The Optimal Temperature for 24-Hour Heart Preservation using Continuous Coronary Perfusion Method

Summary

This experiment was designed to compare three preservation temperatures, 0°C, 4°C, and 10 °C, in 24-hour heart preservation using a continuous coronary perfusion method in terms of myocardial extracted enzymes during preservation (CPK, LDH, and GOT), left ventricular (LV) function at reperfusion and ultrastructural changes both at the end of preservation and at reperfusion. Rabbit hearts were preserved at 0°C (n = 6), 4 °C (n = 6), and 10 °C (n = 6) for 24 hours and reperfused with arterial blood from the abdominal aorta of support rabbits.

The value of CPK in the 10 °C group was statistically higher than those of the 0 °C group or 4 °C group (p < 0.05 :0 °C vs 10 °C, p < 0.025:4 °C vs 10 °C). Left ventricular developed pressures (LVDPs) at 60 minutes after reperfusion in the 4 °C group were statistically greater than those in the 0 °C group and 10 °C group at several LV balloon volumes (p < 0.005 :4 °C vs 0°C or 10 °C). Electron-microscopic examination at reperfusion demonstrated remarkably swollen mitochondria associated with disruption of cristae in the 0°C and 10 °C groups, but much less morphological change in the 4 °C group throughout preservation and reperfusion.

From an overall view point of these enzymatic, functional and ultrastructural results, 4 °C proved to be a superior preservation temperature of choice for prolonged heart preservation.

Zusammenfassung

Um die optimale Temperatur für die Herzkonservierung herauszufinden, wurden 18 japanische Rattenherzen 3 verschiedenen Konservierungs-Temperaturen (0 °C, n = 6, 4 °C, n = 6, und 10 °C, n = 6) unterworfen. Es wurden dabei die Enzyme CPK, LDH und GOT, die linksventrikuläre Funktion nach der Reperfusion und die ultrastrukturellen Veränderungen am Ende der Konservierung und bei der Reperfusion untersucht. Die CPK-Werte waren in der 10 °C-Gruppe statistisch höher als in der 0 °C- oder der 4 °C-Gruppe, die linksventrikulären Funktionswerte waren jedoch in der 4 oC-Gruppe eindeutig besser als in den beiden anderen Gruppen. Ebenso waren die ultrastrukturellen Veränderungen (Schwellung der Mitochondrien, Zerreißung der Cristae) in der 4 °C-Gruppe während der Konservierung und der Reperfusion wesentlich geringer ausgeprägt. Aus den Untersuchungen wird geschlossen, daß die Temperatur von 4 °C am besten zur längeren Herzkonservierung geeignet ist.

Key words

Preservation temperature - 24-hour heart preservation - Continuous coronary perfusion