Langendorff изолированных сердца перфузии аппарат и модель работы сердца привели к некоторым из самых фундаментальных открытий в физиологии сердца, патологии и фармакологии. Универсальность этой модели позволяет использовать его с различными видами при различных нормальных и патологических состояний, 1-18. Тем не менее, изолированы модель сердца обычно не используется для крупных млекопитающих, особенно человеческие сердца, отчасти из-за возросшей сложности как конструкции устройства и сбора данных. Таким образом, протокол, представленные здесь демонстрирует попытку улучшить эти сложности, что приводит к относительно воспроизводимых посредством изучения изолированных свиные сердца.
Важнейшим компонентом нашей установки является замена артериальная соблюдения / постнагрузки камере с центробежным насосом. Этот обмен позволяет усилить контроль над коронарной перфузионного давления и постнагрузки в Лангендорфа и режимов работы сердца, respectiVely, позволяет этот набор, чтобы быть легко адаптирована к сердцам различных размеров и видов. Например, в этой конструкции, свиные сердца реперфузии при 40-45 мм рт.ст., в то время как человека реперфузии сердца на 60-65 мм рт. Это изменение давления достигается просто путем корректировки параметров центробежного насоса; Ни один из компонентов системы не должна быть физически регулировать. Кроме того, помещая датчик давления в корне аорты контролировать коренных давления позволяет легкий переход между постоянным потоком и постоянным давлением в режиме Лангендорфа. Хотя это изменение снимает классическую камеру соблюдения, центробежный насос, позволяя двунаправленный поток происходит на основании градиента давления, может служить в качестве камеры соответствия. С систолы и выброшенного ударного объема, ретроградный кровоток в насосе служит для уменьшения давления постнагрузки, тиражирование аорты эластичность.
Открытая конструкция этого аппарата также важно. После сердце висит в открытом аREA, вместо полузамкнутом камере или воронку, позволяет легче аппаратуры для измерений давления объема. Открытая конструкция позволяет использование transapical разрез для LV катетера, избегая подхода трансвальвулярный. Подход трансвальвулярный более технически сложно, и обычно требует рентгеноскопии для правильного размещения. Кроме того, этот подход может также индуцировать клапанной недостаточности. При использовании transapical подход, мы безопасно и легко разместить катетер в левом желудочке, устраняя дополнительные расходы и неудобства рентгеноскопии. Открытая конструкция также обеспечивает легкий доступ для эхокардиографии и стоков коллекции, дальнейшего расширения функциональных и биохимических параметров, которые могут быть оценены в то время как в этой системе.
Открытая конструкция, а облегчения сбора данных, делает регулирование инфаркт температура сложнее. Поддержание физиологической температуры является одним из известных проблем с Лангендорфаили работают системы сердца 1,3,11,13. Система Лангендорфу обычно содержит тепловую камеру, которая помогает поддерживать надлежащую температуру, но эта камера также делает вставка желудочка давление-объем катетера более трудным. Чтобы решить эту уступает терморегуляцию открытой конструкции, оксигенатора / теплообменник был помещен после водохранилища. Минимальное пространство между теплообменником и аорты канюлю снижает потери тепла, а также датчик температуры инфаркт обеспечивает нормотермию. Использование рубашкой трубопровода или внешних источников тепла также могут быть использованы, чтобы помочь с контролем температуры.
Другим уникальным элементом этого протокола промывки аутологичной крови свиньи изучаемого и воссоздания его нормального физиологического раствора. Хотя, использование либо в целых perfusates крови или эритроцитов дополненными кристаллоидными буферов не редкость, это делает настоящее вопросами. Бывший обычно требует донорской животное, которое добавляет SUBSTАНТИАЛ издержки эксперимента, в то время как последний может иметь проблемы иммуногенности, так как обычно происходит от бычьего 1,11-13 крови. По мытья собственную кровь оригинального свиньи, протокол требует только одного животного и вопросы иммуногенность абляции. Кроме того, процесс промывки удаляет большую часть электролитов, то есть они могут быть легко манипулировать в экспериментальных параметров. Наконец, используя блок сохранения крови удаляет большинство белков в крови, которое является как преимуществом и недостатком этого способа. Преимуществом является то, что любой коагуляция и иммунологические / инфекционные белки удаляются, уменьшая вероятность образования сгустков или загрязнения. Недостатком является то, что эта смесь имеет низкую онкотического давления, которое может вести к отеку миокарда и, возможно, потери функции сердца с течением времени. Эта проблема может быть решена, однако, за счет добавления альбумин или другой коллоида.
Обеспечение того, чтобы правильно подобранногоIMAL и катетер были выбраны также важно, как с помощью соответствующего работающем сердце аппарат. В идеале, катетер будет размещена со всеми электродами зондирования внутри желудочка пространстве, с двумя электродами возбуждения (т.е. наиболее проксимальные электроды) за пределами желудочка пространстве. Если полость желудочков животного слишком мал, или расстояние между электродами слишком велико, то все сегменты не будут соответствовать в пространстве ЛЖ. В то время как расположение электродов возбуждения может быть скорректирована, небольшой полости ЛЖ может также вызвать катетер согнуть или кривой, что делает сбор данных трудно. Таким образом, для функционального анализа больших сердец животных, размер животных не менее 60 кг рекомендуется. С животного такого размера, расстояние между электродами 7 мм, как правило, обеспечивает полную вставки катетера.
В заключение, эта рукопись описывает изолированную систему работающем сердце, что упрощает регулирование давления перфузии, колонка данныхлекция, и общий дизайн, делая контроль температуры лишь немного сложнее. Эти изменения в изолированной работающем сердце мы надеемся, позволит за более широкого использования с большими сердцами млекопитающих, включая человека, углубления нашего понимания сердечной патологии и позволяет более клинически соответствующие варианты лечения, которые будут обнаружены.