Изолированное сердце (Ex Vivo)
Модель целого сердца ex vivo сохраняет целостную структуру миокарда, систему электрической проводимости и механизм сопряжения возбуждения и сокращения. Она позволяет достоверно воспроизводить физиологические функции сердца in vivo, компенсируя отсутствие тканевого микроокружения, характерное для моделей на отдельных клетках. Такая модель является важным инструментом для изучения физиологических и патологических механизмов работы сердца, а также для доклинических исследований.
Модель может применяться при изучении инфаркта миокарда, аритмий, сердечной недостаточности и других заболеваний для исследования механизмов нарушений электрической активности, дисбаланса кальциевого гомеостаза и функциональных нарушений. Кроме того, она используется для оценки кардиобезопасности лекарственных препаратов, скрининга антиаритмических средств и оценки эффективности регенеративных методов лечения, включая трансплантацию стволовых клеток.
В системе картирования Mapping Lab данная модель позволяет одновременно регистрировать электрическую активность, кальциевые транзиенты и показатели сократительной функции с помощью оптического и электрического картирования. Это обеспечивает точную оценку ключевых параметров и позволяет различать нормальные и патологически измененные области сердца.
В сочетании с гибридной оптоэлектрической регистрацией система позволяет комплексно оценивать изменения сопряжения возбуждения и сокращения, получать многомерные количественные данные для фундаментальных и трансляционных исследований и служит важной платформой, связывающей фундаментальные исследования с клиническими применениями.
Применение системы оптического картирования для исследования целого сердца ex vivo
Система оптического картирования (в центре) и дополнительное оборудование (справа). Слева схематическое изображение оптического пути системы
Загрузка сердца флуоресцентным красителем
Одновременная регистрация потенциала действия и кальциевых транзиентов по десяткам тысяч каналов
Одновременная регистрация потенциалов действия и внутриклеточных кальциевых сигналов
Потенциалы действия и внутриклеточные кальциевые сигналы
Измеряемые параметры:
- скорость активации потенциала действия;
- локализация водителя ритма;
- время проведения;
- направление проведения;
- скорость проведения;
- неоднородность проведения;
- длительность деполяризации;
- длительность потенциала действия (APD10–90);
- неоднородность APD10–90;
- картирование амплитуды электрической альтернации;
- направление распространения кальциевого транзиента;
- длительность кальциевого транзиента;
- электрокардиограмма (ЭКГ);
- давление коронарной перфузии;
- сила сокращения миокарда (напряжение);
- температура перфузии.
 | ||
|
|
Синусовый ритм |
Стимулятор (6 Гц) |
Оценка электрофизиологии сердца у рыб данио-рерио
Время активации
|
|
|
Видео проведения возбуждения
Кальциевые сигналы |
Потенциалы действия |
Журнал Advanced Materials: Перикардиальная доставка гидрогеля SDF-1α/пуэрарин способствует восстановлению сердца и электрическому сопряжению
Сокращение и расслабление кардиомиоцитов зависят от периодических потенциалов действия — процесса, тесно связанного с кальцием. Нарушение функции миокарда частично обусловлено изменениями сопряжения возбуждения и сокращения (excitation-contraction coupling, ECC), которые приводят к изменению времени высвобождения и обратного захвата внутриклеточного Ca²⁺, а также его внутриклеточного содержания.
В экспериментах in vitro исследовался механизм быстрых колебаний концентрации внутриклеточного кальция, вызванных воспалительными активными формами кислорода (ROS) в поврежденных кардиомиоцитах. Обработка SDF-1α@PUE значительно улучшала проведение Ca²⁺, сокращала время достижения пика кальциевого сигнала и увеличивала количество кальциевых импульсов. Эксперименты с использованием оптического картирования подтвердили, что в группе, получавшей гидрогель SDF-1α@PUE, наблюдалась минимальная длительность кальциевого транзиента.
j. Схема системы оптического картирования искусственно измененного продольного пути проведения возбуждения в сердце крысы.
k. Сводные данные по продольной скорости проведения (CV) для 20 путей проведения электрического сигнала в сердцах крыс различных групп. Диаграммы размаха отображают медиану, первый и третий квартили.
l. Скорость проведения у крыс после различных видов лечения была собрана и проанализирована по медиане (n = 20). Линиями показаны медиана и межквартильный диапазон.
b и c. Соответствующие количественные параметры кальциевых транзиентов: (b) время до достижения пика и (c) количество пиков за 5 секунд (n = 3). Данные представлены как среднее ± SD; статистический анализ проводился с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) и критерия Краскела–Уоллиса.
d и e. Оценка длительности кальциевого транзиента на уровне 90% (CTD90) и проведения кальциевого сигнала при активации синусовым ритмом/стимуляции верхушки сердца с использованием системы оптического картирования.
Литература: Advanced Materials, Pericardial Delivery of SDF-1 a Puerarin Hydrogel Promotes Heart Repair and Electrical Coupling
Журнал Exploration: терапия ионным коктейлем при инфаркте миокарда посредством синергетической регуляции структурного и электрического ремоделирования
С помощью оптического картирования анализировали потенциалы действия в различных областях сердца: нормальной зоне (N), периинфарктной зоне (P) и зоне инфаркта (I). Было установлено, что по сравнению с группой MI в периинфарктной области резко возрастала частота ранних и задержанных постдеполяризаций EAD/DAD, являющихся предвестниками аритмий, тогда как применение ионного коктейля снижало частоту возникновения EAD/DAD.
Одновременно ионный коктейль уменьшал дисперсию длительности потенциала действия и длительности кальциевого транзиента, повышал электрофизиологическую однородность между зоной инфаркта и нормальной областью и тем самым оказывал антиаритмическое действие.
A. Репрезентативное изображение сердца, подготовленного для оптического картирования. Красной пунктирной рамкой обозначен желудочек; область инфаркта расположена в апикальной части левого желудочка; стимулирующий электрод расположен на верхушке сердца (белый треугольник).
B. Репрезентативные карты амплитуды (сверху) и APD90 (снизу) желудочка сердца в различных группах. Область 1 (R1), или нормальная область (N), обозначена зеленым квадратом; область 2 (R2), или периинфарктная область (P), — черным квадратом; область 3 (R3), или область инфаркта (I), — фиолетовым квадратом. Шкала тепловой карты отображает амплитуду (F/∆F) или длительность потенциала действия (мс).
C. Репрезентативные кривые оптических потенциалов действия (AP) из различных областей для разных групп. Черной стрелкой обозначены EAD/DAD. Масштабная шкала — 100 мс.
D. Частота возникновения EAD/DAD. N — отсутствие EAD/DAD; A — наличие EAD/DAD.
Количественно оценивали:
E. APD90;
F. CaD90;
G. межквартильный диапазон APD90 как показатель дисперсии APD90;
H. межквартильный диапазон CaD90 как показатель дисперсии CaD90;
I. разницу APD90 между областью инфаркта и нормальной областью;
J. разницу CaD90 между областью инфаркта и нормальной областью;
K. APD90 между областью инфаркта и периинфарктной областью;
L. CaD90 между областью инфаркта и периинфарктной областью.
Оптическое картирование проводили на модели инфаркта миокарда у крыс через 28 дней после лигирования с внутривенным введением ионного коктейля для изучения его влияния на электрофизиологию сердца.
Электрокардиография и регистрация потенциалов действия при синусовом ритме и стимуляции S1S1 показали развитие тяжелой фибрилляции желудочков через 28 дней после инфаркта миокарда. Фазовое картирование проведения выявило выраженные явления re-entry в сердцах после инфаркта. После введения ионного коктейля частота фибрилляции желудочков снижалась, что подтверждает определенное антиаритмическое действие данной терапии.
A–C. Примеры карт CaT (верхняя панель) при последовательном увеличении частоты стимуляции и кривые CaT из области, обозначенной рамкой на верхних картах (нижняя панель).
D. Схема расчета альтернации CaT.
E. Количественная оценка альтернации CaT при последовательном увеличении частоты стимуляции.
F. Частота дискордантной альтернации в исходном состоянии и при реперфузии.
Литература: Exploration, Ion cocktail therapy for myocardial infarction by synergistic regulation of both structural and electrical remodeling
Журнал Nature Communications: Инженерная модель восстановления сердечной ткани для исследования фибротических процессов и терапевтических вмешательств
Инфаркт миокарда часто приводит к развитию аритмий вследствие нарушения функции кардиомиоцитов (CM) и формирования фиброза, препятствующего распространению электрических сигналов в сердце. С использованием оптического картирования сердца и кальций-чувствительного красителя исследователи провели картирование ремоделированных инженерных тканей сердца человека (hEHT), чтобы изучить нарушения распространения кальциевых волн на тканевом уровне вокруг ремоделированных областей на 6-й день после повреждения.
Представлена пространственная карта четырех ремоделированных областей hEHT, демонстрирующая различия кальциевой активности между неповрежденной областью (UA) и ремоделированной областью (RA).
По сравнению с неповрежденными областями в ремоделированной зоне вследствие формирования фиброзного рубца наблюдалось снижение скорости проведения кальциевой волны и увеличение неоднородности ее распространения по направлениям. Кальциевые транзиенты в ремоделированной области также характеризовались значительно меньшей амплитудой, максимальной скоростью нарастания и максимальной скоростью восстановления, что свидетельствовало об ослаблении кальциевого сигнала.
Литература: Nature Communications, Engineered model of heart tissue repair for exploring fibrotic processes and therapeutic interventions
Журнал Advanced Science: P21-активируемая киназа 2 как новая мишень при желудочковых тахиаритмиях, связанных с адренергическим стрессом и гипертрофией сердца
С помощью оптического картирования сравнивали электрофизиологические изменения в сердцах Pak2cko и Pak2f/f, перфузируемых по Лангендорфу. В исходных условиях различий в частоте желудочковых аритмий между двумя группами не наблюдалось. Однако острая стимуляция изопротеренолом повышала частоту желудочковой тахикардии (VT) в сердцах Pak2cko, а в сердцах Pak2cko/TAC наблюдалась еще более высокая частота желудочковых аритмий.
A. Схема проведения оптического картирования.
B. Индуцируемость VT в сердцах ex vivo, перфузируемых по Лангендорфу, после TAC в группах Pak2f/f и Pak2cko.
C. Тепловые карты, отображающие различия спектральной интенсивности транзиентов Ca²⁺ и демонстрирующие частотно-зависимую альтернацию CaT при последовательном уменьшении длины цикла со 100 до 70 мс. Также представлены соответствующие кривые CaT из выбранных областей.
D. Расчет коэффициента альтернации CaT для каждой группы (n = 6 сердец в каждой группе). Высокие значения коэффициента альтернации (>20%) учитывались при оценке выраженности альтернации CaT.
E. Типичные кривые AP во время VT, вызванной прогрессивной стимуляцией. Карта активации показывает, что участки возникновения эктопической активности и re-entry совпадают с областями наиболее выраженной альтернации AP.
F. Последовательные фазовые карты во время VT в сердце мыши Pak2cko, демонстрирующие быстрые роторы re-entry, перемещающиеся по эпикарду без потери сопряжения AP и CaT, а также соответствующие кривые AP и CaT. *p < 0,05; **p < 0,01; ***p < 0,001.
Литература: Advanced science, P21-Activated Kinase 2 as a Novel Target for Ventricular Tachyarrhythmias Associated with Cardiac Adrenergic Stress and Hypertrophy
Журнал Cardiovascular Research: Сопряжение деубиквитинирования USP10 и шаперон-опосредованной аутофагии приводит к деградации натриевых каналов сердца и развитию аритмий
Оптическое картирование подтвердило увеличение времени активации и снижение скорости проведения как при синусовом ритме, так и в режиме стимуляции. Эксперименты с программируемой электрической стимуляцией показали высокую частоту индуцированной желудочковой тахикардии (VT) у мышей с гиперэкспрессией USP10, тогда как в контрольной группе VT не индуцировалась.
Кроме того, флекаинид не вызывал VT, а в течение шести месяцев между двумя группами не наблюдалось спонтанной гибели животных или значимых различий в функции сердца. Таким образом, гиперэкспрессия USP10 приводит к блокаде проведения в сердце и индуцирует желудочковую тахикардию у мышей.
A. Схема дизайна исследования.
B и C. Репрезентативные телеметрические записи ЭКГ показали увеличение длительности зубца P, интервала PR и комплекса QRS у мышей с гиперэкспрессией USP10. В каждой группе исследовали по 10 мышей.
D. 48-часовые телеметрические записи ЭКГ выявили спонтанную блокаду проведения и синусовые паузы у мышей с гиперэкспрессией USP10. Использовали по девять мышей в каждой группе.
E и F. Контурные карты результатов оптического картирования активации желудочков у мышей AAV9-USP10: E — синусовый ритм; F — режим стимуляции. Использовали по семь мышей в каждой группе. Данные представлены как среднее ± SE. Для оценки статистической значимости применяли t-критерий Стьюдента: *P < 0,05; **P < 0,01; ns — различия статистически незначимы.
Литература: Cardiovascular research, Coupling of USP10 de-ubiquitination and chaperone-mediated autophagy causes cardiac sodium channel degradation and cardiac arrhythmias
Журнал Theranostics: Холинергический синапс между мозгом и сердцем и кальциевая сигнализация опосредуют фибрилляцию предсердий, вызванную ишемическим инсультом
В исследовании была создана модель фибрилляции предсердий у крыс, индуцированной ишемическим инсультом. С помощью технологии оптического картирования регистрировали потенциалы действия и кальциевые транзиенты в различных экспериментальных группах и оценивали такие электрофизиологические характеристики, как длительность потенциала действия, длительность кальциевого транзиента, неоднородность проведения и пространственно дискордантная альтернация. Результаты показали, что нарушения кальциевого сигнального пути, опосредованного холинергическими рецепторами, являются одним из ключевых патогенетических механизмов SHS.
Кроме того, было установлено, что традиционный китайский антиаритмический препарат Wenxin Granule способен эффективно обращать развитие данного синдрома, что открывает новые возможности для фундаментальных исследований и разработки терапевтических подходов к кардиоцеребральному синдрому.
A. Временная схема операции MCAO, медикаментозного лечения и последующего оптического картирования сердца ex vivo.
B. Репрезентативные записи ЭКГ изолированного сердца при синусовом ритме.
C. Репрезентативные изображения проведения в группах Sham, Model, WK-L, WK-M, WK-H и Met при burst-стимуляции S1S1.
D. AERP/APD каждой группы.
E. Статистические результаты продолжительности AF в каждой группе.
F. Частота предсердной эктопии или фибрилляции для каждого интервала S1.
G. Продолжительность восстановления функции синусового узла в каждой группе при различных частотах стимуляции (100–50 мс). Значения представлены как среднее ± SD (n = 3–5).
Литература: Theranostics, Brain‑to‑heart cholinergic synapse‑calcium signaling mediates ischemic stroke‑induced atrial fibrillation
Журнал Journal of Ethnopharmacology: традиционный китайский препарат YangxinDingji уменьшает аритмии за счет ингибирования натриевых каналов и кальциевых каналов L-типа
С использованием технологии оптического картирования изолированных сердец исследовали влияние капсул Yangxin Dingji на нарушения электрической и кальциевой активности в моделях сердца, стимулированных изопротеренолом (ISO). ISO мог вызывать патологическую электрическую активность и фибрилляцию желудочков в части исследованных сердец с формированием контуров re-entry. Применение препарата предотвращало патологическую электрическую активность и повторный вход возбуждения.
Кроме того, препарат снижал дисперсию APD и показатели неоднородности проведения, восстанавливал нарушенную ISO кальциевую активность и повышал однородность кальциевых сигналов. Без воздействия ISO проведение возбуждения в сердце оставалось упорядоченным, а препарат не оказывал значимого влияния на электрическое проведение, APD или CaT.
A. Схема экспериментальных процедур в различных группах.
B. Оптические кривые AP и карты активации при воздействии ISO. Стрелками показано направление проведения.
C. Типичная карта дисперсии APD и соответствующие суммарные данные по дисперсии APD при воздействии ISO.
D. Типичная карта проведения AP и соответствующие данные по неоднородности проведения AP.
E. Оптические кривые CaT и карты активации при воздействии ISO. Данные представлены как среднее ± SEM; n = 5 сердец.
Литература: Journal of Ethnopharmacology (IF 5.4), Qiu S. et al. (2025). Traditional Chinese Medicine YangxinDingji alleviates arrhythmias through inhibition of sodium and L-type calcium channels. Journal of Ethnopharmacology, 347, 119803.
Журнал Cardiovascular Research: стареющие CD8+ T-клетки как новый фактор риска фибрилляции предсердий
Для дальнейшего изучения потенциальной роли IFN-γ в предрасположенности к фибрилляции предсердий исследователи провели оптическое картирование сердец крыс. Хотя перфузия IFN-γ не приводила к значимым изменениям эффективного рефрактерного периода предсердий (AERP) или длительности потенциала действия (APD), она вызывала снижение скорости проведения.
После перфузии IFN-γ также наблюдались характерные аритмические явления, включая электрическую альтернацию и альтернацию кальциевых транзиентов, а также повышение индуцируемости и увеличение продолжительности фибрилляции предсердий.
A. Схема системы оптического картирования сердца крысы. Сердца перфузировали рекомбинантным крысиным IFN-γ или контрольным раствором.
B. Три измерения AERP в режиме S1-S2 с преждевременными стимулами S2 от 60 до 20 мс (n = 11 в каждой группе).
C. Карты и количественная оценка APD30 и APD80 при стимуляции S1S1 с частотой 6 Гц.
D. Сравнение скорости проведения при S1S1 6 Гц.
E–F. Карты амплитуды и профили нормальных сигналов или альтернации потенциалов действия и кальциевых транзиентов при длине цикла 80 мс.
G. Регистрация потенциалов действия и псевдо-ЭКГ после стимуляции 50 Гц и фазовые карты нормального или роторного сигнала.
H–I. Сравнение частоты и продолжительности AF после стимуляции 50 Гц.
Литература: Cardiovascular Research (IF 13.3), Senescent CD8+ T cells: a novel risk factor in atrial fibrillation
Применение системы электрического картирования для исследования целого сердца ex vivo
Принцип электрического картирования сердца
При размещении гибких микроэлектродных матриц вокруг сердца множество электродов на его поверхности может одновременно регистрировать локальные полевые потенциалы. Например, при выборе восьми участков можно получить восемь независимых сигналов. Поскольку сигналы деполяризации и реполяризации возникают в разных участках в разное время, объединение многоканальных электрофизиологических данных позволяет визуализировать электрическую активность сердца одновременно в пространстве и времени. Такой подход называется картированием (Mapping).
Программное обеспечение для регистрации сигналов — сердце кролика
Система электрического картирования подходит для исследования электрической активности сердца кролика. Она обеспечивает одновременную регистрацию 128-канальных сигналов полевых потенциалов из различных областей сердца.
Одновременно могут регистрироваться:
- давление перфузии;
- систолическое давление;
- электрокардиограмма (ЭКГ);
- изменения монофазного потенциала действия (MAP).
Это обеспечивает комплексное получение множества электрофизиологических параметров.
Исследование сердец различных видов животных
Сердце данио-рерио ex vivo
Сердце крысы ex vivo
Сердце свиньи ex vivo
Сердце акулы ex vivo
Сердце крысы in vivo со стимуляцией блуждающего нерва
При исследованиях сердца крысы in vivo со стимуляцией блуждающего нерва возможно одновременное наблюдение изменений ЭКГ и сигналов полевых потенциалов сердца.
Электрическое картирование сердца свиньи in vivo
|
|
|
Журнал Regenerative Biomaterials: повышение эффективности профилактики послеоперационной фибрилляции предсердий с помощью противовоспалительного биоразлагаемого лекарственного пластыря
В модели стерильного перикардита (SP) у крыс электрическое картирование in vivo выявило значительную неоднородность проведения возбуждения в предсердиях как в группе SP, так и в группе с blank patch.
a. Схема экспериментального дизайна, имитирующего ишемию при трансплантации. Образцы массой 500 мг из левого (LV) или правого (RV) желудочка свиньи либо немедленно замораживали в жидком азоте для получения исходного контрольного образца, либо инкубировали в растворе UW в условиях статического холодового хранения (SCS) в течение 0, 4 или 8 часов с последующим замораживанием в жидком азоте. Метаболические изменения оценивали методом нецелевой метаболомики.
c. Диаграмма анализа главных компонент для групп LV 0 ч, LV 4 ч, LV 8 ч, RV 0 ч, RV 4 ч и RV 8 ч.
d и e. UpSet-диаграммы, отображающие размеры пересечений для сравнений 8 ч vs 4 ч, 4 ч vs 0 ч, 8 ч vs 0 ч и 0 ч vs контроль в LV и RV
f и g. Тепловая карта всех дифференциально экспрессируемых метаболитов (DEM) во временных группах LV и RV для гликолиза, цикла трикарбоновых кислот, жирных кислот и метаболитов аминокислот.
h. Коэффициент корреляции для общего набора метаболитов в группах контроля, LV-0 ч, LV-4 ч и LV-8 ч.
i и j. Анализ обогащения путей KEGG для DEM при сравнении LV 0 ч с контрольной группой и LV 8 ч с LV 0 ч. Красные столбцы обозначают активацию пути, синие — снижение его активности.
Литература: Regenerative Biomaterials, Enhanced prevention on postoperative atrial fibrillation by using anti-inflammatory biodegradable drug patch
Журнал Clinical and Translational Medicine: усиленные мРНК VEGFA и bFGF стволовые клетки, полученные из жировой ткани человека, способствуют стабильной регенерации сосудов и улучшают функцию сердца после инфаркта миокарда
Система электрического картирования использовалась для регистрации изменений электрического проведения в левом желудочке через 15 минут и через 4 недели после инфаркта миокарда (MI).
Для оценки способности к электрической интеграции и эффективности вмешательства в нормальной группе, группе после моделирования инфаркта миокарда и группе терапевтического вмешательства анализировали:
- время проведения (CT);
- скорость проведения (CV);
- индекс неоднородности.
Полученные результаты показывают, что данный новый терапевтический метод обладает потенциалом для улучшения электрического проведения в левом желудочке.
A. Репрезентативные электрофизиологические изображения спонтанного проведения в левом желудочке через 15 минут и 4 недели после MI с лечением и без него. Цветовая шкала от красного до синего отображает общее время одного сердечного сокращения от первого до последнего измерения.
B. Репрезентативные изображения дисперсии проведения в левом желудочке через 15 минут и 4 недели после MI с лечением и без него.
C–E. Количественная оценка времени проведения (C), скорости проведения (D) и дисперсии проведения (E) через 15 минут после моделирования MI.
F–H. Количественная оценка времени проведения (F), скорости проведения (G) и дисперсии проведения (H) через четыре недели после MI с лечением и без него. ns — p > 0,05; *p < 0,05; **p < 0,01; ***p < 0,001.
Литература: Clinical and translational medicine, Enhanced human adipose-derived stem cells with VEGFA and bFGF mRNA promote stable vascular regeneration and improve cardiac function following myocardial infarction
Журнал Biomedicine & Pharmacotherapy: отвар Sanwei Sandalwood уменьшает острое ишемически-реперфузионное повреждение у крыс посредством модуляции электрофизиологических характеристик кардиомиоцитов
Порошок отвара Sanwei Tanxiang снижал частоту сердечных сокращений и скорость проведения у здоровых крыс, значительно увеличивал время реполяризации желудочков и эффективный рефрактерный период, а также умеренно увеличивал время атриовентрикулярной задержки. На основании результатов электрического картирования впоследствии была проведена серия экспериментов методом patch-clamp.
Литература: Biomedicine & pharmacotherapy, Sanwei sandalwood decoction ameliorates acute ischemia-reperfusion injury in rats by modulating myocyte electrophysiological characteristics
Журнал JACC: Clinical Electrophysiology — низкодозовое облучение сердца улучшает электрическую функцию и снижает склонность к желудочковым аритмиям у мышей с неишемической кардиомиопатией
Результаты эпикардиального электрического картирования левого желудочка показали, что по сравнению с мышами с сердечной недостаточностью после ложного вмешательства в группе лечения наблюдались меньшее время активации желудочков и более низкая неоднородность активации.
Эксперименты с электрической стимуляцией левого желудочка показали, что изохроны у мышей с сердечной недостаточностью после ложного вмешательства располагались более плотно, тогда как у получавших лечение мышей ACSL1TG и у контрольных животных без сердечной недостаточности они были распределены более широко.
Изохроны являются графическим отображением скорости проведения: более широкое расстояние между изохронами соответствует более быстрому проведению, тогда как узкие и плотно расположенные изохроны свидетельствуют о более медленном проведении. Хотя различия не достигли статистической значимости, после лечения наблюдалась тенденция к увеличению скорости проведения.
A. Примеры карт эпикардиальной активации при синусовом ритме для пяти последовательных сокращений.
B. Время эпикардиальной активации при синусовом ритме.
C. Неоднородность времени эпикардиальной активации при синусовом ритме.
D. Пример карты эпикардиальной активации при стимуляции для пяти последовательных сокращений.
E. Время эпикардиальной активации при стимуляции.
F. Неоднородность эпикардиальной активации при стимуляции.
G. Скорость эпикардиального проведения.
H. Пример аритмий через шесть недель после лечения.
I. Количество преждевременных желудочковых сокращений (PVC) после введения норэпинефрина.
J. Индекс желудочковой аритмогенности. VA — желудочковая аритмия.
Литература: JACC. Clinical electrophysiology, Low-Dose Cardiac Radiation Improves Electrical Function and Reduces Ventricular Arrhythmogenesis in Mice With Nonischemic Cardiomyopathy
Журнал Nature Biomedical Engineering: инъекционные проводящие сердечные пластыри восстанавливают миокард после инфаркта у крыс и мини-пигов
Электрическое картирование проводили на изолированных сердцах крыс, перфузируемых по Лангендорфу, через четыре недели после имплантации пластырей в область инфаркта. Полученные результаты подтверждают, что проводящие и эластичные сердечные пластыри способствуют электрической интеграции и распространению возбуждения в сердце после инфаркта.
f. Репрезентативные карты эпикардиальной активации на границе между неинфарктным и инфарктным миокардом. Самая ранняя активация обозначена красным, самая поздняя — синим; значения на шкале тепловой карты соответствуют времени активации (мс). IR — область инфаркта.
g. Схема эпикардиального картирования активации. Электрод располагался на границе между неинфарктным и инфарктным миокардом, а точка стимуляции находилась на эпикарде непосредственно под ушком левого предсердия. Темными линиями обозначена граница между неинфарктным и инфарктным миокардом.
h. Продольная и поперечная скорость проведения (CV) в инфарктном миокарде.
Литература: Nature Biomedical Engineering, Injectable and conductive cardiac patches repair infarcted myocardium in rats and minipigs
Журнал Science Bulletin: первоначальная перфузия кристаллоидным кардиоплегическим раствором улучшает сохранность и функцию донорского сердца посредством активации NR4A3 и метаболического репрограммирования
В экспериментах по электрическому картированию сердец крыс, перфузируемых по Лангендорфу, контрольная группа и группа, получавшая кристаллоидный кардиоплегический раствор (CC) в сочетании с раствором University of Wisconsin (UW) в течение восьми часов, демонстрировали сходные изохронные карты и карты дисперсии.
По сравнению с группой, в которой использовали только раствор UW в течение восьми часов, левый желудочек в группе CC+UW характеризовался лучшей электрической проводимостью и более высокой скоростью проведения. Степень дисперсии проведения и время восстановления синусового ритма были сопоставимы с контрольной группой, тогда как в группе UW-8 ч оба показателя значительно увеличивались.
a. Схема экспериментального дизайна для проверки эффекта CC+UW. После статического холодового хранения в сердцах крыс, перфузируемых по Лангендорфу, измеряли внутрижелудочковое давление, электрическое проведение и сердечный ритм.
b. Репрезентативные кривые давления в левом желудочке для контрольной группы, UW-8 ч и CC+UW-8 ч.
c–e. Максимальное конечно-систолическое давление, конечно-диастолическое давление и пульсовое давление в левом желудочке трех групп.
f. Карты дисперсии проведения и изохронные карты LV.
g. Схема расположения электродов для электрического картирования и ЭКГ в сердце крысы.
i–n. Время, скорость и дисперсия проведения в LV и RV.
h. Время восстановления синусового ритма.
o. Репрезентативные ЭКГ трех групп.
p–s. Частота сердечных сокращений, длительность QRS, длительность QT и эффективный рефрактерный период желудочков.
Литература: Science Bulletin, Initial cardioplegic flush with crystalloid cardioplegia improves donor heart preservation and function via NR4A3 upregulation and metabolic reprogramming
Журнал Circulation: моделирование синдрома удлиненного интервала QT с использованием генетически модифицированных мини-пигов
С помощью технологии электрического картирования желудочковую тахикардию индуцировали и регистрировали in vivo. Результаты показали, что при одинаковых условиях стимуляции сердца свиней дикого типа успешно подвергались стимуляции и сразу после ее прекращения возвращались к нормальному синусовому ритму. В отличие от них у генетически модифицированных свиней развивалась тяжелая фибрилляция желудочков. После прекращения стимуляции карты проведения демонстрировали множественные разрывы фронта волны, что указывало на повышенную неоднородность реполяризации желудочков и большую восприимчивость к злокачественным аритмиям.
На левой панели представлены электрокардиограммы, зарегистрированные под анестезией у свиней дикого типа и генетически модифицированных животных во время индукции посредством burst-стимуляции S1S1. У генетически модифицированных свиней развивалась устойчивая фибрилляция желудочков.
На правой панели представлены карты проведения, демонстрирующие характеристики проведения возбуждения в сердце при исходном синусовом ритме до стимуляции, при синусовом ритме у свиней дикого типа после стимуляции и при аритмии у генетически модифицированных свиней после стимуляции.
Литература: Circulation, Modeling Long-QT Syndrome Using Gene-Edited Miniature Pigs
