Gleichzeitige Elektrokardiographie Aufnahme und Invasive Blut Druckmessung bei Ratten
Summary
Hier beschreiben wir eine Einrichtung zur gleichzeitigen Erfassung von Elektrokardiographie und intra-arterielle Blutdruck (BP) in experimentellen Ratten, die mit standard-Ausrüstung in Tierhaltung möglich ist und können auch auf physiologische oder pharmakologische Studien zur Pathogene oder therapeutische Mechanismen in der Herz-Kreislauf-Medizin zu untersuchen.
Abstract
Für Studien im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Physiologie und Pathophysiologie sind Blutdruck (BP) und Elektrokardiographie Beobachtungsdaten Grundparameter. Forschung mit Schwerpunkt auf Herz-Kreislauf-Krankheitsmodelle, mögliche Herz-Kreislauf-therapeutische Ziele oder pharmazeutischen Wirkstoffen erfordert Bewertung der systemischen arteriellen Druck und Herz Rhythmuswechsel. In Situationen, in denen Radio Telemetrie-Systeme nicht verfügbar oder nicht erschwinglich sind, ist die Technik der Femoral Arterie Kanülierung eine alternative Möglichkeit zum intra-arterielle Druck Wellenform Aufnahmen und systemische Blutdruckmessungen zu erhalten. Diese Technik ist sparsam und kann mit standard-Ausrüstung in Tierhaltungen durchgeführt werden. Invasiven arteriellen Druck Aufnahme erfordert jedoch Kanülierung der kleinen Arterien, die eine anspruchsvolle chirurgische Fähigkeiten sein können. Hier präsentieren wir Ihnen detaillierte Protokolle für Femoral Arterie Kanülierung Verfahren. Wichtige Verfahren umfassen die Kalibrierung der Datenerfassungssystem, Gewebe Dissektion und Femoral Arterie Kanülierung und Aufbau des Systems arterielle Kanülierung für Druck Aufnahme. Oberfläche Elektrokardiographie Aufnahme Verfahren sind ebenfalls enthalten. Wir präsentieren auch Beispiele für BP Aufnahmen von normotonen und Hypertensive Ratten. Dieses Protokoll ermöglicht zuverlässige direkte Aufnahmen von systemischen BP mit gleichzeitiger Elektrokardiographie.
Introduction
Blutdruck (BP) und Elektrokardiographie (EKG) sind grundlegende Parameter für Herz-Kreislauf-Physiologie und Medizin. Experimentelle Tiermodellen haben weit in die biomedizinische Forschung für verschiedene Herz-Kreislauf-Krankheiten wie Hypertonie Herzinsuffizienz1 und Verfahren für die EKG-Aufzeichnung angewendet worden und in experimentellen Ratten BP Messung durchgeführt werden kann.
Es gibt drei Methoden für die BP-Messung bei Ratten: intra-arterielle Kanülierung (invasive)2, Tail Manschette Plethysmographie (nichtinvasive)3und Radiotelemetrie (invasiv). Die Zuverlässigkeit der BP-Messung mittels Rute Manschette Plethysmographie kann durch Tier Handhabung während der Aufnahme beeinflusst werden. Z. B. unterschätzt die Rute Manschette Kern BP Änderungen, die während der Zurückhaltung und Messung Phasen4gleichzeitig auftreten. Radiotelemetrie gilt als die beste “Gold Standard” Technik für Überwachung BP und Herzfrequenz in wach und frei beweglichen Tieren5. Jedoch da Radio Telemetrie Hard- und Software teuer sind, ist intra-arterielle Kanülierung auch als preisgünstige Alternative verbreitet.
Intra-arterielle Kanülierung erfordert erhebliche mikrochirurgische Geschick aber ergibt sich die wirklichen Wellenformen des arteriellen Drucks. BP kann durch eine Kochsalzlösung gefüllten Katheter in den Radial, femoral, oder brachial Arterie aufgezeichnet werden. Diese invasive BP Direktmessung setzt präoperative tierische Vorbereitung, Narkose, Immobilisierung von Versuchstieren, chirurgische Fertigkeiten in Gewebe Dissektion und arterielle Kanülierung und korrekte Kalibrierung vor die Messung zu erwerben .
Nagetier Oberfläche EKG ist ähnlich wie menschliche ECG. Eine Ratte ECG hat Sequenzen von P-Wellen, QRS-komplexe, T-Wellen und QT-Intervalle-6. Die P-Welle, PR-Intervall, QRS-Komplex und T-Wellen reflektieren Vorhofflimmern Depolarisation, Impuls Wärmeleitung von der Vorhofflimmern zum AV-Knoten, ventrikulären Depolarisation und Repolarisation, beziehungsweise. Das QT-Intervall bezeichnet den Zeitraum vom Beginn der Q-Zacke an den Endpunkt der T-Welle wo es an der Iso-elektrische Baseline1zurückgegeben.
Das EKG zeigt die kardiale Systole und Diastole Phasen; Daher korreliert die gleichzeitige Erfassung der Oberfläche EKG mit der invasiven Messung von BP. Mithilfe einer Kombination von Methoden ist es möglich, pathophysiologischen Veränderungen in ein Krankheitsmodell oder die pharmakologische Wirkung eines Medikaments oder Therapie in der kardiovaskulären Medizin aufzuklären.
Eine spontane Hypertensive Ratte (SHR) Belastung hatte durch Inzucht Wistar-Ratten mit hoher BP in Japan erhalten. Die BP steigt von 5 auf 10 Wochen alt und wird von 30 bis 35 Wochen Alter7stationäre. Kyoto-Wistar Ratten (WKY) systolischen BD über 130 MmHg7 haben und werden häufig als Normo-Infrastruk-Steuerelement verwendet. Wir nutzten SHR und WKY, um das Ergebnis der intraarterial Kanülierung BP und EKG-Aufzeichnung zu demonstrieren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Invasive arterielle Kanülierung ermöglicht hochgenaue Messung von BP. Es kann mit einem PE-Schlauch erfolgen, ohne dass einen teuren Katheter. Invasive BP-Messung kann auch gleichzeitig mit einer Aufnahme der Oberfläche EKG durchgeführt werden.
Die große Lernkurve für diese Methode ist die experimentelles Geschick erforderlich, um kleine Blutgefäße cannulate. In geübten Händen kann die erfolgreiche Rate für Femoral Arterie Kanülierung 100 % nähern. Wird empfohlen, vor der Durchfü…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Studie wurde unterstützt durch Taiwan Ministerium für Wissenschaft und Technologie gewährt die 104-2314-B-037-080-MY3 sowie die meisten 107-2314-B-037-110 zu HCL und Taiwan National Health Research Institutes gewähren NMRI-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
- 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).
- Parasuraman, S., Raveendran, R. Measurement of invasive blood pressure in rats. Journal of Pharmacology, Pharmacotherapeutics. 3 (2), 172-177 (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
- Kaese, S., Verheule, S. Cardiac electrophysiology in mice: a matter of size. Frontiers in Physiology. 3 (345), (2012).
- Okamoto, K., Aoki, K. Development of a strain of spontaneously hypertensive rats. Japanese Circulation Journal. 27, 282-293 (1963).
- 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).
- 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).
- 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).
- Nvd Vosse, F., Stergiopulos, N. Pulse Wave Propagation in the Arterial Tree. Annual Review of Fluid Mechanics. 43 (1), 467-499 (2011).
- 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).
