Summary

Gravação simultânea de eletrocardiografia e sangue invasiva pressão medida em ratos

Published: January 31, 2019
doi:

Summary

Aqui, descrevemos uma configuração para gravação simultânea do eletrocardiograma e pressão intra-arterial (BP) em ratos experimentais, que podem ser feitos com equipamento padrão em instalações de animais e podem ser aplicados a fisiológicos ou farmacológicos estudos para investigar os mecanismos de patogenicidade ou terapêuticos em medicina cardiovascular.

Abstract

Para estudos relacionados à fisiologia cardiovascular ou fisiopatologia, pressão arterial (PA) e eletrocardiograma são parâmetros básicos observacionais. Pesquisa com foco em modelos de doenças cardiovasculares, alvos terapêuticos cardiovasculares ou agentes farmacêuticos requer a avaliação de mudanças de ritmo arteriais sistêmicas da pressão e coração. Em situações onde os sistemas de telemetria de rádio não são disponíveis ou acessíveis, a técnica de cateterização da artéria femoral é uma maneira alternativa para obter medições de BP sistêmicas e gravações de forma de onda de pressão intra-arterial. Esta técnica é econômica e pode ser realizada com equipamento padrão em instalações de animais. No entanto, gravação de pressão arterial invasiva requer canulação de pequenas artérias, que pode ser uma habilidade cirúrgica desafiador. Aqui, apresentamos protocolos passo a passo para a artéria femoral, procedimentos de cateterização. Procedimentos mais importantes incluem a calibração do sistema de aquisição de dados, canulação de dissecção e artéria femoral de tecido e configuração do sistema para gravação de pressão arterial canulação. Procedimentos de gravação de eletrocardiograma de superfície também estão incluídos. Também apresentamos exemplos de gravações de BP de ratos normotensos e hipertensos. Este protocolo permite gravações diretas confiáveis de BP sistêmica com eletrocardiografia simultânea.

Introduction

Pressão arterial (PA) e eletrocardiograma (ECG) são parâmetros básicos de medicina e fisiologia cardiovascular. Modelos animais experimentais foram aplicados extensamente na pesquisa biomédica para várias doenças cardiovasculares, tais como de insuficiência cardíaca hipertensiva1 e procedimentos para a gravação do ECG e medição de BP pode ser realizada em ratos experimentais.

Existem três métodos para a medição de BP em ratos: canulação intra-arterial (invasiva)2, cauda manguito pletismografia (não invasiva)3e radio telemetria (invasiva). A confiabilidade da medição de BP por pletismografia de braçadeira de cauda pode ser afetada por animal manipulação durante a gravação. Por exemplo, a braçadeira de cauda subestima as alterações de BP de núcleo que ocorrem simultaneamente durante a fases de contenção e medição4. Radiotelemetria é considerada a melhor técnica de “padrão ouro” para monitorização BP e da frequência cardíaca em acordado e movimentando-se livremente animais5. No entanto, desde que o software e hardware de rádio telemetria são caros, canulação intra-arterial é também amplamente utilizada como uma alternativa econômica.

Intra-arterial canulação requer considerável habilidade microcirúrgica mas produz as formas de onda reais da pressão arterial. BP pode ser gravado através de um cateter de solução salina-cheia, inserido na artéria braquial ou radial, femoral. Este método de medição direta de BP invasora requer preparação pré-cirúrgica de animais, anestesia, imobilização dos animais de laboratório, experiência cirúrgica no tecido dissecção e canulação arterial e calibração adequada antes de adquirir a medição .

ECG de superfície roedor é semelhante ao ECG humano. Um rato ECG tem sequências de ondas P e complexos QRS, ondas T, QT intervalos6. A onda P, intervalo PR, complexo QRS e ondas T refletem despolarização atrial, condução do impulso da atrial para o nó AV, ventricular despolarização e repolarização, respectivamente. O intervalo QT é definido como o período compreendido entre o início da onda Q o ponto final da onda T onde ele retorna para o iso-elétrica de base1.

O ECG indica a sístole cardíaca e a diástole fases; Portanto, a gravação simultânea do ECG superfície correlaciona-se com a medição invasiva da BP. Usando uma combinação de metodologias, é possível elucidar alterações fisiopatológicas em um modelo de doença ou os efeitos farmacológicos de uma droga ou terapia em medicina cardiovascular.

Uma cepa de rato (SHR) hipertensos espontâneos tinha sido obtida por endogamia de ratos Wistar com BP alta no Japão. A BP sobe de 5 para 10 semanas de idade e se torna estacionária de 30 a 35 semanas de idade7. Ratos Wistar-Kyoto (WKY) tem cerca de 130 mmHg7 pressão sistólica e são comumente usados como normo-tensive controle. Nós costumávamos SHR e WKY para demonstrar o resultado da gravação de cateterização intra-arterial BP e ECG.

Protocol

Todos os experimentos animais descritos foram aprovados pelo cuidado institucional do Animal e uso Comitê de Kaohsiung médica da Universidade. 1. animal Care Para evitar a canulação difícil devido ao pequeno tamanho arterial, use ratos com mais de 200 g de peso. Retire o chow da gaiola e ratos rápidos durante a noite. Oferece água ad libidum, a menos que haja um projeto especial e experimental. 2. experimental preparação</p…

Representative Results

Nós compramos SHR e normotensos ratos Wistar-Kyoto WKY do centro nacional de Animal laboratório (Taipei, Taiwan). Todos os animais foram alojados em uma instalação de temperatura controlada (20−22 ° C) com acesso gratuito à água e chow padrão em um ciclo claro/escuro de 12 h. Usamos seis semanas de idade 47 ratos e eles foram pesados antes da medição da tensão arterial e ECG. Os traçados representativos de gravaç?…

Discussion

Canulação arterial invasiva permite uma medição altamente precisa de BP. Isso pode ser feito com um tubo de PE, sem a necessidade de um cateter de caro. Medição invasiva BP também pode ser executada simultaneamente com uma gravação do ECG de superfície.

A grande curva de aprendizado para este método é a habilidade experimental necessária para Canule pequenos vasos sanguíneos. Em mãos experientes, a taxa de sucesso para cateterização da artéria femoral pode aproximar de 100%. …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudo foi suportado por Taiwan Ministério da ciência e tecnologia concede mais 104-2314-B-037-080-MY3 e mais 107-2314-B-037-110 para HCL e institutos de pesquisa de saúde nacional Taiwan conceder INDH-EX107-10724SC.

Materials

Polyethylene tube BECTON DICKINSON 427401 internal diameter of 0.5 mm, outer diameter of 0.9 mm
26G x 1/2"" needle TERUMO 160426D
Adson Forceps TOP Line 12-540 12 cm (4.75") Long, Straight, 1 x 2 Teeth
Bulldog vascular clamp Teleflex 357581 8 mm
Computer  AUSUS X453M
Exernal analog signal recording device iWorx T5141538 This allows the recording of up to three channels of ECG, EMG or EEG as well as GSR (skin conductance) from a single iWire input on the recording Module.
Graefe Forceps AESCULAP Surgical Instruments BD312R MICRO DRESSING FORCEPS, CURVED, SERRATED, 105 mm, 4 1/8 
Mecury sphygmomanometer Spirit CK-101
Pressure transducer iWorx IworxBP100
Semken Forceps MEDE TECHNIK 10-104 100 mm
Software LabScribe3
Surgical scissors HEBU 1714 14.5 cm long
Syringe (1 mL) TERUMO 160426D
Three-way stopcocks Cole-Parmer EW-30600-23
Tipped forceps World Precision Instruments 504506 11 cm long, 0.1×0.06 mm Tips
Vannas Scissors World Precision Instruments 500086 8.5 cm long, Straight, 0.025 x 0.015 mm Tips, 7mm super fine Blades

References

  1. Shiou, Y. -. L., Huang, I. C., Lin, H. -. T., Lee, H. -. C. High fat diet aggravates atrial and ventricular remodeling of hypertensive heart disease in aging rats. Journal of the Formosan Medical Association. , (2017).
  2. Parasuraman, S., Raveendran, R. Measurement of invasive blood pressure in rats. Journal of Pharmacology, Pharmacotherapeutics. 3 (2), 172-177 (2012).
  3. Fink, G. D. Does Tail-Cuff Plethysmography Provide a Reliable Estimate of Central Blood Pressure in Mice?. Journal of the American Heart Association: Cardiovascular and Cerebrovascular Disease. 6 (6), e006554 (2017).
  4. Wilde, E., et al. Tail-Cuff Technique and Its Influence on Central Blood Pressure in the Mouse. Journal of the American Heart Association: Cardiovascular and Cerebrovascular Disease. 6 (6), (2017).
  5. Braga, V. A., Prabhakar, N. R. Refinement of Telemetry for Measuring Blood Pressure in Conscious Rats. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science : JAALAS. 48 (3), 268-271 (2009).
  6. Kaese, S., Verheule, S. Cardiac electrophysiology in mice: a matter of size. Frontiers in Physiology. 3 (345), (2012).
  7. Okamoto, K., Aoki, K. Development of a strain of spontaneously hypertensive rats. Japanese Circulation Journal. 27, 282-293 (1963).
  8. Van Vliet, B. N., Chafe, L. L., Antic, V., Schnyder-Candrian, S., Montani, J. P. Direct and indirect methods used to study arterial blood pressure. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 44 (2), 361-373 (2000).
  9. Alam, M. A., Parks, C., Mancarella, S. Long-term Blood Pressure Measurement in Freely Moving Mice Using Telemetry. Journal of Visualized Experiments. (111), e53991 (2016).
  10. Irvine, R. J., White, J., Chan, R. The influence of restraint on blood pressure in the rat. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 38 (3), 157-162 (1997).
  11. Nvd Vosse, F., Stergiopulos, N. Pulse Wave Propagation in the Arterial Tree. Annual Review of Fluid Mechanics. 43 (1), 467-499 (2011).
  12. Cosson, E., et al. Aortic stiffness and pulse pressure amplification in Wistar-Kyoto and spontaneously hypertensive rats. The American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology. 292 (5), H2506-H2512 (2007).

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Cite This Article
Lin, H., Shiou, Y., Jhuang, W., Lee, H. Simultaneous Electrocardiography Recording and Invasive Blood Pressure Measurement in Rats. J. Vis. Exp. (143), e59115, doi:10.3791/59115 (2019).

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