الحث الدقيق والتمييز بين ردود أفعال السعال والعطس في الفئران

يركز هذا البروتوكول على رد الفعل التنفسي لدى الفئران. نهدف إلى تحفيز القصبة الهوائية وتجويف الأنف لتحفيز السعال والعطس، وسيقوم ذلك بالتمييز بين هذين النوعين من الأحداث بناء على خصائص الصوت. غالبا ما استخدمت الدراسات السابقة الكابسيسين المستنفر أو حمض الستريك لتحفيز فحص التنفس وسلوكيات السعال والعطس لدى الفئران.

ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح ما إذا كان تحفيز الفحص التنفسي بواسطة التلهيق يسبب السعال أو العطس أو كليهما، حيث لا توجد طريقة موثوقة حاليا للتمييز بين هذين الاستجابتين. لهذا المشروع، وضعنا طريقة لتحفيز السعال والعطس عن طريق تحفيز القصبة الهوائية أو تجويف الأنف بشكل انتقائي. كما استخدمنا التحليل الصوتي لتحديد السمات المميزة بين السعال والعطس.

توفر أبحاثنا الجماعية أداة قوية تدعم بشكل مباشر تطوير أدوية مستقبلية لاضطرابات السعال والعطس. للبدء، اقطع إبرة عيار 28 إلى قناة بطول حوالي خمسة مليمترات. باستخدام الملقط والورق الكاشط، قم بتنعيم كلا الطرفين، وربط أحد الطرفين بأنابيب السيليكون.

قم بتوصيل القنية المتصلة بالأنبوب بحقنة بسعة ملليلتر واحد، وغسل القنية بالماء للتحقق من مدى البراعة. بعد ذلك، ثني القنية بزاوية 90 درجة بنسبة ذراعين إلى ثلاثة. أدخل الذراع الأطول في أنبوب السيليكون الذي يبلغ طوله خمسة سنتيمترات.

قم بتقسيم الفئران عشوائيا إلى ثلاث مجموعات، كل مجموعة، ستة فئران لكل مجموعة. الآن، ثبت الفأر المخدر في وضعية الاستلقاء على الطاولة. بعد حلق شعر الجمجمة وعنق الرحم، قم بتعقيم المنطقة باليودوفور والكحول.

تحت المجهر، اقطع جلد عنق الرحم لمسافة تقارب سنتيمتر واحد، ثم قم بشق القطع القوي عبر الأنسجة والعضلات لكشف القصبة الهوائية. قم بثقب الأنسجة الرخوة بين غضاريف العقدة وغضاريف القصبة الهوائية باستخدام إبرة قياس 32. ثم أنشئ فتحة قصبة هوائية بسيطة باستخدام مقص العيون.

أدخل الكانيولا المعدنية المغلفة بالسيليكون تقريبا بمقدار مليمتر واحد في تجويف القصبة الهوائية، وثبت وصلة القنية مع القصبة الهوائية بخياطة 7-0. الآن، اقطع فروة الرأس لمسافة تقارب سنتيمتر واحد، وقم بحفر نفق تحت الجلد بشكل حاد من الرقبة حتى الجمجمة. مرر أنبوب السيليكون عبر النفق تحت الجلد إلى الجمجمة، وثبته على الجمجمة باستخدام إسمنت الأسنان، ثم خياطة الجلد.

خياط شق عنق الرحم ودع يتعافى لمدة خمسة أيام. قم بتركيب حلقة ختم متوافقة مع المنفذ في المجس فوق الصوتي وأدخله في منفذ غرفة التصوير المتعدد للجسم بالكامل لضمان تلامس محكم الهواء. قم بتوصيل غرفة التصوير المتعدد للجسم بالكامل بحساس التدفق ونظام تدفق الانحياز.

قم بتثبيت أنبوب سيليكون مثبت على الجمجمة بأنبوب تمديد بطول 30 سنتيمترا، وضع الفأر في غرفة التصوير المتعدد للجسم بالكامل. مد الأنبوب عبر المنفذ العلوي للغرفة، وأغلق المنفذ باستخدام طين النمذجة حول الأنبوب. تحقق من إحكام الهواء بالتأكد من أن قمم الموجة التنفسية تنخفض ضمن أربعة، زائد أو ناقص اثنين.

قم بتوصيل حقنة بسعة ملليتر واحد محملة بخمسة ملليتر من محلول الكابسيسين إلى أنبوب التمديد، وركبها على مضخة الحقن الدقيقة. ضع كاميرا عالية السرعة تواجه الحجرة. قم بضبط مسافة الكاميرا والتركيز للحصول على رؤية واضحة، واضبط معدل أخذ العينات على 160 إطارا في الثانية.

الآن، ابدأ في نفس الوقت تصوير الجسم المتعدد الكامل، والموجات فوق الصوتية، وبرامج الكاميرا. شغل المضخة لبدء حقن الكابسيسين، وسجل عداد السعال لمدة 10 دقائق. جهز وجميع المواد اللازمة للإجراء.

بعد تخدير الفأر وتحضيره، ثبته في إطار ستيريوتاكسي. عقم منطقة الجراحة باليودوفور والكحول. اقطع الجلد فوق الجمجمة وعظم الأنف، باستخدام مشرط لكشف عظم الأنف.

باستخدام الميكرودريل، قم بإنشاء فتحة بحجم 0.5 ملم عند نقطة التقاء عظم الأنف والعملية الجانبية لغضروف الحاجز الأنفي. الآن، كشف مخاطية الأنف من خلال فتحة الشفرات. ارفع الغشاء الأنفي بلطف باستخدام إبرة قياس 32 لكشف تجويف الأنف.

ثم قم بتركيب أنبوب البولي إيثيلين في ذراع الستيريوتاكسيك. محاذاة طرف الأنبوب بشكل مستو مع فتحة فتحة الشفرة، وثبت الأنبوب على عظم الأنف باستخدام إسمنت الأسنان، ثم قم بخياطة الجلد. ضع الفأرة على وسادة تسخين ودعها تتعافى حتى تعود الوعي.

قم بتوصيل غرفة التصوير المتعدد للجسم بالكامل بحساس التدفق ونظام تدفق الانحياز وفقا لدليل الشركة المصنعة. بعد ذلك، قم بتركيب المجس فوق الصوتي بحشية معدلة للمنفذ. أدخل المجس في غرفة تصوير الطباعة المتعدد وتحقق من وجود ختم محكم الإغلاق بالكامل.

انقل الفأر إلى غرفة التصوير المتعدد الصورة، وقم بمد أنبوب البولي إيثيلين عبر المنفذ العلوي. أغلق المنفذ باستخدام طين النمذجة لتثبيت الأنبوب. تحقق من إحكام الهواء في الحجرة وضبط الكاميرا كما هو موضح سابقا.

وأخيرا، تقدم خيط نايلون بقطر 0.25 ملم عبر أنبوب طري إلى تجويف الأنف إلى عمق من صفر إلى ثلاثة مليمترات. حافظ على وجود خمسة سنتيمترات من الخيط مكشوفا خارج الأنبوب المحمول. خلال كل تحفيز، اضغط على الطرف الحر من الخيط حتى ينحني إلى حوالي 45 درجة، مما يمنح حوالي 0.6 جرام قوة على الغشاء المخاطي الأنفي لمدة ثانية واحدة.

كرر التحفيز مرة كل 30 ثانية مع تسجيل ردود العطس لمدة 10 دقائق. الفئران التي خضعت لجراحة في القصبة الهوائية أو الأنف مع تحفيز أنفي ميكانيكي وتحدي الكابسيسين في القصبة الهوائية زادت بشكل ملحوظ من أحداث العطس والسعال على التوالي. أظهرت تسجيلات تصوير المتعدد الجسمي بالكامل وجود آثار تنفسية ذات ذروة واحدة ومزدوجة للسعال الناتج عن الكابسيسين والعطس الناجم عن الميكانيكيين.

كشفت اللوحات الصوتية أن صوت السعال كان له شدة ذروة مفاجئة في البداية، وكان مركزا في نطاق صفر إلى 30 كيلوهرتز. بينما كان صوت العطس يزداد شدة تدريجيا، ويمتد النطاق من صفر إلى 80 كيلوهرتز، وله مدة أطول. بلغ متوسط مرحلة الضغط للسعال ذو الذروة الواحدة حوالي 32.39 مللي ثانية، وهو أقصر بكثير من السعال ذو الذروتين المزدوجة، حيث بلغ حوالي 53.17 مللي ثانية.

كان متوسط مرحلة الضغط للعطسات ذات القمة الواحدة حوالي 44.03 مللي ثانية، بينما كانت العطسات ذات الذروتين حوالي 74.24 مللي ثانية وكانت أطول بكثير. حدثت أنماط القمة الواحدة في 77.55٪ من حالات السعال، في حين أظهرت 32.42٪ فقط من العطسات ذروة منفردة، مع سيطرة أنماط العطس المزدوجة بنسبة 67.58٪، وكانت مدة العطس السمعية أطول بشكل ملحوظ من مدة السعال، رغم تداخل النطاقات. أدى قطع الحواس الأنفية إلى تقليل العطس الناتج عن الكابسيسين بشكل كبير، بينما بقي السعال دون تأثر.