Name: implantation of combined telemetric ecg and blood pressure transmitters to determine spontaneous baroreflex sensitivity in conscious mice
Uploaded: 2021-02-14T14:00:00
Duration: 9 min 56 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Implantation of Combined Telemetric ECG and Blood Pressure Transmitters to Determine Spontaneous Baroreflex Sensitivity in Conscious Mice at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door de Duitse Onderzoeksstichting [FE 1929/1-1 en WA 2597/3-1]. Wij danken Sandra Dirschl voor de uitstekende technische ondersteuning en Julia Rilling voor het veterinaire advies.

<ol>
	<li>Landgren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+excitation+mechanism+of+the+carotid+baroceptors.">On the excitation mechanism of the carotid baroceptors.</a> Acta Physiologica Scandinavica. 26 (1), 1-34 (1952).</li><li>Heyman, C., Neil, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reflexogenic+areas+of+the+cardiovascular+system.">Reflexogenic areas of the cardiovascular system.</a> British Journal of Surgery. 46 (195), 92 (1958).</li><li>Lu, Y., 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+ion+channel+ASIC2+is+required+for+baroreceptor+and+autonomic+control+of+the+circulation.">The ion channel ASIC2 is required for baroreceptor and autonomic control of the circulation.</a> Neuron. 64 (6), 885-897 (2009).</li><li>Fadel, P. J., Raven, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+investigations+into+the+arterial+and+cardiopulmonary+baroreflexes+during+exercise.">Human investigations into the arterial and cardiopulmonary baroreflexes during exercise.</a> Experimental Physiology. 97 (1), 39-50 (2012).</li><li>Nagura, S., Sakagami, T., Kakiichi, A., Yoshimoto, M., Miki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+shifts+in+baroreflex+control+of+renal+sympathetic+nerve+activity+induced+by+REM+sleep+and+grooming+in+rats.">Acute shifts in baroreflex control of renal sympathetic nerve activity induced by REM sleep and grooming in rats.</a> The Journal of Physiology. 558, 975-983 (2004).</li><li>Crandall, C. G., Cui, J., Wilson, T. E. <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+heat+stress+on+baroreflex+function+in+humans.">Effects of heat stress on baroreflex function in humans.</a> Acta Physiologica Scandinavica. 177 (3), 321-328 (2003).</li><li>Crandall, M. E., Heesch, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Baroreflex+control+of+sympathetic+outflow+in+pregnant+rats:+effects+of+captopril.">Baroreflex control of sympathetic outflow in pregnant rats: effects of captopril.</a> The American Journal of Physiology. 258 (6), 1417-1423 (1990).</li><li>Mortara, 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=Arterial+baroreflex+modulation+of+heart+rate+in+chronic+heart+failure:+clinical+and+hemodynamic+correlates+and+prognostic+implications.">Arterial baroreflex modulation of heart rate in chronic heart failure: clinical and hemodynamic correlates and prognostic implications.</a> Circulation. 96 (10), 3450-3458 (1997).</li><li>La Rovere, M. T., Bigger, J. T., Marcus, F. I., Mortara, A., Schwartz, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Baroreflex+sensitivity+and+heart-rate+variability+in+prediction+of+total+cardiac+mortality+after+myocardial+infarction.+ATRAMI+(Autonomic+Tone+and+Reflexes+After+Myocardial+Infarction)+Investigators.">Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total cardiac mortality after myocardial infarction. ATRAMI (Autonomic Tone and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators.</a> Lancet. 351 (9101), 478-484 (1998).</li><li>Robinson, T. G., Dawson, S. L., Eames, P. J., Panerai, R. B., Potter, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+baroreceptor+sensitivity+predicts+long-term+outcome+after+acute+ischemic+stroke.">Cardiac baroreceptor sensitivity predicts long-term outcome after acute ischemic stroke.</a> Stroke. 34 (3), 705-712 (2003).</li><li>Fenske, S., 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=cAMP-dependent+regulation+of+HCN4+controls+the+tonic+entrainment+process+in+sinoatrial+node+pacemaker+cells.">cAMP-dependent regulation of HCN4 controls the tonic entrainment process in sinoatrial node pacemaker cells.</a> Nature Communications. 11 (1), 5555 (2020).</li><li>Fenske, S., 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=Comprehensive+multilevel+in+vivo+and+in+vitro+analysis+of+heart+rate+fluctuations+in+mice+by+ECG+telemetry+and+electrophysiology.">Comprehensive multilevel in vivo and in vitro analysis of heart rate fluctuations in mice by ECG telemetry and electrophysiology.</a> Nature Protocols. 11 (1), 61-86 (2016).</li><li>Thireau, J., Zhang, B. L., Poisson, D., Babuty, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+rate+variability+in+mice:+a+theoretical+and+practical+guide.">Heart rate variability in mice: a theoretical and practical guide.</a> Experimental Physiology. 93 (1), 83-94 (2008).</li><li>Cesarovic, N., Jirkof, P., Rettich, A., Arras, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implantation+of+radiotelemetry+transmitters+yielding+data+on+ECG,+heart+rate,+core+body+temperature+and+activity+in+free-moving+laboratory+Mice.">Implantation of radiotelemetry transmitters yielding data on ECG, heart rate, core body temperature and activity in free-moving laboratory Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (57), e3260 (2011).</li><li>Alam, M. A., Parks, C., Mancarella, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=long-term+blood+pressure+measurement+in+freely+moving+mice+using+telemetry.">long-term blood pressure measurement in freely moving mice using telemetry.</a> Journal of Visualized Experiments. (111), e53991 (2016).</li><li>Optical and electrophysiological approaches to examine the role of cAMP-dependent regulation of the sinoatrial pacemaker channel HCN4. Dissertation, LMU Munich Available from: <a target="_blank" href="https://edoc.ub.uni-muenchen.de/24431/1/Brox_Verena.pdf">https://edoc.ub.uni-muenchen.de/24431/1/Brox_Verena.pdf</a> (2019)</li><li>Just, A., Faulhaber, J., Ehmke, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autonomic+cardiovascular+control+in+conscious+mice.">Autonomic cardiovascular control in conscious mice.</a> American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 279 (6), 2214-2221 (2000).</li><li>Parati, G., Di Rienzo, M., Mancia, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+measure+baroreflex+sensitivity:+from+the+cardiovascular+laboratory+to+daily+life.">How to measure baroreflex sensitivity: from the cardiovascular laboratory to daily life.</a> Journal of Hypertension. 18 (1), 7-19 (2000).</li><li>Robbe, H. W., 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=Assessment+of+baroreceptor+reflex+sensitivity+by+means+of+spectral+analysis.">Assessment of baroreceptor reflex sensitivity by means of spectral analysis.</a> Hypertension. 10 (5), 538-543 (1987).</li><li>Pinna, G. D., Maestri, R., Raczak, G., La Rovere, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+baroreflex+sensitivity+from+the+gain+function+between+arterial+pressure+and+heart+period.">Measuring baroreflex sensitivity from the gain function between arterial pressure and heart period.</a> Clinical Science. 103 (1), 81-88 (2002).</li><li>Pinna, G. D., Maestri, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+criteria+for+estimating+baroreflex+sensitivity+using+the+transfer+function+method.">New criteria for estimating baroreflex sensitivity using the transfer function method.</a> Medical and Biological Engineering and Computing. 40 (1), 79-84 (2002).</li><li>Laude, D., Baudrie, V., Elghozi, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applicability+of+recent+methods+used+to+estimate+spontaneous+baroreflex+sensitivity+to+resting+mice.">Applicability of recent methods used to estimate spontaneous baroreflex sensitivity to resting mice.</a> American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 294 (1), 142-150 (2008).</li><li>Ma, X., Abboud, F. M., Chapleau, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+afferent,+central,+and+efferent+components+of+the+baroreceptor+reflex+in+mice.">Analysis of afferent, central, and efferent components of the baroreceptor reflex in mice.</a> American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 283 (5), 1033-1040 (2002).</li><li>Fleming, S., 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=Impaired+Baroreflex+Function+in+Mice+Overexpressing+Alpha-Synuclein.">Impaired Baroreflex Function in Mice Overexpressing Alpha-Synuclein.</a> Frontiers in Neurology. 4 (103), (2013).</li></ol>

Betekenis van de methode ten opzichte van alternatieve methoden In dit werk presenteren we een gedetailleerd protocol om spontane BRS te kwantificeren met behulp van de sequentiemethode. Deze aanpak maakt gebruik van spontane BP- en reflex-HR-veranderingen gemeten door ECG- en BP-telemetrie. Het voordeel van deze methode is dat beide parameters kunnen worden vastgelegd in bewuste, vrij bewegende, ongeremde dieren zonder dieren te storen door de kamer binnen te lopen waar de metingen worden uitgevoerd of zelfs door fysieke interactie die nodig is voor injectie van medicijnen. Dit punt is erg belangrijk omdat duidelijk is aangetoond dat dergelijke verstoringen de HR- en BP-opnames ernstig verstoren. De injectie van geneesmiddelen vereist bijvoorbeeld fixatie van de muizen, wat een maximale stressrespons veroorzaakt die de HR verhoogt tot 650-700 bpm. Om deze stressreacties te omzeilen, is BRS eerder bepaald bij verdoofde muizen. Standaard anesthetica die in de diergeneeskunde worden gebruikt, zoals ketamine / xylazine of isofluraan, induceren echter bradycardie en beïnvloeden autonome reflexreacties, waardoor de geldigheid van deze benaderingen en de interpretatie van de resultaten worden beperkt. Om deze beperkingen gedeeltelijk te overwinnen, werden implanteerbare medicijnafgifteapparaten gebruikt, d.w.z. osmotische pompen, die geneesmiddelen in de peritoneale holte kunnen vrijgeven. Met osmotische pompen is het echter niet mogelijk om een bolus van een gedefinieerde dosis geneesmiddel toe te passen die de toepassing van dergelijke apparaten beperkt. Als alternatief, complexe infusiekatheters17 kan in muizen worden geïmplanteerd om medicijnen toe te dienen. Deze katheters zijn echter moeilijk te hanteren en vereisen chirurgische vaardigheden die vergelijkbaar zijn met die welke vereist zijn voor de implantatie van telemetrische apparaten, terwijl ze minder wetenschappelijke resultaten opleveren in vergelijking met metingen van spontane BRS. Naast de technische problemen in verband met het meten van BRS met behulp van injectie van geneesmiddelen, zijn er enkele beperkingen met betrekking tot de werking van het medicijn op zich. Traditionele benaderingen voor het bepalen van BRS omvatten bolusinjecties van vasoactieve geneesmiddelen. Bolusinjectie van vasoconstrictoren (bijv. Fenylefrine) of vaatverwijders (bijv. Natrium nitroprusside) zijn echter beschouwd als een overmatige en niet-fysiologische stimulus voor reflex HR-aanpassing aan veranderingen in BP18. Spontane activiteit van de baroreceptorreflex kan ook worden gekwantificeerd met behulp van spectrale methoden. Een van deze methoden beoordeelt BRS in het frequentiedomein door de verhouding te berekenen tussen veranderingen in HR en veranderingen in bloeddruk in een specifieke frequentieband18,19. Andere spectraalmethoden omvatten de bepaling van de overdrachtsfunctie van BP en HR of de kwantificering van de coherentie tussen BP en HR20,21. Deze methoden vereisen ook telemetrische acquisitie van spontane BP- en HR-parameters en hoewel ze geschikt zijn voor de bepaling van spontane BRS, vereisen ze intensieve computationele hulpmiddelen en zijn ze een uitdaging om toe te passen. Bovendien lijden alle spectrale methoden aan de beperking dat niet-stationaire signalen de toepassing van spectrale methoden uitsluiten. Met name spectrale pieken geïnduceerd door ademhalingsritmes kunnen bij menselijke patiënten worden verminderd door de patiënt te vragen te stoppen met ademen, terwijl dit bij muizen duidelijk niet mogelijk is. Daarom is de signaal-ruisverhouding bij muizen vaak vrij laag. Gezien de beperkingen van de hierboven besproken methoden, geven we de voorkeur aan de sequentiemethode voor het bepalen van BRS bij muizen. Een aanzienlijk voordeel van deze methode is het feit dat het een niet-invasieve techniek is die gegevens levert over spontane BRS onder reële omstandigheden22. Een ander belangrijk punt is dat de duur van sequenties geanalyseerd met behulp van de sequentiemethode vrij kort is, met 3-5 slagen. Reflexregulatie van HR door de nervus vagus is zeer snel en ruim binnen het tijdsbestek van deze sequenties. Daarom is de sequentiemethode zeer geschikt om de bijdrage van de nervus vagus aan BRS te evalueren. Daarentegen verloopt de regulatie door het sympathische zenuwstelsel veel langzamer. In feite kan tijdens deze korte sequenties worden aangenomen dat de activiteit van het sympathische zenuwstelsel bijna constant is. Daarom is de methode aangepast om selectief reflexveranderingen van de HR te detecteren die worden aangedreven door activiteit van de nervus vagus.
Interpretatie van BRS-gegevens Voor de interpretatie van BRS-disfunctie of BRS-gegevens op zich is het belangrijk om rekening te houden met de individuele functionele niveaus die betrokken zijn bij de baroreceptorreflex. Op neuronaal niveau kunnen afferente, centrale of efferente componenten van de reflex worden beïnvloed23. Op cardiovasculair niveau kan een verminderde of overdreven responsiviteit van de sinoatriale knoop op ANS-input aanwezig zijn 11,24. Een verandering op elk niveau kan leiden tot veranderingen in de BRS. Om te ontleden of neuronale en/of cardiale mechanismen verantwoordelijk zijn voor waargenomen veranderingen in BRS, kunnen cardiale of neuronspecifieke gendeletie, knock-down of genbewerkingsbenaderingen worden gebruikt.
Kritieke stappen in het protocol De meest geavanceerde en kritische stap in dit protocol is de voorbereiding en cannulatie van de linker halsslagader (stap 2.3). De spanning van de caudale occlusiehechting moet voldoende hoog zijn om de bloedstroom volledig te stoppen vóór cannulatie. Anders kan zelfs een kleine bloedlekkage tijdens cannulatie het zicht ernstig beperken of zelfs de muis doen doodbloeden. Cannulatie moet bij de eerste poging succesvol zijn. Bij het mislukken van de eerste poging is het echter nog steeds mogelijk om de canule zorgvuldig opnieuw te proberen.
De middellijnincisie en subcutane tunnel van de nek naar de linkerflank (stap 2.3) moeten groot genoeg zijn om de zender gemakkelijk zonder kracht in te brengen, maar moeten ook zo klein mogelijk zijn om de zender op zijn plaats te houden. Anders moet men het op zijn plaats vergrendelen met hechtmateriaal of weefsellijm. Omdat muizen een zeer gevoelige huid hebben, kan necrose van de huid optreden als de tunnel voor de zender te klein is.
Als de ECG-elektroden te lang zijn om in de onderhuidse tunnel te passen (stap 2.4), is het noodzakelijk om een nieuwe punt te vormen door de elektrode tot de juiste lengte in te korten. De elektrode moet over de gehele lengte van het lood plat tegen het lichaam liggen. Te lange elektroden zullen de dieren storen en ze zullen proberen de wond te openen om de zender te verwijderen, wat resulteert in het risico op weefselirritatie en wonddehiscentie. Te korte kabels kunnen natuurlijk niet verlengd worden en het kan zijn dat in dit geval de elektroden niet zo gepositioneerd kunnen worden dat ze overeenkomen met de Einthoven II configuratie. We raden daarom aan om de optimale lengte van de ECG-leads te bepalen op een dode muis van hetzelfde geslacht, gewicht en genetische achtergrond.
Muizen moeten een langere hersteltijd krijgen na implantatie van de zender als ze geen normaal circadiaans ritme hebben en dit is niet het fenotype van de onderzochte muislijn (stap 2.7). Een andere reden voor verstoorde circadiane ritmes kan onvoldoende akoestische isolatie zijn van de dierenfaciliteit of het personeel dat tijdens de meting de kamer binnenkomt.
ECG, BP en BRS data-analyse is eenvoudig (stap 2.8). De meest kritieke stap is om ectopische beats, sinuspauzes, aritmische episodes of secties met signalen van lage kwaliteit uit te sluiten van gegevensanalyse.

De arteriële baroreceptorreflex is het belangrijkste feedbackcontrolesysteem bij de mens dat zorgt voor een kortdurende - en mogelijkook langere termijn 1,2 - controle van de arteriële bloeddruk (ABP). Deze reflex buffert verstoringen in BP die optreden als reactie op fysiologische of omgevingstriggers. Het biedt snelle reflexveranderingen in hartslag, slagvolume en totale perifere arteriële weerstand. De reflex ontstaat in sensorische zenuwuiteinden in de aortaboog en halsslagaders. Deze zenuwuiteinden vormen de arteriële baroreceptoren. De somata van zenuwuiteinden in de aortaboog bevinden zich in het nodose ganglion, terwijl die van zenuwuiteinden in de sinus carotis zich in het petrosale ganglion bevinden. De reflex wordt veroorzaakt door een verhoging van de bloeddruk, die de baroreceptorzenuwuiteinden rekt en activeert (figuur 1A). Activering resulteert in actiepotentiaal volleys die centraal via de afferente aortadepressor en carotis sinuszenuwen worden overgedragen naar cardiovasculaire hersenstamkernen zoals de nucleus tractus solitarii en de dorsale kern van de nervus vagus. Veranderingen in afferente zenuwactiviteit moduleren op hun beurt de autonome efferente activiteit. Verhoogde activiteit van baroreceptorzenuwen vermindert sympathisch en verhoogt de parasympathische zenuwactiviteit. De gevolgen van activering van baroreceptoren zijn dus een verlaging van de hartslag, cardiale output en vasculaire weerstand die samen de stijging van de bloeddruk tegengaan en bufferen3. Daarentegen verhoogt verminderde activiteit van baroreceptorzenuwen de sympathische en vermindert de parasympathische zenuwactiviteit, wat de hartslag, cardiale output en vasculaire weerstand verhoogt en zo de daling van de bloeddruk tegengaat.
Talrijke studies bij mens en dier hebben aangetoond dat de baroreceptorreflex kan worden aangepast onder fysiologische omstandigheden zoals oefening4, slaap5, hittestress6 of zwangerschap7. Bovendien zijn er aanwijzingen dat de baroreflex chronisch is aangetast bij hart- en vaatziekten, zoals hypertensie, hartfalen, myocardinfarct en beroerte. In feite wordt baroreflexdisfunctie ook gebruikt als een prognostische marker bij verschillende hart- en vaatziekten 8,9,10. Verder is disfunctie van de baroreflex ook aanwezig bij aandoeningen van de ANS. Gezien het belang van de baroreceptorreflex voor gezondheids- en ziektetoestanden, is in vivo schatting van deze reflex een belangrijk onderdeel van autonoom en cardiovasculair onderzoek met bepaalde ernstige klinische implicaties.
Genetische muizenlijnen zijn essentiële hulpmiddelen in cardiovasculair onderzoek. In vivo studies van dergelijke muizenlijnen bieden waardevolle inzichten in cardiovasculaire fysiologie en pathofysiologie en dienen in veel gevallen als preklinische modelsystemen voor hart- en vaatziekten. Hier bieden we een protocol voor telemetrische in vivo ECG- en BP-opname in bewuste, ongeremde, vrij bewegende muizen en beschrijven we hoe baroreflexgevoeligheid kan worden bepaald uit deze opnames met behulp van de sequentiemethode (figuur 1B). De toegepaste methode wordt de sequentiemethode genoemd, omdat de beat-to-beat-reeksen van systolische BP (SBP) en RR-intervallen worden gescreend op korte sequenties van drie of meer slagen tijdens spontane toename of afname van SBP met reflexaanpassing van de HR. Deze methode is de gouden standaard voor baroreflex gevoeligheidsbepaling omdat alleen spontane reflexmechanismen worden onderzocht. De techniek is superieur aan oudere technieken die invasieve procedures omvatten, zoals injectie van vasoactieve geneesmiddelen om BP-veranderingen te induceren.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig1v2.jpg"> Figuur 1: Schematische weergave van de baroreflex- en baroreflexgevoeligheidsbeoordeling met behulp van de sequentiemethode. (A) Beloop van de baroreflex tijdens een acute verhoging van de bloeddruk. Een kortstondige stijging van ABP wordt waargenomen door baroreceptoren in de aortaboog en de sinus carotis. Deze informatie wordt doorgegeven aan het centrale zenuwstelsel en induceert een afname van de sympathische zenuwactiviteit parallel aan een toename van de parasympathische activiteit. Afgifte van acetylcholine uit zenuwuiteinden in het sinoatriale knooppuntgebied induceert een afname van de tweede boodschapper cAMP in sinoatriale knooppacemakercellen en dus een verlaging van de hartslag. Een kortstondige daling van de bloeddruk heeft het tegenovergestelde effect. (B) Schematische BP-sporen tijdens een opwaartse reeks (paneel linksboven) en omlaag (paneel rechtsboven) van drie opeenvolgende slagen. Een opwaartse reeks is geassocieerd met een parallelle toename van RR-intervallen (linkeronderpaneel), wat overeenkomt met een afname van HR. Een neerwaartse reeks is geassocieerd met een parallelle afname van RR-intervallen (rechterbenedenpaneel), wat overeenkomt met een toename van <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig1v2large.jpg" target="_blank">HR. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Acepromazine maleate (Tranquisol KH) Solution Injectable 0.5 mg/mL</td>
			<td >CP-Pharma, Germany</td>
			<td >1229</td>
			<td >anesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >B.Braun Injekt-F 1 mL syringe</td>
			<td >Wolfram Droh GmbH, Germany</td>
			<td >9166017V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Bepanthen eye and nose ointment</td>
			<td >Bayer AG, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Blunt dissecting scissors</td>
			<td >Fine Science Tools GmbH, Germany</td>
			<td >14078-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Carprofen (Carprosol) 50 mg/mL</td>
			<td >CP-Pharma, Germany</td>
			<td >115</td>
			<td>preemptive and post-operative pain relief</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Cutasept F skin desinfectant</td>
			<td >BODE Chemie GmbH, Germany</td>
			<td >9803650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Cotton Tipped Applicator sterile</td>
			<td >Paul Boettger GmbH &#38; Co. KG, Germany</td>
			<td>09-119-9100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Forceps - Micro-Blunted Tips</td>
			<td >Fine Science Tools GmbH, Germany</td>
			<td >11253-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Forceps - straight</td>
			<td >Fine Science Tools GmbH, Germany</td>
			<td >11008-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Gauze swabs with cut edges, 7.5x7.5 cm, cotton</td>
			<td >Paul Hartmann AG. Germany</td>
			<td >401723</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >HD&#8209;X11, Combined telemetric ECG and BP transmitters&#160;</td>
			<td >Data Sciences International, United States</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Homothermic blanket system with flexible probe</td>
			<td >Harvard Apparatus, United States</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Hot bead sterilizer</td>
			<td >Fine Science Tools GmbH, Germany</td>
			<td >18000-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ketamine 10%</td>
			<td >Ecuphar GmbH, Germany</td>
			<td >799-760</td>
			<td>anesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Magnet</td>
			<td >Data Sciences International, United States</td>
			<td ></td>
			<td>transmitter turn on/off</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needle holder, Olsen-Hegar with suture cutter</td>
			<td >Fine Science Tools GmbH, Germany</td>
			<td >12502-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needle single use No. 17, 0.55 x 25 mm</td>
			<td >Henke-Sass Wolf GmbH, Germany</td>
			<td>4710005525</td>
			<td>24 G needle</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needle single use No. 20, 0.40 x 20 mm</td>
			<td >Henke-Sass Wolf GmbH, Germany</td>
			<td >4710004020</td>
			<td>27 G needle</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needle-suture combination, sterile, absorbable (6-0 USP, metric 0.7, braided)</td>
			<td >Resorba Medical, Germany</td>
			<td >PA10273</td>
			<td>lead fixation</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needle-suture combination, sterile, silk (5-0 USP, metric 1.5, braided)</td>
			<td >Resorba Medical, Germany</td>
			<td >4023</td>
			<td>skin closure</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >OPMI&#160;1FR&#160;pro,&#160;Dissecting&#160;microscope</td>
			<td >Zeiss, Germany</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Pilca depilatory mousse</td>
			<td >Werner Schmidt Pharma GmbH, Germany</td>
			<td>6943151</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PVP-Iodine hydrogel 10%</td>
			<td >Ratiopharm, Germany</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ringer&#39;s lactate solution</td>
			<td >B. Braun Melsungen AG, Germany</td>
			<td >401-951</td>
			<td>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sensitive plasters, Leukosilk</td>
			<td >BSN medical GmbH, Germany</td>
			<td >102100</td>
			<td>surgical tape</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sodium chloride solution 0.9% sterile Miniplasco Connect 5 ml</td>
			<td >B. Braun Melsungen AG, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Surgibond tissue adhesive</td>
			<td >SMI, Belgium</td>
			<td >ZG2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Suture, sterile, silk, non-needled (5-0 USP, metric 1 braided)</td>
			<td >Resorba Medical, Germany</td>
			<td >G2105</td>
			<td>lead preparation, ligation sutures</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Trimmer, Wella Contura type 3HSG1</td>
			<td >Procter &#38; Gamble</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Vessel Cannulation Forceps</td>
			<td >Fine Science Tools GmbH, Germany</td>
			<td >18403-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Xylazine (Xylariem) 2%</td>
			<td >Ecuphar GmbH, Germany</td>
			<td >797469</td>
			<td>anesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Data acquisition and analysis</td>
			<td >Source</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >DSI Data Exchange Matrix</td>
			<td >Data Sciences International, United States</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >DSI Dataquest ART 4.33</td>
			<td >Data Sciences International, United States</td>
			<td ></td>
			<td>data aquisition software</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >DSI Ponemah</td>
			<td >Data Sciences International, United States</td>
			<td ></td>
			<td>data aquisition software</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >DSI PhysioTel HDX-11 for mice</td>
			<td >Data Sciences International, United States</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >DSI PhysioTel receivers RPC1</td>
			<td >Data Sciences International, United States</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >ecgAUTO v3.3.5.11</td>
			<td >EMKA Technologies</td>
			<td ></td>
			<td>ECG and BP analysis software</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Microsoft Excel</td>
			<td >Microsoft Corporation, United States</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

implantation of combined telemetric ecg and blood pressure transmitters to determine spontaneous baroreflex sensitivity in conscious mice

Bloeddruk (BP) en hartslag (HR) worden beide gecontroleerd door het autonome zenuwstelsel (ANS) en zijn nauw met elkaar verweven door reflexmechanismen. De baroreflex is een belangrijk homeostatisch mechanisme om acute, kortdurende veranderingen in arteriële BP tegen te gaan en BP in een relatief smal fysiologisch bereik te houden. BP wordt waargenomen door baroreceptoren in de aortaboog en de sinus carotis. Wanneer BP verandert, worden signalen doorgegeven aan het centrale zenuwstelsel en vervolgens doorgegeven aan de parasympathische en sympathische takken van het autonome zenuwstelsel om HR aan te passen. Een stijging van de BP veroorzaakt een reflexafname van de HR, een daling van de BP veroorzaakt een reflextoename van de HR.
Baroreflexsensitiviteit (BRS) is de kwantitatieve relatie tussen veranderingen in arteriële BP en overeenkomstige veranderingen in HR. Hart- en vaatziekten worden vaak geassocieerd met een verminderde baroreflexfunctie. In verschillende onderzoeken is verminderde BRS gemeld bij bijvoorbeeld hartfalen, myocardinfarct of coronaire hartziekte. 
Bepaling van BRS vereist informatie van zowel BP als HR, die gelijktijdig kan worden vastgelegd met behulp van telemetrische apparaten. De chirurgische procedure wordt beschreven vanaf het inbrengen van de druksensor in de linker halsslagader en de positionering van de punt in de aortaboog om de arteriële druk te controleren, gevolgd door de subcutane plaatsing van de transmitter en ECG-elektroden. We beschrijven ook postoperatieve intensive care en analgetische behandeling. Na een periode van twee weken van herstel na de operatie worden langdurige ECG- en BP-opnames uitgevoerd bij bewuste en ongeremde muizen. Ten slotte nemen we voorbeelden op van opnames van hoge kwaliteit en de analyse van spontane baroreceptorgevoeligheid met behulp van de sequentiemethode.

Positieve resultaten voor ECG en BP ruwe data Met behulp van dit protocol kunnen hoogwaardige ECG- en BP-gegevens worden verkregen (figuur 4 en aanvullend bestand 14), waardoor niet alleen een nauwkeurige BRS-analyse mogelijk is, maar ook een breed scala aan ECG- of BP-afgeleide parameters, bijvoorbeeld ECG-intervallen (figuur 4B, bovenpaneel), bloeddrukparameters (figuur 4B, onderste paneel), hartslag- en bloeddrukvariabiliteit, Aritmie detectie etc12,13,14,15.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig4v2.jpg"> Figuur 4: Telemetrische ECG - en BP-opnamen. (A) Representatief ECG-spoor van hoge kwaliteit (bovenpaneel) en overeenkomstige ruwe BP-opnamen van hoge kwaliteit (onderpaneel). (B) Vergroting van ECG-sporen (bovenpaneel). P-golf, QRS-complex, T-golf en RR-interval zijn aangegeven. Vergroting van overeenkomstige BP-gegevens (onderste paneel). Diastolische BP (DBP) en systolische BP (SBP) zijn geïndiceerd. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig4v2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Positieve resultaten voor circadiaans ritme Een gezonde muis die voldoende hersteld is van een operatie vertoont een fysiologische toename van activiteit, HR en BP tijdens de activiteit (donkere) fase (figuur 5). Veel verschillende factoren kunnen dit regelmatige circadiane ritme verstoren. Deze omvatten psychologische stress, akoestische of elektrische ruis en pijn. Een acute pijnaandoening onmiddellijk na de operatie zou bijvoorbeeld resulteren in een toename van de hartslag met een gelijktijdige afname van de activiteit. Daarom is het circadiane ritme een belangrijke indicator voor de gezondheid en het welzijn van dieren en moet het routinematig worden gecontroleerd vóór BRS-analyse.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig5v2.jpg"> Figuur 5: Analyse van telemetriemetingen op lange termijn om circadiane ritmevariaties te bepalen. Circadiaans ritme van hartslag (A), activiteit (B), systolische bloeddruk (C) en diastolische bloeddruk (D) gemiddeld van 9 mannelijke wild-type C57BL / 6J muizen gedurende 12 uur lichte en donkere cycli. Grijze gebieden geven de activiteit (donkere) fase weer en witte vlakken geven de rustfase (lichte) fase van de dieren weer. Alle parameters zijn fysiologisch verhoogd tijdens de activiteitsfase (donkere) fase van het dier. Gegevens worden weergegeven als gemiddelde +/- SEM. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig5v2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Positieve resultaten voor BRS-analyse Na het uitvoeren van de analyse zoals beschreven in het protocol paragraaf 2.8 zal de software respectievelijk op- en neergaande sequenties detecteren. De gebruikte methode wordt sequentiemethode genoemd, omdat veranderingen in SBP- en RR-intervallen worden onderzocht op een beat-to-beat-basis tijdens korte sequenties van drie of meer slagen met een spontane stijging of daling in SBP (figuur 6). Een continue verhoging van SBP over drie hartslagen veroorzaakt een reflextoename in parasympathische activiteit en vertraagt bijgevolg HR, wat overeenkomt met langere RR-intervallen. De latentie voor de reflex HR-aanpassing is één tel. Een dergelijke reeks is weergegeven in figuur 6A en wordt gedefinieerd als een opwaartse reeks. Daarentegen wordt een continue afname van SBP over drie slagen met parallelle stijging van HR (afname van het RR-interval) gedefinieerd als een neerwaartse reeks (figuur 6B). Om de correlatie tussen RR en SBP te evalueren, worden beide parameters tegen elkaar uitgezet en wordt de helling (ms/mmHg) van de lineaire regressielijn voor elke reeks berekend (figuur 6A,B, onderste panelen). Na sortering op op- en neergaande sequenties kan het gemiddelde aantal sequenties per 1000 slagen (figuur 6C) en de gemiddelde winst van spontane BRS worden berekend voor respectievelijk op- en neergaande sequenties (figuur 6D,E). De winst van spontane BRS wordt weerspiegeld door de helling van de lineaire regressielijn berekend vanuit de RR/SBP-relatie. De afwijking van normale BRS-waarden kan verschillende oorzaken hebben. Deze omvatten veranderingen in ANS-invoer of veranderingen in de responsiviteit van de sinoatriale knoop op input van het autonome zenuwstelsel. In figuur 6 wordt een verhoogde BRS getoond in een muismodel voor sick sinus syndrome (SSS) met overdreven responsiviteit van de sinoatriale knoop op vagale input11.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig6v2.jpg"> Figuur 6: Schatting van BRS met behulp van de sequentiemethode. (A) Representatief BP-spoor van een wild-type C57BL/6J-muis gedurende een opwaartse reeks van drie opeenvolgende slagen (bovenpaneel) geassocieerd met een parallelle toename van het RR-interval (middenpaneel) wat overeenkomt met een afname van de HR. De RR-intervallen werden uitgezet tegen de SBP (onderste paneel). De helling van de regressielijn (rode lijn) voor de opwaartse reeks afgebeeld in het bovenste en middelste paneel (WT, zwarte cirkels) was 4,10 ms/mmHg. Een representatieve RR/SBP-relatie van het muismodel met sick sinus syndrome leverde een verhoogde helling op van 6,49 ms/mmHg, wat wijst op verhoogde BRS (SSS, grijze cirkels). (B) Representatieve neerwaartse volgorde van een wild-type muis met een daling van SBP (bovenste paneel) en een daaropvolgende afname van het RR-interval (middenpaneel) wat resulteert in een BRS-helling van 4,51 ms/mmHg (onderste paneel; WT, zwarte cirkels). Een representatieve RR/SBP relatie van het sick sinus syndrome muismodel (SSS, grijze cirkels) met een helling van 7,10 ms/mmHg. De oriëntatie van de rode pijlpunten geeft de richting van de reeksen aan (omhoog of omlaag). (C) Totaal aantal sequenties per 1000 slagen voor WT- en SSS-muizen. (D) Gemiddelde helling van de RR/SBP-relatie voor up-sequenties voor WT- en SSS-muizen. (E) Gemiddelde helling van de RR/SBP-relatie voor downsequenties voor WT- en SSS-muizen. Statistieken in (C-E) werden uitgevoerd op basis van resultaten van zes mannelijke WT-dieren en acht mannelijke dieren van het muismodel met het sick sinus syndrome. Boxplots tonen de mediaanlijn, perc 25/75 en min/max waarde; Open symbolen vertegenwoordigen de gemiddelde waarde. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig6v2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Negatief resultaat voor ruwe datakwaliteit Vooral tijdens fasen van hogere activiteit kan de signaalkwaliteit afnemen (figuur 7 en aanvullende bestanden 15,16). Dit kan worden veroorzaakt door tijdelijke verplaatsing of onjuiste positie van de BP-katheter of ECG-kabels of beide als gevolg van beweging van het dier. Ook kan skeletspieractiviteit worden gedetecteerd van de ECG-kabels en ruis veroorzaken (figuur 7B, bovenste paneel). Met de hierboven beschreven software-instellingen worden deze beats van lage kwaliteit niet gedetecteerd en daarom uitgesloten van analyse. Niettemin is handmatige inspectie van de geanalyseerde ruwe gegevens verplicht.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig7v2.jpg"> Figuur 7: Voorbeelden van ruwe signalen van lage kwaliteit. (A) ECG-signaal (bovenste paneel) wordt gedetecteerd met goede kwaliteit, maar BP-signaal (onderste paneel) kwaliteit is laag. (B) Kwaliteiten van ECG (bovenste paneel) en BP (onderste paneel) signaal zijn niet voldoende. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig7v2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Negatieve resultaten voor BRS-analyse De BRS-analyse-instellingen die worden vermeld in protocolparagraaf 2.8.3 zijn over het algemeen essentieel voor een snelle en correcte detectie van op- en neergaande sequenties. De minimale correlatiecoëfficiënt voor de regressielijn is ingesteld op 0,75. Het instellen van te lage waarden voor de minimale correlatiecoëfficiënt resulteert in valse detecties van sequenties die geen baroreflexactiviteit weerspiegelen, maar eerder het gevolg zijn van aritmische slagen (figuur 8). Voor BRS-analyse moeten alleen episodes met een stabiel sinusritme worden geanalyseerd. Ectopische beats of andere aritmische gebeurtenissen, bijvoorbeeld sinuspauzes, kunnen worden gevonden met de HRV-optie van ECG- en BP-analysesoftware en moeten ongeldig worden gemaakt.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig8v2.jpg"> Figuur 8: Sequenties die geen baroreflexactiviteit weerspiegelen . (A) ECG-spoor van een muis met milde sinusritmestoornissen. (B) BP-opname die een spontane toename van SBP laat zien. (C) Overeenkomstige RR-intervallen duiden op een afname van HR bij de toename van BP. (D) Plot van SBP en overeenkomstige RR-intervallen. De lage correlatiecoëfficiënt van de regressielijn geeft aan dat HR-reductie niet werd veroorzaakt door activiteit van de baroreflex, maar eerder door sinusritmestoornissen. (E) Ruw ECG-spoor dat een sinuspauze weergeeft. (F) Overeenkomstig ruw BP-signaal. De sinuspauze veroorzaakt een daling van de diastolische bloeddruk. De systolische bloeddruk van de daaropvolgende slag is bijna onaangetast. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig8v2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Aanvullend dossier 1: Operatieprotocol. Sjabloon voor documentatie van de chirurgische procedure en postoperatieve zorg. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile1.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 2: Dataquest A.R.T-gegevens converteren naar IOX-gegevens voor analyse in ecgAUTO-software. Selecteer dieren in de lijst met onderwerpen (links) en druk en ECG in de lijst met golfvormen (rechts). Druk op OK om gegevens te converteren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile2.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend dossier 3: ECG-instellingen voor BRS-analyse. Stel de parameters in zoals vermeld, druk op OK en pas de configuratie toe. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile3.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 4: BP-instellingen voor BRS-analyse. Stel de parameters in zoals vermeld, druk op OK en pas de configuratie toe. Sla de configuratie op als een configuratiebestand om de instellingen gemakkelijk te kunnen laden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile4.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 5: Parameters in lijst / naar bestandsvenster voor "secties". Kies secties die moeten worden geëxporteerd onder de secties > txt-koptekst (geselecteerd) en druk op Toepassen!. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile5.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 6: Parameters in lijst/bestand venster voor "stappen". Kies de stapgegevens die u wilt exporteren onder de stappen > txt-header (geselecteerd) en druk op Toepassen!. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile6.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 7: Parameters in lijst / naar bestandsvenster voor "beats". Kies waarden die moeten worden geëxporteerd onder de beats > txt-header (geselecteerd) en druk op Toepassen!. Voor BRS-analyse zijn de aangevinkte parameters noodzakelijk. Noteer de volgorde van selectie die door de nummers wordt aangegeven. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile7.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 8: TemplateBRS-spreadsheetbestand. Spreadsheetsjabloon voor geautomatiseerde sortering en analyse van op- en neergaande reeksen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/TemplateBRS.xlsx" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 9: Kopiëren van relevante gegevens uit het resultatenbestand I. Kopieer de kolommen (Druk)_BRS_deltaP, (Druk)_BRS_# en (Druk)_BRS_slope uit het resultatenbestand. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile9.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 10: Spreadsheetsjabloonbestand (TemplateBRS) voor gegevenssortering en -analyse I. Plak de gekopieerde gegevens in de respectievelijke kolommen van de spreadsheet "Up sequences" en "Down sequences" in het TemplateBRS-spreadsheetbestand. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile10.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 11: Kopiëren van relevante gegevens uit het resultatenbestand II. Kopieer de kolom (Druk)_BRS_SBP uit het resultatenbestand. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile11.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 12: Een spreadsheetsjabloonbestand (TemplateBRS) voor het sorteren en analyseren van gegevens II. Plak de gekopieerde SBP-gegevens in de spreadsheet 'Alle reeksen' in het TemplateBRS-spreadsheetbestand om het totale aantal reeksen te berekenen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile12.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 13: Filteren en analyseren van de sequenties. Open in de spreadsheet "Up sequences" van het TemplateBRS-spreadsheetbestand het vervolgkeuzemenu van het kolomfilter (Pressure)_BRS_# en druk op OK zonder parameters te wijzigen. Hiermee worden de gegevens automatisch gesorteerd en worden de berekeningen voor reeksen met 3 slagen bijgewerkt. Herhaal dit voor de spreadsheet 'Downreeksen'. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile13.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 14: Screenshot van een opname van hoge kwaliteit gedetecteerd met ECG- en BP-analysesoftware. Het bovenste spoor (ECG) toont de detectie van elke R-piek en het onderste spoor (BP) toont de detectie van elke diastolische druk (DP) en systolische druk (SP) piek. Gebieden onder succesvol gedetecteerde pieken zijn rood gemarkeerd. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile14.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 15: Screenshot van een BP-opname van lage kwaliteit waarbij BP-parameters slechts gedeeltelijk worden gedetecteerd. Het bovenste spoor (ECG) toont detectie van elke R-piek, maar het onderste spoor (BP) toont hiaten tussen gedetecteerde BP-pieken. Gedetecteerde pieken van diastolische druk (DP) en systolische druk (SP) worden gemarkeerd met rode gebieden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile15.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>
Aanvullend bestand 16: Screenshot van een ECG- en BP-opname van lage kwaliteit waarbij ECG- en BP-parameters niet konden worden gedetecteerd. Het bovenste spoor (ECG) toont een gebied (paarse achtergrond) waar ECG-parameters niet konden worden gedetecteerd. BP-detectie (lower trace) mislukte ook vanwege de lage signaalkwaliteit. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile16.pdf" target="_blank">Klik hier om dit bestand te downloaden.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Implantation of Combined Telemetric ECG and Blood Pressure Transmitters to Determine Spontaneous Baroreflex Sensitivity in Conscious Mice at JoVE.com

Implantation of Combined Telemetric ECG and Blood Pressure Transmitters to Determine Spontaneous Baroreflex Sensitivity in Conscious Mice

De baroreflex is een hartslagregulatiemechanisme door het autonome zenuwstelsel als reactie op bloeddrukveranderingen. We beschrijven een chirurgische techniek om telemetriezenders te implanteren voor continue en gelijktijdige meting van elektrocardiogram en bloeddruk bij muizen. Dit kan spontane baroreflexgevoeligheid bepalen, een belangrijke prognostische marker voor hart- en vaatziekten.

Implantatie van gecombineerde telemetrische ECG- en bloeddruktransmitters om spontane baroreflexgevoeligheid bij bewuste muizen te bepalen

Blood pressure (BP) and heart rate (HR) are both controlled by the autonomic nervous system (ANS) and are closely intertwined due to reflex mechanisms. ...

Baroreflexgevoeligheid beschrijft de relatie tussen veranderingen in arteriële bloeddruk en reflexveranderingen in hartslag. Wanneer de bloeddruk stijgt, daalt de hartslag en vice versa. De gecombineerde telemetrische elektrocardiogram- en bloeddrukmetingen bij bewuste muizen maken het mogelijk om de baroreflexgevoeligheid te bepalen.Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van oudere methoden voor het bepalen van baroreflexgevoeligheid is dat het de spontane reflex meet. De muizen zijn wakker en hoeven niet in bedwang gehouden te worden. Er zijn geen invasieve procedures zoals het injecteren van vasoactieve geneesmiddelen om bloeddrukveranderingen te induceren vereist.De baroreflex kan worden gebruikt voor risicostratificatie van patiënten met hartaandoeningen zoals arteriële hypertensie, myocardinfarct en hartfalen. Pathologische veranderingen van de baroreflexgevoeligheid zijn geassocieerd met een verhoogd risico op hartsterfte. Het is daarom een belangrijke prognostische marker voor hart- en vaatziekten.De microchirurgische details zoals het doorprikken en cannuleren van de halsslagader zijn de meest uitdagende stappen van het protocol. Er moet voor worden gezorgd dat er voldoende spanning op de hechtingen staat om de bloedstroom tijdelijk te stoppen en de slagader enigszins op te tillen voor cannulatie. Begin met het gebruik van een trimmer om het chirurgische gebied van een verdoofde muis van onder de kin naar de transversale borstspieren te scheren.Nadat u de muis in rugligging hebt geplaatst, brengt u oogzalf aan om de ogen van het dier tijdens de anesthesie te beschermen. Breng ontharingscrème aan op het eerder geschoren operatiegebied. Verwijder na drie tot vier minuten het haar en de ontharingscrème met een wattenschijfje en warm water, zorg ervoor dat de huid schoon is en vrij van achtergebleven haar of crème, zodat de wond tijdens de operatie niet wordt besmet.Maak een één tot 1,5 centimeter rechte middellijnincisie door de huid van de nek die direct onder de kin begint. Creëer een onderhuidse ruimte aan beide zijden van de incisie door de huid van het onderliggende bindweefsel te scheiden met een stompe dissectieschaar, waarbij u voorzichtig bent om de huid niet te sterk te knijpen met de tang, wat necrose kan veroorzaken en kan leiden tot verminderde wondgenezing na de operatie. Scheid de parotis- en submandibulaire klieren met behulp van wattentip-applicators om de musculatuur boven de luchtpijp bloot te leggen.Trek de linker speekselklier in met een gebogen dissectietang om de linker halsslagader te identificeren die zich zijdelings aan de luchtpijp bevindt. Ontleed de halsslagader voorzichtig van aangrenzend weefsel met een gebogen tang, waarbij u heel voorzichtig bent om de nervus vagus die langs het vat loopt niet te verwonden. Ga door met stompe dissectie om de linker halsslagader bloot te stellen aan ongeveer 10 millimeter lang en volledig te scheiden van de vasculaire fascia en de nervus vagus.Passeer een niet-absorbeerbare vijf bij nul zijden hechting onder het geïsoleerde deel van de halsslagader terwijl het bloedvat enigszins wordt opgetild met een gebogen tang om de wrijving tussen de hechtingen en de halsslagader te verminderen. Plaats de hechting craniaal net proximaal ten opzichte van de bifurcatie van de halsslagader. Vorm vervolgens een knoop en bind deze om het vat permanent te ligaten.Bevestig beide uiteinden van de hechting van de schedelocclusie aan de operatietafel met chirurgische tape. Passeer een tweede occlusiehechting onder de halsslagader en plaats deze caudaal op ongeveer vijf millimeter afstand tot de schedelhechting, waarbij een losse knoop wordt gebonden. Bevestig beide hechtpunten met chirurgische tape.Plaats een derde hechting tussen de schedel- en caudale occlusiehechting om de katheter op zijn plaats te houden terwijl de slagader wordt gecannuleerd en maak een losse knoop. Trek voorzichtig aan de caudale occlusie-hechting en fixeer deze met spanning om de bloedstroom tijdelijk te stoppen en de slagader enigszins op te tillen. Pentreer voorzichtig de slagader proximaal naar de craniale occlusie-hechting met de gebogen naald.Terwijl u de halsslagader iets optilt met de gebogen naald, pakt u de katheter vast met een vaatcannulatietang, brengt u deze in de kleine punctie en laat u deze langzaam in het vat glijden. Trek tegelijkertijd voorzichtig de gebogen naald terug. Wanneer de katheter de caudale occlusie-hechting bereikt, spant u de veilige hechting iets aan om de katheter op zijn plaats te houden.Maak de caudale occlusiehechting los, zodat de katheter verder kan worden verplaatst totdat de punt in de aortaboog is geplaatst. Eenmaal goed geplaatst, zet u de katheter vast met alle drie de hechtingen en snijdt u de uiteinden zo kort mogelijk zonder de knopen te strak te trekken. Vorm een onderhuidse tunnel vanuit de nek gericht naar de linkerflank van het dier en vorm een klein zakje met behulp van een kleine stompe ontleedschaar.Irrigeer de tunnel met een spuit van één milliliter gevuld met warme steriele 0,9% natriumchlorideoplossing en breng ongeveer 300 microliter van de oplossing in het zakje. Til de huid voorzichtig op met een stompe tang en breng het lichaam van het zenderapparaat in het zakje in, waarbij u voorzichtig bent om de bloeddrukkatheter niet uit de halsslagader te trekken. Vorm een dunne tunnel naar de rechter borstspier met een stompe ontleedschaar en plaats het negatieve lood in de tunnel met een stompe tang.Bevestig het uiteinde van het lood met een steek aan de borstspier met behulp van zes bij nul opneembaar hechtmateriaal. Vorm een lus in het positieve lood, plaats de punt in het linker caudale ribgebied en beveilig de positie met behulp van een zes bij nul opneembare hechting. Sluit de huid met enkele knopen met behulp van vijf bij nul niet-absorbeerbaar hechtmateriaal.Breng bovendien een kleine hoeveelheid weefsellijm aan op elke knoop om te voorkomen dat het dier de hechting bijt en dehiscentie te voorkomen. Breng 10% povidon jodiumhydrogel aan op de wond om wondinfectie tijdens de herstelfase te voorkomen. Voor preventieve pijnverlichting, injecteer carprofen subcutaan in 0,9% natriumchloride terwijl de muis nog onder narcose is.Plaats de helft van de kooi op een verwarmingsplatform dat is ingesteld op 36 graden Celsius gedurende 12 uur na de operatie en breng de muis over naar het warme gebied, zodat het dier de mogelijkheid heeft om op het warme gebied te blijven of naar het koelere deel van de kooi te gaan wanneer het wakker is. Na het verzamelen van gegevens, inspecteer bloeddruk- en ECG-sporen en screen op een drie uur durende reeks van lage activiteit. Als u baroreflexgevoeligheid of BRS-analyse wilt uitvoeren, opent u het BRS-analysepaneel.Inspecteer handmatig elke reeks die in het deelvenster wordt weergegeven en sluit ectopische beats, sinuspauzes, aritmische gebeurtenissen of luidruchtige gegevens uit om ze met succes uit te sluiten van de analyse. Dit protocol kan worden gebruikt voor nauwkeurige BRS-analyse en een breed scala aan ECG- of BP-afgeleide parameters zoals ECG-intervallen, BP-variabiliteit en aritmiedetecties. Een gezonde muis die voldoende hersteld is van een operatie vertoont een fysiologische toename van activiteit, hartslag en BP tijdens de donkere fase.De sequentiemethode werd gebruikt om BRS te bepalen waarbij systolische bloeddruk en RR-intervallen werden onderzocht op een beat-to-beat-basis tijdens korte sequenties van drie of meer slagen met een spontane stijging of daling van de systolische bloeddruk. Om de correlatie tussen RR en systolische bloeddruk te evalueren, werden beide parameters tegen elkaar uitgezet en werd de helling van de lineaire regressielijn voor elke reeks berekend. Het totale aantal sequenties per 1.000 slagen en de gemiddelde winst van spontane BRS weerspiegeld door de hellingen van de lineaire regressielijnen berekend op basis van de RR door systolische bloeddrukrelatie zijn parameters van belang in de analyse.Tijdens fasen van hogere activiteit kan de signaalkwaliteit afnemen en ruis veroorzaken. Het instellen van twee lage waarden voor de minimale correlatiecoëfficiënt resulteert ook in valse detecties van sequenties die geen baroreflexactiviteit weerspiegelen, maar het gevolg zijn van aritmische kralen. Voor de interpretatie van baroreceptorgevoeligheidsgegevens is het belangrijk om rekening te houden met de functionele niveaus die betrokken zijn bij de baroreceptorreflex.Op neuronaal niveau kunnen afferente, centrale of efferente componenten van de reflex worden veranderd. Op cardiovasculair niveau kan een verminderde of verhoogde responsiviteit van de sinusknoop veranderingen in de baroreceptorgevoeligheid veroorzaken. Met deze gegevens kan men niet alleen de baroreflexgevoeligheid en de functie van de cardiale sinoatriale knoop bepalen, maar ook een breed scala aan ECG- en bloeddruk-afgeleide parameters.Deze omvatten bijvoorbeeld systolische en diastolische bloeddruk, ECG-intervallen, hartslagvariabiliteit of cicaderitmes.

Research

JoVE Journal

Medicine

Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice

Druk gecontroleerde ventilatie te Acute Lung Injury in Muizen Braken

Murine models are extensively used to investigate acute injuries of different organs systems (1-34). Acute lung injury (ALI), which occurs with prolonged ...

Hyperinsulinemic-euglycemic Clamps in Conscious, Unrestrained Mice

Hyperinsulinemische-euglycemic Klemmen in Bewust, ongeremde Muizen

Type 2 diabetes is characterized by a defect in insulin action. The hyperinsulinemic-euglycemic clamp, or insulin clamp, is widely considered the "gold ...

Implantation of Radiotelemetry Transmitters Yielding Data on ECG, Heart Rate, Core Body Temperature and Activity in Free-moving Laboratory Mice

Implantatie van radiotelemetrie zenders Opbrengst Gegevens over ECG, hartslag, lichaamstemperatuur en activiteit in Free-bewegende laboratoriummuizen

The laboratory mouse is the animal species of choice for most biomedical research, in both the academic sphere and the pharmaceutical industry. Mice are a ...

Femoral Arterial and Venous Catheterization for Blood Sampling, Drug Administration and Conscious Blood Pressure and Heart Rate Measurements

Femorale arteriële en veneuze catheterisatie voor bloedafname, Drug Administration en bewust Bloeddruk en hartslag metingen

In multiple fields of study, access to the circulatory system in laboratory studies is necessary. Pharmacological studies in rats using chronically ...

Orthotopic Implantation and Peripheral Immune Cell Monitoring in the II-45 Syngeneic Rat Mesothelioma Model

Orthotope implantatie en Perifere Immune Cell Monitoring in het II-45 Syngene Rat Mesothelioom Model

The enormous upsurge of interest in immune-based treatments for cancer such as vaccines and immune checkpoint inhibitors, and increased understanding of ...

Long-term Blood Pressure Measurement in Freely Moving Mice Using Telemetry

Langdurige Bloeddruk meten in vrij bewegende muizen met behulp van telemetrie

During the development of new vasoactive agents, arterial blood pressure monitoring is crucial for evaluating the efficacy of the new proposed drugs. ...

Novel Approach for Simultaneous Recording of Renal Sympathetic Nerve Activity and Blood Pressure with Intravenous Infusion in Conscious, Unrestrained Mice.

Nieuwe benadering voor gelijktijdige opname van renale sympathiek zenuw activiteit en bloeddruk met intraveneuze infusie in de bewuste, ongebreidelde muizen.

Renal sympathetic nerves contribute significantly to both physiological and pathophysiological phenomena. Evaluating renal sympathetic nerve activity ...

Assessment of Respiratory Function in Conscious Mice by Double-chamber Plethysmography

Beoordeling van de ademhalingsfunctie in bewuste muizen door Double-kamer Plethysmography

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to ...

Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions

Echografie beeldvorming van de borst- en buikholte Aorta bij muizen om te bepalen van de afmetingen van het aneurysma

Contemporary high-resolution ultrasound instruments have sufficient resolution to facilitate the measurement of mouse aortas. These instruments have been ...

Implantation of an Isoproterenol Mini-Pump to Induce Heart Failure in Mice

Implantatie van een isoproterenol mini-pomp voor het opwekken van hartfalen bij muizen

Isoproterenol (ISO), is a non-selective beta-adrenergic agonist, that is used widely to induce cardiac injury in mice. While the acute model mimics ...