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Artículo de método

Un modelo para simular la hipoxia clínicamente relevantes en seres humanos

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DOI:

10.3791/54933

22 de diciembre de 2016

En este artículo

Resumen

simulación hipoxia en los seres humanos por lo general se ha realizado por la inhalación de mezclas de gases hipóxicas. Para este estudio, los buceadores de apnea se utilizan para simular la hipoxia dinámico en los seres humanos. Además, los cambios fisiológicos en la desaturación y re-saturación cinéticas fueron evaluados con herramientas no invasivas tales como el Infrarrojo Cercano-Espectroscopía (NIRS) y la saturación de oxigenación periférica (SpO2).

Resumen

En caso de apnea, la presión parcial arterial de oxígeno (pO2) disminuye, mientras que la presión parcial de dióxido de carbono (pCO2) aumenta. Para evitar daños en los órganos sensibles a la hipoxia, como el cerebro, los mecanismos circulatorios compensatorios ayudan a mantener un suministro adecuado de oxígeno. Esto se logra principalmente mediante el aumento del flujo sanguíneo cerebral. La hipoxia intermitente es un fenómeno comúnmente visto en pacientes con apnea obstructiva del sueño. La obstrucción aguda de las vías respiratorias también puede provocar hipoxia e hipercapnia. Hasta ahora, no se ha establecido un modelo adecuado para simular estas dinámicas en humanos. Las investigaciones anteriores centradas en la hipoxia humana utilizaron mezclas de gases hipóxicos inhalados. Sin embargo, la hipoxia resultante se combinó con hiperventilación y, por lo tanto, es más representativa de ambientes de gran altitud que de apnea. Además, la transferibilidad de los experimentos con animales realizados previamente a los seres humanos es limitada y los antecedentes fisiopatológicos de los cambios fisiológicos inducidos por la apnea son poco conocidos. En este estudio, se utilizaron buzos humanos sanos para imitar la hipoxia e hipercapnia clínicamente relevantes durante la apnea. Además, se utilizaron la oximetría de pulso y la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) para evaluar los cambios en la saturación de oxígeno cerebral y periférica antes, durante y después de la apnea.

Introducción

hipoxia aguda clínicamente relevante e hipercapnia concomitante se ve sobre todo en pacientes con síndrome de apnea obstructiva del sueño (SAOS), obstrucción aguda o durante la reanimación cardiopulmonar. Las principales limitaciones en el ámbito de SAOS y otras condiciones hipoxémicos incluyen el conocimiento transferible limitada sobre la fisiopatología derivada de estudios en animales y humanos que los modelos son inexistentes 1. Para imitar la hipoxia en los seres humanos, las mezclas de gases de hipoxia hasta el momento se han utilizado 2-7. Sin embargo, estas condiciones son más representativos de un entorno de gran a....

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Protocolo

Declaración de Ética
Todos los procedimientos realizados en los estudios con seres humanos estaban en conformidad con las normas éticas de la Declaración de Helsinki de 1964 y sus modificaciones posteriores. El diseño de este estudio fue aprobado por el comité de ética local del Hospital de la Universidad de Bonn, Alemania.

NOTA: Asegúrese de que los sujetos están en buenas condiciones y saludable, libre de cualquier medicamento contra la hipertensión y al menos 24 horas libres de agentes de catecolaminas como la cafeína o la inducción de sustancias iguales.

1. Preparación de la Prueba Asunto

  1. Limpiar la piel de la fr....

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Resultados

La Figura 1 muestra registros simultáneos de SpO 2 y los valores NIRS (tejido cerebral y NIRS NIRS) durante la apnea en un paciente. El tiempo total de la apnea era 363 seg. Después de la apnea del NIRS y valores de SpO 2 se mantuvieron estables durante aproximadamente 140 segundos. Se detectó una disminución de la SpO 2 después de 204 segundos de SpO 2 periférica mientras que se detectó una dis.......

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Discusión

El tiempo total de apnea es causada principalmente por el tamaño de pulmón y el consumo de oxígeno por minuto y la influencia de la capacidad de un individuo para resistir el reflejo de respiración causado por el aumento de pCO 2 o la disminución de pO 2. buceadores de apnea están capacitados para maximizar su duración de aguantar la respiración y se utilizan para hacerlo en inspiración máxima. Por lo tanto, el tiempo hasta que la hipoxia es diferente detectables entre los individuos y depende del .......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Un agradecimiento especial a todos los voluntarios que participaron en el estudio original. El trabajo de L. Eichhorn fue apoyado a través de una beca de la Fundación Else-Kröner-Fresenius. Los autores desean agradecer a Springer, parte de Springer Science+Business Media, por la autorización de derechos de autor (número de licencia 3894660871180) y el amable permiso para reutilizar datos publicados anteriormente.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
SpO2Drä ger Medical AG&CO. KGSHP ACC MCABLE-Masimo SetSpO2 monitorización de
la presión arterial no invasiva (NIBP)Drä ger Medical AG&CO. KGBrazalete NIBP M+,  MP00916 
Electrocardiográfico (ECG)  Drä ger Medical AG&CO. KGInfinity M540 Monitor MonitorizaciónECG
Estación de acoplamientoDrä ger Medical AG&CO. KGM500 Conexión de la estación de acoplamientode M540 al portátil
NIRSNONIN Medical' s Sistemaoxímetro regional EQUANOX modelo 7600medición de diodos NIRS de oxigenación cerebral y tisular
EQUANOX Advance Sensormodelo 8004CAadecuado para medir la saturación de oxígeno cerebral y somática
portátil 
DataGrabberDrä ger Medical AG&CO. KGDataGrabber v2005.10.16software para sincronizar el M540 con el portátil
eVisionNonin Medical. Inc.Software versión 1.3.0.0para sincronizar NONIN con el portátil
de de

Referencias

  1. Drager, L. F., Polotsky, V. Y., O'Donnell, C. P., Cravo, S. L., Lorenzi-Filho, G., Machado, B. H. Translational approaches to understanding metabolic dysfunction and cardiovascular consequences of obstructive sleep apnea. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 309 (7), 1101-1111 (2015).
  2. Shah, N., Trivedi, N. K., Clack, S. L., Shah, M., Shah, P. P., Barker, S.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Hipoxia inducida por apneaflujo sanguíneo cerebralespectroscopia de infrarrojo cercanosaturación periférica de oxígenomonitoreo por oximetría de pulsomodelo de hipoxia intermitentebuceadores apneístas humanosredistribución del flujo sanguíneoanálisis de desaturación de oxígenosimulación de hipercapnia