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建立孤立的Langendorff心脏制剂的最佳实践

孤立Langendorff心一直是一个多世纪的心血管研究的基石。其长期的科学相关部分是部分原因是它允许在混淆激素和神经系统影响之外研究实验条件。此外,孤立的灌注心脏用作桥梁体内在体外在心脏生理学和药理学上有许多应用的研究。

Melanie White博士,Sydeny的Universtiy

研究员,Melanie White博士悉尼的大学,定期在她的研究中申请Langendorff技术;研究心脏在面对心肌缺血等重大生理挑战时如何表现。

我们在使用Langendorff技术方面时,我们将Melanie Ser询问她的专业知识。在这里,Melanie将讨论在切除,插管和灌注心脏时的最佳实践和关键考虑因素,以及用于定义排除标准和监控功能输出的方便提示。

(警告 - 视频包含大鼠模型的解剖素材)

相关:12 Langendorff技术专家提示>>

重要的注意事项

供体动物

在设计Langendorf实验时,一个重要的考虑是你将使用什么物种作为供体。由于其经济可行性,大多数研究都是使用小型啮齿动物模型(主要是小鼠和大鼠)进行的。

更大的啮齿动物和小的哺乳动物,如豚鼠和兔子也是一个受欢迎的选择,因为它们的脉管系统比老鼠或大鼠大得多,使插管步骤更容易。然而,请记住,大型动物通常更昂贵的住房和有不同的处理要求。

动物的性别和年龄也会影响你的实验,这取决于你问的问题。例如,女性可能有更小的梗死区域,这可能是一个问题,如果你使用的是缺血-再灌注模型。

麻醉的选择

选择适当的麻醉剂很重要。使用的两个主要麻醉组是吸入剂和注射剂,后者通过腹膜内或静脉输出方式给药。

通常,我们使用巴比妥酸盐(例如戊巴比妥),在该领域相当常见。但是,重要的是要注意巴布妥酸盐的治疗范围狭窄,以施加足够深的镇静,但避免心肺抑制。我们还应用肝素(抗凝血剂)以减少血液供应的凝血。这可以在镇静期间用麻醉递送,或者可以单独应用。

心脏切除

在对动物进行任何手术之前,一定要确保麻醉深度足够深。你可以通过检查动物脚垫上的听觉反应和疼痛反射来做到这一点。

为了删除心脏,您需要进行胸廓切开术以暴露心脏和伟大的船只。在切除程序期间,将顶部的主动脉描述在根本之上,但在主动脉弓下方的过程中很重要。这将为您提供足够量的主动脉来灌注主动脉鼻窦反过来,左右冠状动脉循环。

一旦切除,心脏立即被浸没在寒冷的心脏病溶液中,以限制在切除期间发生的缺氧期的影响。我们试图将我们的时间从膜片的开口最小化到悬挂的心脏到大约90秒,但在一个伸展时,我们会去120秒钟。

插管

到目前为止,心脏插管是手术中最具挑战性的一步,最终取决于动物的大小。一般来说,动物的体型越大,就越容易进行主动脉插管。一旦心脏牢固地结扎在导管上(但至少要缝合两次或两次以上),您可以逐渐将大约2ml / min的流量从大鼠模型中提高到13至15mL / min,允许灌注开始。在这里查看兰多夫灌注类型的信息。

这时,你就可以从心脏切除任何多余的组织了。这将有助于避免不必要的力量,将心脏拖下主动脉,并产生额外的压力。

Langendorff插管的心

现在你可以把一个气球插入左心室,这样你就可以监测心脏的收缩压和舒张压。我们通常使用10 - 15mmhg的气囊,随着时间的推移,心脏在Langendorff处会放松,舒张压会降低。理想情况下,心脏将在基线期内建立其舒张底水平。

基线期间

传统上,基线周期为15到20分钟,允许在切除过程中心脏产生的任何有毒代谢物被冲洗掉。它还让你有机会观察心脏在个体层面上的功能,并决定在此之后是否可以将其纳入研究。由于不是所有心脏的表现都是一样的,在进行孤立的心脏研究时,有特定的排除标准(下面突出显示)是非常重要的。

Langendorff灌注基线期

上面的图片显示了20分钟基线期的缩小视图(记录在ldsports体育资讯 ).插入气囊后,我们开始记录收缩压和舒张压。我们还有左心室发育压力(LVDP),它是在LabChart中通过将舒张末期压减去收缩压自动计算出来的。

在底部,我们有速率压力乘积(RPP),这是基于LVDP和心率的计算。你可以看到在这20分钟内只有几例心律失常,因此这颗心脏是可以纳入研究的。

最小和最大排除标准

当评估心脏是否应该被纳入研究时,确定最小和最大排除标准是很重要的。对于我们的最小排除标准,它将被定义为在切除和灌注之间的时间大于120秒。请注意,这是从切口进入膈肌的时间(在切除过程中),而不是麻醉的时间。

在我们的实验中,我们也使用速率压力乘积(RPP)定义的排除标准。例如,如果我们的RPP低于26000,这就意味着心脏没有充分发挥作用,即使在基线期结束的时候。

此外,如果心脏每分钟需要少于10毫升的灌注压,这也是排除的一个原因。最后,如果在基线期间心脏有大量的心律失常,你可能要考虑将其排除在统计分析之外。

测量功能输出

您应该期望衡量的一些功能输出是什么?

使用ADInstruments数据采集硬件(PowerLab)及分析软件ldsports体育资讯 ,如下图所示。LabChart的额外收购和分析功能如血压心电图HRV峰值分析附加组件特别有用Langendorff研究。

典型的langendorff设置

A.的例子Langendorff心脏设置测量功能输出,如左心室发育压力(桥amp.)及心电活动(动物生物amp.),以及灌注压力温度


点击这里查看完整的网络研讨会和梅勒妮·怀特医生一起学习:

  • 孤立的Langendorff灌注核心原则
  • 心脏切除、插管和灌注的关键方法学考虑
  • 定义排除标准的提示,监控功能输出,数据分析和解释
  • Langendorff灌注在从心肌缺血到糖尿病心肌病中的应用

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2019年8月26日

由Mel Knottenbelt.

科学作家

AdinStruments.


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