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

Dette arbeidet ble støttet av den tyske forskningsstiftelsen [FE 1929/1-1 og WA 2597/3-1]. Vi takker Sandra Dirschl for utmerket teknisk assistanse og Julia Rilling for veterinærråd.

<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>

Metodens betydning med hensyn til alternative metoder I dette arbeidet presenterer vi en detaljert protokoll for å kvantifisere spontan BRS ved hjelp av sekvensmetoden. Denne tilnærmingen benytter spontane BP- og refleks-HR-endringer målt ved EKG- og BP-telemetri. Fordelen med denne metoden er at begge parametrene kan registreres i bevisste, fritt bevegelige, uhemmede dyr uten å forstyrre dyr ved å gå inn i rommet der målingene utføres eller til og med ved fysisk interaksjon som kreves for injeksjon av legemidler. Dette punktet er svært viktig siden det har blitt tydelig vist at slike forstyrrelser alvorlig forstyrrer HR- og BP-registreringer. For eksempel krever injeksjon av medisiner fiksering av musene, noe som gir en maksimal stressrespons som øker HR opp til 650-700 bpm. For å omgå disse stressresponsene har BRS tidligere blitt bestemt i bedøvede mus. Standard anestetika brukt i veterinærmedisin som ketamin/xylazin eller isofluran induserer imidlertid bradykardi og påvirker autonome refleksresponser, noe som begrenser validiteten av disse tilnærmingene og tolkningen av resultatene. For delvis å overvinne disse begrensningene ble implanterbare legemiddelleveringsenheter, dvs. osmotiske pumper, som kan frigjøre legemidler i bukhulen, brukt. Med osmotiske pumper er det imidlertid ikke mulig å påføre en bolus med en definert dose medikament som begrenser anvendelsen av slike enheter. Alternativt komplekse infusjonskatetre17 kan implanteres i mus for å administrere legemidler. Imidlertid er disse katetrene vanskelige å håndtere og krever kirurgiske ferdigheter som er sammenlignbare med de som kreves for implantasjon av telemetriske enheter, samtidig som de produserer mindre vitenskapelig utfall sammenlignet med målinger av spontan BRS. Ved siden av de tekniske problemene knyttet til måling av BRS ved bruk av injeksjon av legemidler, er det noen begrensninger knyttet til legemiddelvirkningen i seg selv. Tradisjonelle tilnærminger for å bestemme BRS inkluderer bolusinjeksjoner av vasoaktive legemidler. Bolusinjeksjon av vasokonstriktorer (f.eks. fenylefrin) eller vasodilatorer (f.eks. natriumnitroprussid) har imidlertid blitt ansett som en overdreven og ikke-fysiologisk stimulans for refleks HR-tilpasning til endringer i BP18. Baroreceptorrefleksens spontane aktivitet kan også kvantifiseres ved hjelp av spektrale metoder. En av disse metodene vurderer BRS i frekvensdomenet ved beregning av forholdet mellom endringer i HR og endringer i blodtrykk i et bestemt frekvensbånd18,19. Andre spektralmetoder involverer bestemmelse av overføringsfunksjonen til BP og HR eller kvantifisering av sammenhengen mellom BP og HR20,21. Disse metodene krever også telemetrisk oppkjøp av spontane BP- og HR-parametere, og selv om de er hensiktsmessige for bestemmelse av spontan BRS, krever de intensive beregningsverktøy og er utfordrende å anvende. Videre lider alle spektrale metoder av begrensningen at ikke-stasjonære signaler utelukker anvendelsen av spektrale metoder. Spesielt kan spektrale topper indusert av respirasjonsrytmer reduseres hos mennesker ved å be pasienten om å slutte å puste, mens dette åpenbart ikke er mulig hos mus. Derfor er signal-støy-forholdet ofte ganske lavt hos mus. Gitt begrensningene i metodene diskutert ovenfor, favoriserer vi sekvensmetoden for å bestemme BRS hos mus. En betydelig fordel med denne metoden er at det er en ikke-invasiv teknikk som gir data om spontan BRS under virkelige forhold22. Et annet viktig poeng er at varigheten av sekvenser analysert ved hjelp av sekvensmetoden er ganske kort, og involverer 3-5 slag. Refleksregulering av HR av vagalnerven er veldig rask og godt innenfor tidsrammen for disse sekvensene. Derfor er sekvensmetoden godt egnet til å evaluere vagalnervens bidrag til BRS. Derimot er reguleringen av det sympatiske nervesystemet mye langsommere. Faktisk, i løpet av disse korte sekvensene kan aktiviteten til det sympatiske nervesystemet antas å være nesten konstant. Derfor er metoden tilpasset for selektivt å oppdage refleksendringer i HR drevet av vagusnerveaktivitet.
Tolkning av BRS-data For tolkning av BRS-dysfunksjon eller BRS-data i seg selv er det viktig å vurdere de individuelle funksjonsnivåene som er involvert i baroreceptorrefleksen. På nevronnivå kan afferente, sentrale eller efferente komponenter i refleksen påvirkes23. På kardiovaskulært nivå kan redusert eller overdreven respons fra sinoatrialknuten på ANS-inngang være til stede11,24. En endring på hvert nivå kan føre til endringer i BRS. For å dissekere om nevronale og/eller hjertemekanismer er ansvarlige for observerte endringer i BRS, hjerte- eller nevronspesifikk gendelesjon, kan man bruke nedslags- eller genredigeringsmetoder.
Kritiske trinn i protokollen Det mest sofistikerte og kritiske trinnet i denne protokollen er forberedelse og kanylering av venstre halspulsåre (trinn 2.3). Spenningen i den kaudale okklusjonsuturen må være tilstrekkelig høy til å stoppe blodstrømmen helt før kanylering. Ellers kan selv en liten lekkasje av blod under kanylering sterkt begrense synligheten eller til og med føre til at musen blør i hjel. Cannulation skal lykkes ved første forsøk. Men ved mislykket første forsøk er det fortsatt mulig å prøve kanylering forsiktig på nytt.
Midtlinjesnittet og den subkutane tunnelen fra halsen til venstre flanke (trinn 2.3) må være stor nok til at senderen enkelt kan settes inn uten kraft, men må også være så liten som mulig for å holde senderen på plass. Ellers må man låse den på plass med suturmateriale eller vevlim. Siden mus har en veldig delikat hud, kan nekrose av huden oppstå hvis tunnelen for senderen er for liten.
Hvis EKG-elektrodene er for lange til å passe inn i den subkutane tunnelen (trinn 2.4), er det nødvendig å danne en ny spiss ved å forkorte elektroden til riktig lengde. Elektroden må ligge flatt mot kroppen over hele ledningens lengde. For lenge vil elektroder forstyrre dyrene, og de vil prøve å åpne såret for å fjerne senderen, noe som resulterer i risiko for vevsirritasjon og sårdehiscens. Ledninger som er for korte kan selvfølgelig ikke forlenges, og det kan være at elektrodene i dette tilfellet ikke kan plasseres på en slik måte at de tilsvarer Einthoven II-konfigurasjonen. Vi anbefaler derfor å bestemme den optimale lengden på EKG-ledningene på en død mus av samme kjønn, vekt og genetisk bakgrunn.
Mus bør gis en lengre restitusjonstid etter transmitterimplantasjon hvis de ikke har en normal døgnrytme og dette ikke er fenotypen til muselinjen som studeres (trinn 2.7). En annen årsak til forstyrret døgnrytme kan være utilstrekkelig akustisk isolasjon av dyreavdelingen eller at personell kommer inn i rommet under målingen.
EKG-, BP- og BRS-dataanalyse er rett frem (trinn 2.8). Det mest kritiske trinnet er å ekskludere ektopiske beats, bihulepauser, arytmiske episoder eller seksjoner med signaler av lav kvalitet fra dataanalyse.

Den arterielle baroreceptorrefleksen er det viktigste tilbakemeldingskontrollsystemet hos mennesker som gir en kortsiktig - og muligens også langsiktig 1,2 - kontroll av arterielt blodtrykk (ABP). Denne refleksen bufrer forstyrrelser i BP som oppstår som respons på fysiologiske eller miljømessige utløsere. Det gir raske refleksendringer i hjertefrekvens, slagvolum og total perifer arteriell motstand. Refleksen har sitt utspring i sensoriske nerveender i aortabuen og carotisbihulene. Disse nerveterminalene utgjør arterielle baroreceptorer. Somata av nerveterminaler i aortabuen ligger i nodose ganglion, mens de av nerveterminaler i carotis sinus ligger i petrosal ganglion. Refleksen utløses av økt blodtrykk, som strekker og aktiverer baroreceptornerveterminalene (figur 1A). Aktivering resulterer i aksjonspotensielle volleyer som overføres sentralt via afferente aortadepressor og carotis sinusnerver til kardiovaskulære hjernestammekjerner som nucleus tractus solitarii og den dorsale kjernen i vagalnerven. Endringer i afferente nerveaktivitet modulerer i sin tur den autonome efferente aktiviteten. Økt aktivitet av baroreceptornerver reduserer sympatisk og øker parasympatisk nerveaktivitet. Dermed er konsekvensene av aktivering av baroreceptorer en reduksjon i hjertefrekvens, hjerteutgang og vaskulær motstand som sammen motvirker og bufrer økningen i blodtrykk3. I motsetning til dette øker redusert aktivitet av baroreceptornerver sympatisk og reduserer parasympatisk nerveaktivitet, noe som øker hjertefrekvensen, hjerteutgangen og vaskulær motstand og dermed motvirker reduksjonen i blodtrykket.
Tallrike studier på mennesker og dyr har vist at baroreceptorrefleksen kan justeres under fysiologiske forhold som trening4, søvn5, varmestress6 eller graviditet7. I tillegg er det tegn på at baroreflex er kronisk svekket i kardiovaskulære sykdommer, som hypertensjon, hjertesvikt, hjerteinfarkt og hjerneslag. Faktisk brukes baroreflex dysfunksjon også som en prognostisk markør i flere kardiovaskulære sykdommer 8,9,10. Videre er dysfunksjon av baroreflex også tilstede i lidelser i ANS. Gitt betydningen av baroreceptorrefleksen for helse- og sykdomstilstander, er in vivo-estimering av denne refleksen en viktig komponent i autonom og kardiovaskulær forskning med visse alvorlige kliniske implikasjoner.
Genetiske muselinjer er viktige verktøy i kardiovaskulær forskning. In vivo studier av slike muselinjer gir verdifull innsikt i kardiovaskulær fysiologi og patofysiologi og fungerer i mange tilfeller som prekliniske modellsystemer for hjerte- og karsykdommer. Her gir vi en protokoll for telemetrisk in vivo EKG og BP-registrering i bevisste, uhemmede, fritt bevegelige mus og beskriver hvordan baroreflex-følsomhet kan bestemmes fra disse opptakene ved hjelp av sekvensmetoden (figur 1B). Den anvendte metoden kalles sekvensmetoden, fordi beat-to-beat-serien av systolisk BP (SBP) og RR-intervaller screenes for korte sekvenser på tre eller flere slag under spontan økning eller reduksjon i SBP med reflekstilpasning av HR. Denne metoden er gullstandarden for baroreflex følsomhetsbestemmelse siden bare spontane refleksmekanismer undersøkes. Teknikken er overlegen eldre teknikker som involverte invasive prosedyrer som injeksjon av vasoaktive legemidler for å indusere BP-endringer.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig1v2.jpg"> Figur 1: Skjematisk fremstilling av baroreflex og baroreflex sensitivitetsvurdering ved hjelp av sekvensmetoden . (A) Forløp av baroreflex under en akutt økning i blodtrykket. En kortsiktig økning i ABP registreres av baroreceptorer lokalisert i aortabuen og carotis sinus. Denne informasjonen overføres til sentralnervesystemet og induserer en reduksjon i sympatisk nerveaktivitet parallelt med en økning i parasympatisk aktivitet. Frigjøring av acetylkolin fra nerveender lokalisert i sinoatrialknuteregionen induserer en reduksjon av den andre budbringeren cAMP i pacemakerceller fra sinoatrialknute og dermed en reduksjon i hjertefrekvensen. En kortsiktig reduksjon i blodtrykket har motsatt effekt. (B) Skjematiske BP-spor under en opp-sekvens (øvre venstre panel) og nedsekvens (øvre høyre panel) av tre påfølgende slag. En opp-sekvens er assosiert med en parallell økning i RR-intervaller (nedre venstre panel) som tilsvarer en reduksjon i HR. En nedsekvens er assosiert med en parallell reduksjon i RR-intervaller (nedre høyre panel) som tilsvarer en økning i HR. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig1v2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</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

Blodtrykk (BP) og hjertefrekvens (HR) styres begge av det autonome nervesystemet (ANS) og er tett sammenflettet på grunn av refleksmekanismer. Baroreflex er en viktig homeostatisk mekanisme for å motvirke akutte, kortsiktige endringer i arteriell BP og for å opprettholde BP i et relativt smalt fysiologisk område. BP registreres av baroreceptorer lokalisert i aortabuen og carotis sinus. Når BP endres, overføres signaler til sentralnervesystemet og kommuniseres deretter til de parasympatiske og sympatiske grenene i det autonome nervesystemet for å justere HR. En økning i BP forårsaker en refleksreduksjon i HR, en nedgang i BP forårsaker en refleksøkning i HR.
Baroreflex-følsomhet (BRS) er det kvantitative forholdet mellom endringer i arteriell BP og tilsvarende endringer i HR. Kardiovaskulære sykdommer er ofte forbundet med nedsatt baroreflexfunksjon. I ulike studier er redusert BRS rapportert ved f.eks. hjertesvikt, hjerteinfarkt eller koronarsykdom. 
Bestemmelse av BRS krever informasjon fra både BP og HR, som kan registreres samtidig ved hjelp av telemetriske enheter. Den kirurgiske prosedyren beskrives som begynner med innsetting av trykksensoren i venstre halspulsåre og plassering av spissen i aortabuen for å overvåke arterielt trykk etterfulgt av subkutan plassering av senderen og EKG-elektrodene. Vi beskriver også postoperativ intensivbehandling og smertestillende behandling. Etter en to-ukers periode med gjenoppretting etter operasjonen, utføres langsiktige EKG- og BP-registreringer i bevisste og uhemmede mus. Til slutt inkluderer vi eksempler på høykvalitetsopptak og analyse av spontan baroreceptorfølsomhet ved hjelp av sekvensmetoden.

Positivt resultat for EKG- og BP-rådata Ved hjelp av denne protokollen kan høykvalitets EKG- og BP-data samles inn (figur 4 og tilleggsfil 14), noe som ikke bare muliggjør presis BRS-analyse, men også for analyse av et bredt spekter av EKG- eller BP-avledede parametere, f.eks. EKG-intervaller (figur 4B, øvre panel), blodtrykksparametere (figur 4B, nedre panel), hjertefrekvens og blodtrykksvariabilitet, arytmideteksjon etc12,13,14,15.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig4v2.jpg"> Figur 4: Telemetriske EKG- og BP-registreringer. (A) Representativt, høykvalitets EKG-spor (øvre panel) og tilsvarende høykvalitets rå BP-opptak (nedre panel). (B) Forstørrelse av EKG-spor (øvre panel). P-bølge, QRS-kompleks, T-bølge og RR-intervall er indikert. Forstørrelse av tilsvarende BP-data (nedre panel). Diastolisk BP (DBP) og systolisk BP (SBP) er indisert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig4v2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
Positive resultater for døgnrytmen En frisk mus som er tilstrekkelig restituert etter operasjonen, viser en fysiologisk økning i aktivitet, HR og BP i aktivitetsfasen (mørk) (figur 5). Mange forskjellige faktorer kan forstyrre denne vanlige døgnrytmen. Disse inkluderer psykologisk stress, akustisk eller elektrisk støy og smerte. For eksempel vil en akutt smertetilstand umiddelbart etter operasjonen resultere i en økning i hjertefrekvensen med samtidig reduksjon i aktivitet. Derfor er døgnrytmen en viktig indikator for dyrs helse og trivsel og bør rutinemessig kontrolleres før BRS-analyse.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig5v2.jpg"> Figur 5: Analyse av langsiktige telemetrimålinger for å bestemme døgnrytmevariasjoner. Døgnrytme av hjertefrekvens (A), aktivitet (B), systolisk blodtrykk (C) og diastolisk blodtrykk (D) var i gjennomsnitt fra 9 mannlige C57BL/6J-hannmus av villtype i løpet av 12 timers lyse og mørke sykluser. Grå områder skildrer aktivitetsfasen (mørk) og hvite områder skildrer hvilefasen til dyrene. Alle parametere er fysiologisk forhøyet under dyrets aktivitet (mørk) fase. Data er representert som gjennomsnitt +/- SEM. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig5v2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
Positive resultater for BRS-analyse Etter å ha utført analysen som beskrevet i protokollseksjon 2.8, vil programvaren oppdage henholdsvis opp- og nedsekvenser. Metoden som brukes kalles sekvensmetode siden endringer i SBP- og RR-intervaller undersøkes på beat-to-beat-basis under korte sekvenser på tre eller flere slag med spontan stigning eller fall i SBP (figur 6). En kontinuerlig økning i SBP over tre hjerteslag forårsaker en refleksøkning i parasympatisk aktivitet og bremser følgelig HR, noe som tilsvarer lengre RR-intervaller. Ventetiden for refleks HR-tilpasning er ett slag. En slik sekvens er vist i figur 6A og er definert som en opp-sekvens. I motsetning til dette er en kontinuerlig reduksjon i SBP over tre slag med parallell økning i HR (reduksjon i RR-intervall) definert som en nedsekvens (figur 6B). For å evaluere korrelasjonen mellom RR og SBP plottes begge parametrene mot hverandre, og stigningstallet (ms/mmHg) til den lineære regresjonslinjen beregnes for hver sekvens (figur 6A,B, nedre paneler). Etter sortering etter opp- og nedsekvenser kan gjennomsnittlig antall sekvenser per 1000 slag (figur 6C) og gjennomsnittlig gevinst av spontan BRS beregnes for henholdsvis opp- og nedsekvenser (figur 6D,E). Gevinsten av spontan BRS reflekteres av helningen til den lineære regresjonslinjen beregnet fra RR/SBP-relasjonen. Avviket fra normale BRS-verdier kan ha ulike årsaker. Disse inkluderer endringer i ANS-inngang eller endringer i responsen til sinoatrialknuten til autonom nervesysteminngang. I figur 6 er økt BRS i en musemodell for sykt sinussyndrom (SSS) med overdreven respons fra sinoatriell knutepunkt på vagal inngang vist11.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig6v2.jpg"> Figur 6: Estimering av BRS ved hjelp av sekvensmetoden. (A) Representativt BP-spor av en villtype C57BL/6J-mus under en oppsekvens på tre påfølgende slag (øvre panel) assosiert med en parallell økning i RR-intervall (midtpanel) som tilsvarer en reduksjon i HR. RR-intervallene ble plottet mot SBP (nedre panel). Helningen på regresjonslinjen (rød linje) for opp-sekvensen som er avbildet i øvre og midtre panel (WT, svarte sirkler) var 4,10 ms/mmHg. Et representativt RR/SBP-forhold mellom musemodellen for syk sinussyndrom ga en økt helning på 6,49 ms/mmHg, noe som indikerer forhøyet BRS (SSS, grå sirkler). (B) Representativ nedsekvens av en villtype mus med et fall i SBP (øvre panel) og en påfølgende reduksjon i RR-intervall (midtpanel) som resulterer i en BRS-helning på 4,51 ms / mmHg (nedre panel; WT, svarte sirkler). Et representativt RR/SBP-forhold mellom musemodellen for syk sinussyndrom (SSS, grå sirkler) med helning på 7,10 ms/mmHg. Orienteringen til de røde pilspissene indikerer retningen til sekvensene (opp eller ned sekvens). (C) Totalt antall sekvenser per 1000 slag for WT- og SSS-mus. (D) Gjennomsnittlig helning av RR/SBP-forholdet for opp-sekvenser for WT- og SSS-mus. (E) Gjennomsnittlig helning av RR/SBP-forholdet for nedsekvenser for WT- og SSS-mus. Statistikk i (C-E) ble utført fra resultater fra seks mannlige WT-dyr og åtte hanndyr fra musemodellen for syk sinussyndrom. Boksplott viser medianlinjen, perc 25/75 og min/maks-verdien. Åpne symboler representerer middelverdien. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig6v2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
Negativt resultat for rådatakvalitet Spesielt i faser med høyere aktivitet kan signalkvaliteten reduseres (figur 7 og tilleggsfiler 15,16). Dette kan skyldes midlertidig forskyvning eller feil plassering av enten BP-kateteret eller EKG-ledningene eller begge deler på grunn av dyrets bevegelse. Skjelettmuskelaktivitet kan også påvises fra EKG-ledningene og indusere støy (figur 7B, øvre panel). Med programvareinnstillingene beskrevet ovenfor, oppdages ikke disse slåttene av lav kvalitet og er derfor ekskludert fra analyse. Likevel er manuell inspeksjon av de analyserte rådataene obligatorisk.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig7v2.jpg"> Figur 7: Eksempler på råsignaler av lav kvalitet. (A) EKG-signal (øvre panel) registreres med god kvalitet, men BP-signalkvaliteten (nedre panel) er lav. (B) Kvaliteter av EKG (øvre panel) og BP (nedre panel) signal er ikke tilstrekkelig. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig7v2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
Negative resultater for BRS-analyse BRS-analyseinnstillingene som er oppført i protokollseksjon 2.8.3 er generelt avgjørende for rask og korrekt deteksjon av opp- og nedsekvenser. Minste korrelasjonskoeffisient for regresjonslinjen er satt til 0,75. Hvis du setter for lave verdier for minste korrelasjonskoeffisient, resulterer det i falske deteksjoner av sekvenser som ikke reflekterer baroreflexaktivitet, men heller skyldes arytmiske beats (figur 8). Ved BRS-analyse skal kun episoder med stabil sinusrytme analyseres. Ektopiske slag eller andre arytmiske hendelser, for eksempel sinuspauser, kan bli funnet med HRV-alternativet for EKG- og BP-analyseprogramvare og må ugyldiggjøres.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62101/62101fig8v2.jpg"> Figur 8: Sekvenser som ikke gjenspeiler baroreflexaktivitet . (A) EKG-spor av en mus med mild sinusarytmi. (B) BP-opptak som viser en spontan økning i SBP. (C) Tilsvarende RR-intervaller indikerer en reduksjon av HR ved økning av BP. (D) Plott av SBP og tilsvarende RR-intervaller. Den lave korrelasjonskoeffisienten til regresjonslinjen indikerer at HR-reduksjon ikke var forårsaket av aktivitet av baroreflex, men heller av sinusarytmi. (E) Rått EKG-spor som viser en sinuspause. (F) Tilsvarende rå BP-signal. Sinuspausen forårsaker et fall i diastolisk blodtrykk. Systolisk blodtrykk av den etterfølgende takten er nesten upåvirket. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/62101fig8v2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.</a>
Tilleggsfil 1: Protokoll for kirurgi. Mal for dokumentasjon av kirurgisk inngrep og postoperativ behandling. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile1.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 2: Konvertering av Dataquest ART-data til IOX-data for analyse i ecgAUTO-programvare. Velg dyr i emnelisten (venstre) og Trykk og EKG i bølgeformlisten (høyre). Trykk OK for å konvertere data. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile2.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 3: EKG-innstillinger for BRS-analyse. Angi parametere som oppført, trykk ok og bruk konfigurasjonen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile3.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 4: BP-innstillinger for BRS-analyse. Angi parametere som oppført, trykk ok og bruk konfigurasjonen. Lagre konfigurasjonen som en konfigurasjonsfil for å kunne laste innstillingene enkelt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile4.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 5: Parametere i liste/til-fil-vindu for "seksjoner". Velg seksjoner som skal eksporteres under seksjonene > txt header (valgt) og trykk Bruk!. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile5.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 6: Parametere i liste/til-filvindu for "trinn". Velg trinndata som skal eksporteres under trinnene > txt-overskrift (valgt) og trykk på Bruk!. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile6.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 7: Parametere i liste/til-fil-vindu for "beats". Velg verdier som skal eksporteres under beats > txt-overskriften (valgt) og trykk på Bruk!. For BRS-analyse er de kryssede parametrene nødvendige. Legg merke til rekkefølgen på valget angitt av tallene. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile7.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 8: TemplateBRS regnearkfil. Regnearkmal for automatisert sortering og analyse av opp- og nedsekvenser. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/TemplateBRS.xlsx" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 9: Kopiering av relevante data fra resultatfilen I. Kopier kolonnene (trykk)_BRS_deltaP, (trykk)_BRS_# og (trykk)_BRS_slope fra resultatfilen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile9.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 10: Regnearkmalfil (TemplateBRS) for datasortering og analyse I. Lim inn de kopierte dataene i de respektive kolonnene i regnearket "Opp-sekvenser" og "Nedsekvenser" i TemplateBRS-regnearkfilen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile10.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 11: Kopiering av relevante data fra resultatfilen II. Kopier kolonnen (trykk)_BRS_SBP fra resultatfilen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile11.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 12: En regnearkmalfil (TemplateBRS) for datasortering og analyse II. Lim inn de kopierte SBP-dataene i regnearket "Alle sekvenser" i TemplateBRS-regnearkfilen for å beregne totalt antall sekvenser. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile12.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 13: Filtrere og analysere sekvensene. I regnearket "Opp sekvenser" i TemplateBRS-regnearkfilen åpner du rullegardinmenyen til kolonnefilteret (Trykk)_BRS_# og trykker OK uten å endre noen parametere. Dette vil automatisk sortere dataene og oppdatere beregningene for sekvenser med 3 slag. Gjenta dette for regnearket "Nedsekvenser". <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile13.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 14: Skjermbilde av et opptak av høy kvalitet oppdaget med EKG- og BP-analyseprogramvare. Det øvre sporet (EKG) viser deteksjon av hver R-topp og det nedre sporet (BP) viser deteksjon av hvert diastolisk trykk (DP) og systolisk trykk (SP) topp. Områder under vellykket oppdagede topper er markert med rødt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile14.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 15: Skjermbilde av BP-opptak med lav kvalitet der BP-parametere bare delvis registreres. Det øvre sporet (EKG) viser deteksjon av hver R-topp, men det nedre sporet (BP) viser gap mellom oppdagede BP-topper. Oppdagede topper av diastolisk trykk (DP) og systolisk trykk (SP) er merket med røde områder. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile15.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Tilleggsfil 16: Skjermbilde av et EKG- og BP-opptak av lav kvalitet der EKG- og BP-parametere ikke kunne oppdages. Det øvre sporet (EKG) viser et område (lilla bakgrunn) der EKG-parametere ikke kunne detekteres. BP-deteksjon (lavere spor) mislyktes også på grunn av lav signalkvalitet. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62101/SupplementalFile16.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</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

Baroreflex er en hjertefrekvensreguleringsmekanisme av det autonome nervesystemet som respons på blodtrykksendringer. Vi beskriver en kirurgisk teknikk for å implantere telemetritransmittere for kontinuerlig og samtidig måling av elektrokardiogram og blodtrykk hos mus. Dette kan bestemme spontan baroreflex-sensitivitet, en viktig prognostisk markør for hjerte- og karsykdom.

Implantasjon av kombinerte telemetriske EKG og blodtrykkssendere for å bestemme spontan Baroreflex-følsomhet hos bevisste mus

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

Baroreflex-følsomhet beskriver forholdet mellom endringer i arterielt blodtrykk og refleksendringer i hjertefrekvens. Når blodtrykket øker, reduseres hjertefrekvensen og omvendt. Det kombinerte telemetriske elektrokardiogrammet og blodtrykksmålinger i bevisste mus tillater bestemmelse av baroreflexfølsomhet.Den største fordelen med denne teknikken i forhold til eldre metoder for å bestemme baroreflexfølsomhet er at den måler spontan refleks. Musene er våkne og trenger ikke å holdes fast. Ingen invasive prosedyrer som injeksjon av vasoaktive legemidler for å indusere blodtrykksendringer er nødvendig.Baroreflex kan brukes til risikostratifisering av pasienter med hjertesykdom som arteriell hypertensjon, hjerteinfarkt og hjertesvikt. Patologiske endringer i baroreflex-følsomheten er forbundet med økt risiko for hjertedødelighet. Det er derfor en viktig prognostisk markør for hjerte- og karsykdom.De mikrokirurgiske detaljene som punktering og kanylering av halspulsåren er de mest utfordrende trinnene i protokollen. Det må tas hensyn til at det er tilstrekkelig spenning på suturene for midlertidig å stoppe blodstrømmen og for å løfte arterien litt for kanylering. Begynn med å bruke en trimmer for å barbere det kirurgiske området av en bedøvet mus fra under haken mot de transversale brystmusklene.Etter å ha plassert musen i en liggende stilling, bruk øyesalve for å beskytte dyrets øyne under anestesi. Påfør hårfjerningskrem på det tidligere barberte kirurgiske området. Etter tre til fire minutter, fjern hår og hårfjerningskrem med en bomullspute og varmt vann, og sørg for at huden er ren og fri for gjenværende hår eller krem, slik at såret ikke blir forurenset under operasjonen.Lag et til 1,5 centimeter rett midtlinjesnitt gjennom nakkehuden som starter rett under haken. Lag et subkutant rom på begge sider av snittet ved å skille huden fra det underliggende bindevevet med stump disseksjonssaks, vær forsiktig så du ikke klemmer huden for sterkt med tangen, noe som kan forårsake nekrose og føre til nedsatt sårheling etter operasjonen. Separat parotid og submandibulære kjertler ved hjelp av bomullsspissapplikatorer for å eksponere muskulaturen som ligger over luftrøret.Trekk venstre spyttkjertel med buet disseksjonstang, for å identifisere venstre halspulsåre som ligger lateralt til luftrøret. Forsiktig dissekere halspulsåren fra tilstøtende vev ved hjelp av buede tang, vær veldig forsiktig så du ikke skader vagalnerven som løper langs fartøyet. Fortsett stump disseksjon for å eksponere venstre halspulsåre til ca. 10 millimeter i lengde og skille den helt fra vaskulær fascie og vagusnerven.Pass en ikke-absorberbar fem ganger null silkesutur under den isolerte delen av halspulsåren mens du løfter blodkaret litt med buet tang for å redusere friksjonen mellom suturene og halspulsåren. Plasser suturen kranialt bare proksimalt til bifurkasjonen av halspulsåren. Deretter danner du en knute og knytter den for å permanent ligere fartøyet.Fest begge ender av kranial okklusjon sutur til operasjonsbordet med kirurgisk tape. Pass en andre okklusjonsutur under halspulsåren og plasser den kaudalt på omtrent fem millimeter avstand til kranialsuturen, og bind en løs knute. Fest begge suturendene med kirurgisk tape.Plasser en tredje sutur mellom kranial- og kaudal okklusjonsutur for å holde kateteret på plass mens du kanylerer arterien og lager en løs knute. Trekk forsiktig den kaudale okklusjonsuturen og fest den med spenning for midlertidig å stoppe blodstrømmen og for å løfte arterien litt. Forsiktig penetrere arterien proksimal til kranial okklusjon sutur med bøyd nål.Mens du løfter halspulsåren litt med den bøyde nålen, grip kateteret med kanyleringstang, før det inn i den lille punkteringen og la den gli sakte inn i karet. Trekk samtidig den bøyde nålen forsiktig tilbake. Når kateteret når suturen i kaudal okklusjon, stram den sikre suturen litt for å holde kateteret på plass.Løsne den kaudale okklusjonsuturen slik at kateteret kan beveges ytterligere til spissen er plassert i aortabuen. Når kateteret er riktig plassert, fest kateteret med alle tre suturene og kutt endene så kort som mulig uten å trekke knutene for stramt. Lag en subkutan tunnel fra nakken rettet mot dyrets venstre flanke og form en liten pose ved hjelp av liten, stump dissekerende saks.Skyll tunnelen med en milliliter sprøyte fylt med varm steril 0,9 % natriumkloridoppløsning og innfør ca. 300 mikroliter av oppløsningen i posen. Løft huden forsiktig med butt tang og før senderens hoveddel inn i posen, pass på at blodtrykkskasteteret ikke trekkes ut av halspulsåren. Lag en tynn tunnel til høyre brystmuskel med stump dissekerende saks, og legg den negative ledningen inn i tunnelen ved hjelp av stump tang.Fest den terminale enden av ledningen med en søm til brystmuskelen ved hjelp av seks ganger null absorberbart suturmateriale. Lag en løkke i den positive ledningen, plasser spissen på venstre kaudale ribberegion, og fest posisjonen ved hjelp av en seks ganger null absorberbar sutur. Lukk huden med enkle knuter med fem ganger null ikke-absorberbart suturmateriale.I tillegg må du påføre en liten mengde vevlim på hver knute for å hindre dyret i å bite suturen og forhindre dehiscens. Påfør 10% povidonjodhydrogel på såret for å forhindre sårinfeksjon i gjenopprettingsfasen. For forebyggende smertelindring, injiser karprofen i 0,9% natriumklorid subkutant mens musen fortsatt er under anestesi.Plasser halvparten av buret på en varmeplattform satt til 36 grader Celsius i 12 timer etter operasjonen, og overfør musen til det varme området slik at dyret har muligheten til å holde seg på det varme området eller flytte til den kjøligere delen av buret når det er våkent. Etter datainnsamling, inspiser blodtrykk og EKG-spor og skjerm for en tre timers sekvens med lav aktivitet. Hvis du vil utføre baroreflex-følsomhet eller BRS-analyse, åpner du BRS-analysepanelet.Kontroller manuelt hver sekvens som vises i panelet, og ekskluder ektopiske slag, bihulepauser, arytmiske hendelser eller støyende data for å utelukke dem fra analysen. Denne protokollen kan brukes til presis BRS-analyse og et bredt spekter av EKG- eller BP-avledede parametere som EKG-intervaller, BP-variabilitet og arytmideteksjoner. En sunn mus som har kommet seg tilstrekkelig etter operasjonen viser en fysiologisk økning av aktivitet, hjertefrekvens og BP i den mørke fasen.Sekvensmetoden ble brukt til å bestemme BRS hvor systolisk blodtrykk og RR-intervaller ble undersøkt på slag-til-slag-basis under korte sekvenser på tre eller flere slag med spontan økning eller fall i systolisk blodtrykk. For å evaluere korrelasjonen mellom RR og systolisk blodtrykk ble begge parametrene plottet mot hverandre og helningen til den lineære regresjonslinjen ble beregnet for hver sekvens. Det totale antall sekvenser per 1.000 slag og gjennomsnittlig gevinst av spontan BRS reflektert av hellingene til de lineære regresjonslinjene beregnet fra RR ved systolisk blodtrykksforhold er parametere av interesse for analysen.I faser med høyere aktivitet kan signalkvaliteten reduseres og indusere støy. Innstilling av to lave verdier for minste korrelasjonskoeffisient resulterer også i falske deteksjoner av sekvenser som ikke reflekterer baroreflexaktivitet, men skyldes arytmiske perler. For tolkning av baroreceptorfølsomhetsdata er det viktig å vurdere funksjonsnivåene involvert i baroreceptorrefleksen.På nevronnivå kan afferente, sentrale eller efferente komponenter i refleksen endres. På kardiovaskulært nivå kan redusert eller økt respons i sinusknuten forårsake endringer i baroreceptorfølsomhet. Med disse dataene kan man ikke bare bestemme baroreflexfølsomhet og funksjonen til hjerte-sinoatrialknuten, men også et bredt spekter av EKG og blodtrykksavledede parametere.Disse inkluderer for eksempel systolisk og diastolisk blodtrykk, EKG-intervaller, hjertefrekvensvariabilitet eller cikaderytmer.

Research

JoVE Journal

Medicine

Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice

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

Hyperinsulinemic-euglycemic Klemmer i Conscious, Uhemmet Mus

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

Implantasjon av Radiotelemetry Transmitters gir data på EKG, puls, Core kroppstemperatur og aktivitet i fritt bevegelige Laboratory Mus

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

Femoral arterielle og venøse Kateterisering for blodprøvetaking, Drug Administration og bevisst blodtrykk og hjertefrekvens målinger

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

Orthotopic Implantasjon og Peripheral Immune Cell Monitoring i II-45 syngeniske Rat Mesothelioma 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

Langsiktig blodtrykksmåling i fritt bevegelige Mus Bruke Telemetri

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.

Ny tilnærming for samtidig opptak av nyre sympatiske Nerve aktivitet og blodtrykk med intravenøs infusjon i bevisst, uhemmet mus.

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

Vurdering av lungefunksjon i bevisst mus av dobbel-kammer 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

Ultralyd Imaging av Thoracic og Abdominal Aorta i mus å bestemme aneurisme dimensjoner

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

Implantation av en Isoproterenol mini-Pump for å indusere hjertesvikt i mus

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