离体心脏Langendorff模型和工作心脏模型的比较.doc

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1、离体心脏Langendorff模型和工作心脏模型的比较离体心脏灌注是指将动物心脏取出胸腔，连接上一个特定的灌流装置，用相应的缓冲液灌注其冠脉系统，使离体心脏在人工控制的条件下自主跳动或人工起搏下收缩与舒张。自主设计多因素对动物离体心脏功能影响的实验，并观察心脏在不同条件下的功能变化规律。由于离体心脏脱离神经支配及全身体液因素的影响，且能人为地控制心率，前、后负荷，灌注压等各种影响因素，因此，特别适用于研究某些单一因素对心功能及代谢的影响，而避免相关因素的干扰效应。    离体心脏模型主要分为两种：主动脉逆行灌注（Langendorff）模型和工作心脏模

2、型(Workingheart)。这种模型的主要优点是不受神经，体液的调节，影响因素少，而且可控性强（如前负荷、后负荷、营养液成分、温度等均可调节）。因此，离体心脏模型广泛运用于医学各领域生理，药理、生化等基础与临床相关科室的研究领域。一、离体Langendorff心脏模型Langendorff离体心脏灌流流实验是德国生理学家OslarLangendorff于1895、1897在两篇开创性论文中首次介绍，自此以后沿用至今，不断改进，但基本原理未变。离体Langendorff心脏的基本原理是将离体动物心脏在恒温恒压条件下，将心脏套管插入主动脉，逆行灌流含氧

3、的（K-H液），由冠状动脉灌流心肌，灌流液经冠状静脉窦从右心房、肺动脉和腔静脉断端流出，此流出液量为冠脉流量（CBF），同时还可记录心肌收缩力。另外从左室插水囊或气囊，测其左室内压（LVP）、左室舒张末期压力（LVEDP）、左室内压变化速率（dp/dt）及心率（HR）。本方法排出了神经和体液的控制，可直接观察药物对心脏功能和冠脉流量的影响，也可研究心肌代谢，分析冠脉流量与心肌代谢的关系，是筛选研究作用于心血管药物的常用方法之一。Langendorff离体心脏灌流实验的基本设计为逆行灌流，即将灌流液从主动脉灌流入冠脉循环，心室腔可以无灌流液充盈。冠脉循环

4、保证了心脏的正常跳动、代谢、及各种功能的执行。Langendorff离体心脏灌流实验现已广泛应用于心脏生理、病生理、生化代谢、药物研究等许多方面，近年来更延伸到受体、信号转导、基因表达调控等许多领域。Langendorfl模型最大的优点，是简单而且相对稳定(只要灌注压和灌注液恰当)。然而，缺点是不完全符合生理状态。其本质是主动脉逆行灌注，心脏是空收缩，没有起到泵的作用，没有前负荷。后来的改良模型，将一水囊置于左心室，使心脏有了一些前负荷。另外，通过水囊还可以测定左室发展压(developingpressure)及瞬肘压力变化(dP／dt)。但这种模型心

5、脏做功很少，在测定心肌代谢方面较困难。水囊大小是固定的，与心室内壁结合不会太紧密，因此，与生理状态下的前负荷有差异。主要应用:1、心肌缺血再灌注损伤（ischemia-reperfusion，I/R）是临床心脏重新恢复血液灌流后常见的现象，主要表现为心肌损伤反而加重，梗死面积扩大，出现心律失常，主要发生机制与自由基产生增多、钙超载、微血管损伤、能量代谢障碍等密切相关。如何减轻心脏I/R损伤是目前临床医学研究的热点之一。缺血预适应具有心肌保护作用，其作用机制亦成为当前的研究热点。应用Langendorff离体心脏灌流技术对心脏进行停灌-复灌处理可制备缺血

6、再灌注损伤模型，满足用户开展此项研究的需求。2、用于筛选研究作用于心血管的药物。二、离体工作心脏模型工作心脏模型是1967年Neely等在Langendorff模型基础上，发明的一种被广泛采用而且较符合生理要求的模型，此模型的最大特点是左室有可以调节的前负荷。这样,离体心脏能和在体模型一样做功,而且在测量心脏能量代谢和心肌酶谱方面接近在体模型。离体工作心脏实验的基本原理是使灌流液从左心耳流入左心室，左心室收缩克服主动脉阻力将心室内液体射入模拟主动脉管道，使心脏在生理状态下进行灌流实验。在此装置中，左心室充盈压（前负荷）及主动脉柱高（后负荷）可以保持恒定

7、，心率亦可通过电起搏装置加以控制。因此，可以根据需要或将三者同时控制起来，观察药物对心肌收缩性能的影响，或控制其中任二项，观察心肌收缩性与另一项的关系。此外，通过测定冠脉流出液中某些物质，尚可了解药物或其他影响因素对心脏生化方面的影响。与Langendoft模型不同的是，工作心脏模型是一种双灌流装置，它不仅有主动脉灌流系统，而且还有左房灌流系统，主动脉流人道和流出道通过三通连接互相转换，流出道的压力(后负荷)可以通过管道内液平面高度来谓节。前负荷可以调节左房灌注系统贮槽的液面高度。操作的前半部分用Langendorrf模型，在实行完主动脉逆行灌注后，行

8、肺静脉插管人左房连接左房灌流系统，结扎固定。持续主动脉逆灌流10min，待心脏搏动平稳后。关闭