Summary

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

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 descreve o procedimento cirúrgico para suínos instrumento cronicamente eo procedimento para exercer suína em uma escada rolante motorizado. disfunção cardiopulmonar precoce é difícil de diagnosticar, especialmente em modelos animais, como função cardiopulmonar é frequentemente medida invasiva, exigindo anestesia. Como muitos agentes anestésicos são cardiodepressive, mudanças sutis na função cardiovascular pode ser mascarada. Em contraste, a instrumentação permite que crónica para medição da função cardiopulmonar no estado de vigília, de modo que as medições possam ser obtidas sob condições de repouso tranquilas, sem os efeitos da anestesia e trauma cirúrgico aguda. Além disso, quando os animais são adequadamente treinados, as medições podem também ser obtidos durante graduada exercício em esteira.

sondas de fluxo são colocados ao redor da aorta ou artéria pulmonar, para a medição do débito cardíaco e ao redor da artéria descendente anterior coronária para a medição de coronfluxo sanguíneo ary. cateteres cheios de fluido são implantados na aorta, artéria pulmonar, átrio esquerdo, ventrículo esquerdo e do ventrículo direito para medição de pressão e recolha de amostras de sangue. Além disso, um cateter de 20 G está posicionado na veia interventricular anterior para permitir amostragem de sangue venoso coronário.

Após uma semana de recuperação, suína são colocados em uma escada rolante com motor, os cateteres são conectados aos medidores de pressão e fluxo, e os suínos são submetidos a um de cinco estágios protocolo de exercício progressivo, com cada estágio com duração de 3 min. sinais hemodinâmicos são continuamente gravadas e amostras de sangue são tomadas durante os últimos 30 segundos de cada estágio de exercício.

A principal vantagem de estudar animais cronicamente instrumentadas é que ele permite a avaliação de série da função cardiopulmonar, não só em repouso, mas também durante o esforço físico, tais como exercício. Além disso, a função cardiopulmonar pode ser avaliada repetidamente durante a doença o desenvolvimento de umaND durante o tratamento crónico, aumentando, assim, poder estatístico e, consequentemente, limitar o número de animais necessários para um estudo.

Introduction

Função cardiopulmonar adequada é essencial para abastecer o corpo com oxigênio e nutrientes, particularmente durante condições de aumento da demanda metabólica, como durante o exercício 1. A resposta cardiopulmonar para exercício é caracterizada por um número de adaptações em função cardíaca, por exemplo., Um aumento na taxa de coração, contractilidade e acidente vascular cerebral volume e função microvascular, ou seja, a vasodilatação nos leitos vasculares que fornecem músculos que exercem, assim como na pulmonar vasculatura, e vasoconstrição nos leitos vasculares que abastecem o sistema gastrointestinal, bem como músculos inactivos 1. Capacidade de exercício diminuída é uma característica precoce de disfunção cardiopulmonar e teste cardiopulmonar é usado como um método eficaz para delinear entre a disfunção cardíaca, disfunção vascular e / ou disfunção pulmonar em pacientes com capacidade de exercício diminuída 2. disfunção cardiopulmonar início é difficult para diagnosticar, particularmente em modelos animais, como função cardiopulmonar é frequentemente medido de forma invasiva, requerendo anestesia, com muitos agentes anestésicos possuindo propriedades cardiodepressive 3.

instrumentação crônica permite a medição da função cardiopulmonar no estado acordado, e quando os animais estão totalmente ajustados às medições condições de laboratório podem ser obtidos em condições de repouso tranqüilo, sem os efeitos da anestesia e trauma agudo cirúrgico. Além disso, quando os animais são adequadamente formados, as medições podem também ser obtidos durante a esteira graduada exercício 4,5. Mais especificamente, para a esquerda e função ventricular direita pode ser avaliada e relacionada com a perfusão miocárdica, enquanto a regulação do tônus ​​vasomotor na microcirculação coronária, sistêmica e pulmonar pode ser determinada. A utilização de cateteres cheios de líquido permite a medição da pressão, bem como de amostras de sangue que se verifica sem a imposição de anúncioestresse adicional sobre o dos animais. Outra vantagem de se estudar animais cronicamente instrumentadas é que o teste cardiopulmonar pode ser repetido permitindo que a utilização de um animal como o seu próprio controlo, tanto durante o desenvolvimento da doença ou durante o tratamento crónico, aumentando, assim, poder estatístico e, consequentemente, limitar o número de animais necessários para um estudo .

Cardiopulmonar anatomia de suínos é bastante semelhante à dos seres humanos e é possível induzir vários tipos de doença cardiopulmonar, tais como diabetes 6, 7, enfarte do miocárdio, hipertensão pulmonar 8,9 e insuficiência cardíaca induzida por estimulação 10,11. Além disso, o tamanho de instrumentação permite suína crónica, e a amostragem de sangue repetidas de quantidade suficiente para analisar não apenas gases de sangue, mas também para realizar medições de neuro-humorais e / ou para pesquisar biomarcadores da doença.

Este protocolo descreve a cirurgia usadas para crónicaly suína instrumento, bem como o protocolo para o exercício do suína em uma escada rolante motorizado.

Protocol

Procedimentos envolvendo indivíduos animais foram aprovados pela Comissão de Cuidados com Animais em Erasmus Medical Center Rotterdam (NL). Suínos com pesos entre 6 e 80 kg foram instrumentados com sucesso usando esse protocolo. 1. adaptação dos animais ao manuseio humano Após a chegada na instalação, abrigar os animais solitariamente, mas permitir que interajam uns com os outros. Accustomize suína à manipulação humana e transporte do biotério para o laboratório experimental, p…

Representative Results

Exercício até 5 km / h resultou na duplicação do débito cardíaco a partir de 4,3 ± 0,3 para 8,5 ± 0,7 L / min que foi realizado principalmente por um aumento na frequência cardíaca a partir de 137 ± 7 256 ± 8 batidas por minuto, em combinação com um pequeno aumento no volume de curso de 32 ± 2 para 36 ± 3 ml (Figura 3). O aumento no volume da pulsação foi facilitado por um aumento da contractilidade do ventrículo esquerdo, como evidenciado por um aumen…

Discussion

O presente estudo descreve a cirurgia para instrumentação crônica de suínos, bem como o protocolo para o exercício do suína instrumentada em uma escada rolante motorizado enquanto mede a hemodinâmica e tomando amostras de sangue para a medição do teor de oxigênio no sangue arterial, venoso misto e sangue venoso coronário.

Passos críticos dentro do Protocolo
Há vários passos críticos no âmbito do protocolo que já começam durante o procedimento de intubação. Tiopenta…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudo foi apoiado pela Holanda Coração subsídio da Fundação 2000T038 (para DJ Duncker) concessão 2000T042 (a D. Merkus), europeu FP7-Health-2010 A Comissão concessão MEDIA-261409 (para DJ Duncker e D. Merkus), Iniciativa de Pesquisa Cardiovascular Países Baixos: a Fundação do coração holandês, a Federação holandesa de centros médicos universitários, a Organização holandesa para Pesquisa em Saúde e Desenvolvimento e da Academia Real holandesa de Ciências   CVON- ARENA CVON 2011-11 (para DJ Duncker), CVON-PHAEDRA CVON2012-08 (a D. Merkus) e CVON-RECONNECT CVON 2014-11 (para DJ Duncker e D. Merkus), Fundação Sophia (a D. de Wijs-Meijler, D. Merkus e 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

References

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check_url/kr/53772?article_type=t

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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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