מערכת העבודה לב מבודדת למודלים בבעלי חיים גדולים

המטרה הכוללת של הליך זה היא למדוד את תפקוד הלב של בעלי חיים גדולים במעגל ex vivo. זה מושג על ידי הרכבה ראשונה של מנגנון הלב העובד. בשלב השני, הדם נשטף, מורכב מחדש עם מי מלח רגילים, והאלקטרוליטים מותאמים בשלב האחרון.

הלב מחובר ומשכפל פרמטרים המודינמיים in vivo. בסופו של דבר, ניתן להשתמש בצנתר מוליכות המוחדר לחדר כדי לקבל מדידות כמותיות של תפקוד החדר. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו שימוש במודלים של בעלי חיים קטנים, הוא שהיא מייצרת נתונים רלוונטיים מבחינה קלינית תוך הימנעות מבלבול אימונולוגי הנראה בהשתלת בעלי חיים גדולים.

כדי לבנות את מנגנון הלנגור התחל בחיבור מאגר הלב למאגר הדם עם צינורות של שלוש שמיניות אינץ', וודא שהצינור עובר דרך משאבת גלילה. לאחר מכן, חבר את מאגר הדם למחמצן המחמם עם צינורות נוספים של שלוש שמיניות אינץ', ולאחר מכן חבר את מחמצן החימום למחבר Y. חבר זרוע אחת של מחבר ה-Y למשאבה הצנטריפוגלית.

לאחר מכן חבר את המשאבה הצנטריפוגלית למחבר Y שני כדי ליצור מלכודת בועות ואמצעי להכנסת מתמר הלחץ. חבר חתיכה של שלוש שמיניות אינץ' צינורות כדי להדק שסתום המוסטזיס לזרוע הפונה כלפי מעלה. לאחר מכן חבר חתיכה של שלוש שמיניות אינץ' לזרוע כלפי מטה וחבר את הזרוע השנייה של מחבר ה-Y לזרימה של תא הטעינה מראש.

הקפדה על כך שצינור זה עובר דרך משאבת הגלילה השנייה. חבר תחילה את קו הטעינה המוקדמת לחלק היציאה של תא הטעינה מראש. זה יתחבר בסופו של דבר לאטריום השמאלי.

חבר את הצינורות העודפים של שלושת שמיניות אינץ' ליציאת תא זה, ולאחר מכן חבר את מיכל החמצן ומנגנון החימום לחמצן החימום. לבסוף, clamp את הקו העובר ממחבר Y לתא הטעינה מראש, מכיוון שקו זה לא ישמש עד שהלב יוכנס למצב עבודה. כעת, הפעל את מנגנון חימום מיכל החמצן, משאבת הגלילה, חיבור שני המאגרים והמשאבה הצנטריפוגלית, שטוף את הדם לפי הוראות היצרן.

לאחר מכן, הרכיבו מחדש את כדוריות הדם האדומות השטופות עם מי מלח רגילים לריכוז ההמטוקריט הרצוי. מוסיפים את הדם המדולל למנגנון הלנגור ובודקים את ההמטוקריט. כוונן את המהירויות של שתי המשאבות כדי להתחיל בזרימת הדם דרך המערכת, למעט תא הטעינה המוקדמת.

בדוק את ה-pH והאלקטרוליטים של תערובת הדם והתאם עד לפיזיולוגיה עבור המינים המשמשים למניעת זרימת סידן מזיקה בעת עירוי מחדש. שמור על רמת הסידן במנגנון הרפה בתחילה על 0.3 עד 0.5 מילימול לליטר. לאחר כיול מנגנון הרפיון, הסר במהירות לב נח כראוי ממיכל האחסון.

שופכים כל תמיסת אחסון מהחדרים. כתם את הטישו יבש ושקול אותו. לאחר מכן החזירו את הלב למיכל האחסון וכוונו אותו כך שאבי העורקים פונה כלפי מעלה כדי לסייע בשמירה על טמפרטורת שריר הלב הקרה.

לאחר מכן, הכנס צינורית בגודל 38 אינץ' לאבי העורקים ואבטח אותה עם עניבת רוכסן. הפחיתו את המשאבה הצנטריפוגלית לטפטוף איטי וטפטפו את הדם לתוך אבי העורקים עד שהוא מתמלא ומעשה לחלוטין כאשר אבי העורקים מלא בדם. חבר בזהירות את צינורית אבי העורקים לצינור אבי העורקים ב-L endorf תוך ציון זמן ההצמדה.

לאחר מכן הכנס את מתמר הלחץ המכויל דרך שסתום ההמוסטזיס לתוך אבי העורקים המקורי. התחל את מדידות הלחץ והתאם את מהירות המשאבה הצנטריפוגלית עד להשגת לחץ הזלוף הרצוי. עקוב מקרוב אחר לחץ אבי העורקים, במיוחד במהלך רפרפוזיה ראשונית והעלה בהדרגה את הטמפרטורה ביחידת החימום עד שהטמפרטורה התוך-שריר הלב מגיעה ל-37 מעלות צלזיוס.

השג דגימת בסיס כפול אפס ממאגר הדם הוורידי כדי למדוד את אלקטרוליטים pH ומדידות ביוכימיות אחרות. לאחר מכן הכנס בדיקת טמפרטורה למחיצה ופקח על טמפרטורת שריר הלב. לקחת דגימות דם כל 15 דקות, להתאים את הפרמטרים הפיזיולוגיים לפי הצורך לניסוי, ולהוסיף כמילימול אחד של סידן לתמיסת הדם כל חמש דקות.

הקפדה על כך שהסידן היוני גדול מ-0.8 מילימול לליטר לפני תחילת מצב העבודה. לאחר הכנסת הלב למצב עבודה, השתמש בתפר פוליפרופילן שלוש אפס כדי למקם תפר חוט ארנק בקודקוד החדר השמאלי. לאחר מכן משתמש במחט 16 כדי לבצע חתך דקירה בתוך חוט הארנק.

הכנס את קטטר מוליכות נפח הלחץ לתוך החתך האפיקלי. בדוק את פלט הנתונים כדי לקבוע כמה מקטעי נפח פעילים. אם כל המקטעים אינם פעילים, כוונן את מיקום הצנתר עד שהם יהיו קלים פיתול קל של הצנתר עשוי להיות נחוץ כדי לייעל את מורפולוגיה הלולאה.

לאחר מכן, באמצעות קטטר מכויל כהלכה, השג לפחות 30 שניות של נתוני נפח לחץ בסיסיים כדי לקבוע את המדידות התלויות בנפח של תפקוד הלב. לאחר קבלת לולאות מספיקות, השתמש בצינור clamp כדי לחסום לאט את צינור הטעינה מראש. לולאות נפח הלחץ צריכות להתחיל להיות קטנות יותר ולזוז למטה ושמאלה.

זה נקרא ההליכה למטה. לאחר השגת 10 עד 15 שניות של נתוני הליכה, שחרר את מהדק הצינור כדי לאפשר לעומס המוקדם להיכנס מחדש לאטריום השמאלי ולקבל את המדידות הבלתי תלויות בנפח של תפקוד הלב. לבסוף, לחץ על כפתור העצירה כדי לעצור את איסוף הנתונים כדי לקבל מדידות שכפול.

לאחר חמש דקות, חזור על ההליך. החל משלב החסימה, שינויים בהתנגדות הכלילית עלולים לגרום לתנודות בלחץ הזילוף. שינויים אלה יכולים להיות מינוריים והדרגתיים לתקן את עצמם לאורך זמן.

עם זאת, במקרים מסוימים, וריאציות אלו יכולות להיות פתאומיות ולדרוש התאמת הזרימה דרך המשאבה הצנטריפוגלית כדי לשמור על לחץ הזלוף הרצוי. בניסוי זה, עם ההחדרה הראשונית של קטטר נפח הלחץ ללב חזירי שאוחסן בארבע מעלות צלזיוס למשך שעתיים, הלולאות היו באיכות ירודה עם אזורים מרובים של הצלבה וללא רכיבי מחזור לב שניתן להבחין בהם. עם זאת, עם מניפולציה מינימלית של הצנתר בתוך החדר, מורפולוגיה הלולאה השתפרה באופן דרמטי, ואפשרה להשיג מדידות למרות אופטימיזציה של מיקום הצנתר.

הלולאות הנרכשות במעגל ex vivo עשויות להיות בעלות מורפולוגיה שונה מזו שיש ללולאות in vivo ככל הנראה לכיוון השונה של הלב במעגל בהשוואה לחיה שוכבת, כמו גם להיעדר החיבורים האנטומיים הנמצאים בתוך בעל חיים חי. יתר על כן, השימוש בחוטי קוצב כדי לסייע בוויסות קצב הלב מכניס זרם חשמלי חיצוני המוביל לעלייה הנראית בחלק הימני התחתון של לולאות ex vivo. עם זאת, כל עוד לולאות אלו עדיין כוללות את מרכיבי מחזור הלב, הן עדיין יכולות להניב נתונים הניתנים לפרשנות.

בצע הליך זה. ניתן לבצע שיטות אחרות כמו אלקטרוקרדיוגרפיה ואקו לב כדי לבחון תכונות פיזיקליות אחרות של הלב, כולל הולכה.