Method Article
Here we present a protocol to assess cardiopulmonary function in awake swine, at rest and during graded treadmill exercise. Chronic instrumentation allows for repeated hemodynamic measurements uninfluenced by cardiodepressive anesthetic agents.
Dieses Protokoll beschreibt die chirurgische Prozedur chronisch Instrument Schweine und Schweine dem Verfahren auf einer motorgetriebenen Laufband auszuüben. Frühe kardiopulmonaler Dysfunktion ist schwer zu diagnostizieren, insbesondere in Tiermodellen, wie Herz-Lungen-Funktion oft invasiv gemessen wird, erfordert Anästhesie. Wie viele Anästhetika kardiodepressiven, subtile Veränderungen in der Herz-Kreislauf-Funktion sind, können maskiert werden. Im Gegensatz dazu ermöglicht chronischen Instrumentierung zur Messung der Herz-Lungen-Funktion in den Wachzustand, so dass Messungen unter ruhigen Ruhebedingungen erhalten werden, ohne die Auswirkungen der Anästhesie und akuten chirurgischen Trauma. Darüber hinaus, wenn die Tiere entsprechend geschult sind, Messungen auch während abgestuften Laufband erhalten werden.
Strömungssonden sind rund um die Aorta oder Lungenarterie zur Messung des Herzzeitvolumens und um den linken vorderen absteigenden Koronararterie zur Messung von coron platziertary Blutung. Flüssigkeitsgefüllte Katheter in die Aorta, Lungenarterie implantiert, linker Vorhof, linker Herzkammer und der rechten Herzkammer zur Druckmessung und Blutabnahme. Zusätzlich wird eine 20 G-Katheter in der vorderen interventrikulären Vene positioniert koronare venöse Blutentnahme ermöglichen.
Nach einer Woche der Erholung, sind Schweine werden auf einer motorgetriebenen Laufband gelegt, die Katheter zur Druck- und Durchflussmesser verbunden sind, und Schweinen zu einer progressiven fünfstufigen Bewegung Protokoll unterzogen, wobei jede Stufe einer Dauer von 3 min. Hämodynamischen Signale werden kontinuierlich aufgezeichnet und Blutproben werden während der letzten 30 Sekunden von jeder Übung Bühne gemacht.
Der große Vorteil von chronisch instrumentierten Tiere zu studieren ist, dass es serielle Beurteilung der Herz-Lungen-Funktion, nicht nur in Ruhe, sondern auch bei körperlicher Belastung wie Bewegung ermöglicht. Darüber hinaus kann Herz-Lungen-Funktion mehrmals während der Krankheitsentwicklung eine beurteilt werdennd während Langzeitbehandlung, wodurch sich die statistische Aussagekraft und damit die Begrenzung der Anzahl der Tiere, für eine Studie erforderlich.
Angemessene Herz-Lungen-Funktion ist wichtig, um den Körper mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen, insbesondere während Bedingungen eines erhöhten Stoffwechselbedarf wie während des Trainings ein. Die Herz-Lungen-Reaktion auf Bewegung wird durch eine Reihe von Anpassungen der Herzfunktion gekennzeichnet, dh., Einen Anstieg der Herzfrequenz, Kontraktilität und Schlagvolumen und mikrovaskulären Funktion, dh, Vasodilatation in den Gefäßbetten Zuführen Muskeln sowie in den Lungen Ausübung Gefäße und Gefäßverengung in den Gefäßbetten, die Magen-Darm-System sowie die inaktiven Muskeln liefert ein. Beeinträchtigte körperliche Belastbarkeit ist ein frühes Merkmal der Herz-Lungen-Dysfunktion und Spiroergometrie wird als eine effektive Methode verwendet, um zwischen Herzfunktionsstörungen, Gefäßstörungen und / oder Lungenfunktionsstörungen bei Patienten mit eingeschränkter körperlichen Leistungsfähigkeit 2 abzugrenzen. Frühe kardiopulmonale Funktionsstörung ist difficult zu diagnostizieren, insbesondere in Tiermodellen, wie Herz-Lungen-Funktion oft invasiv gemessen wird, Anästhesie erfordert, mit vielen Anästhetika kardiodepressiven Eigenschaften 3 besitzen.
Chronische Instrumentierung ermöglicht die Messung der Herz-Lungen-Funktion in den Wachzustand, und wenn die Tiere vollständig angepasst werden an die Laborbedingungen Messungen können unter ruhigen Ruhebedingungen ohne die Auswirkungen der Anästhesie und akuten chirurgischen Trauma erhalten werden. Darüber hinaus, wenn die Tiere angemessen ausgebildet werden, Messungen auch während abgestuften Laufband 4,5 erhalten werden. Genauer gesagt, linke und rechte Herzfunktion bewertet und zu Myokardperfusion Beziehung gesetzt werden kann, während Tonusregulation vasomotorischer in den koronaren, systemische und pulmonale Mikrozirkulation festgestellt werden kann. Die Verwendung von flüssigkeitsgefüllten Katheter ermöglicht die Messung von Druck sowie Entnahme von Blutproben ohne Anzeige zur Einführungsätzliche Belastung für die Tiere. Ein weiterer Vorteil der chronisch instrumentierten Tiere zu studieren ist, dass Spiroergometrie wiederholt werden, um die Verwendung eines Tieres als seine eigene Kontrolle ermöglicht, entweder während der Krankheitsentwicklung oder bei der Langzeitbehandlung, wodurch die statistische Aussagekraft zu erhöhen und damit die Zahl der Tiere, für eine Studie erforderlich Begrenzung .
Cardiopulmonary Anatomie von Schweinen sehr ähnlich dem des Menschen, und es ist möglich, verschiedene Formen von Herz-Lungen-Krankheiten, wie Diabetes 6, Myokardinfarkt 7, pulmonale Hypertonie und 8,9 Pacing-induzierte Herzinsuffizienz 10,11 zu induzieren. Darüber hinaus erlaubt die Größe der Schweine chronischen Instrumentierung, und wiederholte Blutentnahme in ausreichender Menge zur Analyse nicht nur Blutgase, aber auch neurohumoralen Messungen und / oder zur Suche nach Biomarkern der Krankheit durchzuführen.
Dieses Protokoll beschreibt die Operation zu chronischen verwendetly Instrument Schwein auf einem motorgetriebenen Laufband in die Schweine sowie das Protokoll für die Ausübung.
Verfahren unter Verwendung tierischer Probanden wurden von der Animal Care Committee an der Erasmus Medical Center Rotterdam (NL) genehmigt. Schwein mit Gewichten zwischen 6 und 80 kg wurden mit Hilfe dieses Protokoll erfolgreich instrumentiert.
1. Anpassung der Tiere an Menschen Handhabung
2. Vorbereitung für Chirurgie
3. Chirurgie
Abbildung 1. Übersicht über die Chirurgie Top linken Seite. Die Sterilbereich des Tieres, die rasiert werden und liegt zwischen den bleu Linien sterilisiert. Die Einschnittstelle wird als rot gestrichelte Linie dargestellt. Unten links Panel: Bild von Kathetern und Strömungssonden: flüssigkeitsgefüllte Katheter (A), der Aorta / Lungenströmungssonde mit Gummiband (B), koronaren Venenkatheter einschließlich 20 G-Nadel (C) und die koronare Fluss Sonde (D). Feld rechts oben: Schematische Darstellung der Platzierung der Katheter und Strömungssonden. MAP, den mittleren arteriellen Druck; Cor Venen, koronare Venenkatheter; LAP, linker Vorhofdruck; LVPlinksventrikulärer Druck; RVP, Rechtsherzdruck; PAP, Lungenarteriendrucks; CO, das Herzminutenvolumen; CBF, koronaren Blutflusses. Unten rechts Platte:. Getunnelte Katheter den Rücken gesichert mit einem Stich und einem Knoten bei etwa 1 cm Abstand entlang der Naht Verlassen Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
4. Laufband Experiment (Figur 2)
Abbildung 2. Laufband Experiment. Linken Bereichls: Mit Instrumenten Schweine auf dem Laufband. Flüssigkeitsgefüllten Katheter sind mit den Druckwandlern, auf der Rückseite der Schweine platziert. Feld rechts oben: Übersicht der gesamten Versuchsaufbau, einschließlich Laufband, Verstärker und Aufnahme Computer. Unten rechts Platte: Typisches Beispiel der aufgezeichneten hämodynamische Daten. Von oben nach unten; Aortendruck (AOP, blau) und die linksventrikuläre Druck (LVP, rot); linksatrialen Druck (LAP, blau) und die linksventrikuläre Druck (rot); Lungenarteriendrucks (PAP, blau) und der rechten Herzkammer Druck (RVP, rot); Aortenfluß / Herzzeitvolumen (AoF, blau); koronaren Blutflusses (CBF, rot). Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Übung bis zu 5 km / h führte zu einer Verdoppelung der Herzleistung von 4,3 ± 0,3 auf 8,5 ± 0,7 L / min, die hauptsächlich durch eine Erhöhung der Herzfrequenz von 137 ± 7-256 ± 8 Schlägen pro min in Kombination mit einem geführt wurde kleine Erhöhung des Schlagvolumens von 32 ± 2 bis 36 ± 3 ml (Abbildung 3). Die Erhöhung der Schlagvolumen wurde durch eine Zunahme der linksventrikulären Kontraktilität erleichtert, da durch eine Erhöhung des Maximums der ersten Ableitung der linksventrikulären Druck belegt dP / dtmax zusammen mit einer erhöhten Rate der Erholung von der linken Herzkammer und zu einer Erhöhung in der linken Vorhofdruck, wobei der Fülldruck der linken Herzkammer (Abbildung 3). Der Anstieg der Herzleistung zusammen mit einer Zunahme der Hämoglobinkonzentration (von 8,5 ± 0,4 bis 9,2 ± 0,4 g / dl) und eine Zunahme des Körpersauerstoffextraktion von 45 ± 1 bis 71 ± 1% erlaubt eine trIPL Körpersauerstoffverbrauch (Abbildung 3). Systemische Vasodilatation ereignete wie durch eine Erhöhung der systemischen Gefäß Leitfähigkeit und eine Abnahme der systemischen Gefäßwiderstand belegt, die den Anstieg der Herzleistung, fast vollständig untergebracht, so dass Aortendruck nur leicht erhöht bedeuten (Abbildung 3). Übung auch in bescheidenen Vasodilatation in den Lungenkreislauf geführt, wie durch einen 33 ± 8% Anstieg des pulmonalen Gefäss Leitfähigkeit zeigt. Jedoch führte die 101 ± 8% ige Zunahme der Herzleistung, zusammen mit der Zunahme der linksatrialen Druck (von 3 ± 1 bis 10 ± 1 mmHg), zu einer Erhöhung der Drucklungenarterie und damit zu einer Erhöhung der rechtsventrikulären Nachlast ( Abbildung 3).
Der Anstieg der Herzfrequenz zusammen mit dem leichten Anstieg des arteriellen Drucks führte zu einer Zunahme der linksventrikulären myokardialen Sauerstoff Nachteileumption, das wurde hauptsächlich durch eine Erhöhung des koronaren Blutflusses erfüllt, die in Kombination mit der Zunahme der Hämoglobinkonzentration zu einer Erhöhung des myokardialen Sauerstoffversorgung (von 310 ± 37 bis 738 ± 68 & mgr; mol / min). Der Anstieg der myokardialen Sauerstoffbedarf war im Einklang mit der Zunahme der myokardialen Sauerstoffversorgung, wie myokardiale Sauerstoffextraktion (79,8 ± 1,9% bei Rest 81,6 ± 1,9% bei maximaler Belastung) wurde im wesentlichen konstant gehalten, was zu einem unveränderten koronare venöse Sauerstoffsättigung und Herzkranz venöser Sauerstoffspannung (Abbildung 3).
Abbildung 3. Typische hämodynamischen Antwort zu Übung. Körpersauerstoffverbrauch (BVO2) wurde als Index für die Trainingsintensität (x-Achse der Platte AL) verwendet. Dargestellt sind die Reaktionen der Herzfrequenz sind (HR, Feld A), Schlagvolumen (SV, Feld B), maxmum und Minimum der ersten Ableitung der linksventrikulären Druck (dp / dt max, Panel C und DP / dtmin bzw. Panel D) als Indizes der Kontraktilität und die Geschwindigkeit der Erholung, das Herzzeitvolumen (CO, Panel E), den mittleren arteriellen Druck (MAP , Panel F), systemischen Gefäß Leitwert (SVC, Tafel G), systemischen Gefäßwiderstand (SVR, Panel H), Drucklungenarterie (PAP, Panel J), linke Vorhofdruck (LAP, Panel I), Lungengefäß Leitwert (PVC , Panel-K). Insgesamt Lungenwiderstand (TPR-Index für Nachlast des rechten Ventrikels während des Trainings erhöht, Platte L). Der Anstieg der Herzfrequenz zusammen mit dem leichten Anstieg des arteriellen Drucks führte zu einer Zunahme der linksventrikulären myokardialen Sauerstoffverbrauch (x-Achsen der Platten MP), die hauptsächlich durch eine Erhöhung des koronaren Blutflusses (CBF, Panel M) erfüllt wurde , wie myokardialen Sauerstoffextraktion (MEO2, Panel N), koronare venöse Sauerstoffsättigung (CVSO2, Panel A) und koronare venöse Sauerstoffspannung (cvPO2, Platte P) wurden minimal beeinflusst.Alle vorgestellten Daten sind als Mittelwert mit Standardfehler des Mittelwerts (SEM). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Die vorliegende Studie beschreibt die Operation für chronische Instrumentierung von Schweinen sowie das Protokoll über eine motorgetriebene Laufband die instrumentierte Schweine für die Ausübung während Hämodynamik und Entnahme von Blutproben zur Messung der Sauerstoffgehalt im arteriellen, venösen gemischt und koronare venöse Blut zu messen.
Kritische Schritte in dem Protokoll
Es gibt mehrere wichtige Schritte im Protokoll, das bereits bei der Intubation Verfahren zu starten. Thiopental (2.1.5) ist ein atemdepressive Mittel, daher rasch Intubation bei der Verabreichung erfordert. Auch ist es wichtig, sorgfältig Einstellungen des Beatmungsgerätes während des Verfahrens zu überwachen. Wenn somit der Brusthöhle (Schritt 3.1.4) geöffnet wird, führt dies zu einem Verlust des negativen intrathorakalen Druck. Um diesen Verlust auszugleichen und Alveolarkollaps zu verhindern, erfordert Belüftung positiv endexspiratorischen Druck (PEEP). Darüber hinaus Einstellungen des Beatmungsgerätes (Inspirationsspitzen Presseure) sollte eine Atemvolumen von ca. 10 ml / kg zu halten eingestellt werden. Beachten Sie auch, dass, wenn die linke Lunge weggedrückt wird (3.1.6.) Tidalvolumen wahrscheinlich verringert werden, da nur ein Teil der linken Lunge belüftet wird. Einstellungen des Beatmungsgerätes sollte auf Basis von Blutgasen eingestellt werden.
Ein weiterer wichtiger Hinweis in Bezug auf hämodynamische Messungen mit Flüssigkeit gefüllten Katheter ist, dass es eine hydrostatische Druckdifferenz zwischen dem Druckwandler und der Insertionsstelle des fluidgefüllten Katheter in das kardiovaskuläre System. Der Höhenunterschied zwischen dem Niveau des Druckwandlers Druck auf die elastische Weste (4.2) und dem Einfügungspunkt des Katheters sollte während der Operation und bei der Tötung des Tieres und korrigiert durch Interpolation entweder vor oder nach dem abschätzbar Verarbeitung die Daten.
Ein weiterer wichtiger Punkt zu beachten, wenn mit dieser Technik ist, dass Blutverlust, entweder während der Operation oder während wiederholterBlutentnahmen sollte, trotz der Tatsache minimiert werden, dass Schweine relativ groß sind und somit einen großen Blutvolumen (65 ml / kg). Während der Operation, Blutverlust während der Einführung der Katheter kann durch einfaches Anwenden Kompression auf die Stichwunden minimiert werden. Nach Tierversuchen Richtlinien, bis zu 10% des zirkulierenden Blutvolumens kann ein einziges Mal von normalen, gesunden Tieren, die mit minimalen Nebenwirkungen eingenommen werden, aber es wird ein Tier etwa 14 Tage dauern, diesen Betrag von 15 Blut wieder aufzufüllen. Dies bedeutet, dass die Erholung von der Operation verlängert wird, wenn eine signifikante Menge Blut verloren geht.
Während der wiederholten Blutentnahme während der Übung Versuche, ein Maximum von 1,0% einer zirkulierenden des Tieres Blutvolumen oder 0,6 ml / kg kann alle 24 h 15 entfernt werden. Dies bedeutet auch, dass die Menge an Blut, die während der Laufband abgetastet wird, sollte gut geplant sein, und dass nach dem Entfernen der iniTiAl Gerinnseln, die unweigerlich in das Lumen des Katheters in der Nähe der Spitze an der Schnittstelle mit dem Blut, das verbleibende Blut entnommen werden die Leitungen zu spülen sollte zurück zu den Tieren verabreicht werden.
Änderungen und Fehlersuche
Implantierte flüssigkeitsgefüllten Katheter sollte täglich gespült werden Fehlfunktionen Gerinnsel, weil der Blutbildung zu verhindern. Je nach der Menge von Blutgerinnseln in dem Fluid gefüllt Katheter, kann die Menge von Heparin in jeder Zeile von 1.000 IU / ml bis 5000 IU / ml variiert werden. Die Menge an Heparin sollte nach der Operation in der ersten Woche auf einem Minimum gehalten werden, um zu verhindern, dass chirurgische Schnittwunden Blutungen aufgrund des Vorhandenseins des Antikoagulanz Heparin.
Doch selbst wenn täglich gespült, einige mit Flüssigkeit gefüllte Katheter wird verstopft. Wenn dies geschieht, versucht Blut mit einem kleineren 2 ml Spritze durch Zurückziehen minimal und / oder pulsatile abgesaugt wird. Es kann mehrere Minuten dauern, bis der Katheter un sein wirdverstopft. Wenn dies nicht funktioniert, spülen Sie vorsichtig eine kleine Menge an Kochsalzlösung in den Katheter und sofort versuchen, Blut zu entziehen. Beachten Sie, dass Infusion zu einer Freisetzung von Thromben in den Kreislauf und Embolie des distalen Organen zur Folge haben kann, je nach Standort des Katheters. Bei sorgfältiger Spülung nicht funktioniert, schließen Sie das verstopfte Leitung zu einem Druckwandler zu überprüfen, ob es noch eine hämodynamische Signal ist. Wenn kein Signal vorhanden ist, sollte die Flüssigkeit gefüllte Leitung von mehreren Knoten verschlossen werden und abgeschnitten.
Interpretation und Einschränkungen
Wenn alle Punkte, wie oben erwähnt berücksichtigt werden, ermöglicht die Kombination von hämodynamischen Messungen und Blutproben zur Interpretation der Bewegung Reaktion im Bereich der ganzen Körper und den myokardialen Sauerstoffverbrauch, der als Laufbandgeschwindigkeit allein besser Maßnahmen zur Trainingsintensität sind 7,12 -14.
Um die erhöhten metabolischen Anforderungen des Körpers, Aufg treffenübungs erfordert der Herzfunktion Änderungen sowie Änderungen in der lokalen Durchblutung. Gewebedurchblutung wird durch Änderungen im Durchmesser der kleinen Arterien und Arteriolen des Gefäßbett Zuführen des Gewebes reguliert. Myriad vasoaktiven Faktoren, abgeleitet von neurohumorale Systeme, das Endothel und lokale Metaboliten interagieren Gefäßtonus zu bestimmen und eine angemessene Gewebedurchblutung 1,5,12,16 gewährleisten. Änderungen in der systemischen und pulmonalen Gefäßwiderstandes oder der inverse, Gefäß Leitfähigkeit, kann aus dem Blutdruck und Strömungssignale interpretiert und in Bezug auf Änderungen in den vasomotorischen Tonus in den systemischen und pulmonalen Gefäßsystem berechnet werden. Intuitiv wird Gefäßwiderstand häufig verwendet, um Änderungen in den vaskulären Tonus zu beurteilen. Doch in unserer Forschungsgruppe, setzen wir uns für den Einsatz von Leitfähigkeit obwohl Leitfähigkeit und Widerstand mathematisch verwandt sind, mit Leitfähigkeit für Druckströmung normalisiert sind, und Widerstand gleich Druck von Fluss geteilt. Obwohl Leitfähigkeit und resistance austauschbar sind, wenn man die Wirkung von nur einem einzigen Stimulus (dh Bewegung) 7,17, Interpretation der beiden Parameter untersucht, kann unterschiedlich sein, wenn die Übung mit pharmakologischen Interventionen kombiniert, die Beiträge der verschiedenen vasoaktiven Systeme Regulation des Gefäßtonus zu untersuchen 4 , 5,7,14,18.
Während des Trainings wandelt den systemischen Kreislauf von einem System in Ruhe, die durch eine geringe Strömung und eine hohe Widerstandsfähigkeit (dh niedrige Leitfähigkeit) in einem System mit hohem Durchfluss und niedrigem Widerstand (hohe Leitfähigkeit) gekennzeichnet ist. Als solche hat pharmakologischen Vasodilatation unterschiedliche Konsequenzen für Leitfähigkeit und Widerstand während der Ruhe im Vergleich zu Übung. Die Abnahme des Widerstands, die durch einen pharmakologischen Vasodilators im Ruhezustand erzeugt wird, ist groß, während die Zunahme der Leitfähigkeit nur klein ist. Im Gegensatz dazu, während des Trainings übersetzt das gleiche Maß an Vasodilatation in einen großen Anstieg in der Leitfähigkeit, aber oNLY eine kleine Abnahme des Widerstands. Wenn somit Leitfähigkeit verwendet wird, scheint eine größere Vasodilatation während des Trainings auftreten, während, wenn bei der Suche erscheint Widerstand Vasodilatation im Ruhezustand größer ist. Die Interpretation der Daten unterscheidet sich somit als Widerstand oder Leitfähigkeit verwendet. Obwohl die Wahl zwischen Widerstand und Leitfähigkeit scheinen eher willkürlich, in der Physik die Variable, die die primäre Änderung erfährt auf eine Antwort 7,17,18 als Zähler des Index bezeichnet. Da während der Aorta Blutdruck ausüben ziemlich konstant bleibt, während das Herzminutenvolumen erhöht sich deutlich, die am besten geeignete Parameter, um den systemischen Gefäß Reaktion beschreiben würde ausüben erscheinen systemischen Gefäß Leitfähigkeit (Herzzeitvolumens / Aortablutdruck) zu sein, anstatt Widerstand. Darüber hinaus besteht der Blutkreislauf aus einer Vielzahl von vaskulären Betten aus einer Vielzahl von Organen, die in einer parallelen Weise hauptsächlich perfundiert werden. Da parallel Widerstände addieren Reciprotisch, während parallele Leiter in einer linearen Weise addieren, übersetzt jede Änderung in der Leitfähigkeit eines bestimmten regionalen Gefäßbett in einem identischen (absolut) Veränderung der Gesamt systemischen Gefäß Leitfähigkeit. Diese Überlegung verleiht weitere Unterstützung für die Verwendung von Gefäß Leitfähigkeit der systemische Gefäß Reaktionen auszuüben und pharmakologische Interventionen zu beschreiben.
Die Wahl für entweder Widerstand oder Leitfähigkeit der Gefäßreaktionen zu beschreiben, in der Lungen Bett auszuüben scheint weniger klar zu sein, denn Übung Anstieg der Herzleistung sowie Lungenarteriendrucks 7,17 hergestellt. Eine Auswahl entweder Widerstand oder Leitwert ist auch weniger kritisch, im Hinblick auf die relativ geringe Belastung induziertes Änderungen in PVR und PVC als dem Grad der Vasodilatation durch, erzeugt im Vergleich zum Beispiel ET-Rezeptorblockade 7. Als Ergebnis der Verwendung von entweder Widerstand oder Leitwert charakterisieren die vaskulären Wirkungen ofa pharmakologische gefäßerweiternden in den Lungenkreislauf wird zu ähnlichen Schlussfolgerungen ergeben.
In der Herz-Kreislauf, Interpretation der Daten als systemische Verabreichung von pharmakologischen Antagonisten des endogenen vasoaktiven Substanzen Ergebnisse noch komplexer ist nicht nur zu Veränderungen im Ton Koronarwiderstand Schiff, aber oft auch produzieren ausgeprägte Veränderungen in der systemischen hämodynamischen Variablen 7,14,17, 19. Diese veränderten Hämodynamik beeinflussen die Herzarbeit und damit zu Veränderungen der Strömungs koronaren Blut die sich aus Veränderungen in der metabolischen Anforderungen des Herzens oder von Autoregulation und nicht als eine direkte Wirkung der Intervention auf koronaren vaskulären Tonus. Beispielsweise Blockade eines endogenen Vasokonstriktor System verringert mittleren Aortadruck als Folge einer systemischen Vasodilatation und löst autoregulatorische Anpassungen in Ton koronaren mikrovaskulären. Darüber hinaus wirkt Barorezeptor Reflex Aktivierung Herzfrequenz ist ein zu erhöhennd Kontraktilität. Solche Veränderungen der Herzfrequenz und / oder Blutdruck wird anschließend in Veränderungen der Herzmuskelstoffwechsel zur Folge haben, eine Anpassung der myokardialen Sauerstoffzufuhr erfordern und damit des koronaren Blutflusses.
Zur Berücksichtigung der Auswirkungen solcher Arzneimittel-induzierte Veränderungen der myokardialen Sauerstoffverbrauch, untersuchen Forscher die Beziehung zwischen koronarvenöse Sauerstoffgehalt und den myokardialen Sauerstoffverbrauch (MVO 2) 4,5, wie dieser Ansatz Beurteilung der Regulation der Herzkranz Widerstand Gefäßtonus erlaubt unabhängig von Änderungen in der myokardialen Sauerstoffbedarf. Die Verabreichung eines gefäßerweiternden wird auf einer bestimmten Ebene der MVO 2 myokardialen Sauerstoffzufuhr erhöhen. Da dieser Anstieg der Sauerstofflieferung ohne eine Änderung der Sauerstoffverbrauch auftritt, wird myokardialen Sauerstoffextraktions verringern, was zu Erhöhungen der koronare venöse Sauerstoffgehalt führt und damit zu einer Aufwärtsverschiebung der Beziehung zwischen MVO 2 und koronare venöse Sauerstoffniveaus. Es ist daher unerlässlich, sowohl myokardialen Sauerstoffbedarf sowie myokardialen Sauerstoffzufuhr zu messen, um korrekt 4,5 die Regulierung Koronarwiderstand Gefäßtonus zu studieren.
Trotz seiner Eleganz und Nützlichkeit, haben einige Forscher die Grenzen dieses Ansatzes 20 hingewiesen. So MVO 2 gegen koronarvenöse PO Plotten 2 oder koronarvenöse SO 2 könnte ungeeignet angesehen werden, da diese Variablen MVO 2 tatsächlich ein Teil der Gleichung zu berechnen sind. Folglich MVO 2 ist keine Variable, die unabhängig von koronare venöse PO 2 oder SO 2. Alternativ Ermittler sollten mit einem anderen Index der myokardialen Arbeit betrachten, die Rate-Druck Produkt (RPP), der das Produkt aus Herzfrequenz und die linksventrikuläre systolische Druck ist. Doch wie RPP und MVO 2 sind fast lineare Beziehung, sRPP für MVO 2 ubstituting liefert nahezu identische Ergebnisse 14, und die Beziehung zwischen MVO 2 und koronare venöse Sauerstoffgehalt wird eine empfindliche Weise zu studieren Veränderungen in den Herzkranz Vasomotorentonus betrachtet.
Bedeutung in Bezug auf bestehende Methoden
Ein weiteres Verfahren, das üblicherweise zur Beurteilung Veränderungen in der Regulation des Gefäßtonus, ist die Verwendung von isolierten koronaren und Lungen kleinen Arterien oder Arteriolen in einem Druck oder Draht Myographions 6,14,21 verwendet. Der Vorteil Myographions Studien ist, dass Schiffe unabhängig untersucht werden können des umgebenden Gewebes und ohne potenziell Wirkung von zirkulierenden Faktoren verwechseln. Diese in vitro-Techniken sind daher komplementär zu den in vivo-Messungen. Aber manchmal in vivo und in vitro Techniken geben gegenüberliegenden Ergebnisse. Zum Beispiel wurde die Reaktion auf die potenter Vasokonstriktor Endothelin im intakten koronaren circulatio reduziert n nach Myokardinfarkt, wurde aber in isolierten Herzkranz kleinen Arterien von Schweinen mit Myokardinfarkt erweitert im Vergleich zu gesunden Kontrollschweinen. 21 Dieser Unterschied zwischen der in vivo und in vitro-Daten waren aufgrund einer erhöhten Unterdrückung des vasokonstriktorischen Einfluß von Endothelin durch Prostanoide in vivo 21.
zukünftige Anwendungen
Angesichts der vorgeschlagenen Rolle der Veränderungen der Herzkranzmikrovaskulären Funktion in der linken und rechten Dysfunktion, Bewertung dieser Veränderungen in relevanten Modellen von Herzkreislauferkrankungen erforderlich. Die Verwendung von chronisch instrumentierten Tiere erlaubt Korrelationen von der Schwere der Erkrankung, die mit mikrovaskulären (dys) -Funktion. Darüber hinaus können sowohl Herz- und Lungenmikrovaskulären Funktion normal erscheinen unter basalen Ruhebedingungen, während die mikrovaskuläre Dysfunktion unter Herz-Kreislauf Stress offenbar werden, wie zum Beispiel während des Trainings.
Abschließend ist die Verwendung von chronisch instrumentierten animals ermöglicht Serien Beurteilung der Herz-Lungen-Funktion entweder während der Entwicklung der Krankheit oder die Bewertung der Behandlung, wodurch die statistische Aussagekraft zu erhöhen und die Begrenzung der Anzahl der Tiere, für eine Studie erforderlich.
Die Autoren haben nichts zu offenbaren.
Diese Studie wurde von Niederlande Heart Foundation Zuschuss unterstützt wurde 2000T038 (DJ Duncker) Zuschuss 2000T042 (D. Merkus), Europäische Kommission FP7-HEALTH-2010 Erteilung MEDIA-261409 (DJ Duncker und D. Merkus), Niederlande Cardiovascular Research Initiative: der niederländischen Herzstiftung, die niederländische Vereinigung für Universitätskliniken, der niederländischen Organisation für Gesundheitsforschung und -entwicklung und der Königlichen niederländischen Akademie der Wissenschaften CVON- ARENA CVON 2011-11 (DJ Duncker), CVON-PHAEDRA CVON2012-08 (D. Merkus) und CVON-RECONNECT CVON 2014-11 (DJ Duncker und D. Merkus), Sophia-Stiftung (bis D. de Wijs-Meijler, D. Merkus und IKM Reiss).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
3-way stopcocks | B. Braun | 16496 | |
Perfusor lines PVC (DEHP-free) 150 cm/2.6 ml | B. Braun | 8722960 | Used for fluid filled catheters |
“python “ silicontubing | Rubber BV | 1757 ID 1 mm, OD 2 mm | Used for fluid filled catheters |
Sodium Chloride 0.9% | Baxter | TKF7124 | |
Glucose 10% | Baxter | WE0163 | |
Suction device | |||
Slim-Line electrosurgical pencil with 2 buttons | ERBE ELEKTROMEDIZIN GMBH | 20190-066 | |
Servo Ventilator SV900C | Siemens-Elema AB | ||
Laryngoscoop | Vererinary Technics Int. | 11.02.47 | |
Sterile surgical gloves | |||
tie-on surgical mask | 3M | 1818FS | |
surgical hat | Klinidrape | 621301 | |
Procedure pack | Molnlycke Health Care | 97027809 | Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc |
Droptears | Alcon | 288-28282-01 | |
Betadine scrub 75 mg/ml Povidone-iodine | Meda Pharma BV | RVG08939 | |
Betadine solution 100 mg/ml Povidone-iodine | Meda Pharma BV | RVG01331 | |
Cuffed Endotracheal tube | Emdamed | size depends on animal size | |
Breathing filter Hyrdo therm 3HME | Intersurgical | 1560000 | |
Laryngoscope Handle+ Miller blade size 4 | Kawe Germany | ||
Manual resuscitator- Combibag | Weinmann | 6515-12-313-5596 | |
Perivascular flow probe 3PS | Transonic | For coronary artery; Size 2.5 - 4 mm depending on animal size | |
Confidence flow probe | Transonic | For aorta/pulmonary artery, 16 - 20 mm; size depends on animal size | |
Venflon-Venisystem 20 G x 32 mm | BD | 393224 | For coronary venous catheter |
Blunt Needle 18 G | For coronary venous catheter | ||
Tygon Tubing | Rubber BV | 2802 ID 0.8 mm (1/32’’), OD 2.4 mm (3/32’’) | For coronary venous catheter |
Suction Handle 17 cm 6 6/8 " Coupland 18/8 martinit with tube connector | KLS Martin Group | 18-575-24 | |
Scalple blade | |||
Scalpel Handle 13.5 cm 5 3/8 " Stainless Steel solid | KLS Martin Group | 10-100-04 | |
Vascular Forceps 20.2 cm 8 " De Bakey Stainless Stee | KLS Martin Group | 24-388-20 | ± 14 cm |
Dressing Forceps 17 cm 6 6/8 " Cushing Stainless Steel | KLS Martin Group | 12-189-17 | ± 18 cm |
halsted-musquito straight 12.5 cm - 5" | Rudolf Medical | RU-3100-13 | ± 12 cm |
halsted-musquito curved 12.5 cm - 5" | Rudolf Medical | RU-3101-12 | ± 12 cm |
Dissecting and Ligature Forceps 13 cm 5 1/8 " Gemini Stainless Steel | KLS Martin Group | 13-451-13 | ± 12 cm |
Dissecting and Ligature Forceps 18.5 cm 7 2/8 " Schnidt Stainless Steel | KLS Martin Group | 13-363-18 | |
Rib Retractor Finochietto, Baby Aluminium - | KLS Martin Group | 24-162-01 | |
suture forceps Mayo-Hegar 3 mm 18 cm - 7" | Rudolf Medical | RU-6050-18 | |
Metchenbaum blunt curved 14.5 cm - 5(3/4)" | Rudolf Medical | RU-1311-14M | |
Retrector farabeuf 12 cm - 4 (3/4)" | Rudolf Medical | RU-4497-12 | |
Towel forceps schrädel curved 9cm - 3,5" | Rudolf Medical | RU-3550-09 | |
surgical scissors blunt 13 cm - 5" | Rudolf Medical | RU-1001-13 | |
Gauzes Cutisoft 10 x 10 cm 4-ply | BSN Medical | 45846-00 | |
Gauzes Cutisoft 5 x 5 cm 4-ply | BSN Medical | 45844-00 | |
Flowmeter -CM2 / SF2 - 2gas (O2 and Air) | UNO BV | 180000008 | |
Tec 7 Vaporizer | Datex-Ohmeda | ||
Acederm wound spay | Ecuphar NV | ||
Vaseline Album | Bufa | 165313 | |
silkam 3-0 Natural silk, non-absorbable | B. Braun | F 1134043 | sutures for placement of catheters |
silkam 2-0 Natural silk, non-absorbable | B. Braun | F 1134051 | sutures for muscular approximation |
dagrofil 3-0 Polyester, non-absorbable | B. Braun | C 0842478 | sutures for fluid fille catheters after tunneling |
Vicryl rapide 3-0, 1 x 45 cm FS2, V2930G | Daxtrio medische producten | 15560 | sutures for electrical catheters after tunneling |
Vitafil 6 USP | SMI | 6080 | Ties |
Syringes | 10 ml and 2.5 ml | ||
Heparin LEO (heparin sodium) | LEO Pharma A/S | ||
Zoletil | Virbac | tiletamine / zolazepam | |
Sedazine | AST farma | 108855 | xylazine |
Temgesic | RB Pharmaceuticals | 5429 | buprenorphine |
Tensogrip | BSN Medical | 71522-00 | elastic vest |
Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden
Genehmigung beantragenThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten