Name: a model of long-term ventricular fibrillation in isolated rat hearts
Uploaded: 2023-02-17T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Model of Long-Term Ventricular Fibrillation in Isolated Rat Hearts at JoVE.com

Este trabalho foi realizado com o apoio da Cirurgia Cardiovascular, First Medical Center, Chinese PLA General Hospital e do Laboratory Animal Center, Chinese PLA General Hospital.

Todos os procedimentos e protocolos experimentais utilizados nesta investigação foram revisados e aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais do Hospital Geral de PLA.
1. Preparação do aparelho de Langendorff
<ol><li>Prepare o tampão Krebs-Henseleit (K-H). Para preparar o tampão K-H, adicione o seguinte à água destilada: NaCl 118,0 mM, KCl 4,7 mM, MgSO 4 1,2 mM, NaH 2 PO4 1,2 mM, CaCl21,8 mM, NaHCO 3 25,0 mM, glicos...

<ol>
	<li>Kilic, 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=Clinical+outcomes+of+mitral+valve+reoperations+in+the+United+States:+An+analysis+of+the+society+of+thoracic+surgeons+national+database.">Clinical outcomes of mitral valve reoperations in the United States: An analysis of the society of thoracic surgeons national database.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 107 (3), 754-759 (2019).</li><li>Akins, C. 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=Risk+of+reoperative+valve+replacement+for+failed+mitral+and+aortic+bioprostheses.">Risk of reoperative valve replacement for failed mitral and aortic bioprostheses.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 65 (6), 1551-1542 (1998).</li><li>Jamieson, W. R., 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=Reoperation+for+bioprosthetic+mitral+structural+failure:+risk+assessment.">Reoperation for bioprosthetic mitral structural failure: risk assessment.</a> Circulation. 108 (Suppl 1), 98 (2003).</li><li>Seeburger, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+invasive+mitral+valve+surgery+after+previous+sternotomy:+Experience+in+181+patients.">Minimally invasive mitral valve surgery after previous sternotomy: Experience in 181 patients.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 87 (3), 709-714 (2009).</li><li>Arcidi, J. M., 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=Fifteen-year+experience+with+minimally+invasive+approach+for+reoperations+involving+the+mitral+valve.">Fifteen-year experience with minimally invasive approach for reoperations involving the mitral valve.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 143 (5), 1062-1068 (2012).</li><li>Cox, J. L., 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+safety+of+induced+ventricular+fibrillation+during+cardiopulmonary+bypass+in+nonhypertrophied+hearts.">The safety of induced ventricular fibrillation during cardiopulmonary bypass in nonhypertrophied hearts.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 74 (3), 423-432 (1977).</li><li>Schraut, W., Lamberti, J. J., Kampman, K., Glagov, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+fibrillation+during+cardiopulmonary+bypass:+Long-term+effects+on+myocardial+morphology+and+function.">Ventricular fibrillation during cardiopulmonary bypass: Long-term effects on myocardial morphology and function.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 27 (3), 230-234 (1979).</li><li>Li, L., 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=Pravastatin+attenuates+cardiac+dysfunction+induced+by+lysophosphatidylcholine+in+isolated+rat+hearts.">Pravastatin attenuates cardiac dysfunction induced by lysophosphatidylcholine in isolated rat hearts.</a> European Journal of Pharmacology. 640 (1-3), 139-142 (2010).</li><li>Lang, 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=CXCL10/IP-10+neutralization+can+ameliorate+lipopolysaccharide-induced+acute+respiratory+distress+syndrome+in+rats.">CXCL10/IP-10 neutralization can ameliorate lipopolysaccharide-induced acute respiratory distress syndrome in rats.</a> PLoS One. 12 (1), e0169100 (2017).</li><li>Lubbe, W. F., Bricknell, O. L., Marzagao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+fibrillation+threshold+and+vulnerable+period+in+the+isolated+perfused+rat+heart.">Ventricular fibrillation threshold and vulnerable period in the isolated perfused rat heart.</a> Cardiovascular Research. 9 (5), 613-620 (1975).</li><li>Hottentrott, C. E., Towers, B., Kurkji, H. J., Maloney, J. V., Buckberg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hazard+of+ventricular+fibrillation+in+hypertrophied+ventricles+during+cardiopulmonary+bypass.">The hazard of ventricular fibrillation in hypertrophied ventricles during cardiopulmonary bypass.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 66 (5), 742-753 (1973).</li><li>Hottenrott, C., Maloney, J. V., Buckberg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+effects+of+ventricular+fibrillation+on+the+adequacy+of+regional+myocardial+flow.+I.+Electrical+vs.+spontaneous+fibrillation.">Studies of the effects of ventricular fibrillation on the adequacy of regional myocardial flow. I. Electrical vs. spontaneous fibrillation.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 68 (4), 615-625 (1974).</li><li>Buckberg, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+effects+of+hypothermia+on+regional+myocardial+blood+flow+and+metabolism+during+cardiopulmonary+bypass.+I.+The+adequately+perfused+beating,+fibrillating,+and+arrested+heart.">Studies of the effects of hypothermia on regional myocardial blood flow and metabolism during cardiopulmonary bypass. I. The adequately perfused beating, fibrillating, and arrested heart.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 73 (1), 87-94 (1977).</li><li>Gazmuri, R. J., Berkowitz, M., Cajigas, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+effects+of+ventricular+fibrillation+in+the+isolated+rat+heart.">Myocardial effects of ventricular fibrillation in the isolated rat heart.</a> Critical Care Medicine. 27 (8), 1542-1550 (1999).</li><li>Clasen, L., 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=A+modified+approach+for+programmed+electrical+stimulation+in+mice:+Inducibility+of+ventricular+arrhythmias.">A modified approach for programmed electrical stimulation in mice: Inducibility of ventricular arrhythmias.</a> PLoS One. 13 (8), e0201910 (2018).</li><li>Diaz-Maue, L., 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=Advanced+cardiac+rhythm+management+by+applying+optogenetic+multi-site+photostimulation+in+murine+hearts.">Advanced cardiac rhythm management by applying optogenetic multi-site photostimulation in murine hearts.</a> Journal of Visualized Experiments. (174), e62335 (2021).</li><li>Jungen, C., 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=Impact+of+intracardiac+neurons+on+cardiac+electrophysiology+and+arrhythmogenesis+in+an+ex+vivo+Langendorff+system.">Impact of intracardiac neurons on cardiac electrophysiology and arrhythmogenesis in an ex vivo Langendorff system.</a> Journal of Visualized Experiments. 135, e57617 (2018).</li><li>Koretsune, Y., Marban, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+calcium+in+the+pathophysiology+of+ventricular+fibrillation+and+in+the+pathogenesis+of+postarrhythmic+contractile+dysfunction.">Cell calcium in the pathophysiology of ventricular fibrillation and in the pathogenesis of postarrhythmic contractile dysfunction.</a> Circulation. 80 (2), 369-379 (1989).</li><li>Brazier, J. R., Cooper, N., McConnell, D. H., Buckberg, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+effects+of+hypothermia+on+regional+myocardial+blood+flow+and+metabolism+during+cardiopulmonary+bypass.+III.+Effects+of+temperature,+time,+and+perfusion+pressure+in+fibrillating+hearts.">Studies of the effects of hypothermia on regional myocardial blood flow and metabolism during cardiopulmonary bypass. III. Effects of temperature, time, and perfusion pressure in fibrillating hearts.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 73 (1), 102-109 (1977).</li><li>von Planta, I., 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=Cardiopulmonary+resuscitation+in+the+rat.">Cardiopulmonary resuscitation in the rat.</a> Journal of Applied Physiology. 65 (6), 2641-2647 (1988).</li><li>Luo, X., 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=Ageing+increases+cardiac+electrical+remodelling+in+rats+and+mice+via+NOX4/ROS/CaMKII-mediated+calcium+signalling.">Ageing increases cardiac electrical remodelling in rats and mice via NOX4/ROS/CaMKII-mediated calcium signalling.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2022, 8538296 (2022).</li><li>Hohnloser, S., Weirich, J., Antoni, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+direct+current+on+the+electrical+activity+of+the+heart+and+on+its+susceptibility+to+ventricular+fibrillation.">Influence of direct current on the electrical activity of the heart and on its susceptibility to ventricular fibrillation.</a> Basic Research in Cardiology. 77 (3), 237-249 (1982).</li><li>Xie, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-energy+defibrillation+increases+the+severity+of+postresuscitation+myocardial+dysfunction.">High-energy defibrillation increases the severity of postresuscitation myocardial dysfunction.</a> Circulation. 96 (2), 683-688 (1997).</li><li>Manoach, M., Netz, H., Erez, M., Weinstock, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+self-defibrillation+in+mammals:+Age+and+drug+dependence.">Ventricular self-defibrillation in mammals: Age and drug dependence.</a> Age and Ageing. 9 (2), 112-116 (1980).</li><li>Filippi, S., Gizzi, A., Cherubini, C., Luther, S., Fenton, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanistic+insights+into+hypothermic+ventricular+fibrillation:+The+role+of+temperature+and+tissue+size.">Mechanistic insights into hypothermic ventricular fibrillation: The role of temperature and tissue size.</a> Europace. 16 (3), 424-434 (2014).</li></ol>

Este protocolo estabelece um modelo animal de FV de longa duração em corações isolados de ratos que não foi relatado anteriormente. Além disso, diferentes condições de estimulação elétrica foram comparadas neste estudo. Este estudo fornece um modelo para estudos relacionados à parada de fibrilação ventricular durante cirurgia cardíaca.
A taxa de sucesso do modelo é um indicador muito importante que está relacionado a pessoal, tempo e custos econômicos. Em modelos de PV, a tax...

A cirurgia cardíaca geralmente é realizada por toracotomia, com bloqueio da aorta e perfusão com solução cardioplégica para parada do coração. A repetição da cirurgia cardíaca pode ser mais desafiadora do que a cirurgia inicial, com maiores taxas de complicações e mortalidade 1,2,3. Além disso, a abordagem convencional de esternotomia mediana pode causar danos aos vasos da ponte atrás do esterno, da aorta ascendente, do ventrículo direito e de outras estruturas importantes. Sangramento extenso devido à separação do tecido conjuntivo, infecção da ferida esternal e osteomielite esternal devido à esternotomia são complicações possíveis. A dissecção extensa aumenta o risco de lesões e hemorragia em estruturas cardíacas vitais.
Com o desenvolvimento da cirurgia cardíaca minimamente invasiva, as incisões tornaram-se menores, e a parada cardíaca às vezes é difícil de alcançar. A repetição de cirurgia cardíaca sob fibrilação ventricular (FV)4,5 é segura, factível e pode proporcionar melhor proteção miocárdica. Portanto, este protocolo introduz o método de parada cardíaca de PV em cirurgia com circulação extracorpórea minimamente invasiva. O coração perde contração efetiva durante a PV e, assim, não há necessidade de sutura e bloqueio da aorta ascendente durante a cirurgia, o que simplifica o procedimento. No entanto, mesmo que o coração seja continuamente perfundido, a PV a longo prazo ainda pode ser prejudicial ao coração.
À medida que esse método se torna mais amplamente utilizado, a questão de como proteger o coração durante a PV torna-se cada vez mais relevante. Isso exigirá estudos extensivos e aprofundados utilizando modelos animais de FV de longa duração. No passado, as pesquisas nessa área utilizaram principalmente animais de grande porte6,7 e exigiram cooperação entre cirurgiões, anestesiologistas, perfusionistas e outros pesquisadores. Esses estudos demoraram muito, os tamanhos amostrais foram muitas vezes pequenos, e os estudos geralmente se concentraram na função cardíaca e menos em avaliações mecanicistas e moleculares. Até o momento, nenhum estudo relatou um protocolo detalhado para estabelecer um modelo de PV de longa duração.
Este protocolo, portanto, fornece os detalhes necessários para o desenvolvimento de um modelo de PV de longo prazo em ratos usando o aparelho de Langendorff. O protocolo é simples, econômico, repetível e estável.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0 Non-absorbable suture</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>95% O2 + 5% CO2</td>
			<td>Beijing BeiYang United Gas Co., Ltd.&#160;</td>
			<td></td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AcqKnowledge software</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>Version 4.2.1</td>
			<td>Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic biochemistry analyzer</td>
			<td>Rayto Life and Analytical Sciences Co., Ltd.</td>
			<td>Chemray 800</td>
			<td>CK-MB assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BIOPAC research systems</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>MP150</td>
			<td>Hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt needle (20 G, TWLB)</td>
			<td>Tianjin Hanaco MEDICAL Co., Ltd.</td>
			<td>H-113AP-S</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10005861</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CK-MB assay kits&#160;</td>
			<td>Changchun Huili Biotech Co., Ltd.</td>
			<td>C060</td>
			<td>CK-MB assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved forcep</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10009717</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrical stimulator</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>STEMISOC</td>
			<td>Hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter</td>
			<td>Tianjin Hanaco MEDICAL Co., Ltd.</td>
			<td>H-113AP-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>63005518</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin sodium</td>
			<td>Tianjin Biochem Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>H120200505</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD Life Science Co.,LTD</td>
			<td>21082201</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium sulfate</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>20025118</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle electrodes</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>EL452</td>
			<td>Hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic clamp</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic forceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic scissors</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perfusion tube</td>
			<td>Tianjin Hanaco MEDICAL Co., Ltd.</td>
			<td>H-113AP-S</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10016318</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10018960</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10019318</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dihydrogen phosphate dihydrate</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>20040718</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-Dawley (SD) rats</td>
			<td>SPF (Beijing) biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>Male, 300-350g</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermometer</td>
			<td>Jiangsu Jingchuang Electronics Co., Ltd.</td>
			<td>GSP-6</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissueforceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue scissors</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toothed forceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator</td>
			<td>Chengdu Instrument Factory</td>
			<td>DKX-150</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath1</td>
			<td>Ningbo Scientz Biotechnology Co.,Ltd.</td>
			<td>SC-15</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath2</td>
			<td>Shanghai Yiheng Technology Instrument Co., Ltd.</td>
			<td>DK-8D</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a model of long-term ventricular fibrillation in isolated rat hearts

A fibrilação ventricular (FV) é uma arritmia fatal com alta incidência em pacientes cardíacos, mas a parada da PV sob perfusão é um método negligenciado de parada intraoperatória no campo da cirurgia cardíaca. Com os recentes avanços da cirurgia cardíaca, a demanda por estudos prolongados de PV sob perfusão tem aumentado. Entretanto, o campo carece de modelos animais simples, confiáveis e reprodutíveis de fibrilação ventricular crônica. Esse protocolo induz a PV de longa duração por meio da estimulação elétrica do epicárdio em corrente alternada (CA). Diferentes condições foram utilizadas para induzir a PV, incluindo estimulação contínua com baixa ou alta voltagem para induzir FV de longa duração e estimulação por 5 min com baixa ou alta voltagem para induzir FV espontânea de longa duração. As taxas de sucesso das diferentes condições, bem como as taxas de lesão miocárdica e recuperação da função cardíaca, foram comparadas. Os resultados mostraram que a estimulação contínua de baixa voltagem induziu FV de longa duração e que 5 min de estimulação de baixa voltagem induziram FV espontânea de longa duração com lesão miocárdica leve e alta taxa de recuperação da função cardíaca. No entanto, o modelo de PV de longa duração continuamente estimulado de baixa voltagem apresentou maior taxa de sucesso. A estimulação de alta voltagem proporcionou maior taxa de indução de FV, mas mostrou baixa taxa de sucesso na desfibrilação, má recuperação da função cardíaca e lesão miocárdica grave. Com base nesses resultados, a estimulação contínua por CA epicárdica de baixa voltagem é recomendada por sua alta taxa de sucesso, estabilidade, confiabilidade, reprodutibilidade, baixo impacto na função cardíaca e leve lesão miocárdica.

Foram utilizados 57 ratos nos experimentos, dos quais 30 preencheram os critérios de inclusão. Os animais incluídos foram divididos em cinco grupos, com seis animais em cada grupo: grupo controle (Grupo C), grupo FV de longa duração continuamente estimulada por baixa voltagem (Grupo LC), grupo de FV de longa duração continuamente estimulada de alta voltagem (Grupo HC), grupo de PV espontânea de longa duração induzida por baixa voltagem (Grupo LI) e grupo de FV espontânea de longa duração induzida por alta vo...

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A Model of Long-Term Ventricular Fibrillation in Isolated Rat Hearts

Este protocolo apresenta um modelo de fibrilação ventricular de longa duração em corações de ratos induzida por estimulação contínua com corrente alternada de baixa voltagem. Esse modelo tem alta taxa de sucesso, é estável, confiável e reprodutível, tem baixo impacto na função cardíaca e causa apenas lesão miocárdica leve.

Modelo de Fibrilação Ventricular de Longa Duração em Corações Isolados de Rato

Ventricular fibrillation (VF) is a fatal arrhythmia with a high incidence in cardiac patients, but VF arrest under perfusion is a neglected method of ...

Este protocolo fornece uma necessidade detalhada para o desenvolvimento de um modelo de fibrilação ventricular de longo prazo em ratos usando o aparelho de Langendorff. Ele preenche a lacuna de fibrilação ventricular de longa duração no modelo de pequenos animais. A técnica é simples, econômica, repetível e estável.Esta técnica pode ser utilizada no estudo da parada de fibrilação ventricular sob perfusão que é realizada em determinadas situações clínicas no campo das sessões e operações de cirurgia cardíaca. Para começar, prepare o tampão Krebs-Henseleit ou KH adicionando 118 milimolares de cloreto de sódio, 4,7 milimolares de cloreto de potássio, 1,2 milimolar de cloreto de magnésio, 1,2 milimolar de dihidrogenofosfato de sódio, 1,8 milimolar de cloreto de cálcio, 25 milimolares de bicarbonato de sódio, 11,1 milimolar de glicose e 0,5 milimolar EDTA em água destilada. Em seguida, prepare o sistema de perfusão Langendorff modificado.Gaseificar continuamente o balão contendo tampão KH com 95% de oxigénio e 5% de dióxido de carbono a uma pressão de aproximadamente 80 milímetros de mercúrio. Coloque uma extremidade do tubo de perfusão no tampão KH, passe o meio do tubo de perfusão através do banho-maria e prenda uma agulha romba de calibre 20 na outra extremidade do tubo de perfusão. Depois de suspender a agulha em um suporte de arame, ajuste a temperatura do banho-maria de modo que a temperatura do tampão KH da extremidade do sistema de perfusão seja de 37 graus Celsius.Use um gravador de sinais fisiológicos para digitalizar e gravar todos os sinais analógicos. Use dois eletrodos de agulha de aço inoxidável para registrar um eletrocardiograma ou ECG bipolar e dois eletrodos de agulha de aço inoxidável para estimulação elétrica. Conecte uma extremidade dos quatro eletrodos ao registrador de sinais fisiológicos e a outra extremidade próxima à área onde o coração será posicionado após a fixação ao aparelho.Em seguida, use o software do laptop para reconhecer, ajustar e registrar automaticamente parâmetros bipolares de ECG e hemodinâmica. Ajuste os parâmetros do estimulador elétrico para corrente alternada de 30 hertz com o grupo de baixa tensão recebendo 2 volts e o grupo de alta tensão recebendo 6 volts. Com o rato anestesiado conectado a um ventilador após dissecção cervical e intubação traqueal, levante a pele do processo xifoide com pinça dentada e faça uma incisão transversal de três centímetros na pele com tesoura de tecido.Estenda as incisões da pele e das costelas até as axilas de ambos os lados em forma de V. Use dissecção romba para separar o tronco braquiocefálico do tecido circundante. Em seguida, pinça o tronco braquiocefálico com pinça curva para facilitar a remoção do coração.Mergulhe imediatamente o coração em uma placa de Petri com tampão KH a 0 a 4 graus Celsius para lavar e bombear o sangue residual. Transfira o coração para uma segunda placa de Petri. Cortar o tecido redundante e identificar a aorta.Use duas pinças oftálmicas para levantar a aorta e inserir a aorta na agulha romba do aparelho de Langendorff. Em seguida, com a ajuda de um assistente, amarre um nó com um fio de sutura 0. Ligue o regulador de fluxo de perfusão.Empurre o balão através da válvula mitral para o ventrículo esquerdo. Encha o balão com água destilada para atingir uma pressão diastólica final de 5 a 10 milímetros de mercúrio. Conecte o ECG e os eletrodos de estimulação elétrica ao coração.Coloque o coração no centro da câmara de vidro encamisado mantido a 37 graus Celsius. Deixe o coração se equilibrar por 20 minutos dentro da câmara. Em seguida, ajuste a temperatura do banho-maria para manter a temperatura dentro da câmara de vidro encamisada em 30 graus Celsius.Depois que a temperatura atingir o nível desejado, ative o interruptor de estimulação elétrica no software do laptop. Se o animal fizer parte do grupo fibrilação ventricular de longa duração ou FV continuamente estimulada, permitir 90 minutos de estimulação elétrica. Após 90 minutos de FV, utilizar eletrodos para dar 0,1 joule de desfibrilação por corrente contínua.Simultaneamente, regule a temperatura do banho-maria para permitir que a temperatura suba lentamente dentro da câmara de vidro encamisado para 37 graus Celsius por 10 minutos. Após a desfibrilação, deixe o coração bater por 60 minutos e, em seguida, pare o batimento por perfusão lenta com cloreto de potássio a 10% a aproximadamente 37 graus Celsius. Remover o coração para dosagem de creatina quinase ou CK-MB e análise histológica.As taxas de FV, a taxa de sucesso da desfibrilação e a taxa de sucesso do modelo de FV são mostradas aqui. O Grupo LC e o Grupo HC receberam estimulação elétrica contínua e, assim, a PV ocorreu com 100% de sucesso. Já o grupo HC demonstrou menores taxas de sucesso para a desfibrilação.O Grupo LI e o Grupo HI, nos quais a estimulação elétrica foi desligada após cinco minutos, apresentaram diferentes taxas de FV, mas a taxa de PV foi mais lenta em ambos os grupos em comparação com o Grupo LC e o Grupo HC. Tanto o Grupo LC quanto o Grupo LI apresentaram melhores taxas de sucesso na desfibrilação. Mas, no geral, o Grupo LC teve a maior taxa de sucesso do modelo, enquanto o Grupo LI teve uma menor taxa de sucesso do modelo. A frequência cardíaca ou FC, o fluxo coronariano ou FC e a diferença de pressão ventricular esquerda ou taxas de recuperação da DPVE são mostrados aqui.A hemodinâmica do Grupo C manteve-se estável durante o experimento e mostrou discreta diminuição da FC, FC e DLVE. Os dois grupos com PV induzida por baixa voltagem apresentaram desempenho semelhante e boa taxa de recuperação. A FC e a DLVE não foram significativamente diferentes nesses grupos em comparação com o Grupo C. Mas a taxa de recuperação da FC foi significativamente melhor do que no Grupo C.In contraste, a taxa de recuperação hemodinâmica dos dois grupos com alta voltagem induzida à FV de longa duração foi pobre e o grupo de FV de longa duração continuamente estimulada de alta voltagem mostrou a pior taxa de recuperação.A análise dos fluidos de derrame coronariano mostrou que os níveis de CK-MB foram maiores em ambos os grupos de alta voltagem. Não foram encontradas diferenças entre os dois grupos de baixa voltagem e o Grupo C. A coloração de hematoxilina e eosina mostrou uma região de queimadura do eletrodo no Grupo HC. Este protocolo é adequado para estudo relacionado à parada de fibrilação ventricular e à perfusão em cirurgia cardiovascular.

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

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Avaliação da função cardíaca e Energetics em Corações Isolados rato Usando 31 P NMR Spectroscopy

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

Medicina

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

NADH Fluorescência de Imagem biventricular isolado de coelho

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited ...

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

Redução do Ventrículo Esquerdo de parede Estresse e Melhoria na função em falta Corações usando Algisyl-LVR

Injection of  Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat  patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Método de Isolado<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Perfusão pulmonar em um modelo de rato: Lições aprendidas com o desenvolvimento de um Programa PPEV Rat

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

A Rat Model of Ventricular Fibrillation and Resuscitation by Conventional Closed-chest Technique

Um modelo de rato de Fibrilação Ventricular e Reanimação por Técnica de tórax fechado convencional

A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic ...

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

Indução e Avaliação de isquemia-reperfusão em Langendorff-perfundidos Rato Corações

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

Cirurgia de colocação de cateteres para Cardiovascular Testes exercício de longo prazo em Suínos

This protocol describes the surgical procedure to chronically instrument swine and the procedure to exercise swine on a motor-driven treadmill. Early ...

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

Longo prazo medição de pressão arterial em ratos movimentando-se livremente utilizar telemetria

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

The Inverted Heart Model for Interstitial Transudate Collection from the Isolated Rat Heart

O modelo do coração invertido para a coleta de transudados intersticiais do coração de rato isolado

The present protocol describes a unique approach that enables the collection of cardiac transudate (CT) from the isolated, saline-perfused rat heart. ...

Standardized Model of Ventricular Fibrillation and Advanced Cardiac Life Support in Swine

Modelo padronizado de Fibrilação Ventricular e Suporte avançado de vida cardíaca em suínos

Cardiopulmonary resuscitation after cardiac arrest, independent of its origin, is a regularly encountered medical emergency in hospitals as well as ...