Attachment, validation, and preliminary deployment of ultrasonic heart rate transmitters on largemouth bass, Micropterus salmoides

Mise en place, validation et première mise en œuvre d’émetteurs cardiaques ultrasoniques chez l’achigan à grande bouche

¹ Department of Natural Resources and Environmental Sciences, University of Illinois and Center for Aquatic Ecology, Illinois Natural History Survey, 607 E. Peabody Dr., Champaign, Illinois, 61820, USA
² School of Marine Biology and Aquaculture, James Cook University, Townsville, 4811, Australia
³ Department of Biology, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, N2L 3G1, Canada

Received: 16 January 2002
Accepted: 14 March 2002

Abstract

Although there are numerous published accounts of studies utilizing heart rate (fH) transmitters in fish, few of these studies provide sufficient detail to aid other researchers in deploying these devices. Here, we detail the attachment, validation, and preliminary deployment of a commercially available ultrasonic fH transmitter. We used largemouth bass, Micropterus salmoides, for this study because they principally modulate cardiac output using fH, making them logical candidates for this technology. Using an external harness that balanced the battery on one side of the dorsum, and the transmitter on the other, we attached the device to 13 fish. Electrodes were positioned ventral-laterally to the pericardial cavity. Doppler flow probes were used to validate that the transmitter was detecting and emitting a signal when triggered by the depolarization of the ventricle (QRS wave), as indicated by peaks in blood flow. We then deployed the fH transmitters for periods of up to 32 days, generating one of the most complete series of fH data available. We present preliminary data illustrating the information available from fH transmitters at different temporal resolutions (real time vs. hourly means), including relationship of fH to temperature, behavioral correlates of fH, and diel patterns of fH.

Résumé

Micropterus salmoides. Bien que de nombreuses études rapportent l'utilisation d’émetteurs permettant la télémesure de la fréquence cardiaque (fC) chez les poissons, peu d'études donnent suffisamment de détails pour permettre une mise en œuvre rapide de cette technique. Nous détaillons ici une méthode de marquage, une procédure de validation, et la mise en œuvre d'un émetteur ultrasonique fC disponible dans le commerce. Pour cette étude, nous avons utilisé Micropterus salmoides, en raison de la capacité de cette espèce à moduler son débit cardiaque via la régulation du rythme de ces battements cardiaques (fC). Treize individus ont été équipés d’un harnais dorsal, la batterie et l’émetteur étant placés de part et d’autre de la nageoire dorsale. Les électrodes sont placées ventro-latéralement à proximité de la cavité péricardique. L'utilisation de sondes à effet Doppler a permis de vérifier que l’émission ultrasonore de l’émetteur correspondait à la contraction ventriculaire (onde QRS). La fréquence cardiaque des animaux appareillés a été enregistrée durant des périodes allant jusqu’à 32 jours, générant ainsi lune des séries temporelles les plus complètes actuellement disponibles. Nous présentons ici ces données préliminaires qui illustrent les informations obtenues, à différentes résolutions temporelles (en temps réel, moyennes horaires), ainsi que les relations entre fC et la température, le comportement et ou le cycle journalier d’activité.