اختبار تحمل الجلوكوز داخل، قياس وظيفة الرئة، والتثبيت في الرئة لدراسة تأثير السمنة والايض البصر على النتائج الرئوية

الهدف العام للطرق الثلاث التالية هو دراسة تأثير السمنة واضطرابات التمثيل الغذائي على بنية الرئة ووظيفتها. يمكن أن تساعد هذه الأساليب في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال أبحاث الجهاز التنفسي حول تأثير اضطرابات التمثيل الغذائي على بنية الرئة ووظائف الرئة. تتمثل ميزة هذه التقنيات في أنه يمكن دمجها لتقييم الدور الوظيفي لعملية التمثيل الغذائي في التسبب في أمراض الرئة المزمنة واختبار الأساليب العلاجية المختلفة.

تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنيات إلى ما هو أبعد من التنميط الظاهري إلى ما يوضح الدور الوظيفي المحدد للأهداف الأيضية في التسبب في أمراض الرئة. يمكن أيضا تطبيق هذه الطرق على دراسة الهيكل والوظيفة في كل من السليمة مع التعديلات الجينية ولكن أيضا في النماذج الحيوانية لمرض الانسداد الرئوي المزمن والربو. بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الأساليب مثل إدخال أنبوب القصبة الهوائية ، ونفخ الرئة وإعطاء التخدير العميق ، وكلهم يحتاجون إلى الخبرة والتدريب.

خطرت لنا فكرة هذه الطرق لأول مرة عندما اكتشفنا أن السمنة المبكرة في الفئران ولكن أيضا في البشر كانت مرتبطة ارتباطا وثيقا بتأثير التمثيل الغذائي وأمراض الرئة المزمنة بعد الطفولة. لقياس تحمل الجلوكوز داخل الصفاق ، قم بتقييد الفأر البالغ الصائم لمدة 12 ساعة برفق من الذيل واستخدم مقصا معقما لشق طرف الذيل. ضع قطرة دم متدفقة على الفور على شريط اختبار جهاز قياس نسبة الجلوكوز في الدم لقياس مستوى الجلوكوز في الدم أثناء الصيام.

ستظهر نتيجة الاختبار على شاشة جهاز قياس السكر بعد أربع ثوان. بعد قياس الجلوكوز لكل ، قم بتسميتها بشكل فردي بعلامات ملونة وقم بوزن. ثم استخدم إبرة قياس 27 متصلة بحقنة سعة ملليلتر واحد لإدارة 100 ميكرولتر من الجلوكوز لكل طن جرام من وزن الجسم لكل عن طريق الحقن داخل الصفاق وقياس مستويات الجلوكوز في الدم بعد 15 و 30 و 60 و 120 دقيقة باستخدام شرائط اختبار جديدة كما هو موضح للتو.

لتقييم وظيفة الرئة ، ضع فأرا بالغا في وضع ضعيف على وسادة وقم بتطبيق المرهم على عيون. بعد التأكد من عدم الاستجابة لقرص إصبع القدم ، بلل الفراء في منطقة الغدة الدرقية بنسبة 70٪ من الإيثانول واستخدم الملقط لرفع الجلد عند خط الوسط بين الشق الوداجي عند القص وتكافل الدرنة في العقل. باستخدام مقص غير حاد ، قم بعمل شق جلدي بطول سنتيمتر واحد بعناية في جلد الخيام لتصور الأنسجة الدهنية تحت الجلد والغدة الدرقية الكامنة وفضح القصبة الهوائية مع فصل حاد دقيق لكل من فصوص الغدة الدرقية عند البرزخ وتشريح عضلات الغدة الدرقية القصية والغدة القصيرة.

باستخدام ملقط حاد ، قم بتمرير خياطة جراحية مضفرة 4-0 بين القصبة الهوائية والمريء وشق القصبة الهوائية بعناية ، وأغلق الحنجرة بين غضاريف القصبة الهوائية بمقص دقيق. قم بالتنبيب باستخدام أنبوب القصبة الهوائية لتأمين الأنبوب بخياطة جراحية ونقل إلى السرير الساخن لغرفة الجسم. قم بتوصيل أنبوب القصبة الهوائية بلوحة الوجه وقم بتشغيل جهاز التنفس الصناعي.

تأكد من حركة الصدر بشكل متزامن مع معدل التهوية لتأكيد الوضع المناسب لأنبوب القصبة الهوائية ومشاهدة إشارة الضغط على شاشة الكمبيوتر. للتحكم في التغيرات في الضغط الرئوي أثناء التهوية، أدخل أنبوب المريء على مستوى الرئتين اللتين تراقب الشاشة لتسهيل وضع الأنبوب حيث يمكن ملاحظة انحراف الضغط الأقصى والحد الأدنى من القطع الأثرية للقلب. ابدأ في الحصول على البيانات وفقا لتعليمات الشركة المصنعة وقم بتطبيق 10 ميكرولترات من PBS على البخاخات.

ابدأ البخاخات بعد خمس دقائق من التزكية متبوعة بمرحلة استجابة مدتها ثلاث دقائق يتم خلالها قياس مقاومة مجرى الهواء والامتثال للجهاز التنفسي. اسمح للحيوان بالتعافي لمدة ثلاث دقائق قبل البدء في البخاخات التالية واتبع تعليمات البرنامج للتطبيق التدريجي لزيادة تركيزات الميثاكولين بمقدار 10 ميكرولتر على جهاز التنفس الصناعي. للتحليل النسيجي الكمي لأنسجة الرئة ، استخدم مقصا حادا لعمل شق صغير في الحجاب الحاجز للفأر البالغ واستخدم مقصا حادا منحنيا لعمل شق تمطيجي على طول القفص الصدري بالكامل لفتح الصدر برفق.

ارفع القفص الصدري لكشف التجويف الجنبي وإزالة الغدة الصعترية. بعد إزالة القلب ، استخدم ملقطا حادا لتحضير القصبة الهوائية وفضحها من أجل تمرير خياطة جراحية مضفرة 4-0 بين القصبة الهوائية والمريء متبوعا بشق دقيق في القصبة الهوائية بالقرب من الحنجرة بين غضاريف القصبة الهوائية. قم بالتنبيب باستخدام قنية وريدية عيار 26 واستخدم عامل مثبت لتضخيم الرئتين عن طريق تثبيت الضغط عند ضغط ثابت يبلغ 20 سم من الماء.

بعد 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة ، اربط القصبة الهوائية وقم بإزالة القنية في نفس الوقت. ثم استئصال الرئتين بعناية دون الإضرار بالأنسجة وتخزين الرئتين في عامل مثبت جديد عند أربع درجات مئوية بين عشية وضحاها. تظهر الفئران البدينة زيادة في مستويات الجلوكوز في الدم بعد 15 و 30 دقيقة من حقن الجلوكوز داخل الصفاق مما يشير إلى ضعف امتصاص الجلوكوز الخلوي مقارنة بالفئران التي تتغذى على النظام الغذائي القياسي.

يظهر تحليل وظائف الرئة الغازية زيادة تصل إلى 1.5 مرة في مقاومة مجرى الهواء لدى الفئران التي تعاني من السمنة المفرطة وعالية الدهون التي تتغذى على الفئران بعد التحفيز بالميثاكولين مقارنة بالحيوانات الضابطة. يكشف تلطيخ الهيماتوكسيلين والأيوزين لأقسام حمة الرئة بعد التثبيت داخل القصبة الهوائية عن مناطق متعددة غير منتفخة ، وحواجز سنخية سميكة وحويصلات هوائية متعددة الأضلاع في الرئتين مغروسة بضغط ضئيل للغاية. في المقابل ، يؤدي ضغط التقطير المفرط إلى تضخم المناطق ذات الحاجز السنخي المدمر.

ومع ذلك ، فإن تطبيق الكمية المناسبة من الضغط أثناء تثبيت الرئة يؤدي إلى تضخم الرئة تماما مع الحويصلات الهوائية المستديرة الشكل. بمجرد إتقان ، يمكن إكمال اختبارات تحمل الجلوكوز داخل الصفاق في ساعتين ونصف. يمكن إكمال اختبارات وظائف الرئة في ساعة واحدة ، ويمكن إكمال نفخ الرئة في أقل من ساعة.

أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر أن تكييف الفئران وتدريب المحقق والعمل في بيئة هادئة ومنخفضة الإجهاد يوصى بها للحصول على البيانات على النحو الأمثل. بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجالات التمثيل الغذائي وأمراض الجهاز التنفسي لاستكشاف الآليات التي ينطوي عليها استراتيجيات علاج أمراض الرئة المزمنة وتقويتها باستخدام نماذج الصغيرة. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية التحقيق في تأثير السمنة واضطرابات التمثيل الغذائي على بنية الرئة ووظيفتها.

لا تنس أن العمل مع أو الأدوات الجراحية يمكن أن يسبب إصابات أو تفاعلات جلدية وأنه يجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة أثناء تنفيذ هذه الإجراءات.