Langendorff离体心脏灌流系统原理与实验步骤详解

Langendorff离体心脏灌流系统原理与实验步骤详解

Langendorff离体心脏灌流系统是一种在医学研究中广泛使用的实验设备，主要用于研究离体心脏的电生理活动。该系统通过控制温度、流速等参数，为离体心脏提供稳定的生理环境，是研究心脏功能和药物作用的重要工具。本文将详细介绍该系统的原理、技术指标和具体操作步骤。

Langendorff离体心脏灌流系统原理

Langendorff灌流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,逆行灌流含氧的(KH液),由冠状动脉灌流心肌，灌流液经冠状静脉窦从右心房、肺动脉端流出，以维持离体心脏在外界正常的生理活动。Langendorff灌流系统是研究离体心脏电生理活动最常用的一种技术，与在体心脏研究相比，它不受神经、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。

Langendorff离体心脏灌流系统（恒流）

Langendorff离体心脏灌流系统通过控制温度及流速，改变刺激或改变控制因素研究离体心脏的电生理活动的变化。它由温控系统、灌流系统、供氧装置三部分组成，确保离体心脏正常的生理活动。

技术指标

• 此为恒流灌流。
• 温控范围：室温～100℃。
• 控温精度：±0.5℃。
• 水槽尺寸：390×330×180 mm。
• 灌流罐尺寸：200 mL/500 mL。
• 回流罐尺寸：100 mL/200 mL。
• 流量：0.02 ～ 380 mL/min。
• 转速范围：0.1～100 rpm（正反可调）。
• 转速分辨率：0.1 rpm。
• 蠕动泵尺寸：232×142×149 mm。
• 工作环境:温度0～40℃,相对湿度<80%。
• 防护等级:IP31。

适用动物

• 小鼠：2~4mL/min
• 大鼠：8~10mL/min
• 豚鼠：6~8mL/min
• 兔子：30mL/min左右

实验步骤

1. 配制KH液（1 L）：使用前，提前充氧（95% O2+5% CO2）饱和。取80 mL KH 液于-20℃预冷（取心脏时使用，冰水混合物最佳）。

2. 实验准备：

• 系统使用前的清洗：打开水浴锅，先用烧开的去离子水冲洗系统，再用未加热去离子水冲洗系统，使系统保持洁净，并调节到相应的灌流速度（注：大小鼠，豚鼠等选择相应的灌流速度。记录流速、泵速值和出液口流速值。记录三次取平均值。）水浴锅内的水需每两个月更换一次。
• 给 KH 液充氧饱和。排出灌流系统内空气，使灌流液充满整个管路；
• 分别记录水浴锅、灌流罐KH液、出液口的温度（温度测三次取平均值，若有一次测量温度误差大于1℃，则弃之重测）以及周围环境的温度。（注：开始充氧到挂心脏 30～40 min）。
• 打开循环水加热系统，调节循环水温度，使流出的循环水温度为 37 ℃（注：每次温度测定 3 遍，取平均温度，分别测量环境温度，水浴锅，灌流罐KH液和出液口的温度）。

3. 配制所用药物：给动物注射肝素钠(生理盐水配制终浓度 1000 U/ml)：小鼠 100 U/20 g；豚鼠、大鼠 3125 U/kg。

4. 灌流心脏：将动物固定于实验平台，注射麻药，处死动物取其心脏，后将心脏主动脉连接到主动脉插管上，并用手术缝合线系紧。打开调试好的灌流系统开始灌流，进行后续实验。

5. 仪器清洗：实验完毕后，排干灌流系统内的KH液，并清洗管路。