Summary

Elettrocardiografia simultanea registrazione e invasiva sangue pressione misura in ratti

Published: January 31, 2019
doi:

Summary

Qui, descriviamo una configurazione per la registrazione simultanea di elettrocardiografia e pressione sanguigna intra-arteriosa (BP) in ratti sperimentali, che possono essere fatto con attrezzatura standard in strutture per animali e possono essere applicati a fisiologiche o farmacologiche studi per studiare i meccanismi patogeni o terapeutici nella medicina cardiovascolare.

Abstract

Per studi relazionati alla fisiologia cardiovascolare o patofisiologia, la pressione sanguigna (BP) ed elettrocardiografia sono parametri fondamentali d’osservazioni. Ricerca concentrandosi su modelli di malattia cardiovascolare, potenziali bersagli terapeutici cardiovascolari o agenti farmaceutici richiede la valutazione dei cambiamenti di ritmo arteriose sistemiche di pressione e cuore. In situazioni dove i sistemi di telemetria radio non sono disponibili o accessibili, la tecnica di inserimento di una canula dell’arteria femorale è un modo alternativo per ottenere registrazioni di forma d’onda di pressione intra-arteriosa e sistemica BP misurazioni. Questa tecnica è economica e può essere eseguita con attrezzatura standard in strutture per animali. Tuttavia, la registrazione invasivo della pressione arteriosa richiede inserimento di una canula di piccole arterie, che può essere un’abilità chirurgica. Qui, presentiamo protocolli passo-passo per arteria femorale procedure di inserimento di una canula. Le procedure chiave includono la calibrazione del sistema di acquisizione dati, inserimento di una canula dell’arteria femorale e la dissezione del tessuto e configurare il sistema di inserimento di una canula arterioso per la registrazione di pressione. Sono incluse anche le procedure di registrazione di elettrocardiografia di superficie. Siamo presenti anche esempi di registrazioni di BP da ratti normotesi che ipertesi. Questo protocollo permette le registrazioni dirette affidabile di BP sistemico con elettrocardiografia simultanea.

Introduction

Pressione sanguigna (BP) ed elettrocardiografia (ECG) sono parametri fondamentali per la medicina e la fisiologia del sistema cardiovascolare. Modelli animali sperimentali sono stati ampiamente applicati nella ricerca biomedica per varie malattie cardiovascolari quali ipertesi insufficienza cardiaca1 e procedure per la registrazione di ECG e misurazione della PA può essere eseguita in ratti sperimentali.

Ci sono tre metodi per la misurazione della PA in ratti: inserimento di una canula intra-arteriosa (invasiva)2, coda polsino pletismografia (non invasiva)3e radio telemetria (invasiva). L’affidabilità della misurazione della PA da pletismografia del polsino di coda può essere influenzata da animale manipolazione durante la registrazione. Ad esempio, il bracciale di coda sottovaluta le modifiche di BP di nucleo che si verificano simultaneamente durante la fasi per la moderazione e misura4. Telemetria radio è considerata la migliore tecnica di “gold standard” per monitoraggio BP e frequenza cardiaca in sveglio e muoversi liberamente gli animali5. Tuttavia, poiché radio telemetria hardware e software sono costose, inserimento di una canula intra-arteriosa è anche ampiamente usato come alternativa economica.

Inserimento di una canula intra-arteriosa richiede una notevole abilità microsurgical ma produce le forme d’onda reale di pressione arteriosa. BP può essere registrato tramite un catetere di soluzione salina inserito nell’arteria brachiale o radiale, femorale. Questo metodo di misurazione diretta di BP invasiva richiede preparazione animale pre-chirurgica, anestesia, immobilizzazione degli animali da laboratorio, abilità chirurgica nella dissezione del tessuto e l’incannulamento arterioso e calibrazione corretta prima di acquisire la misura .

ECG di superficie del roditore è simile all’ECG umano. Un ratto ECG ha sequenze di onde P, complessi QRS, onde T e QT intervalli6. L’onda P, intervallo PR, complesso QRS e T onde riflettono depolarizzazione atriale, conduzione di impulso da atriale per il nodo di avoirdupois, depolarizzazione ventricolare e ripolarizzazione, rispettivamente. L’intervallo QT è definito come il periodo dalla data di inizio dell’onda Q al punto finale dell’onda T dove torna per la previsione iso-elettrico1.

L’ECG indica il cardiaco sistole e diastole fasi; Pertanto, la registrazione simultanea di ECG di superficie correla con la misurazione invasiva di BP. Utilizzando una combinazione di metodologie, è possibile delucidare cambiamenti patofisiologici in un modello di malattia o gli effetti farmacologici di un farmaco o terapia in medicina cardiovascolare.

Un ceppo di ratto (SHR) iperteso spontaneo era stato ottenuto da consanguineità dei ratti Wistar con alta BP in Giappone. La BP sale da 5 a 10 settimane di età e diventa fermo da 30 a 35 settimane di età7. Ratti Wistar-Kyoto (WKY) hanno BP sistolico circa 130 mmHg7 e sono comunemente usati come controllo normo-tensive. Abbiamo utilizzato SHR e WKY per dimostrare il risultato della registrazione di BP ed ECG di inserimento di una canula intraarterial.

Protocol

Tutti gli esperimenti sugli animali descritti sono stati approvati dal istituzionale Animal Care e uso Comitato di Kaohsiung Medical University. 1. animal Care Per evitare l’incannulamento difficile a causa di piccole dimensioni arteriosa, utilizzare ratti con oltre 200 g di peso corporeo. Rimuovere chow dalla gabbia e veloce ratti durante la notte. Offrono acqua ad libidum a meno che non vi è una speciale progettazione sperimentale. <p class="jove_titl…

Representative Results

Abbiamo acquistato SHR e ratti normotesi di Wistar-Kyoto WKY del National Laboratory Animal Center (Taipei, Taiwan). Tutti gli animali sono stati alloggiati in una struttura a temperatura controllata (20−22 ° C) con libero accesso all’acqua e cibo standard su un ciclo luce/buio di 12 h. Abbiamo usato sei 47-settimana-vecchi ratti e sono stati pesati prima della misurazione BP ed ECG. I rappresentante tracciati da registrazion…

Discussion

Incannulamento arterioso invasivo permette di misura ad alta precisione di BP. Può essere fatto con un tubo di PE senza richiedere un catetere costoso. Misurazione di BP invasiva può essere eseguita anche contemporaneamente con una registrazione di ECG di superficie.

La curva di apprendimento più importante per questo metodo è l’abilità sperimentale necessaria per incannulare piccoli vasi sanguigni. In mani esperte, il tasso di successo per l’incannulamento dell’arteria femorale può ragg…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo studio è stato sostenuto da Taiwan Ministero della scienza e tecnologia concede più 104-2314-B-037-080-MY3 e più 107-2314-B-037-110 di HCL e istituti nazionali di ricerca di salute di Taiwan concedere vi-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).

Play Video

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).

View Video