NADH الإسفار التصوير من البطينين متفرقة العامل قلوب الأرنب

الهدف العام من هذا الإجراء هو دراسة عملية التمثيل الغذائي. يتم تحقيق ذلك من خلال تصوير NADH في تحضيرة قلب عامل، وذلك عن طريق عزل قلب الأرنب أولاً. وتتمثل الخطوة الثانية من الإجراء في تثبيت القساطر بنجاح في جميع حجرات القلب الأربع للوصول إلى نموذج قلب عامل.

تتمثل الخطوة النهائية في تجهيز معدات التصوير وجمع بيانات NADH عند معدلات تنظيم ضربات مختلفة. وفي النهاية، يمكن للنتائج أن تُظهر التغيرات الأيضية للقلب من خلال تصوير NADH الفلوري. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية مثل التروية الرجعية لـ lanor، في أن القلب يعمل في حالته الفسيولوجية مع تدفق في الاتجاه الطبيعي، وبحيث يوفر القلب ضغطه الخاص للتروية التاجية.

يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على أسئلة جوهرية في علم الفيزيولوجيا الكهربائية وآليات عدم انتظام ضربات القلب القاتلة. ويتم ذلك من خلال توفير نموذج فيزيولوجي لدراسة الارتباط بين استقلاب تدفق الشرايين التاجية والنشاط الكهربائي. ويُعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرًا بالغ الأهمية لأن خطوات قسطرة الأوعية الدموية وحجرات القلب يصعب تعلمها.

يمكن أن تؤدي التقنية غير الصحيحة إلى إتلاف القلب وتعريض بقية التجربة للخطر. قبل إجراء التجربة، اشطف جميع الأنابيب في غرف نظام القلب العامل بالماء المُنقى، ثم قم بتفريغ الماء من النظام عن طريق تشغيل المضخات. أضف مرشحات غشاء السليلوز على الخط المتصل بمضخة تروية LOR، ومضخة تروية القلب الأيسر، ومضخة تروية القلب الأيمن.

بعد إضافة جهاز perfuse eight إلى النظام، قم بإجراء معايرة بنقطتين لكل مستشعر ضغط. قم بتشغيل حمام الماء الدوار المسخن الذي يقوم بتدفئة الأنابيب ذات الغلاف المائي والمبادلات الحرارية. قم بتشغيل حمام الماء المستخدم لتسخين جهاز PERFUSE eight.

قم بتشغيل المضخات التي تدير سائل PERFUSE eight في حلقة مغلقة، وشغل خزان التدوير لأكسجة سائل Perfuse Eight، وتأكد من أن مؤكسج الألياف الدقيقة أو مرشحات الدم توفر أكسجين بنسبة 95% لسائل perfuse eight عند ضغط 80 kilopascals. وأخيرًا، تأكد من أن المبادلات الحرارية تحافظ على درجة حرارة سائل perfuse المتداول.

عند درجة حرارة 37 درجة Celsius، ابدأ بعملية استئصال القلب من خلال ضبط نظام القلب العامل أولاً ليعمل بضغط ثابت في وضع LRF. قم بضبط ضغط الحصر الأبهر بين 50 و 60 بعد تخدير الأرنب.

احقن البنتوباربيتال والهيبارين إما في الوريد الهامشي للأذن أو في الوريد الصافن الجانبي في الجانب الداخلي للطرف الخلفي. وبمجرد فقدان الأرنب لمنعكس الألم، افتح التجويف الصدري بسرعة. اقطع التأمور ثم ثبت الأبهر بالملقط واستأصل القلب والرئتين.

يتم الإبقاء على الرئتين متصلتين لتسهيل عملية عزل الأوردة الرئوية. بعد ذلك، املأ حقنة بـ 60 milliliters من محلول F eight و 200 units من الهيبارين. قم بتركيب كانيولا بقياس خمسة مليمتر وقم بقثطرة الشريان الأورطي.

قم بتثبيت الشريان الأبهر بالكانولا باستخدام خيوط حريرية مقاس صفر. ثم اضغط على المحقنة ببطء لإزاحة الدم عبر القلب. قم بإعداد نظام القلب العامل من خلال توصيل القلب أولاً بكتلة الشريان الأبهر.

اقترب من الموصل بزاوية مائلة واترك محلول Perfuse eight يقطر برفق من الموصل إلى الكانيولا أثناء اتصالها. يمنع ذلك دخول الهواء إلى الأبهر، مما يحول دون حدوث انصمام تاجي أثناء تروية القلب في وضع الضغط الثابت (Lendroff mode).

قم بإزالة الدهون والأنسجة الضامة وتحديد الأوعية التالية: الوريد الأجوف السفلي والعلوي، والوريد الأجوف، والشريان الرئوي والأوردة الرئوية. بعد ذلك، قم بربط الوريد الأجوف العلوي.

اقطع الشريان الرئوي أسفل نقطة تفرعه إلى الشرايين الرئوية اليمنى واليسرى مباشرة. الأوعية المتبقية هي الأوردة الرئوية؛ قم بتجميعها بين القلب والرئتين وربطها جميعاً باستخدام غرزة جراحية واحدة.

هذا أمر بالغ الأهمية لسببين؛ أولاً، فإن ربط الأوعية المتصلة بالرئتين سيضمن عدم حدوث أي تسرب بمجرد اكتمال عملية القسطرة. وثانياً، من المهم عزل كلا الوريدين الأجوفين العلوي والسفلي (VNA cavas) من أجل عملية القسطرة اللاحقة.

الآن قم بإزالة الرئتين. اصنع فتحة بحجم مناسب في زاوية ملحق الأذين الأيسر وتأكد من ملئها بمحلول perfuse eight بغزارة. بعد ذلك، قم بتمرير القنية في الملحق بينما تكون القنية ممتلئة تمامًا بمحلول perfuse eight.

بعد ذلك، وبينما يتم تثبيت النسيج، قم بخياطة القنية في الزائدة. إن نسيج الزائدة الأذينية اليسرى رقيق للغاية ويمكن أن يتمزق بسهولة؛ لذا من المهم وضع القنية في الأذين الأيسر من المحاولة الأولى، وإلا فقد لا يكون ذلك ممكناً.

قم بتشغيل المضخة رقم اثنين لتوفير التدفق إلى الأذين الأيسر. اضبط الحمل القبلي (preload) بين 2 و 6 tor طوال فترة التجربة. قد يتطلب الأمر تعديل الضغط.

حافظ على الضغط ضمن نطاق مليمتريْن من الضغط المستهدف. الآن، قم بتحويل القلب إلى وضع القلب العامل عن طريق إيقاف تشغيل المضخة رقم واحد، وهي مضخة لانجير، لفترة وجيزة. قلل الضغط الأبهري إلى 10 tor ثم زده ببطء ليكون ضمن نطاق 80 إلى 100 tor.

يتيح ذلك للصمام الأبهري أن يفتح ويعمل كما يحدث في الظروف الفسيولوجية الطبيعية. اضبط ضغط الحمل البعدي النهائي على قيمة تقارب 20 Torr، بحيث تكون أقل من ضغط البطين الأيسر (LV) في الذروة، وذلك باستخدام كانيولا متصلة مباشرة بالنظام.

قم بتدبيب الأذين الأيمن عبر الوريد الأجوف السفلي وثبت القنية في الوريد باستخدام الغرز الجراحية. تجنب إدخال أي فقاعات هوائية. قم بتشغيل المضخة رقم ثلاثة، وهي مضخة الجانب الأيمن، لتوفير التدفق إلى الأذين الأيمن.

اضبط الضغط على حوالي three tor. وأخيراً، قم بإدخال الكانيولا في البطين الأيمن مع ضمان عدم دخول الهواء، ثم قم بخياطة الكانيولا في الشريان الرئوي. وبهذا تكتمل عملية القثطرة ثنائية البطين.

انتقل الآن إلى مرحلة الحصول على الإشارة. أدخل قسطرة محول ضغط الدم بعناية في الشريان الأبهر عبر كانيولا الشريان الأبهر. مررها برفق متجاوزاً الصمام الأبهري وصولاً إلى الـ lv.

ستظهر إشارة ضغط البطين الأيسر (LV) كما هو متوقع عندما يتم وضع طرف القسطرة بشكل صحيح. بعد ذلك، اضغط برفق بقطب جهد الفعل أحادي الطور ضد ملحمة البطين. ومن الطبيعي ظهور أثر حركي طفيف في إشارة القطب.

بعد ذلك، ضع قطب تحفيز ثنائي القطب على الأذين الأيمن لتنظيم ضربات القلب وفقاً للموضع المحدد في التصميم التجريبي. ثم قم بتركيز كاميرا CCD على المنطقة المستهدفة من القلب. ويجب أن يكون هناك مرشح انبعاث متصل بالكاميرا.

لالتقاط فلورية NADH، قم بإطفاء الأضواء المحيطة لإضاءة نخاب القلب (epicardium) بشكل متجانس باستخدام مصدر ضوء UV في محطة العمل الملحقة بالكاميرا. اضبط البرنامج لالتقاط الصور بمعدل إطارين في الثانية. ثم اختر وضع التحديث المباشر لمراقبة متوسط كثافة البكسل ضمن المنطقة المحددة (region of interest).

إذا كان التروية كافية، فيجب أن تكون مستويات NADH المتمثلة في الفلورة منخفضة ومستقرة عبر سطح نخاب القلب. الآن، قم بإيقاف التجربة عند اكتمالها، ثم أخرج القلب.

قم بتفريغ جهاز PERFUSE eight وأنابيب النظام وغرفه باستخدام ماء منقى. اشطف النظام دورياً بمحلول mucosal TM أو محلول بيروكسيد الهيدروجين المخفف باستخدام البروتوكول الموضح. تم تحفيز القلوب عند أطوال دورات تتراوح بين 200 و 400 نبضة في الدقيقة.

كان ضغط البطين الأيسر (LVP) في مرحلة الانبساط عادةً بين 0 و10 Tor، بينما كان أدنى ضغط أبهر انبساطي حوالي 60 Tor. ويعتمد ذروة ضغط البطين الأيسر في مرحلة الانقباض على ضغط الملء والقدرة التقلصية، ومن الناحية المثالية يجب أن يتراوح بين 60 و80 Tor. كما يجب أن يتطابق أقصى ضغط أبهر مع أقصى ضغط للبطين الأيسر بشكل وثيق. تتميز جهود الفعل أحادية الطور النموذجية في قلب الأرانب بمرحلة إزالة استقطاب سريعة ومرحلة إعادة استقطاب مميزة. وقد تم تسجيل جهود الفعل بسهولة من التحضيرات، ولكنها كانت تحتوي عادةً على تشويش حركي بسيط خلال مرحلة الانبساط.

تم قياس متوسط قيم NADH الفلورية من منطقة اهتمام في المربع الأحمر لمراقبة التغيرات في حالة الأكسدة والاختزال في الميتوكوندريا خلال ثلاث دورات تحفيز بأطوال دورية تبلغ 300 و200 و150 مللي ثانية عندما كان معدل التحفيز قريبًا من النظم الجيبي. كان مستوى NADH الأساسي ثابتًا نسبيًا مع تقصير طول الدورة. وتحت 300 مللي ثانية، ارتفعت مستويات NADH الأساسية مع تسجيل أكبر زيادة عند 150 مللي ثانية، حيث تذبذبت الإشارة مع الانقباض وكان تردد التذبذب مطابقًا لمعدل ضربات القلب.

كانت سعة هذه التذبذبات دائمًا أقل من أي اتجاهات ذات نطاق زمني أطول ناتجة عن نقص التروية أو نقص الأكسجة. وكان التصوير الفلوري عالي الدقة لـ NADH للسطح الأمامي الكامل عند 200 نبضة في الدقيقة ثابتًا ومتجانسًا مكانيًا عند 400 نبضة في الدقيقة. وقد ارتفعت مستويات NADH بشكل ملحوظ في جميع أنحاء نخاب القلب.

لُوحظ تباين مكاني ملحوظ، حيث حدثت أكبر الزيادات ضمن المناطق الحاجزية للبطين الأيمن (RV) والبطين الأيسر (LV). وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن إجراؤها في أقل من 45 دقيقة إذا نُفذت بشكل صحيح. وأثناء محاولة إجراء هذا الإجراء، من المهم تذكر منع دخول أي فقاعات هواء إلى الأبهر أو الأذين الأيسر بعد هذا الإجراء.

يمكن استخدام طرق إضافية، مثل تحميل القلب بصبغة حساسة للجهد الكهربائي، للإجابة على تساؤلات إضافية مثل ربط النشاط الكهربائي والتمثيلي على سطح القلب خلال السيناريوهات المرضية، مثل نقص التروية الموضعي بعد حدوثه. وقد مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في فسيولوجيا القلب لدراسة استقلاب القلب واضطرابات التوصيل خلال الحالات المرضية باستخدام نموذج أكثر ملاءمة من الناحية الفسيولوجية.