Esta técnica é útil na caracterização da fisiologia pulmonar e patologia medindo atividades metabólicas e função respiratória. O sistema isolado de perfusão pulmonar permite trabalhar com um órgão funcional completo possibilitando o estudo de uma função fisiológica contínua ao mesmo tempo em que recria ventilação e perfusão. Este método poderia fornecer uma visão da caracterização das capacidades não respiratórias dos tecidos pulmonares, como a atividade metabólica e as atividades de vários componentes como o macrófago alveolar e o tecido endotelial.
Para começar, monte o aparelho de trabalho, garantindo que ele contenha a coluna de aço principal montada em uma placa base segurando o tórax artificial com o pneumotachômetro e transdutor de peso localizado acima da coluna e atrás da bobina pré-aquecimento com uma armadilha de bolhas. Conecte todos os transdutores à unidade eletrônica central e prepare o sistema de ventilação além do aparelho. Depois de raspar o local cirúrgico do coelho anestesiado, faça uma incisão de linha mediana ventral de três a cinco centímetros do manúbrio do esterno até o pescoço.
Use a tesoura de operação para cortar o 2/3 anterior da traqueia entre os anéis de cartilagem. Insira uma cânula traqueal de cinco milímetros através da membrana fibrosa traqueal e fixe a cânula cuidadosamente com uma sutura de seda 4-0. Coloque os fórceps ou pinças sob a traqueia para garantir que a cânula não se dobre contra a traqueia.
Conecte a bomba de respiração à cânula traqueal, ajuste o volume da maré em 10 mililitros por quilograma e inicie a ventilação rapidamente após a traqueotomia e antes que o tórax seja aberto para manter a pressão positiva nos pulmões para evitar o colapso pulmonar durante a cirurgia. Para acessar a cavidade torácica, use um bisturi ou uma tesoura para abrir a parede do tórax e realizar uma esternotomia medial até o terço superior do tórax. Mantenha as metades do tórax abertas com dois retráteis.
Localize a veia cava superior e inferior e marque-as com roscas. Antes da exsanguinação do animal, identifique o ventrículo direito e injete 1.000 unidades internacionais por quilograma de heparina. Imediatamente após a injeção, ligue a veia cava superior e inferior com a rosca pré-looped.
Corte o manúbrio sterni para estender a esternotomia medial em direção à cânula traqueal, liberando a traqueia em ambos os lados de tecido de conexão. Agora ressegue a traqueia acima da cânula traqueal e puxe suavemente a cânula em um eixo cranial/caudal. Após a exsanguinação para a colheita do bloco cardiopulmonar, use dissecção digital direta ou tesoura de mola para separar o tecido conjuntivo e remover os pulmões do tórax.
Em seguida, dissecar a vasculatura e o esôfago. Levante os pulmões isolados do tórax e coloque cuidadosamente os pulmões sobre uma gaze estéril em uma placa de Petri. Para evitar atelectasia, ventile os pulmões usando ventilação de pressão positiva com pressão expiratória final positiva fixada em dois centímetros de coluna de água.
Corte os ventrículos do coração ao nível do sulco atrioventricular. Depois de abrir os dois ventrículos, introduza a cânula da artéria pulmonar pulmonar através da artéria pulmonar direita e a cânula do átrio esquerdo através da válvula mitral no átrio esquerdo. Fixar a cânula com uma sutura de seda 4-0, incluindo os tecidos circundantes nas ligaduras da artéria pulmonar e átrio esquerdo para evitar distensão estrutural.
Injete 250 mililitros de solução isotônica salina através da cânula arterial para retirar o sangue restante do leito vascular. Para a configuração da perfusão, coloque os pulmões isolados cuidadosamente na câmara pulmonar. Conecte a traqueia ao transdutor na tampa da câmara e conecte os vasos cânulados ao sistema de perfusão, em seguida, feche e proteja a câmara com a trava rotativa.
Em seguida, conecte a tampa da câmara e troque sobre a torneira para passar de ventilação de pressão positiva para negativa. Perfumar os pulmões com 200 mililitros de perfusato artificial sem sangue começando com o fluxo a três mililitros por minuto por quilograma, em seguida, lentamente intensificar o fluxo ao longo de cinco minutos para cinco mililitros por minuto por quilograma. E durante os próximos cinco minutos, permita que o fluxo atinja oito mililitros por minuto por quilograma, seguido por um fluxo máximo de 10 mililitros por minuto por quilograma durante cinco minutos.
Ventile os pulmões com ar umidificado a uma frequência de 30 batidas por minuto, um volume de maré de 10 mililitros por quilograma e uma pressão expiratória final de dois centímetros de coluna de água. Para alcançar as três condições da zona, aguarde de 10 a 15 minutos para obter um equilíbrio caracterizado por um estado gravimétrico ISO, garantindo que a pressão venosa seja estável em todo o registro. Certifique-se de que o peso do pulmão permanece constante e as pressões auriculares e esquerdas são estáveis para alcançar a zona três condições para abrir um número máximo de vasos pulmonares e manter o teor de leito microvascular durante o experimento.
Para o controle eletrônico e processamento de sinais, certifique-se de que o fluxo respiratório, as alterações de peso, a pressão microvascular, o volume da maré, a resistência vascular, entre outros, sejam registrados em uma unidade eletrônica central múltipla que integra sinais provenientes dos transdutores e os exibe no sistema de avaliação. Foram avaliadas a concentração de 5-HT e monoamina oxidase envolvidas no metabolismo pulmonar e permeabilidade vascular. A concentração de 5-HT e monoamina oxidase atingiu o pico após 15 minutos de preservação e depois diminuiu durante as seis horas seguintes.
Posteriormente, os níveis de perfusão apresentaram aumento não estatisticamente significativo até 24 horas. As taxas de liberação de 5-HT e monoamina oxidase indicaram que durante a primeira hora da preservação, os níveis de 5-HT subiram mais alto do que a monoamina oxidase e diminuíram dentro de seis horas após serem recapturados por células e plaquetas endoteliais, bem como o catabolismo mediado pela monoamina oxidase. A atividade de endopeptidase neutra aumentou em nove horas e depois diminuiu e permaneceu estável durante 12 a 24 horas.
A atividade enzimária conversor de angiotensina diminuiu após quatro horas, depois aumentou e permaneceu estável ao longo do tempo até 24 horas. O efeito da preservação pulmonar na permeabilidade capilar foi avaliado por 24 horas, indicando que o pulmão perfusado sofreu um aumento progressivo no coeficiente de filtragem capilar. Verificou-se o efeito de diferentes aditivos na permeabilidade capilar do sistema isolado de perfusão pulmonar em diversas condições e observado um aumento máximo da permeabilidade com atropina.
A manobra mais importante é colocar corretamente os pulmões em uma câmara pulmonar e conectar os vasos canulados ao sistema de perfusão. As implicações dessa técnica se estendem para interações entre substâncias circulatórias e os efeitos de substâncias inaladas ou perfundadas como no teste de drogas e em várias patologias pulmonares.
