Druck-Volumen im Ventrikel

Linksventrikuläre Druck-Volumen-Schleifen werden weit verbreitet zur Bewertung der Hämodynamik bei Okklusionsstudien zur Entwicklung von Herzhypertrophie- und Herzfehlermodellen eingesetzt. Effekte spezifischer Genmanipulationen können dabei ebenso bewertet werden wie pharmakologische und toxikologische Mechanismen. Druck und Volumen werden mit einem einzigen Katheter gemessen, der direkt in den linken Ventrikel eingeführt wird. Druck-Volumen-Schleifen werden dann für die Ableitung von Herzleistung, Auswurfanteil, Schlagarbeit, Schlagvolumen, endsystolisches Druck-Volumen-Verhältnis (ESPVR) und enddiastolisches Druck-Volumen-Verhältnis (ESDPVR) verwendet, die zusammen mit vielen anderen Parametern der Bestimmung der hämodynamischen Funktion dienen. Ein Beispiel einer linksventrikulären Druck-Volumen-Schleife wird hier gezeigt:

Methode:

Ventrikuläre Druck-Volumen-Messungen
ADInstruments und Millar Instruments stellen Forschern mit den Druck-Volumen-Kathetern das weltweit erste System zur gleichzeitigen Messung von Drücken und Volumina in Herzkammern von kleinen und großen Tieren bereit. Das System ist speziell darauf ausgerichtet, die Herzleistung in Tieren, angefangen von der Maus bis zum Schaf, von Herzschlag zu Herzschlag zu überwachen. Zur gleichzeitigen Messung von Druck und Volumen im linken Ventrikel wird ein einzelner Katheter mit einem hoch genauen Drucksensor sowie Leitfähigkeitselektroden eingesetzt. Solch ein PV-Katheter wird über das MPVS Ultra Druck-Volumen Gerät mit dem PowerLab Datenerfassungssystem verbunden. Die Druck-Volumen-Katheter können entweder bei geschlossenem Thorax über die A. carotis in den linken Ventrikel geführt werden oder aber bei geöffnetem Thorax durch die Herzspitze (Apex cordis) gestoßen werden. Die Widerstand/Leitfähigkeitsmethode basiert auf dem Ohmschen Gesetz (V=IR), wobei V gleich dem Spannungspotential zwischen den Ableitelektroden ist. I ist gleich dem konstanten Erregungsstrom, der von einer Elektrode des PV-Katheters erzeugt wird. R ist der Widerstand des Blutes im linken Ventrikel. Die andere Elektrode des PV-Katheters misst den Spannungsabfall. Da die Leitfähigkeit gleich dem reziproken Widerstand ist, können wir folgendes Verhältnis zwischen Volumen und Leitfähigkeit herstellen.

Vp = IR

C =1/R, ∴ R=1/C
Vp =1/C, ∴ C =1/Vp

C = Volumen = 1/Vp

Das Volumen im linken Ventrikel vergrößert sich während der Diastole. Deshalb ist der Widerstand des Blutspeichers niedrig und die Leitfähigkeit hoch. Der Spannungsabfall zwischen der Erregungs- und der Ableitelektrode ist während der Diastole daher niedrig. Während der Systole verringert sich das Volumen im linken Ventrikel. Deshalb ist der Widerstand hoch und die Leitfähigkeit des Blutvolumens niedrig. Der Spannungsabfall über die Ableitelektroden ist während der Systole hoch.

Druckkalibrierung
Das MLA1052 Manometer wird zum Kalibrieren konventioneller flüssigkeitsgefüllter Druckkatheter und Millar Mikro-Tip Druckkathetern benutzt. Weitere Informationen zur Kalibrierung von Druck-Sonden finden Sie im Methodenblatt Pressure Transducer Calibration (64 KB).

Einstellungen für die Datenaufzeichnung
Informationen über empfohlene Abtastraten und Filtereinstellungen für Druck-Volumen Aufzeichnungen finden Sie im Methodenblatt Signal Filtering (199 KB).

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