Physiologie cardiovasculaireexpérimentale ex vivo et in vivo
---Cardiopathies métaboliquesInsuffisance cardiaque post-
infarctus
PRETA-TIMCEquipe Cœur & Nutrition
UMR5525 - IFRT130
- Perfusion à pression ou débit constant- Rythme spontané ou imposé- Etudes pharmacologiques- Ischémie globale ou régionale, totale ou partielle- Reperfusion post-ischémique- Suivi fonctionnel:
- ballonnet intraventriculaire- ECG
Modèles ex vivo I.Cœur isolé perfusé
Emplacement de la ligature
NecroseBallonnet
Intraventriculaire
Capteur de pression
Modèles ex vivo I.Cœur isolé perfusé
- Perfusion à pression ou débit constant- Rythme spontané ou imposé- Etudes pharmacologiques- Ischémie globale ou régionale, totale ou partielle- Reperfusion post-ischémique- Suivi fonctionnel:
- ballonnet intraventriculaire- ECG
Acquisition PowerLab 2/20Chart 5
Modèles ex vivo I.Cœur isolé perfusé
Groupe Controle Groupe traité
Ex: Mesure de la taille de l’infarctuspar coloration histoenzymologique (TTC)
Infa
rctu
s (
% z
on
e à
ris
qu
e)
Controle Traité
Scan des coupesAnalyse planimétrique (Image J)
Zone infarcie(blanc)
Anneau
Tampon thermostaté et
oxygéné
Capteur de tension
Aorte Thoraxique
Anneaux (2mm)
Modèles ex vivo II.Préparations vasculaires
Powerlab 4/20(Chart)
- Etudes pharmacologiques- Evaluation de la dysfonction endothéliale
Banc à anneaux RadnotiSystème 4 cuves couplé à un Powerlab 4/20 (Chart 5)
Modèles ex vivo II.Préparations vasculaires
I-Modèles nutritionnels (rats)- Contrôle de l’apport alimentaire en oligoéléments (Se)- Contrôle de l’apport en flavonoïdes (FLORA)- Insulinorésistance : Fructose (33 ou 66%)- Insulinorésistance + dyslipidémie : RD1- Dyslipidémie sévère : P407- HTA (+ insulinorésistance) : rats Dahl / salt
FLORA = programme EuropéenCollaborations avec la société Physiogenex (Toulouse)
Modèles in vivo
Ex: Contrôle de l’apport en flavonoïdes (FLORA)
II-Modèles chirurgicauxIschémie régionale permanente/temporaire cardiaque- Etude du phénomène d’ischémie- Etude du syndrome de reperfusion- Etude de l’insuffisance cardiaque post-infarctus
Cathétérisme artériel ou veineux (+/- tunnelisation)- Infusions/prélèvements- Mesures de pression
Cathétérisme intraventriculaire gauche- Cathéter de PTFE- Microsonde Millar
Modèles in vivo
De l’ischémie myocardique àl’insuffisance cardiaque post-infarctus
Phaseaiguë
Phasecompensée
Insuffisance cardiaque
1-2 jours1-2 semaines Mois - années Mois - années
100%
0%
Fonction d’éjection
0
Remodelage cardiaque
Limite de compensationpar la dilatation (Starling)
PhasePrécoce
0 J8 S8H24 S11
Modèle animal : Infarctus reperfusé chez le rat
Ischémie
Ischémie régionale temporaireAnimaux: Rats males Wistar (280-300g p.c.)Induction et analgésie: Kétamine/XylazineAnesthésie: Isoflurane
Ischémie régionale temporaireIntubation trachéale
Protocole chirurgical
Ventilation: Isoflurane (0,5%), O2 (20%), air (79,5%)Ischémie myocardique: ligature temporaire (60 min) de l’artère coronaire gauche
Investigations fonctionnelles
I-Mesures invasives (sous anesthésie préterminale)
-Pression artérielle-Pression intraventriculaire gauche-ECG (D2)
Les mesures sont réalisées à l’état basal et au cours d’une surcharge de volume par infusion iv (fémorale) de Ringer lactate (37°C) pendant 1 min (17mL/min/kg)
Acquisition sur PowerLab 4/20Chart 5
II-Mesures non-invasives (sous anesthésie fixe)
- Fonction et géométrie cardiaques par échocardiographie
- Mode 2D- Mode TM
- Fonction diastolique- Doppler pulsé (4 ou 5
cavités)
Sonde 13,5 MHz
Investigations fonctionnelles
Sonos 5500
Echocardiographie Mode 2D
Variations de brillance à un instant donné
Echocardiographie 2D
Coupe petit axe
Contrôle non ischémique
Coupe histologique colorée
au Rouge Sirius
VGVD
VGVD
Coupe histologique colorée
au Rouge Sirius
Infarctus: 4 semaines post-opératoire
Echocardiographie 2D
Coupe petit axe
VGVD
VGVD
Variations de la position et de la brillance des échos en fonction du temps
Echocardiographie Mode TM
Paroi Ant
Cavité VG
Time
J0 S11
(Philips probe 12.5MHz)
EDDESD EDDESD
EDD= End diastolic diameterESD= End systolic diameter
LVFS= Left ventricular fractional shortening
LVFS = 100 x (EDD - ESD) / EDD
Echocardiographie TM
Coupes histologiques colorées au Rouge Sirius
PAnt
PPost
PAnt
PPost
Cavité
Cavité
Paroi Post
Evolution de la fraction de raccourcissement du ventricule gauche
après infarctus expérimental
Semaines
01 3 4 5 6 7
LVFS
(%
)
Isch
ém
ie
10
20
30
40
50
2 9 10 118
Echo-Doppler 5 cavités
Vue apicale 5 cavités
Flux OG-VG
Flux VG-Aorte
VG
OGOD
VD
Ao
Etude de la fonction diastolique en Doppler
Onde E Onde A Onde EOnde A
Animal ContrôleAnimal pathologique
(insulino-résistance + dyslipidémie)
A << E Fonction diastolique « normale »
A ~ E Dysfonction
diastolique
Compliance passive du VG- Euthanasie KCl (arrêt en diastole)
- Cœur isolé- Canule ventriculaire gauche- Perfusion de NaCl 0,9% (0,68mL/min) jusqu’à 30mmHg- Mesure de la pression intracavitaire par une sonde Statham connectée à un PowerLab 2/20 (Chart 5)
Investigations post-mortem
0
10
20
30
40
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8Left ventricular volume (ml)
Left
ven
tric
ula
r p
ressu
re (
mm
Hg
)
J7 Contrôle
Infarctus S11
Courbes pression/volume et constantes de rigidité
K1: de 0 à 2,5mmHgK2: de 2,5 à 10mmHgK3: de 15 à 30mmHg