Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)

Martin Russ; Sebastian Kronfeldt; Willehad Boemke; Thilo Busch; Roland C. E. Francis; Philipp A. Pickerodt

doi:10.3791/53610

Lavage-induzierte Surfactant Depletion in Schweine als Modell des Acute Respiratory Distress Synd...

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Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)

Lavage-induzierte Surfactant Depletion in Schweine als Modell des Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)

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07:20 min

September 7, 2016

DOI: 10.3791/53610-v

Martin Russ¹, Sebastian Kronfeldt¹, Willehad Boemke¹, Thilo Busch², Roland C. E. Francis*¹, Philipp A. Pickerodt*¹

¹Department of Anesthesiology and Intensive Care Medicine, Campus Charité Mitte and Campus Virchow-Klinikum,Charité - Universitätsmedizin, Berlin, ²Department of Anesthesiology and Intensive Care Medicine,University of Leipzig Medical Faculty

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a method to induce lung injury in anesthetized pigs, mimicking key features of human acute respiratory distress syndrome (ARDS). The protocol involves repeated pulmonary lavages with saline to create a model for research on ARDS.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Respiratory physiology
Animal models of disease

Background

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a severe lung condition.
Models of ARDS are crucial for understanding its pathophysiology.
Surfactant washout can induce lung atelectasis and hypoxemia.
This method aims to reduce the number of animals used in research.

Purpose of Study

To develop a reproducible model of ARDS in pigs.
To study the effects of lung injury on gas exchange and hemodynamics.
To facilitate research into therapeutic interventions for ARDS.

Methods Used

Induction of anesthesia in adult male pigs.
Placement of an endotracheal tube for mechanical ventilation.
Repeated pulmonary lavages with 0.9% saline at 37 °C.
Monitoring of respiratory parameters during the procedure.

Main Results

Successful induction of lung injury resembling human ARDS.
Documented changes in gas exchange and hemodynamics.
Validation of the model for future ARDS research.
Reduction in the number of animals required for studies.

Conclusions

The model effectively simulates key aspects of ARDS.
It provides a valuable tool for studying lung injury mechanisms.
Future research can build on this model to explore treatments for ARDS.

Frequently Asked Questions

What is the significance of this study?

This study provides a reproducible model of ARDS, which is essential for understanding the disease and developing treatments.

How does the model mimic human ARDS?

The model induces lung injury through surfactant washout, leading to conditions similar to those seen in human ARDS.

What are the main methods used in this study?

The study involves anesthesia, endotracheal intubation, mechanical ventilation, and repeated saline lavages.

What are the expected outcomes of using this model?

The model is expected to help researchers understand ARDS mechanisms and evaluate potential therapies.

How does this research contribute to animal welfare?

By reducing the number of animals needed for ARDS studies, this research promotes ethical practices in scientific research.

Wiederholte Lungenspülungen bei narkotisierten Schweinen Lungenverletzung ähnlich wichtigen Aspekte der menschlichen akutem Atemnotsyndrom (ARDS) induzieren. Zu diesem Zweck werden die Lungen wiederholt mit 0,9% Kochsalzlösung bei 37 ° C gespült. Das Ziel des Protokolls ist eine reproduzierbare Milderung der Gasaustausch und Hämodynamik für die Forschung in ARDS.

Das Ziel dieser Methode ist es, ein Modell der akuten Ateminsuffizienz unter Verwendung einer pulmonalen Surfactant-Auswaschung zu erstellen, um Lungenatelektase, Hypoxämie und pulmonale Hypertonie zu induzieren, wichtige pathophysiologische Aspekte des humanen akuten Atemnotsyndroms (ARDS). Hallo, ich bin Doktor Pickerodt von der Charité in Berlin, und das ist mein Kollege Doktor Russ, und heute zeigen wir Ihnen, wie wir mit dem ARDS-Modell gearbeitet haben, das Professor Lachmann in den 70er Jahren in die Wissenschaft eingeführt hat, um schwere Lungenschäden durch Tensidauswaschung mit warmer Kochsalzlösung und Schweinen zu induzieren. Dieses Modell ist großartig, weil es einen Großteil der respiratorischen mechanischen Störungen und thermodynamischen Veränderungen rezusammensetzt, die auch bei menschlichem ARDS auftreten.

Darüber hinaus liegt unser Hauptaugenmerk darauf, die Anzahl der benötigten Tiere zu reduzieren, dieses Modell in Ihrem Labor zu implementieren. Nachdem Sie die korrekte Platzierung des Endotrachealtubus in ein vollständig anästhesiertes erwachsenes männliches Schwein bestätigt haben, beginnen Sie mit der mechanischen Beatmung. Passen Sie die Einstellungen so an, dass ein exspiratorischer Partialdruck von Kohlendioxid von 35 bis 40 Millimetern Quecksilber und eine periphere Sauerstoffsättigung von über 95 % angestrebt wird. Beobachten Sie die Muskeln brachiocephale und sternocephalische

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