This work has been supported by NIH HL-1034.

Johns Hopkins Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi, tüm hayvan protokolleri onayladı. 1. Ekipman PV eğrisi ölçmek için hazır kurmak kompozit sistem Şekil 1&#39;de gösterilmiştir. <ol><li> Hacim ölçümü: <ol><li> Kullanıcı hızla basınç sınırlarını ulaştıktan sonra pompayı ters sağlayan bir anahtar ile bir şırınga pompası kullanılarak enflasyon ve deflasyon sabit bir oran oluşturun. Fare PV eğrileri için, hava 3 ml olarak belirlenmiştir başlangıç ​​hacminin (önceki enflasyon) ile çok hafifçe yağlanmış 5 ml cam şırınga kullanın. 3 mi Neredeyse bütün fare PV eğrileri hacmi ile olmak üzere yeterince büyüktür. </li><li> Hareketli şırınga pistonu bağlı küçük bir sensör çubuk ile, pompa gövdesine bir lineer diferansiyel transformatör takarak pompa tarafından teslim hacmini ölçmek. Not: Bir ampirik araçlar sistemindeki gaz sıkıştırma düzeltmek için PV cu altında açıklananrve kayıt bölümü. </li></ol></li><li> Basınç ölçümü: <ol><li> 0-60 cm H 2 O (0-1 PSI) bir dizi standart ucuz basınç göstergesi kullanın. </li></ol></li><li> Ölçümü Kayıt: <ol><li> PV eğrisi XY yetenekleri (örn, PowerLab) ile herhangi bir dijital kaydedici kullanmak kaydetmek için. Düzeltilmiş hacim sinyali ve PV eğrisi grafik için, transpulmoner basıncı (PTP) kaydetmek için başka bir kanalı kaydetmek için bir kanal ayarlayın. Basıncını ölçmek için ana PowerLab bağlanan bir köprü preamplifier kullanın. 0-40 cm H 2 O basınç kanalı kalibre ve 0-3 ml hacim kanalı kalibre. </li></ol></li></ol> Gaz Basma 2. Düzeltme Not: Bu kritik bir ilk adımdır basınç arttıkça, gaz hacmi azalır, ve fare teslim havanın böylece hacim olarak Suriye rejimine yerinden daha giderek daha az olacağından, kurmakinge varil. <ol><li> Akciğerlere PV sistem bağlayacak vananızı kapatın, böylece hiçbir gaz sistemini bırakabilirsiniz. Infüzyon başlatın ve kayıt üzerinde düzeltilmiş Ses kanalı yaklaşık 40 cm H 2 O basınç arttıkça herhangi ölçülebilir bir değişiklik gösteriyorsa gözlemlemek Bir sonraki adımda, böylece daha sonra doğru ise. <ol><li> Ampirik piston yer değiştirme ölçümü çıkarılarak gaz sıkıştırma için doğru (yani, düzeltilmemiş hacim) hava basıncı ile orantılı bir terim. Hacim sinyalini eksi bir katsayı kez basınca göstermek için bir Powerlab kanalı (adlandırılır Vc) bunu yapın. </li><li> Denklemde katsayısı belirleyin. Birincisi, bir başlangıç ​​tahmin yapmak kayıt grafiği açmak ve pompayı başlatın. Enflasyon boru mühürlü olduğundan, basınç 0-40 cm H 2 O yükselir gibi Vc kanalı sıfır okumak için basınç katsayısı çarpanını ayarlamak Yukarı veya aşağı giderse, sadece o kadar düzeltme faktörünü ayarlamakBu basınç aralığında düz kalır. Şırınga içinde başlangıç ​​hacminin aynı 3 mi değişmez, bu düzeltme faktörü, her zaman aynı olacaktır. </li></ol></li></ol> Farelerde Deneysel 3. Testler <ol><li> Farelerde PV eğrisinin ölçülmesi için prosedür. Tüm hayvan protokolleri Johns Hopkins Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi. <ol><li> Ketamin (90 mg / kg) ve ksilazin (15 mg / kg) ile (6-12 haftalık C57BL / 6 fare) fareler anestezi ve refleks hareketinin olmaması ile anestezi teyit etmektedir. Not: PV eğrisi az 10 dakika içinde anestezi farelerde tamamlanmış ve terminal işlemdir olabilir. </li><li> 18 G iğne saplama kanül ile fareler Tracheostomize. Sonra saplama iğne takılı olabilir trakea, küçük bir yarık yapma, trakea örten deride küçük bir kesi yaparak trakea bularak bunu yapın. Iplik ile bağlayarak kanül sabitleyin. </li><li> Nefes 1 fareler izinEn az 4 dakika boyunca% 00 oksijen. Bu bir çanta veya nominal 150 solunum / dk 0.2 ml tidal hacmi ayarlanmış bir ventilatör ile spontan solunum yoluyla olabilir. </li><li> Trakeal kanül kapatın ve fare için 3-4 dakika tüm oksijeni absorbe sağlar. Bu oksijen emme işlemi hayvanların ve akciğer 11 neredeyse tam gaz alma ölümü ile sonuçlanır. EKG elektrotları veya doğrudan gözlem ile kalp atışı kesilmesini ölçerek fare ölümü onaylayın. </li><li> Akciğer gaz giderme işlemi tamamlandığında ve akciğer hacmi sıfır olduğunda, / dakika 3 ml bir oranda bir şırınga pompası oda havası ile akciğer şişirme başlar. Dijital kayıt basınç iz Monitör ve 35 cm H 2 O ulaştığında, pompa ters. </li><li> Basınç hava yolları daha hacimli azalma önlenmesi alveol hava hapsi, çökmüş hangi zaman negatif 10 cm H 2 O, ulaşana kadar deflasyon eğrisi izleyin. Hemen t tersO çöktü hava yolları açmak gibi akciğer tekrar şişirin izin, tekrar pompa. Bu heterojen açılış, bu 2nd enflasyon başlangıç ​​kısmında gürültülü bakarak enflasyon uzuv normalde açıktır. </li><li> Basınç tekrar 35 cm H 2 O ulaştığında, pompa yönünü ters ve bu 2. deflasyon ekstremite 0 cm H 2 O ulaşıncaya kadar akciğer sönmesine devam Sonra pompayı durdurun. </li><li> Basınç ve akış ve PV eğrisinin PowerLab grafik kaydını görüntüleyin. Sonra farklı akciğer patolojileri ortaya akciğer parankiminde fenotipik değişiklikleri tespit etmek PV eğrisi analiz. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Neergaard, K. v. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neue+Auffasungen+&#252;ber+einn+Grundbergriff+der+Atemtechnik.+Die+Retraktionskraft+der+unge,+abhangig+von+den+Oberflachenspannung+in+den+Alveolen.+(New+interpretations+of+basic+concepts+of+respiratory+mechanics.+Correlation+of+pulmonary+recoil+force+with+surface+tension+in+the+alveoli.).">Neue Auffasungen &#252;ber einn Grundbergriff der Atemtechnik. Die Retraktionskraft der unge, abhangig von den Oberflachenspannung in den Alveolen. (New interpretations of basic concepts of respiratory mechanics. Correlation of pulmonary recoil force with surface tension in the alveoli.).</a> Zeitschrift Fur Gesamte Experi Medizin. 66, 373-394 (1929).</li><li>Hildebrandt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure-volume+data+of+cat+lung+interpreted+by+a+plastoelastic,+linear+viscoelastic+model.">Pressure-volume data of cat lung interpreted by a plastoelastic, linear viscoelastic model.</a> J. Appl. Physiol. 28, 365-372 (1970).</li><li>Hoppin, F. G., Hildebrandt, J., West, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bioengineering Aspects of the Lung. , 83-162 (1977).</li><li>Avery, M. E., Mead, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+properties+in+relation+to+atelectasis+and+hyaline+membrane+disease).">Surface properties in relation to atelectasis and hyaline membrane disease).</a> AMA. J. Dis. Child. 97, 517-523 (1959).</li><li>Clements, J. A., Hustead, R. F., Johnson, R. P., Gribetz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+surface+tension+and+alveolar+stability.">Pulmonary surface tension and alveolar stability.</a> Tech Rep CRDLR US Army Chem. Res. Dev. Lab. 3052, 1-24 (1961).</li><li>Radford, E. P., Remington, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Tissue Elasticity. , 177-190 (1957).</li><li>Mitzner, W., Johnson, J. W. C., Scott, R., London, W. T., Palmer, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+betamethasone+on+the+pressure-volume+relationship+of+fetal+rhesus+monkey+lung.">Effect of betamethasone on the pressure-volume relationship of fetal rhesus monkey lung.</a> Journal of Applied Physiology. 47, 377-382 (1979).</li><li>Smaldone, G. C., Mitzner, W., Itoh, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+alveolar+recruitment+in+lung+inflation:+Influence+on+pressure-volume+hysteresis.">The role of alveolar recruitment in lung inflation: Influence on pressure-volume hysteresis.</a> Journal of Applied Physiology. 55, 1321-1332 (1983).</li><li>Tankersley, C. G., Rabold, R., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+lung+mechanics+are+genetically+determined+in+inbred+murine+strains.">Differential lung mechanics are genetically determined in inbred murine strains.</a> Journal of Applied Physiology. 86, 1764-1769 (1999).</li><li>Soutiere, S. E., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+defining+total+lung+capacity+in+the+mouse.">On defining total lung capacity in the mouse.</a> J. Appl. Physiol. 96, 1658-1664 (2004).</li><li>Stengel, P. W., Frazer, D. G., Weber, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+degassing:+an+evaluation+of+two+methods.">Lung degassing: an evaluation of two methods.</a> Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 48, 370-375 (1980).</li><li>Limjunyawong, N., Mitzner, W., Horton, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+chronic+idiopathic+pulmonary+fibrosis.">A mouse model of chronic idiopathic pulmonary fibrosis.</a> Physiol Rep. 2, e00249 (2014).</li><li>Fallica, J., Das, S., Horton, M. R., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+Carbon+Monoxide+Diffusing+Capacity+in+the+Mouse+Lung.">Application of Carbon Monoxide Diffusing Capacity in the Mouse Lung.</a> J. Appl. Physiol. 110, 1455-1459 (2011).</li><li>Brown, R. 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=The+structural+basis+of+airways+hyperresponsiveness+in+asthma.">The structural basis of airways hyperresponsiveness in asthma.</a> J. Appl. Physiol. 101 (1), 30-39 (2006).</li><li>Smargiassi, 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=Ultrasonographic+Assessment+of+the+Diaphragm+in+Chronic+Obstructive+Pulmonary+Disease+Patients:+Relationships+with+Pulmonary+Function+and+the+Influence+of+Body+Composition+-+A+Pilot+Study.">Ultrasonographic Assessment of the Diaphragm in Chronic Obstructive Pulmonary Disease Patients: Relationships with Pulmonary Function and the Influence of Body Composition - A Pilot Study.</a> Respiration: International Review of Thoracic Diseases. 87 (5), 364-371 (2014).</li><li>Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Airway-parenchymal+interdependence.">Airway-parenchymal interdependence.</a> Comprehensive Physiol. 2, 1921-1935 (2012).</li><li>Johnson, J. W., Permutt, S., Sipple, J. H., Salem, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Intra-Alveolar+Fluid+on+Pulmonary+Surface+Tension+Properties.">Effect of Intra-Alveolar Fluid on Pulmonary Surface Tension Properties.</a> J. Appl. Physiol. 19, 769-777 (1964).</li><li>Palmer, S., Morgan, T. E., Prueitt, J. L., Murphy, J. H., Hodson, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+development+in+the+fetal+primate,+Macaca+nemestrina.+II.+Pressure-volume+and+phospholipid+changes.">Lung development in the fetal primate, Macaca nemestrina. II. Pressure-volume and phospholipid changes.</a> Pediatr. Res. 11, 1057-1063 (1977).</li><li>Lum, H., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+species+comparisonof+alveolar+size+and+surface+forces.">A species comparisonof alveolar size and surface forces.</a> Journal of Applied Physiology. 62, 1865-1871 (1987).</li><li>Faridy, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+distension+on+release+of+surfactant+in+excised+dogs'+lungs.">Effect of distension on release of surfactant in excised dogs' lungs.</a> Respir. Physiol. 27, 99-114 (1976).</li><li>Faridy, E. E., Permutt, S., Riley, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+ventilation+on+surface+forces+in+excised+dogs'+lungs.">Effect of ventilation on surface forces in excised dogs' lungs.</a> J. Appl. Physiol. 21, 1453-1462 (1966).</li><li>Comroe, J. H., Forster, R. E., Dubois, A. B., Briscoe, W. A., Carlsen, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Lung: Clinical Physiology and Pulmonary Function Tests. , (1962).</li><li>Martinez, F. J., 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=The+clinical+course+of+patients+with+idiopathic+pulmonary+fibrosis.">The clinical course of patients with idiopathic pulmonary fibrosis.</a> Ann. Intern. Med. 142, 963-967 (2005).</li></ol>

None of the authors have any financial interests that would be in conflict with the material presented in this paper.

Bu yazıda basit bir tekrarlanabilir bir yöntem farelerde fenotiplendirme akciğer elastikiyetinin, toplam akciğer PV eğrisinin klasik yöntem ölçmek için tarif edilmiştir. Bu tür eğriler pulmoner surfaktan keşif ve akciğer istikrarın sağlanması önemi etkili olmuştur. İşte PV eğrisi aynı zamanda yetişkin fare akciğerlerde akciğer elastikiyet ile ilgili çeşitli değişkenler ölçmek için bir araç temin yararlıdır nasıl gösterilir. Fare akciğerlerde patolojik değişiklikler oluşturmak i?...

Fare hemen akciğer hastalıkları, çeşitli birincil hayvan modelidir. Amfizem veya fibrozis modelleri ise, temel fenotipik değişiklikler en iyi akciğer elastikiyetinin değişiklikleri ölçerek değerlendirilir. Elastikiyet ölçmek için birçok yol olmasına rağmen, klasik bir yöntem olduğunu total akciğer kapasitesi (TLC) rezidüel hacim (RV) ölçülen toplam basınç-hacim (PV) eğrisinin. Bu ölçüm neredeyse 100 yıl 1-3 uzanan neredeyse tüm memeli türlerinden yetişkin akciğerler üzerinde yapılmıştır. Böyle PV eğrileri de fetal akciğer gelişimi 4-7 akciğer yüzey işlevi keşif ve anlayış önemli bir rol oynamıştır. Akciðer fenotip bir ölçümü olarak PV eğrisi önemine rağmen, bu ölçümü gerçekleştirmek için standart bir yol olmuştur. Bu şişirme ve ayrık adımlarla akciğer (her birinden sonra dengeleme için bir değişken bekleme süresi) deflating veya pompa ile basitçe yapılmış olduğunusürekli şişirmek ve akciğer Söndür edebilirsiniz. PV eğrisi genellikle sıfır ve bazı kullanıcı tanımlamak akciğer kapasitesi arasında bir hacim aralığında yapılır, ancak farklı laboratuvarlar tarafından bildirilen her basınç volüm süresi, saat 2 birkaç saniye 8 arasında değişen, son derece değişken olmuştur. Bazı araştırmacılar statik veya Yarı-durgun gibi bu total akciğer PV eğrisi bakın, ama bu küçük fikir sunmak nitel terimlerdir ve burada kullanılmamaktadır. Buna ek olarak, PV eğrisi yaygın olarak akciğer yapısal değişikliklerin makroskopik etkileri hakkında yararlı bilgiler sağlayabilir olmasına rağmen, fare rapor edilmemiştir. Birkaç konular da dahil olmak üzere PV eğrisi edinimi değişkenlik neden olmuştur: enflasyon ve deflasyon 1) oranı; 2) enflasyon ve deflasyon için basınç geziler; ve 3) araç mutlak akciğer hacim ölçümü belirlemek için. Burada yöntem, mevcut olarak, 3 ml / dakikalık bir hızla bir Compromis olarak seçilmiştirBüyük kohortlarını eğitim, özellikle ölçüm pratik yapmak için e değil, çok kısa olarak varlık normal ventilasyon ve çok yavaş değil ilişkili dinamik elastikiyet yansıtacak. Bir C57BL / 6 sağlıklı fare nominal toplam akciğer kapasitesi 1.2 ml 9 sırasına olduğundan, bu oran genellikle tam iki PV yaklaşık 1.5 dakika içinde yapılması gereken döngüler kapalı tanır. PV eğrileri bildirilmiştir genişletilmiş literatürde kullanılan pik şişirme basıncı 40 cm H 2 O olarak düşük 20 olarak değişen, son derece değişken olmuştur Bu değişkenlik Bölüm türlerle ilgili olabilir, ancak PV eğrileri için üst basınç sınırı ayarlama birincil hedefi total akciğer kapasitesi (TLC), ya da maksimal akciğer hacmi akciğer şişirmek için. İnsanlarda TLC bireysel yapabilirsiniz maksimal istemli çaba tarafından tanımlanır, ama ne yazık ki bu herhangi bir hayvan modelinde çoğaltılamaz asla. Böylece, deneysel PV eğrileri maksimum hacim caydırmak olduğunukeyfi araştırmacı tarafından belirlenen maksimum basınç ile mayınlı. gol PV eğrisi düz bir basıncını ayarlamak için, ama ne yazık ki bir memeli akciğer PV eğrisinin enflasyon uzuv asla düz. Yani çoğu araştırmacı tipik enflasyon eğrisi ölçüde düzleştirmek başlar basınç, 30 cm H 2 O set Fare Ancak, PV eğrisi enflasyon uzuv üzerinde bir çift kambur daha da karmaşık ve bu enflasyon uzuv çoğu hala 30 cm H 2 O 10 de dik yükselen nerede, yani 30 için iyi bir bitiş noktası değil PV eğrisi. Bu nedenle, biz incelenen tüm suşların enflasyon uzuvları düzleştirmek başlar hangi bir basınç fare PV eğrisi için basınç sınırı olarak 35 cm H 2 O kullanın. PV eğrisi kendisi çok doğrusal olmayan olduğundan, bir PV döngü görünümü eğrisi başladığı hacmi bağlıdır. Bazı ticari vantilatörler F başlayarak, kullanıcılar büyük PV döngüler yapmak için izinRC, ancak FRC hacmi bilinmiyorsa o zaman bu değişiklikler sadece başlangıç ​​hacmi bir değişiklik meydana gelebilir çünkü, herhangi bir patoloji ile böyle PV eğrisi değişiklikleri yorumlamak mümkün değildir, ve akciğerde değil yapısal değişiklikler. Böylece mutlak bir hacim ölçümü olmadan, PV eğrileri yorumlamak ve böylece az yarar var neredeyse imkansız. Akciğer hacimleri ölçmek için çeşitli yollar vardır rağmen, bunlar genellikle hantal ve özel ekipman gerektirir. Burada anlatılan basit bir yaklaşım, PV eğrisi bir in vivo gazdan arındırma işleminden sonra sıfır hacim başlar. Özetle, bu kağıt fare akciğer akciğer PV eğrisi ölçümü standardize etmek için basit bir yöntem gösterir, ve akciğer yapısı ile bağlantılı olan bu eğri hesaplanabilir birkaç ölçümlerini tanımlar. PV eğrisi ve böylece iletişimi ile farelerde fenotipik yapısal değişiklikleri tespit edememek doğrudan uygulaması vardır bir solunum fonksiyon testi sağlarBöyle amfizem ve fibrozis gibi akciğer patolojileri üzerine.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="692">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:127px;">Company</td>
			<td style="width:155px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:244px;">&#160;Syringe Pump</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Apparatus</td>
			<td>55-2226</td>
			<td>Infuse/Withdraw syringe pump</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Pump 22 Reversing Switch&#160;</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Apparatus</td>
			<td>552217</td>
			<td>&#160;included with pump</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Linear displacement transformer</td>
			<td style="width:127px;">Trans-Tek, Inc.</td>
			<td style="width:155px;">0244-0000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">5 mL glass syringe</td>
			<td style="width:127px;">Becton Dickenson</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td>Several other possible vendors</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Digital recorder</td>
			<td style="width:127px;">ADInstruments</td>
			<td>PL3504</td>
			<td>Several other possible vendors</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bridge Amp Signal Conditioner</td>
			<td style="width:127px;">ADInstruments</td>
			<td>FE221</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;">Gas tank,100% oxygen</td>
			<td style="width:127px;">Airgas, Inc</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td>Any supplier or hospital source will work</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:244px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pressure Transducer - 0-1psi&#160; millivolt output</td>
			<td>Omega Engineering</td>
			<td>PX-137</td>
			<td>Range: &#8776;0-60 cmH2O</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of the pressure-volume curve in mouse lungs

Son yıllarda fare akciğer hastalıklarının çeşitli hayvansal birincil modeli haline gelmiştir. Amfizem veya fibrozis modelleri ise, temel fenotipik değişiklikler en iyi akciğer elastikiyetinin değişikliklerin ölçümü ile değerlendirilir. En iyi farelerde bu tür patolojilerin altında yatan spesifik mekanizmaları anlamak için, gelişmekte olan patolojiyi yansıtan fonksiyonel ölçümler yapmak esastır. Elastikiyet ölçmek için birçok yol olmasına rağmen, klasik bir yöntem total akciğer basıncı-hacim (PV) eğrisi akciğer hacimlerinin tüm aralığında yapılır olmasıdır. Bu ölçüm neredeyse 100 yıl öncesine dayanan neredeyse tüm memeli türlerinden yetişkin akciğerler üzerinde yapılmış ve bu PV eğrileri de fetal akciğer gelişiminde akciğer yüzey işlevi keşif ve anlayış önemli bir rol oynamıştır. Ne yazık ki, bu tür toplam PV eğrileri yaygın onlar macrosc hakkında yararlı bilgiler sağlayabilir olmasına rağmen, fare rapor edilmemiştirAkciğerde yapısal değişikliklerin OPIC etkileri. Akciğer hacmi sadece değişiklikleri ölçen kısmi PV eğrileri bazen rapor rağmen, mutlak hacim ölçüsü olmadan, toplam PV eğrisinin doğrusal olmayan yapısı yorumlamak için bu kısmi olanlar çok zorlaştırır. Bu çalışmada, total PV eğrisi ölçmek için bir standart şekilde açıklayın. Biz daha sonra iki ortak akciğer patolojileri, amfizem ve fibrozis fare akciğer yapısındaki değişiklikleri algılamak için bu eğrilerin yeteneğini test ettik. Sonuçlar bu patolojilerin ile beklenen yapısal değişikliklerle uyumlu çeşitli değişkenlere önemli değişiklikler göstermiştir. Farelerde akciğer PV eğrisinin Bu ölçüm, böylece zamanla patofizyolojik değişiklikler ve tedavi işlemlerinin potansiyel etkisinin ilerlemesini izlemek için basit bir araç sağlar.

PV eğrileri için prosedür yalnızca kontrol sağlıklı farelerde videoda gösterilmiştir rağmen, iki farklı ortak patolojiler, amfizem ve fibrozis ile farelerde fonksiyonel ve patolojik değişiklikleri tespit etmek PV eğrisinin yeteneği incelenmiştir. Bu geleneksel modellerin Detayları başka 12,13 nitelendirdi. Çok kısaca,% 3 izofluran ile anestezi sonrası amfizem trakea içine telkin 3 veya 6 U domuz pankreas elastaz neden oldu ve 3 hafta sonra okudu ve fibrozis 0.05 U trakea içine telkin Bl...

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs at JoVE.com

Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs

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.

Fare Akciğerler Basınç-hacim Eğrisi Ölçümü

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 ...

measurement-of-the-pressure-volume-curve-in-mouse-lungs

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Medicine

Unit 1

The Kinetic Theory of Gases

SCIENTISTS IN ACTION

18.5K Görüntüleme.  Johns Hopkins University. 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’s structural changes with developing pathology.

Video: Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs

In vivo Measurement of the Mouse Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx is a layer of proteoglycans and associated glycosaminoglycans lining the vascular lumen. In vivo, the glycocalyx is highly hydrated, forming a substantial endothelial surface layer (ESL) that contributes to the maintenance of endothelial function. As the endothelial glycocalyx is often aberrant in vitro and is lost during standard tissue fixation techniques, study of the ESL requires use of intravital microscopy. To best approximate the complex physiology of the alveolar microvasculature, pulmonary intravital imaging is ideally performed on a freely-moving lung. These preparations, however, typically suffer from extensive motion artifact. We demonstrate how closed-chest intravital microscopy of a freely-moving mouse lung can be used to measure glycocalyx integrity via ESL exclusion of fluorescently-labeled high molecular weight dextrans from the endothelial surface. This non-recovery surgical technique, which requires simultaneous brightfield and fluorescent imaging of the mouse lung, allows for longitudinal observation of the subpleural microvasculature without evidence of inducing confounding lung injury.

In vivo Measurement of the Mouse Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx/endothelial surface layer is ideally studied using intravital microscopy. Intravital microscopy is technically challenging in a moving organ such as the lung. We demonstrate how simultaneous brightfield and fluorescent microscopy may be used to estimate endothelial surface layer thickness in a freely-moving in vivo mouse lung.

Fare Pulmoner Endotelyal Yüzey Katman in vivo ölçümü olarak

The endothelial glycocalyx is a layer of proteoglycans and associated glycosaminoglycans lining the vascular lumen. In vivo, the glycocalyx is highly ...

Tıp

Technical Aspects of the Mouse Aortocaval Fistula

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta and inferior vena cava (IVC) are exposed. The proximal infrarenal aorta and the distal aorta are dissected for clamp placement and needle puncture, respectively. Special attention is paid to avoid dissection between the aorta and the IVC. After clamping the aorta, a 25 G needle is used to puncture both walls of the aorta into the IVC. The surrounding connective tissue is used for hemostatic compression. Successful creation of the AVF will show pulsatile arterial blood flow in the IVC. Further confirmation of successful AVF can be achieved by post-operative Doppler ultrasound.

The goal is to produce an arteriovenous fistula that is simple and reproducible. This method does not use sutures or glue adhesive. Therefore the samples can be used with the least amount of foreign materials for analysis.

Fare Aortocaval Fistül Teknik Yönleri

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta ...

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One important prerequisite is a good understanding of all safety and efficacy aspects obtained in a large animal model that validly reflect the human scenario of myocardial infarction (MI). Pigs are widely used in this regard since their cardiac size, hemodynamics, and coronary anatomy are close to that of humans. Here, we present an effective protocol for using the porcine MI model using a closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. This approach is based on 90 min of myocardial ischemia, inducing large left ventricle infarction of the anterior, septal and inferoseptal walls. Furthermore, we present protocols for various measures of outcome that provide a wide range of information on the heart, such as cardiac systolic and diastolic function, hemodynamics, coronary flow velocity, microvascular resistance, and infarct size. This protocol can be easily tailored to meet study specific requirements for the validation of novel cardioregenerative biologics at different stages (i.e. directly after the acute ischemic insult, in the subacute setting or even in the chronic MI once scar formation has been completed). This model therefore provides a useful translational tool to study MI, subsequent adverse remodeling, and the potential of novel cardioregenerative agents.

This protocol describes the porcine myocardial infarction (MI) model using a 90 min closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. Furthermore, the protocol for several outcome parameters, such as cardiac function, hemodynamics, microvascular resistance, and infarct size, are also presented.

Domuzlar miyokard enfarktüsü ve Fonksiyonel Sonuç Değerlendirmesi

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

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

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these strategies is to examine their effects on heart function. There are several techniques to measure in vivo cardiac mechanics (e.g., echocardiography, pressure/volume relations, etc.). Compared to echocardiography, real-time left ventricular (LV) pressure/volume analysis via catheterization is more precise and insightful in assessing LV function. Additionally, LV pressure/volume analysis provides the ability to instantaneously record changes during manipulations of contractility (e.g., &#946;-adrenergic stimulation) and pathological insults (e.g., ischemia/reperfusion injury). In addition to the maximum (+dP/dt) and minimum (-dP/dt) rate of pressure change in the LV, an accurate assessment of LV function via several load-independent indexes (e.g., end systolic pressure volume relationship and preload recruitable stroke work) can be attained. Heart rate has a significant effect on LV contractility such that an increase in the heart rate is the primary mechanism to increase cardiac output (i.e., Bowditch effect). Thus, when comparing hemodynamics between experimental groups, it is necessary to have similar heart rates. Furthermore, a hallmark of many cardiomyopathy models is a decrease in contractile reserve (i.e., decreased Bowditch effect). Consequently, vital information can be obtained by determining the effects of increasing heart rate on contractility. Our and others data has demonstrated that the neuronal nitric oxide synthase (NOS1) knockout mouse has decreased contractility. Here we describe the procedure of measuring LV pressure/volume with increasing heart rates using the NOS1 knockout mouse model.

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

Bowditch Efekt incelenmesi: Basınç Hacim İlişkisi Tedbir Fare Kardiyak Kateterizasyon

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

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular diseases, such as diabetic retinopathy, hypertensive retinopathy, and possibly glaucoma. Therefore, retinal microvascular preparations are pivotal tools for physiological and pharmacological studies to delineate the underlying pathophysiological mechanisms and to design therapies for the diseases. Despite the wide use of mouse models in ophthalmic research, studies on retinal vascular reactivity are scarce in this species. A major reason for this discrepancy is the challenging isolation procedures owing to the small size of these retinal blood vessels, which is ~ &#8804; 30 &#181;m in luminal diameter. To circumvent the problem of direct isolation of these retinal microvessels for functional studies, we established an isolation and preparation technique that enables ex vivo studies of mouse retinal vasoactivity under near-physiological conditions. Although the present experimental preparations will specifically refer to the mouse retinal arterioles, this methodology can readily be employed to microvessels from rats.

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Many vision-threatening ocular diseases are associated with dysfunctional retinal microvessels. Therefore, the measurement of retinal arteriole responses is important to investigate the underlying pathophysiological mechanisms. This article describes a detailed protocol for mouse retinal arteriole isolation and preparation to assess the effects of vasoactive substances on vascular diameter.

Fare retina arteriyoller Ex Vivo reaktivite ölçümü için hazırlık adımları

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular ...

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.

Akut miyokard infarktüsünde farelerde gerçek zamanlı basınç-hacim Analizi

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

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV diastolic function is rarely quantified in experimental studies. This might be due to technical difficulties in the visualization of the RV in the apical four-chamber view in rodents. Here we describe two positions facilitating the visualization of the apical four-chamber view in mice to assess the RV diastolic function.
The apical four-chamber view is enabled by tilting the mouse fixation platform to the left and caudally (LeCa) or to the right and cranially (RiCr). Both positions provide images of comparable quality. The results of the RV diastolic function obtained from two positions are not significantly different. Both positions are comparably easy to perform. This protocol can be incorporated into published protocols and enables detailed investigations of the RV function.

Here we describe and compare two positions for obtaining the apical four-chamber view in mice. These positions enable the quantification of the right ventricular function, provide comparable results, and can be used interchangeably.

Fareyle sağ ventriküler diyastolik parametrelerin ekokardiyografik ölçümü

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

İzometrik Contractility ölçüm tel Myography kullanarak fare mezenterik arter

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

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.

Farelerde Kapalı Göğüs Kateterizasyonu ile Kardiyak Fonksiyon ve Basınç-Hacim Döngülerinin Biventriküler Değerlendirmesi

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

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

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

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

Basınç-Hacim Döngüsü Analizi ile Belirlenen β-Adrenerjik Stimülasyona Kardiyak Yanıt

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