Langendorff離體心臟灌流系統的核心功能是通過持續灌注含氧營養液(如改良Krebs-Henseleit緩沖液),維持離體心臟的代謝需求與機械活動。灌流液經主動脈逆向注入冠狀動脈,模擬生理性血流,確保心肌細胞持續獲得氧氣和營養物質,從而維持心臟自主節律性跳動數小時,為長時間實驗提供穩定基礎。
該系統采用恒壓灌流模式,通過精準調控灌注壓力,維持冠狀動脈血流的穩定性。相較于恒流灌流,恒壓模式更貼近心臟自然灌注的生理條件,可避免因血管收縮或舒張引起的流量波動,確保實驗條件標準化。壓力控制裝置(如蠕動泵或壓力傳感器)的引入進一步提高了實驗的可重復性,尤其適用于研究血管活性藥物或缺血/再灌注損傷對冠脈阻力的影響。
與在體心臟模型或細胞培養模型相比,Langendorff模型具有顯著優勢:
1. 簡化復雜性:排除神經調節、體液循環及全身代謝干擾,僅保留心臟自身功能,實驗變量高度可控;
2. 高重復性:通過標準化灌流參數,減少個體差異對結果的干擾,適用于藥物劑量效應、毒性測試等定量研究;
3. 功能完整性:保留心臟解剖結構與電-機械偶聯特性,可同步監測心率、收縮力、冠脈流量及心電圖等多項指標,兼顧器官水平與細胞分子機制研究。
這些特性使其成為心血管藥理學、缺血預處理/后處理機制、心律失常病理研究等領域不可替代的理想工具。