JoVE Encyclopedia of Experiments
ביולוגיה
0 צפיות • 5:30 דק' • July 8th, 2025
מערכת זלוף ריאות ex vivo מאפשרת שחזור זרימת הדם והאוורור בריאות מבודדות של בני אדם ובעלי חיים כדי להעריך את תפקודן. התחל עם ריאות ארנב מבודדות עם לב מחובר על גזה סטרילית. הכנס צינורית קנה הנשימה ואוורר את הריאות באמצעות לחץ חיובי לפעילות ריאות רציפה.
חותכים את חדרי הלב ומכניסים צינוריות לעורק הריאה ולאטריום השמאלי. אבטח את הצינורית עם הרקמות השכנות כדי למנוע נפיחות במהלך הזלוף. הזריק מי מלח איזוטוני דרך צינורית העורקים כדי לשטוף את שאריות הדם. הרכיבו את הריאות המבודדות לתא ריאות על ידי הצמדת צינורית קנה הנשימה למערכת האוורור ואת צינורית העורקים למערכת הזלוף. שתי המערכות מחוברות למערכת איסוף נתונים המודדת פרמטרים פיזיולוגיים שונים.
כעת, העבר את האוורור מלחץ חיובי לשלילי כדי להבטיח חמצון וזלוף אופטימליים בריאות. לאחר מכן, יש לחלחל לאט את הריאות עם פרפוזה מלאכותית ולעלות בהדרגה לקצב זרימה מקסימלי. שנה את הלחץ העורקי והוורידי כדי להשיג אוורור אזור שלוש, מצב פיזיולוגי שבו הלחץ העורקי והוורידי גבוהים מהלחץ המכתשית, מה שגורם לפתיחת כלי ריאה מקסימליים. זה מאפשר חלוקה נכונה של פרפוזאט לנימים הריאתיים.
אסוף נתונים בזמן אמת עבור הפרמטרים הרצויים להערכת תפקוד הריאות.
הרם את הריאות המבודדות מבית החזה, והניח בזהירות את הריאות מעל גזה סטרילית על צלחת פטרי. כדי למנוע אטלקטזיס, אווררו את הריאות באמצעות אוורור בלחץ חיובי, עם לחץ נשיפה חיובי שנקבע על 2 סנטימטרים של עמוד מים. חותכים את החדרים מהלב בגובה החריץ האטריו-חדרי.
לאחר פתיחת שני החדרים, הכניסו את צינורית עורק הריאה דרך עורק הריאה הימני, ואת צינורית האטריום השמאלית דרך המסתם המיטרלי, לאטריום השמאלי. תקן את הצינורית עם תפר משי 4-0, כולל הרקמות הסובבות בקשרים של עורק הריאה והפרוזדור השמאלי, כדי למנוע נפיחות מבנית. הזרקו 250 מיליליטר של תמיסה איזוטונית מלוחה דרך צינורית העורקים כדי לשטוף את הדם שנותר ממיטת כלי הדם.
להגדרת הזילוף, הנח את הריאות המבודדות בזהירות לתוך תא הריאות. חבר את קנה הנשימה למתמר שעל מכסה החדר, וחבר את הכלים הקנולטים למערכת הזלוף. לאחר מכן, סגור ואבטח את החדר עם המנעול הסיבובי. לאחר מכן, חבר את מכסה התא והחלף מעל תא העצירה כדי לעבור מאוורור בלחץ חיובי לשלילי. לחלחל את הריאות עם 200 מיליליטר של פרפוזה מלאכותית ללא דם, החל מהזרימה ב-3 מ"ל/דקה/ק"ג.
לאחר מכן, לאט, הגבירו את הזרימה במשך 5 דקות ל-5 מ"ל/דקה/ק"ג, ובמשך 5 הדקות הבאות, אפשרו לזרימה להגיע ל-8 מ"ל/דקה/ק"ג, ואחריה שטף מקסימלי של 10 מ"ל/דקה/ק"ג למשך 5 דקות. אווררו את הריאות באוויר לח בתדר של 30 פעימות לדקה, נפח גאות של 10 מ"ל/ק"ג ולחץ נשיפה של 2 סנטימטרים של עמוד מים.
כדי להשיג תנאי אזור שלוש, המתן 10 עד 15 דקות כדי להשיג שיווי משקל המאופיין במצב איזוגרבימטרי, מה שמבטיח שהלחץ הוורידי יציב לאורך כל הרישום. ודא שמשקל הריאה נשאר קבוע והלחצים העורקיים והפרוזדורים השמאליים יציבים כדי להשיג תנאי אזור שלוש לפתיחת מספר מקסימלי של כלי דם ריאתיים ושמירה על תכולת המיטה המיקרו-וסקולרית במהלך הניסוי.
עבור הבקרה האלקטרונית ועיבוד האותות, ודא שזרימת הנשימה, שינויי המשקל, הלחץ המיקרו-וסקולרי, נפח הגאות, התנגדות כלי הדם, בין היתר נרשמים ביחידת אלקטרוניקה מרכזית מרובה, המשלבת אותות המגיעים מהמתמרים ומציגה אותם במערכת ההערכה.