Summary
Elektrokardiogram (EKG) er nøkkelvariabelen for å forstå hjertets elektrofysiologi. Fysisk trening har gunstige effekter, men kan også være skadelig i sammenheng med hjerte- og karsykdommer. Dette manuskriptet gir en metode for registrering av sanntids-EKG under trening, som kan tjene til å undersøke dens effekter på hjertets elektrofysiologi hos mus.
Abstract
Regelmessig fysisk trening er en stor bidragsyter til kardiovaskulær helse, og påvirker ulike metabolske så vel som elektrofysiologiske prosesser. Imidlertid, i visse hjertesykdommer som arvelige arytmisyndromer, for eksempel arytmogen kardiomyopati (ACM) eller myokarditt, kan fysisk trening ha negative effekter på hjertet som fører til en proarytmogen substratproduksjon. For tiden er de underliggende molekylære mekanismene for treningsrelatert proarytmogen remodellering stort sett ukjente, og det er derfor uklart hvilken frekvens, varighet og intensitet av trening som kan betraktes som trygg i sammenheng med sykdom (er).
Den foreslåtte metoden gjør det mulig å studere proarytmiske / antiarytmiske effekter av fysisk trening ved å kombinere tredemølletrening med sanntidsovervåking av EKG. Implanterbare telemetrienheter brukes til kontinuerlig å registrere EKG av fritt bevegelige mus over en periode på opptil 3 måneder både i ro og under tredemølletrening. Datainnsamlingsprogramvare med analysemoduler brukes til å analysere grunnleggende EKG-parametere som hjertefrekvens, P-bølgevarighet, PR-intervall, QRS-intervall eller QT-varighet i hvile, under og etter trening. Videre evalueres hjertefrekvensvariabilitetsparametere (HRV) og forekomst av arytmier. Kort fortalt beskriver dette manuskriptet en trinnvis tilnærming for eksperimentelt å utforske treningsinduserte effekter på hjertets elektrofysiologi, inkludert potensiell proarytmogen remodellering i musemodeller.
Introduction
Regelmessig fysisk aktivitet er viktig for et sunt liv. Visse kardiovaskulære forhold fører imidlertid til situasjoner der denne fornuftige avtalen i det minste er tvilsom. Hos pasienter med myokarditt viser nåværende data til og med bivirkninger av trening, og det anbefales derfor å pause all trening i en viss periode hos disse pasientene 1,2,3. I andre kardiovaskulære sykdommer (CVD) som arvelige arytmisyndromer eksisterer relativt mindre bevis på riktig treningsnivå 4,5,6,7, noe som gjør klinisk rådgivning i disse tilfellene, hovedsakelig for unge og fysisk aktive pasienter, svært utfordrende.
Uheldig remodellering som fører til redusert kontraktilitet og hjertesvikt og proarytmogen remodellering som fører til arytmier og plutselig hjertedød, har blitt foreslått som kjennetegn på treningsassosierte skadelige effekter på hjertet8. Et stort antall studier indikerer gunstige effekter av moderat trening over et bredt spekter av ulike sykdommer 9,10. Omfattende trening kan imidlertid ha skadelige effekter på hjertet som fører til arytmier, spesielt hos ellers friske idrettsutøvere11. Selv om strukturelle remodelleringsprosesser som fører til en sårbar proarytmisk substratproduksjon kan ligge til grunn for denne paradokse situasjonen som demonstrert hos maratonløpere12, forblir de spesifikke mekanismene for treningsrelatert negativ remodellering både hos friske mennesker og hos pasienter med kardiovaskulære sykdommer stort sett ukjente.
Hos dyr, spesielt hos mus, er det utviklet flere egnede modeller for å etterligne et bredt spekter av hjerte- og karsykdommer13,14. Det er også etablert ulike treningsmodeller og treningsprotokoller hos mus 15,16,17, inkludert motorisert tredemølletrening, frivillig hjulløping (VWR) og svømming17,18. Evaluering av hjertets elektrofysiologi ved EKG-overvåking avhenger klassisk av en direkte ledende forbindelse mellom dyret og en slags deteksjonsenhet. Dermed må enten dyr bedøves, for eksempel for å oppnå EKG-opptak ved hjelp av skarpe elektroder19, eller dyr må immobiliseres av en fastholder 20, eller datakvaliteten reduseres på grunn av bevegelsesartefakter, for eksempel ved bruk av poteelektroder 21 eller ledende plattformer22 som bare tillater grunnleggende analyse. Dermed er ingen av de ovennevnte tilnærmingene kompatible med treningsprotokoller og forhindrer følgelig studier på treningsrelaterte mekanismer som fører til ugunstig remodellering hos mus. Implanterbare telemetrienheter kan overvinne disse hindringene og er i dag det kraftigste verktøyet og gullstandarden for å evaluere murine elektrofysiologi in vivo hos bevisste og bevegelige dyr23,24. Nåværende maskinvareløsninger for telemetri er utviklet for å overvåke mus i burene25,26, og krever ofte at en mottaker plasseres under buret for datainnsamling, noe som gjør sanntidsovervåking utenfor disse omstendighetene utfordrende. Her gir vi en tilnærming til å undersøke effekten av trening på hjertets elektrofysiologi og arytmogenese ved sanntids EKG-opptak under tredemølletrening hos mus ved bruk av implanterte telemetrienheter. Alle oppnådde parametere ble analysert som tidligere beskrevet av Tomsits et al.23.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle dyreprosedyrer ble utført i samsvar med retningslinjene fra dyrepleie- og etikkomiteen ved Universitetet i München, og alle prosedyrer ble godkjent av regjeringen i Bayern, München, Tyskland (ROB-55.2-2532.Vet_02-16-200). Fire mannlige villtype internavlet C57BL/6N mus ble brukt i denne studien.
1. Klargjøring og kirurgisk implantasjon av senderen
MERK: For en detaljert protokoll for transmitterklargjøring og implantasjon, se McCauley et al.26.
- Klargjøring av senderen
- Bruk nye sendere direkte da disse er sterile. Hvis sendere gjenbrukes, rengjør enheten ved å plassere den i saltvann for å kvitte seg med blodflekker, fjern eventuelle fragmenter av vev som fester seg til senderen og blyelektrodene. Etter den første rengjøringen, om nødvendig, senk senderen i en 1% rengjøringsløsning (se materialfortegnelse) i 4 timer for å rengjøre senderen ytterligere.
- Aktiver senderen ved å plassere den medfølgende magneten i umiddelbar nærhet. Etter aktivering tester du signalet fra senderen ved hjelp av en radioenhet med frekvensen 530 Hz AM. Et skarpt og tydelig pip indikerer at senderen er aktivert, mens en inaktivert sender ikke gir noe signal.
- Kirurgisk forberedelse og implantasjon
MERK: Alle kirurgiske prosedyrer må utføres under rene og sterile forhold.- Desinfiser alle overflater og gjenbrukbart utstyr før bruk, og bruk sterile engangsartikler, f.eks. gasbind, hansker osv.
- Forbered ledningene til senderen ved å forkorte til optimale lengder, den negative (hvite) ledningen til ca. 3,5 cm og den positive (røde) ledningen til 2,5 cm. Fjern den røde og hvite isolasjonskjeden på tuppen av elektrodene ved å lage et lite kutt for å eksponere 5-7 mm av ledningstråden.
MERK: Disse lengdene er foreslått for 9-12 uker gamle BALB / c eller C57BL / 6 mus, veier ~ 25 g. Juster om dyrene som ble brukt i studien er større/tyngre. - Legg merke til vekten av senderen og musens kroppsvekt. Legg også merke til serienummeret og kalibreringsverdiene til senderen levert av DSI.
MERK: Dyrets kroppsvekt brukes til å beregne doser av anestetika og smertestillende midler. Den opprinnelige kroppsvekten brukes også som referanse for å evaluere dyrs utvinning etter operasjonen. - Bedøv musen i et induksjonskammer koblet til en isofluran fordamper spylt med 2-3 % isofluran (vol/vol) drevet av 1 l/min 100 % oksygen. Vent på full narkoseutbrudd og sjekk tå-klype og lokkrefleks for å sikre riktig dybde av narkose før du fortsetter.
- Deretter legger du det bedøvede dyret i liggende stilling og bruker salve (se materialfortegnelse) for å forhindre tørre øyne under prosedyren. Utfør den kirurgiske prosedyren under rene forhold på en kirurgisk suite for å opprettholde musens kroppstemperatur på 37 °C. Sett inn en rektal sonde som temperatursensor.
- Oppretthold anestesien ved kontinuerlig isofluran (1,5%-2%) applikasjon. Injiser fentanyl (0,50 μg/g) intraperitonealt ved analgesi. Koble en adsorber til ventilasjonsoppsettet for å unngå at overflødig gass slipper ut i operasjonssalen (anbefales).
- Sett nål EKG-elektroder i begge armer og jordingselektroden inn i venstre ben av musen for å oppnå en bly I EKG-konfigurasjon for å overvåke EKG under operasjonen og for å oppnå baseline EKG.
- Barbere magen og brystet og desinfiser operasjonsområdet med klorheksidin/alkohol (se materialfortegnelse). Bruk pinsett for å stramme huden og utføre et 1,5-2 cm ventralt midtlinje abdominal snitt ved hjelp av saks (laparotomi).
- Lag en subkutan lomme (ca 1 mm) øverst til høyre i brystet og nedre venstre bryst under hjertet for å plassere elektrodelørene, som vist i figur 1.
- Plasser senderlegemet forsiktig i bukhinnen over tarmen. Sett en 14 G kanyle subkutant fra begge lommene i øvre høyre brystlomme og nedre venstre brystlomme laget tidligere for å lage en tunnel for elektrodeposisjonering.
- Før de røde og hvite elektrodene gjennom nålen for å plassere dem i en bly II-konfigurasjon. Plasser og fest elektrodespissene med 6,0 suturer, positiv elektrode (rød) i nedre venstre bryst og den negative elektroden (hvit) øverst til høyre.
- Sutur alle snittene med 6,0 suturer og påfør desinfeksjonsmiddel (se materialtabell) på sårene. Flytt dyret til et oppvåkningsbur (kun ett dyr/bur) og plasser det under en varmekilde for å opprettholde kroppstemperaturen til narkosen er helt frisk. Først etter full gjenoppretting og evnen til å opprettholde sternal hvile, kan dyret settes tilbake i selskap om nødvendig.
- Gi dyret en tilstrekkelig dose smertestillende midler og antibiotika etter operasjonen. Bruk karprofen (5 μg/g) som smertestillende og enrofloksacin (5 μg/g) som antibiotika. Overvåk såret med jevne mellomrom for å sikre at det ikke forekommer betennelse eller sårdehiscens.
- Etter 7-10 dager med gjenopprettingsperiode etter operasjonen, er dyret klar til å gjennomgå tredemølletrening. Sørg for at sårene er ordentlig helbredet, og musen er frisk før du starter treningen.
MERK: Etter ferdigstillelse av eksperimentperioden krever bruk av telemetritransmittere ikke en spesifikk eutanasimetode. Valg av metode avhenger av etterfølgende analyse og dens spesifikke krav til vevstilstand, samt lokale dyrepleieregler og forskrifter og godkjenning av den respektive lokale etiske komiteen.
2. Innsamling av data
- Forhåndsordninger
- For å starte datainnsamling, plasser dyreburet på signalmottakeren. Koble signalmottakeren til datainnsamlingssystemet som består av en datautvekslingsmatrise og et signalgrensesnitt. Koble datainnsamlingssystemet til en datamaskin med innsamlingsprogramvaren for datavisualisering (se oppsettdetaljer i figur 2A).
- Start programvaren og bekreft brukernavn og lisens på følgende skjermbilde, og klikk deretter Fortsett. Klikk på Maskinvare for å sette opp sender- og signalmottakerenheten. Velg Rediger Physio Tel/HD (MX2)-konfigurasjon for å åpne et konfigurasjonsvindu.
- Velg MX2-konfigurasjon i listevisningen i konfigurasjonsfanen for å se alle tilgjengelige sendere og serienumrene i den tilgjengelige kolonnen. Klikk og dra den implanterte transmitteren fra den tilgjengelige kolonnen til den valgte kolonnen.
MERK: Hvis en sender er oppført i den valgte kolonnen, legges den også til MX2-konfigurasjonen i konfigurasjonsfanen helt til venstre. - Fargede ikoner ved siden av senderens serienummer angir status. Kontroller status for alle sendere: grønn med hake = senderen er synkronisert og klar; rødt med utropstegn = sender for øyeblikket ikke tilgjengelig, f.eks. er for øyeblikket konfigurert i et eksperiment på et annet system; gul = senderen synkroniserer eller har ingen mottakere tilkoblet. Forsikre deg om at det er grønt lys som indikerer nominell dataoverføring.
- For å konfigurere senderen, velg serienummeret til senderen som er lagt til og klikk på Opprett nytt implantat. Velg ETA-F10 fra rullegardinmenyen til implantatmodellen for å se implantatdetaljer.
- Velg mottakerens modell og serienummer fra en meny helt til venstre på mottakeren(e) som er tilknyttet implantatet. En liste over pluggede og tilkoblede mottakere vises under denne menyen med en avkrysningsrute.
- Klikk på Søk etter ETA-implantat for å tilordne en signalmottaker til den implanterte senderen. Åpne signaltypemenyen og velg EKG med en samplingsfrekvens på 1,000 Hz. Angi kalibreringsverdiene på baksiden av implantatets emballasje. Velg Lagre & avslutt.
- Klikk på Oppsett i menylinjen og velg Emneoppsett. En dialogboks med emnedetaljer vises. Skriv inn ønsket filnavn, som vil bli lagret i emneoppsett.
- Velg kjønn på dyret og velg Mus fra rullegardinmenyen for arter. Åpne rullegardinmenyen for analyse og velg EKG (modul). Endre standardmerking til EKG og enheter til mV om ønskelig. Velg Trigger ved siden av EKG.
- Klikk på EKG under emnenavnet i menyen helt til høyre for å åpne kanaldetaljmenyen. Velg ønskede EKG-parametere som Num (syklusnummer), HR (hjertefrekvens) eller intervaller som PR-I, QT-I, RR-I, QRS, etc. fra parameterlisten.
- For å konfigurere skjermen, klikk på Oppsett i menylinjen og velg Eksperimentoppsett. En installasjonsdialogboks vises. Velg Grafoppsett fra menyen helt til høyre for å definere opptil 16 grafiske vinduer som gir både rådata, for eksempel EKG-signaler og avledede parametere, for eksempel XY-sløyfe, HR-trend. Hvis du vil vise EKG, merker du av for Aktiver side for side 1.
- Tredemølletrening med samtidig sanntids EKG-registrering
- Forbered et eksperimentelt oppsett som vist i figur 2B for en 2-felts tredemølle med sanntids EKG-overvåking under trening.
MERK: En 5-felts tredemølle med gnagere (se materialfortegnelse) for opplæring anbefales. Oppsettet består av et transportbånd delt inn i fem løperom og en kontrollenhet med berøringsskjerm. Hvert løperom er dannet av en gjennomsiktig plexiglasboks med lokk, montert på transportbåndet. Hvert rom har et elektrisk støtnett hvor korte elektriske pulser fungerer som stimulans for å holde dyret i gang. Hvert rom er individuelt koblet til kontrollenheten for å muliggjøre romspesifikk justering av støtintensitet. Kontrollenheten kan vise distanseløp, antall støt og den totale varigheten av støt. Siden alle rom deler samme transportbånd, hastigheten og hellingen kan bare justeres for alle rom samtidig. - For å muliggjøre god signaltransduksjon under trening, plasser signalmottakeren på toppen av boksen som etablerer løpebanen med dyret som vist i figur 2B. Den nøyaktige posisjonen til signalmottakeren på løpebanen varierer mellom individuelle dyr på grunn av forskjellige signal / støyforhold.
- Flytt signalmottakeren til den optimale posisjonen på løpebanen er funnet. Gjør det ved å kjøre et testforsøk med et dyr under trening og noter posisjonen med best signal / støyforhold. Bruk denne optimale posisjonen for selve eksperimentet.
MERK: På grunn av størrelsen på signalmottakeren og plasseringen av mottakeren normal til aksen til løpebanene (som vist i figur 2B), kan bare to dyr trene samtidig med EKG-overvåking i denne konfigurasjonen.
- Flytt signalmottakeren til den optimale posisjonen på løpebanen er funnet. Gjør det ved å kjøre et testforsøk med et dyr under trening og noter posisjonen med best signal / støyforhold. Bruk denne optimale posisjonen for selve eksperimentet.
- Del tredemølletreningen inn i følgende to faser.
- Akklimatiseringsfase: tid hvor dyret er tilpasset treningsforholdene. Utfør en 1-ukers akklimatiseringsprotokoll som vist i tabell 1 med løpehastigheten og treningstiden for hver dag som beskrevet.
- Treningsfase: Post akklimatisering trene dyret med fast hastighet for en fast tid per dag i totalt X dager. For denne protokollen, utfør et 5-dagers treningsregime over 3 uker med konstant hastighet på 25 cm/s og en varighet på 60 min/dag (tabell 2). Etter 5 dager med trening, gi en 2-dagers pause før neste treningsuke.
MERK: X definerer totalt antall treningsdager og er definert basert på det eksperimentelle målet.
- Slå på tredemøllen. Still inn tredemøllens helling, hastighet og støtintensitet i henhold til treningsprotokollen. Bruk en stigningstall på 5°, noe som fører til et moderat stressnivå (anbefales). Bruk samme helling for akklimatiseringsfasen og treningsfasen.
MERK: Tredemøllens helning definerer treningsintensiteten; Velg ønsket helling. Treningsprotokollen kan variere basert på det eksperimentelle målet. - Trykk på Innstillinger i kontrollenheten og velg Grid Test. Dette åpner et skjermbilde for valg av rutenettstørrelse. Velg Mus. En rutenetttestskjerm vises med to deltester: sjokktest og rengjøringstest. Trykk på Start for å starte sjokktesten. Det vises en melding som advarer brukeren om testsjokk. For å starte testen, bekreft advarselen ved å berøre skjermen.
- Plasser den ledende delen av svamptilbehøret som følger med tredemøllen på tredemøllens rutenett. Plasser den til ordet Pass vises på skjermen. Test alle rutenett slik. Testen avsluttes automatisk etter at alle baner har passert den, men kan stoppes når som helst av brukeren ved å trykke på Stopp-knappen .
- For å fortsette med rengjøringstesten, trykk på >> -knappen og Start og vent til testen kjører. Denne testen vil også stoppe automatisk så snart alle baner har passert den. Hvis testen mislykkes, vises en advarsel på skjermen. Trykk på meldingen for å se resultatet.
MERK: Disse testene er gjort for å kontrollere renslighet og funksjon av rutenettet. Ristene må være rene for å sikre god dyredeteksjon og deretter korrekt levering av den elektriske stimulansen om nødvendig. Hvis testen mislykkes, rengjør ristene, kontroller om alle kablene er riktig tilkoblet og gjenta testen. - Overfør dyret til løperommet. Plasser signalmottakeren på den gjennomsiktige boksen og koble signalmottakeren via tilkoblingskabelen til datainnsamlingssystemet, som består av en datautvekslingsmatrise og et signalgrensesnitt, som igjen kobles til en datamaskin med oppkjøpsprogramvaren som kjører for å vise EKG-signalet under forsøket.
- Trykk Start for å gå inn i løpemodus. Dyr vil motta en kort elektrisk impuls når de kommer i kontakt med strømnettet, som vil føre dyret mot løpebanen. Bruk minimal støtintensitet på 0,1 mA. Dette er tilstrekkelig for å motivere dyrene, men er ikke synlig i EKG-registreringen. Prøv å plassere matpellets utenfor løpelinjene innenfor synsvidde av dyret for å holde det motivert.
NOTAT: Rekkevidden gitt av produsenten for elektriske støt er 0,1 mA-2 mA. Økning i støtintensitet kan være nødvendig i forskjellige musestammer eller under forskjellige eksperimentelle forhold, men vi anbefaler likevel å bruke lavest mulig støtintensitet. Alternativt, for å redusere generelle elektriske støt, prøv å holde dyret på løpebanen ved å skyve det forsiktig, for eksempel med ørepropper av bomull eller ved å stimulere det med et forsiktig pust av trykkluft. Hvis dyr trenes godt, kan det elektriske nettet og løpebanen skilles med et stykke Styrofoam for å unngå uønskede støt. - Hvis et dyr ikke trener og ikke kan motiveres selv med elektrisk støt, fjern det fra treningsprotokollen for den dagen hvis det ikke er noen forbedring innen de første 15 minuttene av forsøket.
- Etter ferdigstillelse, la dyret hvile i 5 minutter etter trening før du overfører det tilbake til buret. Fjern signalmottakeren fra den gjennomsiktige boksen og plasser den tilbake under buret som vist i figur 2A. Slå av tredemøllen for å unngå uønskede støt.
- Rengjør tredemøllebeltet, løperommene og strømnettet med alkoholfritt rengjøringsmiddel. Rene baner fører til bedre treningsresultater.
NOTAT: Under trening er det viktig å hele tiden rengjøre banene, da dyr slutter å løpe på skitne baner. Vi bruker ørepropper i bomull for å bli kvitt avføring fra dyr mens vi trener.
- Forbered et eksperimentelt oppsett som vist i figur 2B for en 2-felts tredemølle med sanntids EKG-overvåking under trening.
3. Dataanalyse
MERK: Avhengig av de enkelte forskningsmålene, kan ulike parametere oppnås og analyseres. Denne protokollen fokuserer på to aspekter: analyse av kvantitative EKG-trekk og forekomsten av arytmier før, under og etter trening ved hjelp av en tilnærming tidligere beskrevet av Tomsits etal.23; og analyse av hjertefrekvensvariabilitet (HRV)27.
- EKG-analyse
- For en detaljert beskrivelse, se Tomsits et al.23. Kort sagt, start programvaren, bekreft brukernavnet og serienummeret til programvarelisensen, og klikk på Fortsett.
- For å åpne en fil med utvidelsen. PnmExp, klikk på Last inn eksperiment. Dialogboksen Søk etter mappe åpnes, velg filen og klikk på Åpne.
- Gå til Handlinger / Start gjennomgang i verktøylinjen og velg dialogboksen Last inn gjennomgangsdata , som gir en oversikt over alle fagene og deres registrerte signaler i det tidligere valgte eksperimentet.
- Velg filen du vil analysere, ved å klikke i avmerkingsboksen ved siden av navnet i Emner-panelet på venstre side av skjermen. For å analysere EKG, merk av i boksen ved siden av EKG i signaltypepanelet.
- Velg enten hele opptaket eller definer et område eller varighet ved hjelp av tidsintervallalternativet. Klikk på OK for å laste det valgte datasettet til gjennomgang og vinduer for hendelser og parametere åpnes automatisk.
- For å vise EKG, klikk på Graph Setup i menyverktøylinjen for å åpne et nytt vindu. Velg Primær i signaltype, skriv inn Tid 0:00 :00:01, og velg deretter ønsket merking, visningsenhet og lave og høye aksegrenser ved å skrive inn de respektive tekstboksene. Bekreft ved å klikke på avmerkingsboksen Aktiver side , og det definerte EKG-sporingsvinduet vises.
- Juster dimensjonene på X-aksen og Y-aksen på EKG ved å dobbeltklikke. Venstreklikk på sporet for å vise bølgemerknad og gjenkjenne og kommentere hvert segment av sporet, P, Q, R, T-bølgen, riktig.
MERK: Hvis merknader ikke er riktige, kan flere alternativer, QRS, PT, Advanced, Noise,, Notes, Precision, brukes til å optimalisere, for eksempel alternativet Analyser / attributter ved å høyreklikke. For en detaljert beskrivelse vises det til Tomsits et al.23. - Velg de nødvendige EKG-parametrene fra parametervinduet og kopier til et regneark eller et statistikkprogram for videre analyse.
- Påvisning av arytmi
- For arytmideteksjon, klikk på Eksperiment / Datainnsikt for å åpne et nytt datainnsiktsvindu.
- Definer tilpassede søkeregler for å skjerme opptaket i søkepanelet. Opprett et nytt søk ved å velge Opprett nytt søk etter et høyreklikk i søkelisten.
- I rullegardinmenyen i oppføringsdialogboksen definerer du den respektive søkeregelen og klikker på OK for å legge til denne søkeregelen i listen. Hvis du vil bruke søkeregler, klikker og drar du dem til interessekanalen til venstre.
- I resultatpanelet vises hvert avsnitt i EKG-registreringen som regelen gjelder for. For en detaljert oversikt over ulike søkeregler, se Tomsits et al.23. For to eksemplariske regler, bradykardi og takykardi, se definisjon og beskrivelse nedenfor.
MERK: For disse søkereglene er murine fysiologisk hjertefrekvens definert i henhold til Kaese et al.28 som 500-724 slag / min, tilsvarende en sykluslengde på 82-110 ms.- Bradykardi: I en to-trinns tilnærming, identifiser hvert enkelt RR-intervall lengre enn 120 ms. Siden bradykardi krever mer enn et enkelt langstrakt RR-intervall, definer en ekstra søkeregel for bare å identifisere 20 påfølgende RR-intervaller lengre enn 120 ms som bradykardi som følger: Bradykardi-singel som verdi (HRcyc0) <500, og Bradykardi som serie (Bradykardi-singel, 1) > = 20. Klikk på OK for å legge til denne søkeregelen i listen.
- Etter samme tilnærming for takykardi, definer takykardi-singel som verdi (HRcyc0) >724, identifiser hvert enkelt RR-intervall som er kortere enn 82 ms, og legg deretter til den ekstra søkeregelen takykardi som serie (takykardi-singel, 1) > = 20. Klikk på OK for å legge til denne søkeregelen i listen.
- Analyse av hjertefrekvensvariabilitet
MERK: Analysen av hjertefrekvensvariabilitet (HRV) utføres ikke i anskaffelsesprogramvaren og krever eksport av data fra anskaffelsesprogramvaren i et lesbart format. Her gir vi en kort trinnvis veiledning for dataeksport i det mye brukte europeiske dataformatet (EDF).- Start programvaren, bekreft brukernavn og serienummer, og klikk på Fortsett.
- For å eksportere EKG-sporet for f.eks. HRV-analyse, klikk på Eksperiment og velg Eksporter til EDF. I vinduet Eksporter til EDF velger du dyrenummeret, sjekker EKG, velger et tidsintervall for hvilke data som skal eksporteres og klikker på Eksporter.
MERK: Det er ingen grense for det eksporterte tidsintervallet som er angitt av programvaren, mer data vil bare ta lengre tid å behandle. Det er også mulig å dele opp eksporten i seksjoner, f.eks. 24 timer og reintegrere dem på et senere tidspunkt om nødvendig. - Start analyseprogramvaren som brukes til HRV-analyse (se Materialliste), klikk på Fil og velg Åpne for å laste inn ønsket EDF-fil.
- Klikk på HRV og velg Innstillinger. Dette åpner et vindu for å angi forskjellige parametere. Under beatdeteksjon velger du arten som HRV-analysen utføres for. Valg av art vil sette verdiene for histogrambinbredde, pRR-terskel og SDARR-gjennomsnittsverdi i analysepanelet til en forhåndsdefinert standard.
- Velg HRV , og velg Rapportvisning. Kopier resultatene til en statistikkprogramvare for videre statistisk analyse.
- Signalkvaliteten kan være betydelig lavere i treningsfasene. I så fall velger du manuelt sykluser med synlig P og QRS for påfølgende analyse. Ekskluder dårlige datamerker og datamerker uten klare P-bølger fra analysen. Gjør dette under nøye vurdering av en erfaren EKG-analytiker for å unngå å eliminere gode datapunkter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Avhengig av individuelle forskningsmål vil etterfølgende analyse av innhentede telemetridata variere mye. Her demonstrerer vi gjennomførbarheten av metoden ved å innhente data av god kvalitet registrert under treningsperioder og gir eksempler på EKG og hjertefrekvensvariabilitetsanalyser før, under og etter trening. Data er presentert som gjennomsnitt ± standard gjennomsnittsfeil (SEM), alle statistiske analyser ble utført med egnet statistisk programvare (se Materialfortegnelse). Statistisk signifikans ble vurdert ved studentens t-test . QT-intervallet korrigeres som tidligere omtalt av Roussel et al. ved hjelp av formelen QTc = QT / (√(RR / 100))29.
Vellykket telemetrisk EKG-registrering under trening
Med denne protokollen er det mulig å oppnå EKG-data med klare P-, Q-, R-, S- og T-bølger hos dyr under trening som vist i figur 3.
Alle målingene fra ett dyr ble tatt fra samme dag. Baseline målinger ble tatt kl 10 ± 10 min før trening når dyrene fortsatt var i sitt faste hus. Målinger under trening ble tatt fra midten av den 60 min treningsøkten ± 10 min på dag 3 i den tredje treningsuken, etter treningsmålinger ble tatt fra 5 min hvileperiode etter trening og før overføring til permanent bolig og restitusjonsmålinger ble tatt 1 time etter trening ± 10 min. Egnede deler av EKG-sporingen for analyse ble valgt manuelt fra disse definerte avsnittene med hensyn til avlesningen, f.eks. 40 påfølgende sykluser for data presentert i figur 4.
Evaluering av EKG-deriverte parametere
Data brukes til å analysere fysiologiske endringer før, under og etter trening som vist for ett eksempel dyr i figur 4. Hjertefrekvens (figur 4A), PR-intervall (figur 4B), QRS-varighet (figur 4C) og QTc-intervall (figur 4D) evalueres ved gjennomsnittlig 40 påfølgende EKG-sykluser. Hjertefrekvensen øker til rundt 800 slag/minutt når dyret trener og kommer seg gradvis mot baseline etter trening. PR-intervall, QRS-varighet og QTc-intervaller forkortes under stress, og når stresset er over, gå tilbake til baseline. Eksempler på data fra ett dyr vises.
Påvisning av takykardi
Søkedefinisjoner ble brukt som beskrevet i trinn 3.2.4 for påvisning av takykardi- og bradykardiepisoder. Figur 5A viser sinusrytme ved baseline. Representative spor av sinustakykardi under trening er vist i figur 5B. Eksempler på data fra ett dyr er vist her.
Datakvalitetsvurdering ved evaluering av parametere for hjertefrekvensvariabilitet
HRV-analyse gjøres som beskrevet i trinn 3.3. 5 minutters snitt for HRV-analyse er presentert i figur 6. Figur 6A viser hjertefrekvensen til et enkelt dyr i løpet av et forsøk. Hjertefrekvensen øker under trening og går gradvis tilbake til baseline etter trening, denne trenden kan også visualiseres ved median RR-intervall som vist i figur 6B. Figur 6C viser sammenlignbart standardavvik for RR-intervaller (SDRR) oppnådd ved baseline og under trening ved automatisert RR-annotasjon, som viser datakvalitet. Data oppnådd er fra tre mus. SDRR er standardavviket for alle intervaller (IBI) og beregnes automatisk av programvaren som positiv kvadratrot av IBI-variansen rundt gjennomsnittlig IBI ved hjelp av formelen:
σx = 
Figur 1: Skjematisk illustrasjon av telemetrisenderen og ledningsposisjoneringen. Musen er i liggende posisjon; senderen plasseres intraperitonealt, og ledningene festes subkutant i en bly II-konfigurasjon. Laget med Biorender. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Eksperimentelt oppsett . (A) Oppsett for EKG-registrering ved bruk av implanterbar telemetri før og etter trening med signalmottakeren under dyreburet. (B) Oppsett for sanntids EKG-overvåking under trening på tredemølle. For optimal signalkvalitet plasseres signalmottakeren på den gjennomsiktige boksen. Laget med Biorender. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Representativt EKG under trening. Normal sinusrytme, P-bølge, QRS og T-bølge er indikert med store bokstaver, RR-intervall er merket med en stang. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: Telemetri over tid. Trenddiagrammer viser representative resultater for (A) hjertefrekvens (BPM). (B) PR-intervall (ms). (C) QRS-varighet (ms). (D) QTc-intervall (ms) før (baseline), under (trening), umiddelbart etter trening (etter trening) og etter full restitusjon (restituert). Data er hentet fra ett dyr ved gjennomsnittlig 40 påfølgende EKG-sykluser. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5: Representative EKG før og under trening. (A) Sinusrytme før trening. (B) Sinus takykardi under trening. Data er fra ett dyr. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 6: Datakvalitetsvurdering ved HRV-analyse . (A) Representativ hjertefrekvenstrend for et enkelt dyr før (baseline), under (trening) og etter (etter trening) trening. (B) Median RR-intervall før (baseline) og under trening (trening) og etter full restitusjon (restituert), vist som gjennomsnitt ± SEM, uparret Student t-test, ***p < 0,001. (C) SDRR før (baseline) og under trening (trening) og etter full restitusjon (restituert), n = 3, vist som gjennomsnitt ± SEM. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
| 5-dagers akklimatiseringsfase | ||
| Dag | Hastighet (cm/sek) | Tid(min) |
| 1 | 16.7 | 10 |
| 2 | 18.3 | 20 |
| 3 | 20 | 30 |
| 4 | 21.7 | 40 |
| 5 | 23.3 | 50 |
| Anmerkning: 2 min hvileintervaller etter hver 15 min | ||
Tabell 1: Treningsregime i akklimatiseringsfasen.
| 5-dagers treningsfase | ||
| Dag | Hastighet (cm/sek) | Tid(min) |
| 1 | 25.0 | 60 |
| 2 | 25.0 | 60 |
| 3 | 25.0 | 60 |
| 4 | 25.0 | 60 |
| 5 | 25.0 | 60 |
| Anmerkning: 2 min hvileintervaller etter hver 15 min | ||
Tabell 2: Treningsregime i treningsfasen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Gjeldende retningslinjer anbefaler regelmessig fysisk aktivitet, da det har vist seg å være en viktig modifikator av kardiovaskulære risikofaktorer30. Det er også en økende mengde bevis for at moderat fysisk aktivitet kan beskytte mot atrieflimmer (AF) både i primær og sekundær forebygging31,32,33. Tvert imot har utholdenhetsutøvere som maratonløpere en høyere risiko for å utvikle AF, noe som indikerer at utholdenhetstrening også kan ha negative effekter34,35. Et slikt U-formet forhold mellom arytmirisiko og treningsintensitet er tydelig vist for AF hos ellers friske idrettsutøvere 9,36,37,38 og hos pasienter med underliggende hjertesykdom er imidlertid lite kjent om treningsintensitet og arytmogenese 4,5,6,7.
For å overvinne denne begrensningen og forbedre pasientomsorgen, er det nødvendig med ytterligere forskning på treningsrelaterte effekter på hjertets elektrofysiologi. For å undersøke fundamentale mekanismer og molekylære/cellulære tilpasninger som svar på opplæring av ulike modeller i en rekke dyrearter er det utviklet15. Gitt de immanente fordelene, men også begrensningene til hver modell / art, må forskere velge den mest passende for hvert enkelt forskningsspørsmål; Når det gjelder elektrofysiologi og arytmiforskning, er mus 13,14,39,40 og grisemodeller mye brukt 13,14,41,42,43. Selv om treningsprotokoller som bruker en motorisert tredemølle har blitt utviklet hos griser, er det en rekke betydelige utfordringer, inkludert (i) grisens stillesittende oppførsel, som krever en tids- og arbeidsintensiv kondisjonering før forsøket, samt stimuli for å holde grisene kompatible under forsøket og (ii) kroppsstørrelse og vekt, som kan forhindre trening hos eldre griser eller trening over lange perioder15, 44. Hos mus har flere treningsprotokoller blitt utviklet, inkludert motorisert tredemølletrening, VWR eller svømming17,18. Selv om VWR etterligner det naturlige løpemønsteret hos gnagere og er mindre stressende sammenlignet med tvungne treningsmetoder som svømming og tredemølletrening, har det også visse ulemper45. Den spontane naturen til VWR tillater ikke å kontrollere intensiteten, varigheten eller treningsfrekvensen, og forhindrer dermed velkontrollerte eksperimenter. I svømmemodeller kan treningens varighet og intensitet enkelt reguleres, nødvendig utstyr er enkelt og tilgjengelig til lave kostnader, og metoden kan etableres i de fleste forskningslaboratorier46. Til tross for disse fordelene er det vanskelig å studere elektrofysiologi i en svømmemodell, da det for øyeblikket ikke er mulig å overvåke EKG under svømming. Tilnærmingen beskrevet i denne protokollen kombinerer et implanterbart telemetrisystem med en tredemølletreningsmodell og overvinner dermed begrensningene til andre treningsmodeller i sammenheng med elektrofysiologiforskning47,48. Ved hjelp av tredemølle kan du kontrollere ulike treningsforhold som intensitet (helling, helling og løpehastighet) eller varighet. I tillegg kan forskjellige treningsprotokoller studeres, inkludert utholdenhetstrening, intervalltrening og akutte øvelser. Etter denne protokollen er det nå også mulig å registrere og overvåke EKG ved hjelp av implanterbare telemetrisendere mens musen kjører på tredemølle.
Gitt at mus vanligvis løper villig i bare noen få minutter, er stimuli som å tappe ryggen med små pinner, blåse pust av trykkluft eller elektriske stimuli nødvendig. Disse stimuliene kan imidlertid indusere psykologisk stress, noe som kan påvirke kvaliteten på eksperimentelle data betydelig. Derfor prøvde vi å minimere disse stressfaktorene ved å la musen tilpasse seg tredemøllen under en akklimatiseringsfase, med en jevn økning av hastighet og bruk av minimum til null sjokkintensitet som tidligere beskrevet15,17,45.
Generelt, når du registrerer EKG, er bevegelsesartefakter et stort problem, spesielt under fysisk aktivitet. Etter vår foreslåtte protokoll vil forskere kunne skaffe EKG-signaler i god kvalitet som gjør det mulig å tydelig skille og kommentere P, Q, R, S, T (figur 3). Dermed kan forskjellige EKG-parametere som hjertefrekvens, hjertefrekvensvariabilitet, PR-intervall, QRS-varighet eller QT-varighet pålitelig vurderes før, under og etter treningen ved hjelp av automatiserte programvarealgoritmer. Også arytmier som takyarytmi, bradyarytmi eller pauser kan oppdages. Siden hjertefrekvensvariabilitetsanalyser – vanligvis utført for å undersøke effekten av det autonome nervesystemet på hjertet27,28 – avhenger av tilstrekkelig R-bølgeannotasjon, kan datakvaliteten verifiseres ved tilsvarende lave SDRR-verdier oppnådd i hvile og under trening ved automatisert annotasjon som vist i figur 6.
Som enhver eksperimentell teknikk kommer denne metoden ikke uten fallgruver og inneholder flere kritiske trinn. Sterile forhold og kort driftstid er krav for vellykket senderimplantasjon, riktig sårheling og rask gjenoppretting av dyr etter operasjonen. Suturer må ikke være for stramme, ellers vil de forårsake hudnekrose. Generelt krever den kirurgiske prosedyren praktisk erfaring, og resultatene vil bli bedre over tid. Blyposisjonering påvirker den registrerte hovedvektoren, best resultat oppnås med en bratt bly to-posisjon, da det resulterer i høyere P- og R-bølgeamplituder, som igjen er kritiske krav til senere EKG-analyse. Trening av mus kan være utfordrende, da ikke alle dyr trener villig. En godt designet akklimatiseringsprotokoll, inkludert introduksjon til tredemøllemiljøet, langsomme trinn i transportbåndets hastighet og positiv forbedring av god treningsadferd, for eksempel med matpellets, kan bidra til å kondisjonere dyrene til å trene bedre og redusere behovet for potensielt forstyrrende stimuli under forsøkene. Det er viktig å redusere alle stimuli til et absolutt minimum, da de kan påvirke datakvaliteten. Det mest kritiske trinnet er imidlertid den optimale plasseringen av telemetrimottakeren under tredemølletreningen, da den direkte bestemmer kvaliteten på dataene som er oppnådd. Mottakerposisjonen må bestemmes for hvert par dyr som trener samtidig, da den varierer avhengig av den nøyaktige posisjonen til telemetrienheten og ledningene, samt på det enkelte dyrets løpemønster. Posisjonen er funnet ved prøving og feiling, visuelt bedømme signalkvaliteten i sanntid. Alle EKG-trekk som skal analyseres må være godt synlige før forsøkene kan starte. Gitt den høye murinhjertefrekvensen, akkumuleres mange datapunkter selv med korte registreringsperioder. Dette og den generelle lave signalamplituden, som naturlig fører til et lavere signal-støyforhold hos gnagere enn hos mennesker eller store dyr, gjør dataanalyse ekstremt utfordrende, som vi tidligere har diskutert23. En stor begrensning av denne protokollen i tillegg til det kostbare utstyret som trengs for å utføre telemetri og tredemølleopplæring, er den høye tekniske etterspørselen etter kirurgisk prosedyre og dataanalyse, noe som begrenser tilgjengeligheten til nybegynnere i feltet.
I sum er EKG et glimrende verktøy for å studere hjertets elektrofysiologi og arytmogenese. Hos mennesker utføres stresstester for å registrere EKG under trening rutinemessig og tillater å vurdere treningsassosierte effekter på hjertets elektrofysiologi. Mus er den mest brukte arten i forskning, flere treningsprotokoller er utviklet, men overvåking av sanntids-EKG under trening var ikke mulig så langt. Vår foreslåtte protokoll gjør det mulig å innhente EKG-opptak i perioder med trening hos mus for første gang. Dette vil gjøre det mulig for forskere å studere både treningsrelaterte mekanismer som fører til gunstige hjertetilpasninger og maladaptiv, proarytmisk remodellering og vil dermed til slutt resultere i forbedret pasientbehandling i fremtiden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble støttet av den tyske forskningsstiftelsen (DFG; Clinician Scientist Program in Vascular Medicine (PRIME), MA 2186/14-1 til P. Tomsits), det tyske senteret for kardiovaskulær forskning (DZHK; 81X2600255 til S. Clauss), Corona Foundation (S199/10079/2019 til S. Clauss), og ERA-NET on Cardiovascular Diseases (ERA-CVD; 01KL1910 til S. Clauss). Finansiørene hadde ingen rolle i manuskriptutarbeidelsen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 14-gauge needle | Sterican | 584125 | |
| Any mouse | e.g. Jackson Laboratories | ||
| Bepanthen | Bayer | 1578675 | |
| Carprofen 0.005 mg/µL | Zoetis | 53716-49-7 | |
| Data Exchange Matrix 2.0 (MX2) | Data Science International | Manages communication between PhysioTel and PhysioTel HD telemetry implants and the acquisition computer. | |
| Enrofloxacin 25 mg/ml | Baytril | 400614.00.00 | |
| Fentanyl 0.5 mg/10 mL | Braun Melsungen | ||
| Fine forceps | Fine Science Tools | 11295-51 | |
| Five Lane Treadmill for Mouse | Panlab - Harvard Apparatus | 76-0896 | Includes treadmill unit, touchscreen control unit, a sponge , and cables |
| Iris scissors | Fine Science Tools | 14084-08 | |
| Isoflurane 1 mL/mL | Cp-Pharma | 31303 | |
| Isoflurane vaporizer system | Hugo Sachs Elektronik | 34-0458, 34-1030, 73-4911, 34-0415, 73-4910 | Includes an induction chamber, a gas evacuation unit and charcoal filters |
| LabChart Pro 8.1.16 | ADInstruments | ||
| Magnet | Data Science International | ||
| Modified Bain circuit | Hugo Sachs Elektronik | 73-4860 | Includes an anesthesia mask for mice |
| Modular connectors | Data Science International | Connecting cables between Reciever, Signal Interface and Matrix 2.0 (MX2) | |
| Novafil s 5-0 | Medtrocin/Covidien | 88864555-23 | |
| Octal BioAmp | ADInstruments | FE238-0239 | Amplifier for recording Surface ECG |
| Octenisept | Schülke | 121418 | |
| Oxygen 5 L | Linde | 2020175 | Includes a pressure regulator |
| PhysioTel ETA-F10 transmitter | Data Science International | ||
| PhysioTel receiver RPC-1 | Data Science International | Signal reciever | |
| Ponemah 6.42 | Data Science International | ECG Analysis Software | |
| Powerlab | ADInstruments | 3516-1277 | Suface ECG Acquisition hardware device. Includes ECG electrode leads |
| Prism 8.0.1 | Graph Pad | ||
| Radio Device (Sony AF/AM) | Sony | ||
| Signal Interface | Data Science International | Acquires and synchronizes digital signals with telemetry data in Ponemah v6.x. | |
| Spring scissors | Fine Science Tools | 91500-09 | |
| Surgical platform | Kent Scientific | SURGI-M | |
| Tergazyme 1% | Alconox | 13051.0 | Commercial cleaning solution |
| Tweezers | Kent Scientific | INS600098-2 |
References
- Halle, M., et al. Myocarditis in athletes: A clinical perspective. European Journal of Preventive Cardiology. , (2020).
- Maron, B. J., et al. Eligibility and disqualification recommendations for competitive athletes with cardiovascular abnormalities: Task force 3: Hypertrophic cardiomyopathy, arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy and other cardiomyopathies, and myocarditis: A scientific statement from the American Heart Association and American College of Cardiology. Circulation. 132 (22), 273-280 (2015).
- Caforio, A. L. P., et al. Current state of knowledge on aetiology, diagnosis, management, and therapy of myocarditis: a position statement of the European Society of Cardiology Working Group on Myocardial and Pericardial Diseases. European Heart Journal. 34 (33), 2636-2648 (2013).
- Eberly, L., Garg, L., Vidula, M., Reza, N., Krishnan, S. Running the risk: Exercise and arrhythmogenic cardiomyopathy. Current Treatment Options in Cardiovascular Medicine. 23 (10), 64 (2021).
- Lang, C. N., Steinfurt, J., Odening, K. E. Avoiding sports-related sudden cardiac death in children with congenital channelopathy: Recommendations for sports activities. Herz. 42 (2), 162-170 (2017).
- Maron, B. J., et al. Recommendations for physical activity and recreational sports participation for young patients with genetic cardiovascular diseases. Circulation. 109 (22), 2807-2816 (2004).
- Martinez-Sole, J., et al. Facts and gaps in exercise influence on arrhythmogenic cardiomyopathy: New insights from a meta-analysis approach. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 8, 702560 (2021).
- Sharma, S., Merghani, A., Mont, L. Exercise and the heart: the good, the bad, and the ugly. European Heart Jorunal. 36 (23), 1445-1453 (2015).
- Guasch, E., Mont, L. Diagnosis, pathophysiology, and management of exercise-induced arrhythmias. Nature Reviews. Cardiology. 14 (2), 88-101 (2017).
- Konhilas, J. P., et al. Exercise can prevent and reverse the severity of hypertrophic cardiomyopathy. Circulation Research. 98 (4), 540-548 (2006).
- Trivedi, S. J., et al. Differing mechanisms of atrial fibrillation in athletes and non-athletes: alterations in atrial structure and function. European Heart Journal. Cardiovascular Imaging. 21 (12), 1374-1383 (2020).
- Clauss, S., et al. MicroRNAs as biomarkers for acute atrial remodeling in marathon runners (The miRathon study--A sub-study of the Munich marathon study). PLoS One. 11 (2), 0148599 (2016).
- Clauss, S., et al. Animal models of arrhythmia: classic electrophysiology to genetically modified large animals. Nature Reviews. Cardiology. 16 (8), 457-475 (2019).
- Schüttler, D., et al.
- Poole, D. C., et al. Guidelines for animal exercise and training protocols for cardiovascular studies. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 318 (5), 1100-1138 (2020).
- Pynn, M., Schafer, K., Konstantinides, S., Halle, M. Exercise training reduces neointimal growth and stabilizes vascular lesions developing after injury in apolipoprotein e-deficient mice. Circulation. 109 (3), 386-392 (2004).
- Wang, Y., Wisloff, U., Kemi, O. J. Animal models in the study of exercise-induced cardiac hypertrophy. Physiological Research. 59 (5), 633-644 (2010).
- Massett, M. P., Matejka, C., Kim, H. Systematic review and meta-analysis of endurance exercise training protocols for mice. Frontiers in Physiology. 12, 782695 (2021).
- Ha, T. W., Oh, B., Kang, J. O. Electrocardiogram recordings in anesthetized mice using lead II. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (160), e61583 (2020).
- Mongue-Din, H., Salmon, A., Fiszman, M. Y., Fromes, Y. Non-invasive restrained ECG recording in conscious small rodents: a new tool for cardiac electrical activity investigation. Pflugers Archiv: European Journal of Physiology. 454 (1), 165-171 (2007).
- Chu, V., et al. Method for non-invasively recording electrocardiograms in conscious mice. BMC Physiology. 1, 6 (2001).
- Sato, S. Multi-dry-electrode plate sensor for non-invasive electrocardiogram and heart rate monitoring for the assessment of drug responses in freely behaving mice. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 97, 29-35 (2019).
- Tomsits, P., et al. Analyzing long-term electrocardiography recordings to detect arrhythmias in mice. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (171), e62386 (2021).
- Gkrouzoudi, A., Tsingotjidou, A., Jirkof, P. A systematic review on the reporting quality in mouse telemetry implantation surgery using electrocardiogram recording devices. Physiology & Behavior. 244, 113645 (2022).
- Russell, D. M., McCormick, D., Taberner, A. J., Malpas, S. C., Budgett, D. M. A high bandwidth fully implantable mouse telemetry system for chronic ECG measurement. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference. 2011, 7666-7669 (2011).
- McCauley, M. D., Wehrens, X. H.
- Thireau, J., Zhang, B. L., Poisson, D., Babuty, D. Heart rate variability in mice: a theoretical and practical guide. Experimental Physiology. 93 (1), 83-94 (2008).
- Kaese, S., Verheule, S. Cardiac electrophysiology in mice: a matter of size. Frontiers in Physiology. 3, 345 (2012).
- Roussel, J., et al. The complex QT/RR relationship in mice. Scientific Reports. 6, 25388 (2016).
- Visseren, F. L. J., et al. ESC Guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice: Developed by the Task Force for cardiovascular disease prevention in clinical practice with representatives of the European Society of Cardiology and 12 medical societies With the special contribution of the European Association of Preventive Cardiology (EAPC). European Heart Journal. 42 (34), 3227 (2021).
- Buckley, B. J. R., Lip, G. Y. H., Thijssen, D. H. J. The counterintuitive role of exercise in the prevention and cause of atrial fibrillation. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 319 (5), 1051-1058 (2020).
- Elliott, A. D., et al. Association between physical activity and risk of incident arrhythmias in 402 406 individuals: evidence from the UK Biobank cohort. European Heart Journal. 41 (15), 1479-1486 (2020).
- Qureshi, W. T., et al. Cardiorespiratory fitness and risk of incident atrial fibrillation: Results from the Henry Ford Exercise Testing (FIT) project. Circulation. 131 (21), 1827-1834 (2015).
- Abdulla, J., Nielsen, J. R. Is the risk of atrial fibrillation higher in athletes than in the general population? A systematic review and meta-analysis. Europace: European pacing, arrhythmias, and cardiac electrophysiology of the European Society of Cardiology. 11 (9), 1156-1159 (2009).
- Centurion, O. A., et al. The association between atrial fibrillation and endurance physical activity: How much is too much. Journal of Atrial Fibrillation. 12 (3), 2167 (2019).
- Calvo, N., et al. Emerging risk factors and the dose-response relationship between physical activity and lone atrial fibrillation: a prospective case-control study. Europace: European pacing, arrhythmias, and cardiac electrophysiology of the European Society of Cardiology. 18 (1), 57-63 (2016).
- Khan, H., et al. Cardiorespiratory fitness and atrial fibrillation: A population-based follow-up study. Heart Rhythm. 12 (7), 1424-1430 (2015).
- Morseth, B., et al. Physical activity, resting heart rate, and atrial fibrillation: the Tromso Study. European Heart Journal. 37 (29), 2307-2313 (2016).
- Hulsmans, M., et al. Macrophages facilitate electrical conduction in the heart. Cell. 169 (3), 510-522 (2017).
- Xiao, L., et al. Ibrutinib-mediated atrial fibrillation attributable to inhibition of C-terminal Src kinase. Circulation. 142 (25), 2443-2455 (2020).
- Clauss, S., et al. Characterization of a porcine model of atrial arrhythmogenicity in the context of ischaemic heart failure. PLoS One. 15 (5), 0232374 (2020).
- Renner, S., et al. Porcine models for studying complications and organ crosstalk in diabetes mellitus. Cell and Tissue Research. 380 (2), 341-378 (2020).
- Schuttler, D., et al. A practical guide to setting up pig models for cardiovascular catheterization, electrophysiological assessment and heart disease research. Lab Animal (NY). 51 (2), 46-67 (2022).
- De Wijs-Meijler, D. P., et al. Surgical placement of catheters for long-term cardiovascular exercise testing in swine. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (108), e53772 (2016).
- Borzsei, D., et al. Multiple applications of different exercise modalities with rodents. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021, 3898710 (2021).
- Kaplan, M. L., et al. Cardiac adaptations to chronic exercise in mice. The American Journal of Physiology. 267 (3), Pt 2 1167-1173 (1994).
- Fewell, J. G., et al. A treadmill exercise regimen for identifying cardiovascular phenotypes in transgenic mice. The American Journal of Physiology. 273 (3), Pt 2 1595-1605 (1997).
- Kemi, O. J., Loennechen, J. P., Wisloff, U., Ellingsen, O. Intensity-controlled treadmill running in mice: cardiac and skeletal muscle hypertrophy. Journal of Applied Physiology. 93 (4), Bethesda. Md. 1301-1309 (2002).
