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

NOT: Bu hayvan protokol Ohio State Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır. Bu prosedür, karotid arterin iç çapı kateter yerleştirmek için yeterince büyük olan her hangi bir fare kullanılabilir. 16 g (eski 2 ~ aydan fazla) üzerindedir fareler kullanın. 1. Kateterizasyon için Fare Hazırlama <ol><li> Bir sterilizasyon kese tüm cerrahi aletler ve malzemeleri kapatın. Otoklav makinesinde kese sterilize edin. Işlem boyunca steril bir alan korumak ve steril eldiven giyin. </li><li> Periton içine enjeksiyon yoluyla ketamin (55 mg / kg) artı ksilazin (15 mg / kg) ile fareler anestezi. NOT: Bütün prosedür çeşitli kalp hızlarında hem basınç / hacim ölçme ve ESPRV az 20 dakika sürer. Ek süre gerekmektedir (yani, 30 dakika daha), anestezi ek ¼ doz her 30 dakikada bir verir. </li><li> Anterior r tüylerdenve saç çıkarma losyonu (örneğin, Nair) kullanılarak boyun ve göğüs alanının egion köpük platformu üzerine fare uzuvlarını bantlayın. Bir ayak tutam derin anestezi durumuna onaylayın. </li><li> Vücut ısısı (37 ± 1 ° C) izlemek ve (ameliyat drape ve platform arasında bulunan) bir termo-regüle ısıtma pedi kullanarak korumak için bir rektal prob takın. </li><li> 4-0 sütür (~ 10 cm) bir uzunluğa hazırlayın. Platforma Döngü üst kesici dişlerin etrafında dikiş ve bant. Bu boyun dik tutacak. </li><li> Betadine ve% 75 alkol ile üç kez bölgeyi sürüntü cerrahi alan sterilize edin. </li></ol> 2. Kateterizasyon <ol><li> En az 30 dakika süreyle tuzlu ucu veya distile su (37 ° C) önceden ıslatma ile kateter hazırlayın ıslak biyolojik çevre için basınç sensörü diyaframı gelmesini (üreticinin talimatlarına göre) kullanmak ve basınç sinyali kaymasını ve negatif önlemek için önce Basınç kayıtları. </li><li> Boynun ön bölgesinde alt çene ve sternum arasında uzunlamasına 0.8 cm kesi olun. Ince makas, stemohyoideus kas altında bulunan trakea maruz cilt kas bağ dokusu ayırın. </li><li> Sağ karotis arter ortaya çıkarmak için kavisli bir forseps ile trakea sağ tarafında bulunan yağ ve kas dokusu ayırın. NOT: karotid arter, boynun ön bölgesinde büyük arter parlak kırmızı kan içerir ve pulsatil olduğunu. Karotis arter paralel çalışan şah damarından ile karıştırmayın. juguler ven koyu kırmızı ve non-pulsatil değildir. Buna ek olarak, karotis arter izolasyonu sırasında, kullanıcı pneumogastric sinir zarar değil farkında olmalıdır. </li><li> Kavisli bir forseps ile sağ karotis arterden yağ çıkarmak. Bu operasyon tekniği engel olacak geminin dallanma varsa ve karotis arter ayırmak için Bovie koter ile kesti.Eğri forseps kullanılarak karotid arter altında mümkün olduğu doku kadar ayırın. </li><li> İki 5 cm 6-0 ipek konuları kesin. Sağ karotid arter altındaki her ipek iplik geçirin. </li><li> Pozisyon biri proksimalinde yakın iplik ve arterin distalinde yakın diğer. Distalinde parçacığı üzerinde sıkı bir düğüm yapın ve proksimal kısmında parçacığı üzerinde gevşek bir düğüm yapın. </li><li> Küçük bir hemostat vasküler kelepçe kullanarak arterin proksimal kısmını sıkma kan akışını bloke (proksimal parçacığı altında kelepçe yerleştirin). arterin mühürlü bölge kan kolay adımı 2.8 gerçekleştirmek için yapım ile dolu olacak. </li><li> 26 G iğne ile iki iş parçacığı (thread ama uzak yakın) arasında sağ karotid arterde küçük bir delik delmek. Karotid arter içine kateter yerleştirin. Biraz yerinde tutmak için kateter üzerine karotis arter proksimal kısmında gevşek düğüm sıkın. NOT: İğne ponksiyon kullanma karşılaştırıldığında tercih edilirmakas kesi. Proksimal kısmını ilk arterin distal kesiminde sıkı bir düğüm yapma ve daha sonra sıkma yoluyla, arter tamamen kanla dolacak. Bu, çok kolay bir kan damarı yoluyla karıştırmak için yapar. Ayrıca, iğne (26 g) büyüklüğü güzel kateterin boyutu uygun bir deliği olan arter deler. Makas kesi yöntemi kullanırken, kesi boyutunu kontrol etmek daha zor oldu. Hangisinin üzerine cerrah daha rahat hisseder üzerine Ancak, seçilen yöntem bağımlı olmalıdır. </li><li> 3. adımda olduğu gibi basınç sinyallerini kaydetmeye başlayın. </li><li> Hemostat kelepçesini gevşetin ve sol ventrikül içine doğru kateter takmadan devam edin. Kateter ilerleyen bazı direnç yaşanırsa, hafifçe geri çekin ve tekrar ilerleyen deneyin. ~ 18-25 g ağırlığında bir fare için, takılı kateter tahmini uzunluğu 18 mm&#39;dir. NOT: tansiyon sinyali 70 120 mm Hg dalgalanır. T kezO kateter sol ventrikül basıncı, sinyal değişiklik şekli ve basınç 0 dan 120 mm (Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi) Hg dalgalanır. Kalp fonksiyonu kateter takıldıktan sonra 2-3 dakika içinde stabilize edecek. </li><li> Sürekli vücut ısısı, anestezi düzeyi ve solunum hızını izlemek. </li></ol> 3. Veri Toplama <ol><li> Kullanım LabChartPro 7 yazılımı (veya benzeri yazılım). PV Döngü LabChart Modülü İş Akışı seçeneğini kullanın. Bu modülü kullanarak, Basınç ve Hacim Döngüler varsayılan ayarı seçin. </li><li> Set-up üç kanal: basınç bir kanal, hacim için bir kanal ve kalp hızı için bir kanal. 0-150 mm Hg, sırasıyla 0-100 ul ve 0-800 atım / dk, yukarıdaki parametrelerin Set ölçek aralıkları. </li><li> Kaydetmek için basın başlangıç ​​tuşuna basın. </li></ol> 4. Bowditch Etkisi <ol><li> Manubrium için prekordiyumdan alan paralel 1 cm kesi olun. Kas ve exp katmanı Cutinterkostal ose makas kullanarak. </li><li> 2 V Gerilim 2 milisaniye süresi ve tekrar modunu etkinleştirin: Bir kare darbe uyarıcısı kullanarak, aşağıdaki parametreleri ayarlayın. </li><li> Forseps ile negatif elektrot tutun ve kalp apikal bölgeye dördüncü interkostal aralıktan takın. Forseps ile pozitif elektrot tutun ve kalbin sağ atrium bölgesinde ikinci interkostal aralıktan takın. </li><li> Stimülatördeki açın ve 10 Hz (600 atım / dk) kadar 4 Hz (240 atım / dk) kalbi pace frekansı değiştirin. Her yeni kalp hızında, veri toplama önce 1 dakika süreyle kalbi uyarır. </li></ol> 5. ESPVR ve PRSW oluşturuluyor <ol><li> Makasla karın bölgesinde manubrium dik cilt ve kas dokusu kesin. Enterocoelia açın ve karaciğer maruz kalmaktadır. </li><li> Metalik çekiş kullanarak kafasına doğru kot kavsinin sürükleyin. </li><li> Yavaşça aşağı doğru itin karaciğerBir pamuklu çubukla. Göğüs boşluğunu etkileyecek çok itmek için dikkatli olun. Bu kalp fonksiyonu değişecek. </li><li> Suprahepatik inferior vena kava (IVC) ortaya çıkarmak için makas ile karaciğer falciform ligament kesin. </li><li> Hızla sağ atriuma kan dönüşünü engellemek için 5 saniye IVC sıkmak kavisli bir forseps kullanın. sol ventrikül basınç ve hacim nedeniyle kalbe azaltılmış girişi düşecek. Bu değerleri üreten, 60 mm Hg altında döngüler kullanmayın. 60 mm Hg sistolik kan basıncı referans bulunmaktadır. NOT: Bu oldukça koroner perfüzyonu azaltmak ve kasılma etkileyecek perfüzyon basıncında önemli bir düşüşe neden olur, çünkü bu değer 60 mm Hg olarak belirlenmiştir. </li></ol> 6. Ses Kalibrasyon <ol><li> Periton içi enjeksiyon ile (normal tuzlu su ile seyreltilmiş) 5000 heparin solüsyonu: 1, 0.1 ml fare Heparinize. </li><li> Karotid arter kateteri çıkarın. Kateter fr çekildiğindeom karotid arter, heparinli kan kateter takıldı delikten sızar. </li><li> 1 ml şırınga ile hacim kalibrasyonu için kan toplamak. Kalibrasyon küvet içinde her bir doldurun. </li><li> Kan kaybından aracılığıyla fare euthanize kalp çıkarın. </li><li> Her bir kateter yerleştirin ve sürekli göreceli ses ünitesi (RVU) değeri olsun. Her kuyudan çeşitli standart hacmi ve RVU değerleri kullanılarak standart bir eğri oluşturur. </li><li> Kaydedilen RVU ul dönüştürün. </li></ol> 7. Veri İşleme <ol><li> Bowditch etkisini incelemek için, her kalp hızından sabit durum basınç / hacim izleri seçin. Veri elde etmek temel analiz tıklayınız. </li><li> ESPVR ve PRSW verilerde, ilk ~ 15 basınç / hacim izlerini seçmek ESPVR ve PRSW (diyastol sonu hacmi de LV tarafından geliştirilen basınç eğimi) (inme çalışmaları doğrusal regresyon üretmek için yazılımdaki tıkanıklık analizi tıklayın son diyastolik ilehacim) yamaçlarında. </li><li> Döngüler şekline dikkat verin. Döngü açısal puan veya katlanmış kapalı olduğundan emin olun. Bu yanlış kateter veya aşırı gürültü bir işaretidir. Periyodik uygun basınç ve hacim verileri üretilen sağlamak için deney sırasında döngüler kontrol edin. </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.

Kontraktilitenin güvenilir bir ölçü elde etmek için bu teknik için kritik bir adım LV içine doğru kateter yerleştirilmesidir. LV sözleşmeleri ne zaman kateter, doğru yerleştirilmemiş ise duvarları düzensiz şekilli PV döngüler neden çok yüksek ve fizyolojik değil, basınç değerleri elde kateter ile irtibata geçebilirsiniz. Gerekirse, kateter doğru yerleştirilmesini sağlamak için döndürülebilir. Bu teknik için önemli bir adım fare uygun anestezi emin olmaktır. Fare anestezi üzerinde i...

kalbin amacı organizmanın metabolik ihtiyaçlarını karşılamak için vücuda kan pompalamak için. Bu taleplerin sürekli (egzersiz sırasında örneğin,) dalgalanan olduğundan, kalp (yani kalp debisini artırmak) uyum gerekir. Kalp bu feat gerçekleştirmek için sayısız yollar icat etti. Kalp başarır Başbakan şekilde kalp hızında artışa (yani, Bowditch etkisi) 1 üzerinden. Yani kişinin kalp hızı arttıkça, bu kontraktilitede bir artış ve kalp debisi artış ile sonuçlanır olduğunu. Böylece, kalp fonksiyonu kalp hızı üzerine son derece bağlıdır. Ne yazık ki, kalp hastalığı (örneğin, miyokard enfarktüsü, hipertrofisi, vb) kötü kalp fonksiyonu sonuçları hangi kalp dolayısıyla vücudun metabolik ihtiyaçlarını karşılamak için mümkün olmayacaktır. Kalp hastalıkları, Batı toplumunda morbidite ve mortalitenin ana nedenidir. Bir çok insan cardiomy özetlemek hayvan modelleriopathies moleküler mekanizmalarının incelenmesi için ve potansiyel tedaviler test etmek için kullanılır. Bir terapi uygulanabilir olabilir eğer bu mekanizmaları ayırt ve belirlemek için, araştırmacılar in vivo kalp fonksiyonlarının değerlendirilmesi gerekir. Ancak, bu parametreler ardyük, preload ve kalp hızı yüksek ölçüde bağlıdır rutin ejeksiyon fraksiyonu ölçmek in vivo kalp fonksiyonunu değerlendirmek için çeşitli yollar (örneğin, ekokardiyografi, MR, vb), fraksiyonel kısalma, kardiyak output, vb vardır kontraktilite 2 ek. Kasılma Ölçme kendi doğal ortamında kalbin içsel özelliklerini kavramak için vazgeçilmezdir. Basınç geliştirme maksimum (dP / dt max) oranı bir adım daha yaklaştı kasılma anlamak için bize getiriyor. Ne yazık ki, dP / dt, kalp hızı ve yükleme koşulları 3 bağlıdır. Bu nedenle teknikleri bel bkz yükü (ve kalp hızını ölçmek için geliştirilmiştirkumaşla) miyokard kontraktilite bağımsız endeksleri (yani uç sistolik basınç hacim ilişkisi (ESPVR) ve önyükleme askere almalarla stroke work (PRSW)) 4-6. ESPVR herhangi bir LV ses seviyesinde ventrikül tarafından geliştirilen edilebilir maksimum basınç açıklanır. ESPVR eğimi sistol sonu elastans (Ees) temsil eder. PRSW diyastol sonu hacmi ile inme çalışmaları (PV döngü çevrili alan) lineer regresyon olduğunu. Bu prosedürler gibi ejeksiyon fraksiyonu, kardiyak output ve atım hacminde olarak hemodinamik parametrelere göre kontraktilitenin daha doğru ve hassas ölçüm vardır. ESPVR ve PRSW inferior vena cava (IVC) geçici bloke yoluyla elde edilebilir. IVC Engelleme kalp fonksiyonu üzerinde intraplevral basınç değişen etkisini önlemek için kapalı göğüs ile yapılabilir. Artan kalp hızı da kasılma ve gevşeme 1 artırır. Böylece, experimenta arasında kalp fonksiyonu karşılaştırarakl grupları (örneğin, ± dP / dt), kalp atım hızı benzer olması gerekir. Bununla birlikte, benzer bir kalp hızı, genellikle çeşitli koşullara bağlı (hastalığın, araştırma müdahale, vb), her bir hayvanda gerçekleşmez. Bu (enjekte edilebilir ve inhalasyon) ile anestezi kalp hızını azalttığı dikkate alınmalıdır. Kalp atış hızı kasılmasının önemli belirleyicisi gibi, anestezi önemli kasılma etkileyecektir. Bu nedenle, bizim prosedürü açıklayan. Ayrıca, birçok kardiyomiyopatilerin bir işaretidir (yani, bir azalma Bowditch etkisi) bir azalma kasılma rezerv olduğunu. Bu nedenle, kalbin işlevi kalp atış hızlarının bir aralığında ölçülür. İşte bu etkileri elde etmek için (kapalı göğüs ile) stimülatörü nasıl kullanılacağı açıklanmaktadır. Kalp atış hızı ek olarak, nitrik oksit (NO), aynı zamanda kontraktilite 7 arasında önemli bir modülatörüdür. NO enzimler ile NO sentaz (NOS) olarak adlandırılan üretilir. Bu ve diğer nöronal NOS boşaltma ile farelerin (NOS1 göstermiştir <sYukarı&gt; - / -) köreltmişti miyosit daralma ve in vivo kardiyak hemodinami 8,9. Bu fare, çeşitli kalp hızlarında gerçekleştirilen LV basınç / hacim analizi prosedürü yoluyla sol ventrikül kasılmasının ölçümünü göstermek için kullanılacaktır.

<table><tbody><tr><td>Xlyzine 100&amp;nbsp;mg/ml</td><td>Ana Sed</td><td>4821</td><td></td></tr><tr><td>Katamin 50&amp;nbsp;mg/ml</td><td>Ketalar</td><td>310006</td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>APP Pharmaceuticals</td><td>6003922</td><td></td></tr><tr><td>4-0 silk thread</td><td>Surgical specialties</td><td>SP102</td><td></td></tr><tr><td>6-0 silk thread</td><td>Surgical specialties</td><td>MBKF270</td><td></td></tr><tr><td>Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-10</td><td></td></tr><tr><td>Curve forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11274-20</td><td></td></tr><tr><td>Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14090-09</td><td></td></tr><tr><td>Vascular clamp</td><td>Fine Science Tools</td><td>18555-03</td><td></td></tr><tr><td>Microscope</td><td>World precision instruments</td><td>PZM-3</td><td></td></tr><tr><td>Pressure catheter</td><td>Millar instruments</td><td>SPR-839</td><td></td></tr><tr><td>Pressure and volume system</td><td>Millar instruments</td><td>MPVS-300</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab4/35</td><td>AD instruments</td><td>N12128</td><td></td></tr><tr><td>LabchartPro 7</td><td>AD instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Temperature controller</td><td>CWE</td><td>TC-1000</td><td></td></tr><tr><td>Stimulator</td><td>Grass</td><td>SD-5</td><td></td></tr><tr><td>Sterile glove</td><td>Micro-Touch</td><td>1305018821</td><td></td></tr><tr><td>Hair remover lotion</td><td>Nair</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Betadine surgical scrub</td><td>Veterinary</td><td>NDC 6761815401</td><td></td></tr><tr><td>Alcohol</td><td>Decon Laboratories</td><td>2801</td><td></td></tr><tr><td>Bovie cautery</td><td>Bovie</td><td>AA29</td><td></td></tr><tr><td>1&amp;nbsp;ml Syringe (26&amp;nbsp;G needle)</td><td>BD</td><td>8017299</td><td></td></tr></tbody></table>

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

Insan kalp bozuklukları taklit hayvan modelleri potansiyel tedavi stratejileri test etmek için yaratılmıştır. Bu stratejileri değerlendirmek için bir anahtar bileşen kalp fonksiyonu üzerindeki etkilerini incelemektir. In vivo kardiyak mekaniği (örneğin, ekokardiyografi, basınç / hacim ilişkileri, vs.) ölçmek için çeşitli teknikler vardır. Ekokardiyografi ile karşılaştırıldığında, kateterizasyon aracılığıyla gerçek zamanlı sol ventrikül (LV) basınç / hacim analizi LV fonksiyonu değerlendirmede daha hassas ve anlayışlı olduğunu. Ayrıca, LV basınç / hacim analizi anında kontraktilite (örneğin, β-adrenerjik stimülasyon) ve patolojik hakaret (örneğin, iskemi / reperfüzyon hasarı) manipülasyonlar sırasında değişiklikleri kaydetmek için yeteneği sağlar. Maksimum ek olarak (+ dP / dt) ve minimum (-dP / dt) LV basınç değişim oranı, çeşitli yük bağımsız indeksler üzerinden LV fonksiyonu doğru bir değerlendirme (örneğin, son sistolik basınçhacim ilişkisi ve önyükleme askere almalarla stroke work) elde edilebilir. Kalp hızı, kalp hızında artış kardiyak çıkışı (yani, Bowditch etkisi) artırmak için birincil mekanizma öyle ki LV kontraktilite üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Deney grupları arasında hemodinamiği karşılaştırırken Böylece, benzer kalp hızı bilgisi için gereklidir. Ayrıca, birçok kardiyomiyopati modelleri damgasını kontraktil rezervi azalma (yani, Bowditch etkisi azalmış). Sonuç olarak, hayati bilgiler kasılma kalp hızı artan etkilerinin belirlenmesi ile elde edilebilir. Bizim ve diğerleri veriler nöronal nitrik oksit sintaz (NOS1) nakavt fare azalan kasılma olduğunu göstermiştir. Burada NOS1 nakavt fare modeli kullanılarak kalp hızları artan LV basınç / hacim ölçme prosedürü açıklar.

sol ventrikül içine kateter uygun ekleme uygun basınç ve hacim değerleri elde etmek önemli bir adımdır. LabChart Pro 7 ile Şekil 1&#39;de gösterildiği, kateter ventrikül içine arter gider olarak basınç dalga (şekil ve değerler) değişen olduğunu. Sol ventrikül içine kateterin uygun yerleştirilmesinden sonra, basınç (P) ve hacim (V) daha sonra PV döngüler oluşturmak için kullanılacak olan elde edilen değerler (Şekil 2&#39;de gö...

Watch this Scientific Journal Video about Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect at JoVE.com

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.

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 ...

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

Research

JoVE Journal

Medicine

18.0K Görüntüleme.  The Ohio State University. This article describes the measurement of murine left ventricular function via pressure/volume analysis at different heart rates.

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

Permanent Ligation of the Left Anterior Descending Coronary Artery in Mice: A Model of Post-myocardial Infarction Remodelling and Heart Failure

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It is characterized by fluid retention, shortness of breath, and fatigue, in particular on exertion. Heart failure is a growing public health problem, the leading cause of hospitalization, and a major cause of mortality. Ischemic heart disease is the main cause of heart failure.
Ventricular remodelling refers to changes in structure, size, and shape of the left ventricle. This architectural remodelling of the left ventricle is induced by injury (e.g., myocardial infarction), by pressure overload (e.g., systemic arterial hypertension or aortic stenosis), or by volume overload. Since ventricular remodelling affects wall stress, it has a profound impact on cardiac function and on the development of heart failure. A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is used to investigate ventricular remodelling and cardiac function post-myocardial infarction. This model is fundamentally different in terms of objectives and pathophysiological relevance compared to the model of transient ligation of the left anterior descending coronary artery. In this latter model of ischemia/reperfusion injury, the initial extent of the infarct may be modulated by factors that affect myocardial salvage following reperfusion. In contrast, the infarct area at 24 hr after permanent ligation of the left anterior descending coronary artery is fixed. Cardiac function in this model will be affected by 1) the process of infarct expansion, infarct healing, and scar formation; and 2) the concomitant development of left ventricular dilatation, cardiac hypertrophy, and ventricular remodelling.
Besides the model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery, the technique of invasive hemodynamic measurements in mice is presented in detail.

Heart failure is the leading cause of hospitalization and a major cause of mortality. A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is applied to investigate ventricular remodelling and cardiac dysfunction post-myocardial infarction. The technique of invasive hemodynamic measurements in mice is presented.

Farelerde Sol Ön İnen Koroner Arter Daimi ligasyonu: Post-miyokard Enfarktüs Remodelling ve Kalp Yetmezliği Bir Model

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It ...

Tıp

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 ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. However, the evaluation of right ventricular pressure (RVP) and pulmonary artery pressure (PAP) remains technically challenging in mice. RVP and PAP are more difficult to measure than left ventricular pressure because of the anatomical differences between the left and right heart systems. In this paper, we describe a stable right heart hemodynamic measurement method and its validation using healthy and PAH mice. This method is based on open-chest surgery and mechanical ventilation support. It is a complicated procedure compared to closed chest procedures. While a well-trained surgeon is required for this surgery, the advantage of this procedure is that it can generate both RVP and PAP parameters at the same time, so it is a preferable procedure for the evaluation of PAH models.

Here, we present a protocol to perform an invasive hemodynamic assessment of the right ventricle and pulmonary artery in mice using an open-chest surgery approach.

Farelerde Sağ Ventrikül Sistemi ve Hipoksiye Bağlı Pulmoner Arteriyel Hipertansiyon için İnvaziv Hemodinamik Değerlendirme

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Quantification of Biventricular Function and Morphology by Cardiac Magnetic Resonance Imaging in Mice with Pulmonary Artery Banding

Right ventricular (RV) function and failure are major determinants of outcome in acquired and congenital heart diseases, including pulmonary hypertension. Assessment of RV function and morphology is complex, partly due to the complex shape of the RV. Currently, cardiac magnetic resonance (CMR) imaging is the golden standard for noninvasive assessment of RV function and morphology. The current protocol describes CMR imaging in a mouse model of RV pressure load induced by pulmonary artery banding (PAB). PAB is performed by placing a 6-0 suture around the pulmonary artery over a 23 G needle. The PAB gradient is determined using echocardiography at 2 and 6 weeks. At 6 weeks, the right and left ventricular morphology and function is assessed by measuring both end-systolic and end-diastolic volumes and mass by ten to eleven cine slices 1 mm thick using a 9.4 T magnetic resonance imaging scanner equipped with a 1,500 mT/m gradient. Representative results show that PAB induces a significant increase in RV pressure load, with significant effects on biventricular morphology and RV function. It is also shown that at 6 weeks of RV pressure load, cardiac output is maintained. Presented here is a reproducible protocol for the quantification of biventricular morphology and function in a mouse model of RV pressure load and may serve as a method for experiments exploring determinants of RV remodeling and dysfunction.

To understand the pathophysiology of right ventricular (RV) adaptation to abnormal loading, experimental models are crucial. However, assessment of RV dimensions and function is complex and challenging. This protocol provides a method to perform cardiac magnetic resonance imaging (CMR) as a noninvasive benchmark procedure in mice subjected to RV pressure load.

Right ventricular (RV) function and failure are major determinants of outcome in acquired and congenital heart diseases, including pulmonary hypertension. ...

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 ...

Cardiac Pressure-Volume Loop Analysis Using Conductance Catheters in Mice

Cardiac pressure-volume loop analysis is the &#8220;gold-standard&#8221; in the assessment of load-dependent and load-independent measures of ventricular systolic and diastolic function. Measures of ventricular contractility and compliance are obtained through examination of cardiac response to changes in afterload and preload. These techniques were originally developed nearly three decades ago to measure cardiac function in large mammals and humans. The application of these analyses to small mammals, such as mice, has been accomplished through the optimization of microsurgical techniques and creation of conductance catheters. Conductance catheters allow for estimation of the blood pool by exploiting the relationship between electrical conductance and volume. When properly performed, these techniques allow for testing of cardiac function in genetic mutant mouse models or in drug treatment studies. The accuracy and precision of these studies are dependent on careful attention to the calibration of instruments, systematic conduct of hemodynamic measurements and data analyses. We will review the methods of conducting pressure-volume loop experiments using a conductance catheter in mice.

Cardiac pressure-volume loop analysis is the most comprehensive way to measure cardiac function in the intact heart. We describe a technique to perform and analyze cardiac pressure volume loops, using conductance catheters.

Farelerde İletkenlik Balon Kullanımı kalp Basınç Hacim Döngüsü Analizi

Cardiac pressure-volume loop analysis is the &#8220;gold-standard&#8221; in the assessment of load-dependent and load-independent measures of ventricular ...

Biyoloji

Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse

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

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

Fare Basınç Hacim Döngüler Ölçme

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

Multiple Intravenous Bolus Dosing and Invasive Hemodynamic Assessment in a Hypoxia-Induced Mouse Pulmonary Artery Hypertension Model

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive life-threatening disease, primarily affecting small pulmonary arterioles of the lung. Currently, there is no cure for PAH. It is important to discover new compounds that can be used to treat PAH. The mouse hypoxia-induced PAH model is a widely used model for PAH research. This model recapitulates human clinical manifestations of PAH Group 3 disease and is an important research tool to evaluate the effectiveness of new experimental therapies for PAH. Research using this model often requires the administration of compounds in mice. For a compound that needs to be given directly into the bloodstream, optimizing intravenous (IV) administration is a key part of the experimental procedures. Ideally, the IV injection system should permit multiple injections over a set time course. Although the mouse hypoxia-induced PAH model is very popular in many laboratories, it is technically challenging to perform multiple IV bolus dosing and invasive hemodynamic assessment in this model. In this protocol, we present step-by-step instructions on how to carry out multiple IV bolus dosing via mouse jugular vein and perform arterial and right ventricle catheterization for hemodynamic assessment in mouse hypoxia-induced PAH model.

This protocol provides a step-by-step procedure for executing multiple intravenous bolus dose administration and invasive hemodynamic monitoring in mice. Investigators can use this protocol for future therapeutic compound screening for pulmonary artery hypertension.

Hipoksi ile İndüklenen Fare Pulmoner Arter Hipertansiyon Modelinde Çoklu İntravenöz Bolus Dozu ve İnvaziv Hemodinamik Değerlendirme

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive life-threatening disease, primarily affecting small pulmonary arterioles of the lung. Currently, ...

Basınç-Hacim İletkenlik Tekniği Kullanılarak Sıçanların Kardiyak Fonksiyonunun İzlenmesi

Real-Time Detection of Ferulic Acid Effects on Rat Left Ventricle Using Pressure-Volume Conductivity Catheter

Decreased cardiac function can have a negative impact on other organs. The left ventricular pressure-volume relationship is considered to be a valid method for evaluating cardiac function. Real-time monitoring of cardiac function is important for drug evaluation. Under closed-chest conditions, the miniature transducer, which is an important component of the pressure-volume catheter, enters the left ventricle of the rat through the right carotid artery. The device visualizes the changes in cardiac function during the experiment in the form of a pressure-volume loop. The actual volume of the ventricle is calculated by altering the conductivity of the blood by injecting 50 &#181;L of a 20% sodium chloride solution into the rat's left jugular vein. The actual volume of the rat's ventricular cavity is calculated by measuring the conductivity of the blood in a known volume using a pressure-volume conductance catheter. This protocol allows for continuous observation of the effects of drugs on the heart and will promote the rationale for the use of specialty ethnic drugs in cardiovascular disease.

Yazar Spotlight: Kardiyovasküler Araştırmalarda Basınç-Hacim Döngüsü Ölçüm Yönteminin Avantajları

This protocol describes a method for measuring left ventricular pressure and volume using the pressure-volume conductance technique. This method enables continuous real-time monitoring of the effects of drugs on the heart.

Basınç-Hacim İletkenlik Kateteri Kullanılarak Sıçan Sol Ventrikül Üzerindeki Ferulik Asit Etkilerinin Gerçek Zamanlı Tespiti

Decreased cardiac function can have a negative impact on other organs. The left ventricular pressure-volume relationship is considered to be a valid ...