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

Эта работа была выполнена при поддержке Центра сердечно-сосудистой хирургии, Первого медицинского центра, Китайской больницы общего профиля НОАК и Центра лабораторных животных Китайской больницы общего профиля НОАК.

Все экспериментальные процедуры и протоколы, использованные в этом исследовании, были рассмотрены и одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию больницы общего профиля PLA.
1. Подготовка аппарата Лангендорфа
<ol><li>Подготовьте буфер Кребса-Хензел?...

<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>

Этот протокол устанавливает животную модель долгосрочного VF в изолированных сердцах крыс, о которой ранее не сообщалось. Кроме того, в этом исследовании сравнивались различные условия электростимуляции. Это исследование представляет собой модель для исследований, связанных с остано?...

Кардиохирургия обычно проводится с помощью торакотомии, с блокировкой аорты и перфузией кардиоплегическим раствором для остановки сердца. Повторная операция на сердце может быть более сложной, чем первоначальная операция, с более высокими показателями осложнений и смертности 1,2,3. Кроме того, обычный срединный подход к стернотомии может привести к повреждению мостовых сосудов за грудиной, восходящей аорты, правого желудочка и других важных структур. Обширное кровотечение из-за отделения соединительной ткани, инфекция стернальной раны и остеомиелит грудины из-за стернотомии — все это возможные осложнения. Обширное рассечение увеличивает риск поражений и кровоизлияний в жизненно важные сердечные структуры.
С развитием малоинвазивной кардиохирургии разрезы стали меньше, и остановка сердца иногда труднодостижима. Повторная операция на сердце при фибрилляции желудочков (VF)4,5 безопасна, осуществима и может обеспечить лучшую защиту миокарда. Поэтому данный протокол вводит метод остановки сердца VF в хирургии с малоинвазивным экстракорпоральным кровообращением. Сердце теряет эффективное сокращение во время ВФ, и, таким образом, нет необходимости накладывать швы и блокировать восходящую аорту во время операции, что упрощает процедуру. Однако, даже если сердце постоянно перфузируется, долгосрочная VF все равно может быть вредной для сердца.
По мере того, как этот метод становится все более широко используемым, вопрос о том, как защитить сердце во время ВФ, становится все более актуальным. Это потребует обширных и глубоких исследований с использованием животных моделей долгосрочного VF. В прошлом в исследованиях в этой области в основном использовались крупные животные6,7 и требовалось сотрудничество между хирургами, анестезиологами, перфузиологами и другими исследователями. Эти исследования занимали слишком много времени, размеры выборки часто были небольшими, и исследования, как правило, фокусировались на сердечной функции и меньше на механистических и молекулярных оценках. На сегодняшний день ни одно исследование не сообщило о подробном протоколе для создания долгосрочной модели VF.
Таким образом, этот протокол предоставляет детали, необходимые для разработки долгосрочной модели крыс VF с использованием аппарата Лангендорфа. Протокол прост, экономичен, воспроизводим и стабилен.

<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

Фибрилляция желудочков (ФВ) является фатальной аритмией с высокой частотой у кардиологических больных, но остановка ВФ при перфузии является пренебрегаемым методом интраоперационной остановки в области кардиохирургии. С последними достижениями в области кардиохирургии возрос спрос на длительные исследования ВФ при перфузии. Однако в этой области отсутствуют простые, надежные и воспроизводимые животные модели хронической фибрилляции желудочков. Этот протокол индуцирует длительную VF посредством электрической стимуляции эпикарда переменным током (AC). Для индуцирования ВФ использовались различные условия, включая непрерывную стимуляцию низким или высоким напряжением для индукции длительной ВФ и стимуляцию в течение 5 мин низким или высоким напряжением для индукции спонтанной долговременной ВФ. Сравнивались показатели успешности различных состояний, а также частоты повреждения миокарда и восстановления сердечной функции. Результаты показали, что непрерывная низковольтная стимуляция индуцировала длительную ВФ и что 5 минут низковольтной стимуляции индуцировали спонтанную длительную ВФ с легким повреждением миокарда и высокой скоростью восстановления сердечной функции. Тем не менее, низковольтная, непрерывно стимулируемая долгосрочная модель VF имела более высокий уровень успеха. Высоковольтная стимуляция обеспечивала более высокую частоту индукции VF, но показала низкую вероятность успеха дефибрилляции, плохое восстановление сердечной функции и тяжелое повреждение миокарда. На основании этих результатов рекомендуется непрерывная низковольтная стимуляция эпикардиального переменного тока из-за ее высокой успешности, стабильности, надежности, воспроизводимости, низкого воздействия на сердечную функцию и легкого повреждения миокарда.

Всего в экспериментах было использовано 57 крыс, из которых 30 соответствовали критериям включения. Включенные животные были разделены на пять групп, по шесть животных в каждой группе: контрольная группа (группа С), группа непрерывно стимулированного низковольтного непрерывно стимулиро...

Watch this Scientific Journal Video about A Model of Long-Term Ventricular Fibrillation in Isolated Rat Hearts at JoVE.com

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

В этом протоколе представлена модель длительной фибрилляции желудочков в сердцах крыс, индуцированной непрерывной стимуляцией переменным током низкого напряжения. Эта модель имеет высокий уровень успеха, стабильна, надежна и воспроизводима, оказывает низкое влияние на сердечную функцию и вызывает только легкое повреждение миокарда.

Модель длительной фибрилляции желудочков в изолированных сердцах крыс

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

Этот протокол обеспечивает детальную необходимость разработки долгосрочной модели фибрилляции желудочков крыс с использованием аппарата Лангендорфа. Он заполняет пробел в длительной фибрилляции желудочков на модели мелких животных. Технические характеристики просты, экономичны, воспроизводимы и стабильны.Данная методика может быть использована при исследовании фибрилляции желудочков, остановке при перфузии, которая выполняется в определенных клинических ситуациях в области кардиохирургических сессий и операций. Для начала приготовьте буфер Кребса-Хенселейта или KH, добавив 118 миллимоляров хлорида натрия, 4,7 миллимоляра хлорида калия, 1,2 миллимоляра хлорида магния, 1,2 миллимоляра дигидрофосфата натрия, 1,8 миллимоляра хлорида кальция, 25 миллимоляров бикарбоната натрия, 11,1 миллимоляра глюкозы и 0,5 миллимоляра ЭДТА в дистиллированную воду. Затем приготовьте модифицированную перфузионную систему Лангендорфа.Непрерывно газируйте колбу, содержащую буфер KH, 95% кислорода и 5% углекислого газа при давлении примерно 80 миллиметров ртутного столба. Поместите один конец перфузионной трубки в буфер KH, пропустите середину перфузионной трубки через водяную баню и прикрепите тупую иглу 20 калибра к другому концу перфузионной трубки. Подвесив иглу на проволочной подставке, отрегулируйте температуру водяной бани так, чтобы температура буфера KH от конца перфузионной системы составляла 37 градусов Цельсия.Используйте регистратор физиологических сигналов для оцифровки и записи всех аналоговых сигналов. Используйте два игольчатых электрода из нержавеющей стали для записи биполярной электрокардиограммы или ЭКГ и два игольчатых электрода из нержавеющей стали для электростимуляции. Подключите один конец из четырех электродов к регистратору физиологических сигналов, а другой конец близко к области, где будет расположено сердце после прикрепления к аппарату.Затем используйте программное обеспечение ноутбука для автоматического распознавания, настройки и записи биполярных параметров ЭКГ и гемодинамики. Установите параметры электростимулятора на переменный ток 30 Гц, при этом группа низкого напряжения получает 2 вольта, а группа высокого напряжения получает 6 вольт. Когда анестезированная крыса подключена к аппарату искусственной вентиляции легких после рассечения шейки матки и интубации трахеи, приподнимите кожу с мечевидного отростка зубчатыми щипцами и сделайте трехсантиметровый поперечный разрез на коже тканевыми ножницами.Расширьте разрезы кожи и ребер до подмышечных впадин с обеих сторон в форме буквы V. Используйте тупое рассечение, чтобы отделить брахиоцефальный ствол от окружающих тканей. Затем зажмите брахиоцефальный ствол изогнутыми щипцами, чтобы облегчить удаление сердца.Немедленно погрузите сердце в чашку Петри с буфером KH при температуре от 0 до 4 градусов Цельсия, чтобы промыть и откачать остаточную кровь. Переложите сердце во вторую чашку Петри. Отрежьте лишнюю ткань и определите аорту.С помощью двух глазных щипцов приподнимите аорту и вставьте аорту в тупую иглу аппарата Лангендорфа. Затем с помощью помощника завяжите узел шовной нитью 0. Включите регулятор потока перфузии.Протолкните баллон через митральный клапан в левый желудочек. Наполните баллон дистиллированной водой, чтобы достичь конечного диастолического давления от 5 до 10 миллиметров ртутного столба. Подключите электроды ЭКГ и электростимуляции к сердцу.Поместите сердце в центр стеклянной камеры с рубашкой, поддерживаемой при температуре 37 градусов по Цельсию. Дайте сердцу уравновеситься в течение 20 минут внутри камеры. Затем отрегулируйте температуру водяной бани, чтобы поддерживать температуру в стеклянной камере с рубашкой на уровне 30 градусов по Цельсию.После того, как температура достигнет желаемого уровня, активируйте переключатель электростимуляции в программном обеспечении ноутбука. Если животное относится к группе непрерывно стимулируемой длительной фибрилляции желудочков или VF, дайте 90 минут электрической стимуляции. После 90 минут VF используйте электроды, чтобы дать 0,1 джоуля дефибрилляции постоянным током.Одновременно отрегулируйте температуру водяной бани, чтобы температура в стеклянной камере с рубашкой медленно повышалась до 37 градусов по Цельсию в течение 10 минут. После дефибрилляции дайте сердцу побиться в течение 60 минут, а затем остановите биение путем медленной перфузии 10% хлорида калия примерно при 37 градусах Цельсия. Удалите сердце для анализа креатинкиназы или CK-MB и гистологического анализа.Здесь показаны показатели ВФ, успешность дефибрилляции и успешность модели ВФ. Группа LC и группа HC получали непрерывную электрическую стимуляцию, и, таким образом, VF происходила со 100% успехом. Но группа HC продемонстрировала более низкие показатели успеха для дефибрилляции.Группа LI и группа HI, в которых электрическая стимуляция была отключена через пять минут, имели разные показатели VF, но частота VF была медленнее в обеих группах по сравнению с группой LC и группой HC. Как в группе LC, так и в группе LI были лучшие показатели успешности дефибрилляции. Но в целом группа LC имела самый высокий уровень успеха модели, тогда как группа LI имела более низкий уровень успеха модели. Здесь показана частота сердечных сокращений или ЧСС, коронарный кровоток или муковисцидоз, а также перепад давления в левом желудочке или показатели восстановления LVPD.Гемодинамика группы С оставалась стабильной в течение эксперимента и показала незначительное снижение ЧСС, КФ и ЛЖПД. Две группы с низковольтным индуцированным VF имели схожую производительность и хорошую скорость восстановления. ЧСС и LVPD существенно не отличались в этих группах по сравнению с группой C. Но скорость восстановления муковисцидоза была значительно лучше, чем в группе C.In, напротив, скорость гемодинамического восстановления в двух группах с высоким напряжением, индуцированным длительным VF, была низкой, а группа с непрерывно стимулированной высоким напряжением показала худшую скорость восстановления.Анализ коронарных выпотных жидкостей показал, что уровни CK-MB были выше в обеих группах высокого напряжения. Не было обнаружено различий между двумя группами низкого напряжения и группой C. Окрашивание гематоксилином и эозином показало область ожога электрода в группе HC. Этот протокол подходит для исследований, связанных с остановкой фибрилляции желудочков и перфузией в сердечно-сосудистой хирургии.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

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

Оценка функции сердца и энергетика в изолированном сердце мыши, используя 31 P ЯМР-спектроскопии

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

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

NADH флуоресценции изолированных бивентрикулярной рабочей Кролик сердца

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

Снижение стресса левых стенок левого желудочка и улучшение функции сердца в случае невозможности использования 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

Метод Изолированные<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Легких перфузии в крысиной модели: уроки, извлеченные из Разработка EVLP программы 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

Крыса модель фибрилляции желудочков и реанимации с помощью обычных с закрытыми груди техники

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

Индукция и оценка ишемии-реперфузии в Лангендорфа-перфузии сердца крыс

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

Хирургическое Размещение Катетеры для долгосрочного сердечно-сосудистой тестирования физических упражнений у свиней

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

Долгосрочный Измерение артериального давления у свободно передвигающихся мышей с использованием Телеметрия

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

Модель инвертированного сердца для междоузлийной коллекции трансмутаций из изолированного сердца крысы

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

Стандартизированная модель фибрилляции желудочков и расширенной сердечной жизнеобеспечения у свиней

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