Konu ma planı. Langendorff kalp modeli. Preparatın hazırlanması I. Preparatın hazırlanması II. Preparatın hazırlanması III

Transkript

1 Konu ma planı Langendorff zole Perfüze Kalp Modeli ve Ara tırmalarda Kullanım Alanları Düzene in tanıtılması Çalı ma örnekleri Gerçek kayıtlarla veri ölçüm gösterisi Prof. Dr. Öner Süzer Cerrahpa a Tıp Fakültesi Farmakoloji ve Klinik Farmakoloji Anabilim Dalı 2 Langendorff kalp modeli Preparatın hazırlanması I 3 zole perfüze kalp preparatı ilk kez Oskar Langendorff isimli bir Alman doktoru tarafından tanımlanmı tır*. Bugüne kadar pek çok modifikasyona u ramı olan preparat fizyolojik, farmakolojik ve biyokimyasal ara tırmalarda çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Preparat en çok akut ilaç etkilerini ara tırmak için kullanılsa da önceden belli bir uygulamaya tabi tutulmu hayvanların kalplerindeki de i iklikler ve bu kalplere ilaçların akut etkileri de incelenebilmektedir. *Langendorff O. Untersuchungwen am Uberlebenden Saugethierhenzen. Pflügers Arch 61, 291, Assendan aort izole ve kanüle edilir. Buradan belli bir basınçla verilen perfüzyon sıvısı aort kapaklarını kapatır ve sıvı sol ventrikül içine gidemez ancak koroner arterleri perfüze eder. Perfüzat daha sonra koroner sinüsten sa atriuma bo alır ve daha sonra anatomi intaktsa pulmoner arterlerden atılır. Langendorff preparatı bu yönüyle perfüzatın sol atriuma bo altıldı ı ve koroner perfüzyonun kalbin kendi kasılma gücüyle gerçekle ti i çalı an kalp (working heart) preparatlarından ayrılır. Preparatın hazırlanması II Yeterli el becerisiyle, kalbin izolasyonu ve perfüzyonu 60 saniyenin altında bir sürede gerçekle tirilebilir. Küçük hayvanlarda anestezi gerekli de ildir. Dekapitasyon yapıldıktan sonra hızla sa sternotomi ile toraks açılmalı ve kalpte herhangi bir mekanik hasar olu turmadan assendan aorta izole edilip kalp so uk perfüzyon solüsyonuna konulmalıdır. Kalbin atması so uk solüsyon içinde durur ve perfüzyon için hazır bekletilen kanüle kolayca takılabilir. plikler aortu kanüle sabitlemek için ba landıktan sonra perfüzyona derhal ba lanabilir. Preparatın hazırlanması III Perfüzyon sıvısı bir ısı sarmalı aracılı ıyla ısıtılmı ve %95 O 2 + %5 CO 2 ile oksijenlendirilmi tir. Perfüzyon ba ladı ı anda kanül içinde hava kabarcı ı olmamasına dikkat edilmelidir; varsa kalp hafifçe sıkılarak hava uzakla tırılmalıdır. Preparat kayıtlar için gerekli prosedür yerine getirildikten sonra cidarları ısıtılan bir kalp odacı ı içine alınmalıdır. Bu ekilde preparatın termoregülasyonu daha hassas bir ekilde yapılmı ve kalbin dı cidarları kurumaya kar ı korunmu olur. 5 6

2 Langendorff düzene i kurulu eması Basitle tirilmi ema Perfüzyon solüsyonunun hazırlanması Sıçan kalbi için kullandı ım modifiye Tyrode solüsyonu Preparat genellikle modifiye Krebs veya Tyrode solüsyonları ile perfüze edilir. Preparatın iyi çalı ması perfüzyon solüsyonunun kalitesine de ba lıdır. Solüsyon kesinlikle hiçbir partikül içermemelidir. Bunun için kaplar çok temiz olmalı, mümkünse deiyonize edilmi distile su kullanılmalı ve solüsyon için en yüksek saflıkta tuzlar tercih edilmelidir. Çözelti hazırlanması bittikten sonra mutlaka uygun filtrelerle (örn. 5 m) süzülmelidir. NaCl KCl CaCl 2 NaHCO 3 NaH 2 PO 4 MgCl 2 Glikoz 7.5 g/l 0.35 g/l 0.15 g/l 1.7 g/l 0.05 g/l 0.1 g/l 2 g/l Tyrode solüsyonu için stok solüsyonlar A solüsyonu NaCl KCl CaCl 2 MgCl 2 B Solüsyonu NaHCO 3 NaH 2 PO g/l 7 g/l 3 g/l 2 g/l 34 g/l 1 g/l Hazırlama: 1 litre için 850 ml distile-deiyonize su alınır, 50 ml A alınır ve karı tırılır; karı tırılırken 50 ml B ilave edilir; daha sonra 2 g glikoz ilave edilir ve karı tırılır; en sonunda solüsyon 1 litreye tamamlanır. 12 Perfüzyon ve akımla ili kili parametreler I Perfüzyon iki ayrı ekilde yapılabilir: Sabit basınç veya sabit akım. Sabit basınçla perfüzyonda koroner akımı, sabit akımla perfüzyonda da koroner perfüzyon basıncını kaydetmek mümkündür. E er yeterli basınç veya akımda perfüzyon yapılırsa preparatın viabilitesi açısından iki metodun birbirine üstünlü ü yoktur. Elde edilen parametreler (basınç veya akım) birbirleriyle ters orantılı oldukları için herhangi birinin ölçülmesi di eri hakkında da fikir verir.

3 Perfüzyon ve akımla ili kili parametreler II Bazı Langendorff sistemlerinde kullanılan perfüzat yeniden sirküle edilir. Kullanılmı perfüzat sıvısı da pek çok biyokimyasal parametrenin ölçülebilmesi için bize fayda sa lar. Bunlardan en sık kullanılanları arasında LDH, CK, troponin T ölçümleri. ph, po 2, pco 2 gibi parametrelerin online-realtime ölçümü için modüller üretilmi tir. Kasılma gücü ile ili kili parametreler Sol ventrikül içine sol atrium yoluyla bir balon yerle tirilir. Balona belli bir basınç uygulanarak preload olu turulur. Balon içinde olu an basınç intraventriküler basıncı simüle eder. Yeni cihazlarda ultrasonik sensörlerle ventrikül boyutlarını, segment uzunluklarını ve duvar kalınlıklarını da ölçmek mümkündür Elektriksel parametreler Yerle tirilen iki elektrodla bipolar elektrogram kaydedilebilir. Elektrogram için metal veya suction elektrodlar kullanılır. Kalpten monofazik aksiyon potansiyelinin kaydı için özel cihazlar da üretilmi tir. Langendorff preparatında ritim ve hız de i ikliklerinin deneyimizi etkilemesini istemiyorsak kalbi sa atriuma yerle tirilen iki elektrotla uyarabiliriz. Uygun izolasyon yöntemleri izlenirse, uyarı yapılması elektrogram kayıtlarının alınmasına engel de ildir. Ölçülen ve hesaplanan parametreler Pik sistolik basınç End diastolik basınç +dp/dt max -dp/dt max Slope indeks (+dp/dt max /-dp/dt max ) Kontraksiyon-zaman e risi altında kalan alan Kalp hızı Basınç hız çarpanı Sol ventrikül volümü Koroner rezistans Oksijen kullanımı Refrakter periyod Langendorff heart simulation Experimetria LF-01 P düzene i A computer simulation of experiments which may be performed on the isolated, perfused mammalian heart written by David Dewhurst and Malachy Doherty. This program is highly interactive and simulates experiments, which may be performed on the isolated perfused mammalian heart (Langendorff preparation)

4 Experimetria LF-01 F-P düzene i Panlab s.l. düzene i Kendi düzene im 22 23

5 25 30

6

7 37 38

8 Langendorff preparatını kullandı ımız çalı ma modeli örnekleri Bu ba lık altında yaptı ımız çalı ma modellerinin her biri sistemin kullanımında kendine özgü de i iklikler gerektirdi. Kalsiyum paradoksu Bu modeli inceledi imiz çalı malarda kalbin belli bir süre kalsiyumsuz ortamda perfüze edilmesi gerekmektedir. Bu nedenle kalsiyumlu ve kalsiyumsuz solüsyonların hiçbir ekilde birbirleriyle karı mamaları için özen gerekmektedir. Ayrıca, kalsiyumsuz ortamın yaratılması gereken bölgeler deiyonize suyla temizlenmeli ve bununla yetinilmeyerek kalsiyum ba layıcı elat olan EGTA kullanılmalıdır skemi-reperfüzyon Bu modelde sabit akımlı sistemler, koroner akımı istedi imiz de erlerde uygulamamızı sa ladıkları için tercih edilmelidirler. Kalp koruması-kardiyopleji Bu model, açık kalp cerrahisinde ve kalp transplantasyonunda total global iskemide geçen süreyi simüle etmek için kullanılmı tır. Bu modelin pratik olarak uygulanabilmesi için her izole edilen kalp için ayrı kanüller kullanılmalı ve kalpler koruyucu solüsyon içine kanüllerinden çıkartılmadan konulmalıdır Hipoksi Bu modelde hipoksinin sa lanaca ı kolondaki oksijen konsantrasyonunun standartla tırılması için bir ön çalı ma gerekmektedir. Aritmi Burada en önemli nokta elektrogram kayıtlarının artifaktsız çok net bir ekilde alınmasıdır. Ventrikül ve atrium kayıtlarının ayrı ayrı e zamanlı olarak alınması aritmilerin tanımlanmasında kolaylık sa lar. Elektrogram kayıtları yapılırken kalp odacı ının içinin perfüzyon sıvısıyla dolu olması daha düzgün kayıtlar almamızı, kaydın kullanılmı perfüzatın damlalarından etkilenmemesini sa lar

9 Doz-cevap e rileri Herhangi bir maddenin izole kalpte ölçülen parametreler üzerine doza ba ımlı etkilerinin incelenmesi için çok kolonlu Langendorff düzene inin hazırlanması kolaylık sa lamı tır. Bunun dı ında doz-cevap e rilerini almak istedi imiz madde infüzyon pompası ile perfüzyon sıvısı içine enjekte edilebilir veya gazlar perfüzyon sıvısı içinde eritilebilir. Yapılabilecek ba ka çalı malar Sonuç Langendorff, izole kalpte akut deneyler yapmamızı ve pek çok parametreyi aynı anda ölçümemizi sa layan kullanı lı bir preparattır. Çalı madan istenen artlara göre modifiye edilebilir. Sistem laboratuvarımız imkanlarıyla kurulabilece i gibi oldukça pahalıya mal olan hazır sistemler eklinde de satılmaktadır. Çalı malarımdan örnekler 51 K Bozkurt, Ö Süzer, M Kaynar. Cardiovasc Surg, Vol 5(1): , 1997 K Bozkurt, Ö Süzer, M Kaynar. Cardiovasc Surg, Vol 5(1): , 1997

10 K Bozkurt, Ö Süzer, M Kaynar. Cardiovasc Surg, Vol 5(1): , 1997 Ö Süzer et. al BJA 80(suppl. 2): A35, Ö Süzer et al. EJA 15(4): , 1998 Ö Süzer et al. EJA 15(4): , 1998 Ö Süzer et al. EJA 15(4): , 1998 Ö Süzer et al. EJA 15(4): , 1998

11 Ö Süzer et al. Pharm Res 37(6): , 1998 Ö Süzer et al. Pharm Res 37(6): , 1998 N Gürsoy. Uzmanlık Tezi, Ü 2003 P Bozkurt, Ö Süzer et al. EJA 20: , 2003 P Bozkurt, Ö Süzer et al. EJA 20: , 2003 P Bozkurt, Ö Süzer et al. EJA 20: , 2003

12 Te ekkürler Kür at Bozkurt Cengiz Köksal Murat Kaynar Sabahat Köseo lu Vildan enses Asuman Süzer Pervin Bozkurt Gülay Han Nilüfer Gürsoy Gülay Öner Çi dem Usul 67 adresinden sunuyu kopyalayabilirsiniz!