Karakterisering av den isolerade Ventilerade, och Instrumenterad mus Lung perfusion med pulserande flöde
Summary
Följande protokoll beskriver processen att isolera, ventilation och instrumenting mus lungor för att mäta fast eller pulserande pulmonell vaskulär tryck-flöde relationer för att kvantifiera effekterna av blodflöde, luftflöde, luftvägar förändringar och kärlförändringar på höger kammare afterload.
Abstract
Den isolerade, ventilerade och instrumenterade musen lung förberedelse låter stadig och pulserande pulmonell vaskulär tryck-flöde relationer mätas med oberoende kontroll över pulmonell arteriell flöde, flöde vågform, luftvägstryck och vänster förmak. Pulmonell vaskulär resistans är beräknat på flera punkter, stadigt tryck-flöde kurvor, pulmonell vaskulär impedans beräknas från pulserande tryck-flöde kurvor erhålls vid en rad olika frekvenser. Som nu erkänt kliniskt, är impedans en överlägsen mått av höger kammare afterload än resistens eftersom den ingår effekter av vaskulära efterlevnad, som inte är försumbara, särskilt i lungkretsloppet. Tre viktiga mått av impedans – noll hertz impedans Z 0, den karakteristiska impedansen Z-C, och indexet av våg reflektion R W – ge insikt i distala arteriella tvärsnittsarea för flöde, proximal artärstelhet och uppströms-nedströms impedans mismatch, respektive. Alla resultat som erhålls i isolerade, ventilerade och perfusion lungorna är oberoende av sympatiska nervsystemet ton, volym status och effekterna av anestesi. Vi har använt denna teknik för att kvantifiera effekterna av lungemboli och kronisk hypoxi om resistens och impedans, och att skilja mellan platser av åtgärder (dvs proximal vs distala) av vasoaktiva läkemedel och sjukdomar med hjälp av trycket beroende av Z C. Dessutom, när dessa tekniker används med lungorna av genetiskt modifierade stammar av möss, kan effekterna av molekylär nivå defekter på pulmonell vaskulär struktur och funktion bestäms.
Protocol
Discussion
Kritiska steg i operationen
Det är viktigt att vården tas när du klipper bröstkorgen borta från lungorna. Lungorna måste vara helt exponerad och hämningslöst med omgivande vävnader under inflationen men inte skadas under arbetet med isolering. Användningen av ett platt föremål som baksidan slutet av tång kan användas för att hålla lungorna bort från bröstkorgen så att det finns en tydlig väg för sax för att klippa. Ett annat avgörande steg är placeringen av sutur runt lu…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denna forskning stöds av National Institutes of Health bidrag R01HL086939 (NCC).
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 1 ml syringe | Fisher Sci | 14-829-10F | ||
| 10 ml syringe | Fisher Sci | 14-823-2A | ||
| 60 ml syringe | Fisher Sci | 13-689-8 | ||
| RPMI with GLN 6/PK | Fisher Sci | MT10040CV | ||
| Bottle Top Filters | Fisher Sci | 09-761-57 | ||
| Ficoll PM 70 | Sigma-Aldrich | F2878-100g | ||
| Heparin | Sigma-Aldrich | |||
| Y27632 | Sigma-Aldrich | Y0503 | ||
| Angled Ball Iris scissors | Fine Science Tools | 14109-09 | ||
| Vannas Spring Scissors – 4mm Blades | Fine Science Tools | 15018-10 | ||
| Fine Iris Scissors – straight | Fine Science Tools | 14106-09 | ||
| Dumont #5/45 Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | ||
| Dumont Medical Biology Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | ||
| Lauda E100 ECO-line 003 | VWR | Comparable to Lauda-Brinkmann E-103, 62400-922 | ||
| IL-1 Isolated perfused mouse lung system | Harvard Apparatus | 739904 | ||
| Blood Pressure Transducer P75 for PLUGSYS Module | Harvard Apparatus | 730020 | ||
| TS410 Flow Modules | Transonic | TS410 | ||
| ME 4 PXN Precision PXN Inline Flowsensors | Transonic | ME 4 PXN | ||
| Cole-Parmer Multi-Syringe Pumps | Cole-Parmer | EW-74900-20 | ||
| Nembutal 50MG/ML 20ML Vial | Amatheon |
Referências
- Pace, J. Sympathetic control of pulmonary vascular impedance in anesthetized dogs. Circ Res. 29, 555-568 (1971).
- Ewalenko, P., Stefanidis, C., Holoye, A., Brimioulle, S., Naeije, R. Pulmonary vascular impedance vs. resistance in hypoxic and hyperoxic dogs: effects of propofol and isoflurane. J Appl Physiol. 74, 2188-2193 (1993).
- Nichols, W. W., O’Rourke, M. F., Hartley, C., McDonald, D. A. . McDonald’s blood flow in arteries : theoretical, experimental, and clinical principles. , (2005).
- Tuchscherer, H. A., Webster, E. B., Chesler, N. C. Pulmonary Vascular Resistance and Impedance in Isolated Mouse Lungs: Effects of Pulmonary Emboli. Annals of Biomedical Engineering. 34, 660-668 (2006).
- Tuchscherer, H. A., Vanderpool, R. R., Chesler, N. C. Pulmonary vascular remodeling in isolated mouse lungs: Effects on pulsatile pressure-flow relationships. Journal of Biomechanics. 40, 993-1001 (2007).
- Vanderpool, R., Naeije, R., Chesler, N. Impedance in Isolated Mouse Lungs for the Determination of Site of Action of Vasoactive Agents and Disease. Ann Biomed Eng. , (2010).
- Vanderpool, R., Kim, A., Molthen, R., Chesler, N. Effects of acute rho kinase inhibition on chronic hypoxia-induced changes in proximal and distal pulmonary arterial structure and function. Journal of Applied Physiology. , (2010).
- El-Bizri, N. Smooth muscle protein 22alpha-mediated patchy deletion of Bmpr1a impairs cardiac contractility but protects against pulmonary vascular remodeling. Circ Res. 102, 380-388 (2008).
- Champion, H., Michelakis, E., Hassoun, P. Comprehensive invasive and noninvasive approach to the right ventricle-pulmonary circulation unit: state of the art and clinical and research implications. Circulation. 120, 992-1007 (2009).
- Gan, C. Noninvasively assessed pulmonary artery stiffness predicts mortality in pulmonary arterial hypertension. Chest. 132, 1906-1912 (2007).
- Mahapatra, S., Nishimura, R., Sorajja, P., Cha, S., McGoon, M. Relationship of pulmonary arterial capacitance and mortality in idiopathic pulmonary arterial hypertension. J Am Coll Cardiol. 47, 799-803 (2006).
- Bogaard, H. Chronic pulmonary artery pressure elevation is insufficient to explain right heart failure. Circulation. 120, 1951-1960 (2009).
