging) have several limitations since data on LV pressure cannot directly be measured. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion could serve as a novel method for a real-time evaluation of LV function.
At the beginning of the procedure, mice were anesthetized followed by endotracheal intubation. For LV catheterization, the right carotid artery was exposed via middle-neck incision. The catheter was introduced and placed into the LV cavity. Left thoracotomy was conducted and the left main coronary artery (LCA) was ligated. To induce reperfusion, the suture was released after 45 min. Pressure-volume data was recorded at all times.
Ligation of the LCA caused a decrease in LV systolic function as evidenced by a 30% reduction in stroke volume, LV ejection fraction (EF), and cardiac output. Maximum dP/dt as a parameter for LV contractility was also significantly reduced and diastolic function was severely impaired (minimum dP/dt -40%). Reperfusion over a period of 20 min did not lead to a complete recovery of LV function.
Real-time pressure-volume analysis served as a valid procedure for monitoring cardiac function during acute myocardial infarction in mice. Maintaining stable anesthesia and a standardized surgical approach was crucial to ensure valid results. As the early phase of acute myocardial infarction is critical for morbidity and mortality, the delineated method could be beneficial for preclinical evaluation of new strategies for cardioprotection.

Acute myocardial infarction in mice induces acute but incompletely characterized changes in left ventricular (LV) function. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion serves as a novel method for a real-time evaluation of LV function.

Análise em tempo real de pressão-volume de infarto agudo do miocárdio em ratos

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

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

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

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

Combinando a capnografia volumétrica e pletismografia barométrica para medir a relação estrutura-função do pulmão

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

Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) generated by recording both pressure and volume during cardiac catheterization are vital when assessing both systolic and diastolic cardiac function. Left and right heart function are closely related, reflected in ventricular interdependence. Thus, recording biventricular function in the same animal is important to get a complete assessment of cardiac function. In this protocol, a closed chest approach to cardiac catheterization consistent with the way catheterization is performed in patients is adopted in mice. While challenging, the closed chest strategy is a more physiological approach, because opening the chest results in major changes in preload and afterload that create artifacts, most notably a fall in systemic blood pressure. While high-resolution echocardiography is used to assess rodents, cardiac catheterization is invaluable, particularly when assessing diastolic pressures in both ventricles.
Described here is a procedure to perform invasive, closed chest, sequential left and right ventricular pressure-volume (PV) loops in the same animal. PV loops are acquired using&#160;admittance technology with a mouse pressure-volume catheter and pressure-volume system acquisition. The procedure is described, beginning with the neck dissection, which is required to access the right jugular vein and the right carotid artery, to the insertion and positioning of the catheter, and finally the data acquisition. Then, the criteria required to ensure the acquisition of high-quality PV loops are discussed. Finally, the analysis of the left and right ventricular PV loops and the different hemodynamic parameters available to quantify systolic and diastolic ventricular function are briefly described.

Presented here is a protocol to assess biventricular heart function in mice by generating pressure-volume (PV) loops from the right and left ventricle in the same animal using closed chest catheterization. The focus is on the technical aspect of surgery and data acquisition.

Avaliação Biventricular da Função Cardíaca e Alças Pressão-Volume por Cateterismo Fechado de Tórax em Camundongos

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) ...

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

Determination of the cardiac function is a robust endpoint analysis in animal models of cardiovascular diseases in order to characterize effects of specific treatments on the heart. Due to the feasibility of genetic manipulations the mouse has become the most common mammalian animal model to study cardiac function and to search for new potential therapeutic targets. Here we describe a protocol to determine cardiac function&#160;in vivo using pressure-volume loop measurements and analysis during basal conditions and under &#946;-adrenergic stimulation by intravenous infusion of increasing concentrations of isoproterenol. We provide a refined protocol including ventilation support taking into account the positive end-expiratory pressure to ameliorate negative effects during open-chest measurements, and potent analgesia (Buprenorphine) to avoid uncontrollable myocardial stress evoked by pain during the procedure. All together the detailed description of the procedure and discussion about possible pitfalls enables highly standardized and reproducible pressure-volume loop analysis, reducing the exclusion of animals from the experimental cohort by preventing possible methodological bias.

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

Here we describe a cardiac pressure-volume loop analysis under increasing doses of intravenously infused isoproterenol to determine the intrinsic cardiac function and the &#946;-adrenergic reserve in mice. We use a modified open-chest approach for the pressure-volume loop measurements, in which we include ventilation with positive end-expiratory pressure.

Resposta cardíaca à estimulação β-adrenérgica determinada pela análise do loop de pressão-volume

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

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

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

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

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

Avaliação funcional do coração do doador durante a perfusão ex situ : insights de alças de pressão-volume e ecocardiografia de superfície

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