ボーディッチ影響を調べる：圧力体積関係を測定するために、マウスにおける心臓カテーテル検査
Summary
This article describes the measurement of murine left ventricular function via pressure/volume analysis at different heart rates.
Abstract
人間の心臓障害を模倣する動物モデルは、潜在的な治療戦略をテストするために作成されています。これらの戦略を評価する重要なコンポーネントは、心機能に及ぼす影響を検討することです。 in vivoでの心臓力学（ 例えば 、心エコー検査、圧力/容積関係など ） を測定するためのいくつかの技術があります。心エコー検査と比較して、カテーテルを介してリアルタイム左心室（LV）の圧力/容積分析は、LV機能を評価する際に、より正確で洞察力です。また、LV圧/ボリューム分析を瞬時に収縮（ 例えば 、βアドレナリン刺激）および病理学的侮辱（ 例えば 、虚血/再灌流傷害）の操作中に変更を記録する機能を提供します。最大に加えて（+ DP / DT）と最小（-dP / dt）はLVの圧力変化の速度、いくつかの負荷に依存しないインデックスを介してLV機能の正確な評価（ 例えば 、収縮末期圧体積関係と予圧補充可能なストローク作業）を得ることができます。心拍数は、心拍数の増加が心拍出量（ すなわち 、バウディッチ効果）を高めるための主要なメカニズムであるように、LV収縮性に大きな影響を与えます。実験群間の血行動態を比較した場合従って、それは同様の心拍数を有することが必要です。さらに、多くの心筋症のモデルの特徴は（ すなわち 、バウディッチ効果を減少させた）収縮準備金の減少です。したがって、重要な情報は、収縮性に心拍数を増加させる効果を決定することによって得ることができます。我々のその他のデータは、神経型一酸化窒素シンターゼ（NOS1）ノックアウトマウスは、収縮を減少させたことを実証しました。ここでは、NOS1ノックアウトマウスモデルを使用して、心拍数の増加に伴ってLV圧力/体積を測定する手順を説明します。
Introduction
心臓の目的は、生物の代謝要求を満たすために、体全体に血液をポンピングすることです。これらの要求は常に（運動中など 、）変動しているため、心臓は（ すなわち 、心拍出量を増加させる）適応しなければなりません。心はこの偉業を達成するために、多数の経路を考案しました。心臓がこれを達成プライム方法は、心拍数の増加（ すなわち 、バウディッチ効果）1を介してです。つまり、自分の心拍数が増加すると、これは、収縮性の増加および心拍出量の増加をもたらす、あります。したがって、心機能は、心拍数時極めて依存しています。残念ながら、心疾患（ 例えば 、心筋梗塞、肥大など ）、心臓が、その結果、身体の代謝要求を満たすことができなくなるの貧しい心機能をもたらします。心臓病は、西洋社会における罹患率および死亡率の主な原因です。多くのヒトcardiomyを再現動物モデルopathies分子メカニズムを研究し、潜在的な治療法を試験するために使用されます。治療が生存することができる場合は、これらのメカニズムを識別し、決定するために、研究者らは、in vivoでの心機能を評価する必要があります。
しかし、これらのパラメータは後負荷、予圧、および心拍数に大きく依存している日常的駆出率を測定するin vivoでの心機能を評価するためのいくつかの方法（ 例えば 、心エコー検査、MRI など ）、短縮率、心拍出量、 等があります収縮2に加えて。収縮性を測定することは、その天然の環境の中で心の固有の特性を理解することが不可欠です。圧力の開発の最大（DP / dtの最大 ）率は歩近づく収縮性を理解するために私たちをもたらします。残念ながら、DP / dtはまた、心拍数と負荷条件3に依存しています。したがって、技術は、ベルを参照して、負荷（および心拍数を測定するために開発されていますOW）心筋収縮の独立した指標（ すなわち 、収縮末期圧容積関係（ESPVR）とプリロード補充可能なストロークワーク（PRSW））4-6。 ESPVRは、任意のLV容積で心室によって開発することができる最大の圧力を説明しています。 ESPVRの勾配は収縮末期エラスタンス（Eesの）を表します。 PRSWは拡張末期容積とストローク作業（PVループで囲まれた領域）の線形回帰です。これらの手順は、駆出率、心拍出量、およびストローク量などの血行動態パラメータと比較して、収縮性のより正確かつ精密な測定です。 ESPVRとPRSWは下大静脈（IVC）の一時的な遮断を介して得ることができます。 IVCをブロッキング心臓機能に胸腔内圧の変化の影響を避けるために、閉じた胸を行うことができます。
増加の心拍数も収縮と弛緩1を高めます。このように、エクスペリ間に心臓機能を比較した場合L基（ 例えば 、±DP / dt）が、心拍数は、同様にする必要があります。しかし、同様の心拍数は、通常、様々な条件（疾患、研究介入など ）にそれぞれの動物では発生しません。それは、（注射用および吸入）麻酔は心拍数を低下させることに留意すべきです。心拍数が収縮性の主要な決定因子であるように、麻酔がかなり収縮に影響を与えます。このような理由から、私たちは私たちの手順を説明しています。さらに、多くの心筋症の特徴は減少収縮リザーブ（ すなわち 、減少バウディッチ効果）です。したがって、心機能は、心拍数の範囲にわたって測定されるべきです。ここでは、これらの効果を達成するために、（閉じた胸に）刺激を使用する方法について説明します。
心拍数に加えて、一酸化窒素（NO）は、収縮7の重要な調節因子です。 NOは、NOシンターゼ（NOS）と呼ばない酵素によって生成されます。我々と他の人は、神経NOS（NOS1のノックアウトでそのマウスを示しました<s- / – >アップ）筋細胞の収縮およびin vivo心血行動態8,9 に鈍化しています。このマウスは、様々な心拍数で行うLV圧力/容積解析手順により、左心室の収縮性の測定値を示すために使用されます。
Protocol
Representative Results
Discussion
収縮性の信頼性の高い測定値を取得するには、この技術のための重要なステップは、LVに適切なカテーテル留置あります。カテーテルが正しく配置されていない場合、LVが壁を収縮する際、不規則な形状のPVループを引き起こして非常に高く、かつ生理的ではない、圧力値が得られたカテーテルに接触することができます。必要に応じて、カテーテルが正しい配置を達成するように回転させる?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by NIH grants HL091986 (JPD) and HL094692 (MTZ).
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Xlyzine 100mg/ml | Ana Sed | 4821 | |
| Katamin 50mg/ml | Ketalar | 310006 | |
| Heparin | APP Pharmaceuticals | 6003922 | |
| 4-0 silk thread | Surgical specialties | SP102 | |
| 6-0 silk thread | Surgical specialties | MBKF270 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11251-10 | |
| Curve forceps | Fine Science Tools | 11274-20 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14090-09 | |
| Vascular clamp | Fine Science Tools | 18555-03 | |
| Microscope | World precision instruments | PZM-3 | |
| Pressure catheter | Millar instruments | SPR-839 | |
| Pressure and volume system | Millar instruments | MPVS-300 | |
| PowerLab4/35 | AD instruments | N12128 | |
| LabchartPro 7 | AD instruments | ||
| Temperature controller | CWE | TC-1000 | |
| Stimulator | Grass | SD-5 | |
| Sterile glove | Micro-Touch | 1305018821 | |
| Hair remover lotion | Nair | ||
| Betadine surgical scrub | Veterinary | NDC 6761815401 | |
| Acohol | Decon Laboratories | 2801 | |
| Bovie cautery | Bovie | AA29 | |
| 1ml Syringe(26G needle) | BD | 8017299 |
References
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