Summary

La colocación quirúrgica de catéteres de larga duración cardiovascular prueba de esfuerzo en los cerdos

Published: February 09, 2016
doi:

Summary

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.

Abstract

Este protocolo describe el procedimiento quirúrgico para crónicamente porcina instrumento y el procedimiento para ejercer porcina en una caminadora motorizada. disfunción cardiopulmonar temprana es difícil de diagnosticar, especialmente en modelos animales, como la función cardiopulmonar se mide a menudo invasiva, que requiere anestesia. Como muchos agentes anestésicos son cardiodepressive, los cambios sutiles en la función cardiovascular pueden estar enmascarados. En contraste, la instrumentación crónica permite la medición de la función cardiopulmonar en el estado despierto, por lo que las mediciones se pueden obtener en condiciones de reposo, sin los efectos de la anestesia y el trauma quirúrgico aguda. Por otra parte, cuando los animales son entrenados adecuadamente, las medidas pueden también ser obtenidos durante el ejercicio tapiz rodante graduada.

sondas de flujo se colocan alrededor de la aorta o la arteria pulmonar para la medición del gasto cardíaco y alrededor de la arteria descendente anterior coronaria para la medición de la coronel flujo de sangre ary. catéteres llenos de líquido se implantan en la aorta, arteria pulmonar, aurícula izquierda, ventrículo izquierdo y el ventrículo derecho para la medición de la presión y el muestreo de sangre. Además, un G catéter 20 se coloca en la vena interventricular anterior para permitir el muestreo de sangre venosa coronaria.

Después de una semana de recuperación, porcina se colocan en una cinta accionada por motor, los catéteres se conectan a medidores de presión y de flujo, y los cerdos se someten a un protocolo de ejercicio progresivo de cinco etapas, con cada etapa que dura 3 min. señales hemodinámicas se registran continuamente y las muestras de sangre se toman durante los últimos 30 segundos de cada etapa de ejercicio.

La principal ventaja de estudiar los animales crónicamente instrumentadas es que permite la evaluación de serie de la función cardiopulmonar, no sólo en reposo, pero también durante el estrés físico como el ejercicio. Por otra parte, la función cardiopulmonar se puede evaluar en varias ocasiones durante la enfermedad desarrollo unand durante el tratamiento crónico, lo que aumenta el poder estadístico y por lo tanto limitar el número de animales necesarios para un estudio.

Introduction

La función cardiopulmonar adecuada es esencial para abastecer el cuerpo con el oxígeno y los nutrientes, especialmente durante condiciones de aumento de la demanda metabólica, como durante el ejercicio 1. La respuesta cardiopulmonar al ejercicio se caracteriza por una serie de adaptaciones en la función cardíaca, es decir., Un aumento de la frecuencia cardíaca, el volumen de la contractilidad y accidente cerebrovascular, y la función microvascular, es decir, la vasodilatación en los lechos vasculares que suministran músculos en ejercicio, así como en el pulmonar vasculatura, y la vasoconstricción de los lechos vasculares que irrigan el sistema gastrointestinal, así como los músculos inactivos 1. Alteración de la capacidad de ejercicio es una característica temprana de la disfunción cardiopulmonar, y la prueba de esfuerzo cardiopulmonar se utiliza como un método eficaz para delinear entre la disfunción cardiaca, disfunción vascular y / o disfunción pulmonar en pacientes con deterioro de la capacidad de ejercicio 2. La disfunción cardiopulmonar temprana es difficult para diagnosticar, especialmente en modelos animales, como la función cardiopulmonar se mide a menudo invasiva, que requiere anestesia, con muchos agentes anestésicos que posee propiedades cardiodepressive 3.

instrumentación crónica permite la medición de la función cardiopulmonar en el estado despierto, y cuando los animales están completamente ajustadas a las mediciones de condiciones de laboratorio se puede obtener en condiciones de reposo sin los efectos de la anestesia y el trauma quirúrgico aguda. Por otra parte, cuando los animales son entrenados adecuadamente, las medidas pueden también ser obtenidos durante el ejercicio tapiz rodante graduada 4,5. Más específicamente, la izquierda y la función ventricular derecha puede ser evaluado y relacionada con la perfusión miocárdica, mientras que la regulación del tono vasomotor en la microcirculación coronaria, sistémica y pulmonar se puede determinar. El uso de catéteres llenos de líquido permite la medición de presión, así como la toma de muestras de sangre sin imponer adestrés condicionadas a los animales. Otra ventaja de estudiar animales instrumentados crónicamente es que las pruebas de ejercicio cardiopulmonar se puede repetir lo que permite el uso de un animal como su propio control, ya sea durante el desarrollo de la enfermedad o durante el tratamiento crónico, lo que aumenta el poder estadístico y por lo tanto limitar el número de animales necesarios para un estudio .

Anatomía cardiopulmonar de la especie porcina se parece mucho a la de los humanos y es posible inducir diversas formas de enfermedad cardiopulmonar, como la diabetes 6, infarto de miocardio 7, hipertensión pulmonar e insuficiencia cardíaca 8,9 estimulación inducida por 10,11. Además, el tamaño de la especie porcina permite instrumentación crónica, y repetido muestreo de sangre de la cantidad suficiente para analizar no sólo los gases en sangre, sino también para realizar mediciones neurohumorales y / o para buscar marcadores biológicos de la enfermedad.

Este protocolo describe la cirugía solía crónicaLy porcina instrumento, así como el protocolo para el ejercicio de los cerdos en una caminadora motorizada.

Protocol

Los procedimientos que implican sujetos animales han sido aprobados por el Comité de Cuidado de Animales en el Centro Médico Erasmus de Rotterdam (Países Bajos). Porcina con pesos de entre 6 y 80 kg se han instrumentado con éxito utilizando este protocolo. 1. La adaptación de los animales a una manipulación humana Después de la llegada a la instalación, alojar a los animales en solitario, sino que puedan interactuar entre sí. Accustomize porcina a la manipulación humana y el transp…

Representative Results

El ejercicio hasta 5 km / hr dio lugar a una duplicación del gasto cardíaco a partir de 4,3 ± 0,3 a 8,5 ± 0,7 L / min que se lleva a cabo principalmente por un aumento en la frecuencia cardíaca a partir de 137 ± 7 256 ± 8 latidos por min en combinación con una pequeño aumento en el volumen de eyección de 32 ± 2 36 ± 3 ml (Figura 3). El aumento en el volumen sistólico fue facilitada por un aumento en la contractilidad del ventrículo izquierdo, como se eviden…

Discussion

El presente estudio describe la cirugía para la instrumentación crónica de los cerdos, así como el protocolo para el ejercicio de los cerdos instrumentado en una cinta accionada por motor, mientras que la medición de la hemodinámica y tomar muestras de sangre para la medición del contenido de oxígeno en arterial, venosa mixta y la sangre venosa coronaria.

Los pasos críticos dentro del Protocolo
Hay varios pasos críticos en el protocolo que ya se inician durante el procedimie…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudio fue apoyado por los Países Bajos Corazón beca de la Fundación 2000T038 (con DJ Duncker) 2000T042 subvención (a D. Merkus), Comisión Europea FP7-HEALTH-2010-261409 subvención MEDIA (con DJ Duncker y D. Merkus), Iniciativa de Investigación Cardiovascular Países Bajos: la Fundación del corazón holandés, la Federación holandesa de centros médicos universitarios, la Organización holandesa para la Investigación de la Salud y el Desarrollo y la Real Academia holandesa de Ciencias   CVON- ARENA CVON 2011-11 (con DJ Duncker), CVON-Fedra CVON2012-08 (a D. Merkus) y CVON reconexión CVON 2014-11 (con DJ Duncker y D. Merkus), Fundación Sophia (a D. de Wijs-Meijler, D. Merkus y IKM Reiss).

Materials

3-way stopcocks B. Braun 16496
Perfusor lines PVC (DEHP-free) 150cm/2.6ml  B. Braun 8722960 Used for fluid filled catheters
“python “ silicontubing Rubber BV 1757 ID 1mm, OD 2mm 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 75mg/ml Povidone-iodine Meda Pharma BV RVG08939
Betadine solution 100mg/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 20Gx 32 mm BD 393224 For coronary venous catheter
Blunt Needle 18G For coronary venous catheter
Tygon Tubing Rubber BV 2802 ID 0.8mm (1/32’’), OD 2.4mm (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 12.5cm – 5" Rudolf Medical RU-3100-13 ± 12 cm
halsted-musquito curved 12.5cm – 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 3mm 18cm – 7" Rudolf Medical RU-6050-18
Metchenbaum blunt curved 14,5cm – 5(3/4)" Rudolf Medical RU-1311-14M
Retrector farabeuf 12cm – 4 (3/4)" Rudolf Medical RU-4497-12
Towel forceps schrädel curved 9cm – 3,5" Rudolf Medical RU-3550-09
surgical scissors blunt 13cm – 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, 1×45 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

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
De Wijs-Meijler, D. P. M., Stam, K., van Duin, R. W. B., Verzijl, A., Reiss, I. K., Duncker, D. J., Merkus, D. Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine. J. Vis. Exp. (108), e53772, doi:10.3791/53772 (2016).

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