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Le système respiratoire mécanique mesures. Tableau 4 montre des résultats typiques de naïfs souris A / J obtenus au départ et une bronchoconstriction induite par la méthacholine suivante (12,5 mg / ml) en utilisant l'une des deux générations flexiVent pris en charge par le logiciel flexiWare 7. Mécanique de l'appareil respiratoire, soit dans des conditions de poitrine fermées, ont été évalués par des perturbations de la fréquence d'oscillation familles forcées simples et à large bande en alternance de manière rapprochées (snapshot-150, Quick Prime-3, respectivement). Depuis ventilation est en pause pendant les mesures, le Quick Prime-3, qui couvre une gamme de fréquence similaire à celle du premier-8, mais a une durée plus courte (3 vs 8 sec), a été choisi afin de raccourcir la période d'apnée, de minimiser l'effet de la perturbation sur les gaz du sang et de fournir une meilleure résolution de la réponse. Les paramètres associés à chaque perturbation ont été calculés automatically par le logiciel d'exploitation. Résultats montrent que les deux générations du système flexiVent produites mesures équivalentes de la mécanique respiratoire.
Site de la réponse du poumon. Distinguer le site de la réponse du poumon permet au chercheur de cerner davantage les régions touchées ainsi que d'identifier les points d'intervention potentiels pharmacologique 6. Par exemple, naïfs souris A / J montrent une augmentation de la résistance de référence lorsque la pression expiratoire contre laquelle les mesures sont effectuées est augmentée de 3 à 9 cm H 2 O (figure 6A, instantané-150). Dans le présent exemple, l'utilisation de mesures de FOT haut débit (Quick Prime-3) a fourni des détails à clarifier la base de la variation de la résistance: Le changement de pression en fin d'expiration a entraîné une diminution de la résistance des voies aériennes (R N) compatible avec l' effets bronchodilatateurs d'un volume pulmonaire supérieur et de la presse d'inflation plusure (figure 6D) et une augmentation de l'amortissement de tissu (G, figure 6E), un paramètre étroitement liée à la résistance des tissus qui reflète la viscoélasticité du tissu et éventuellement la résistance des petites voies aériennes 7. Ce dernier est connu pour augmenter avec le volume pulmonaire augmente.
hyperréactivité bronchique. Après une exposition de chlore gazeux, la réactivité bronchique à la métacholine inhalée augmente par rapport à l'exposition de l'air dans des souris Balb / c à la suite de voies dommages 4 (Figure 2). Le chlore est connu pour induire un stress oxydatif, conduisant à la destruction des cellules structurelles dans les voies respiratoires, en particulier les cellules épithéliales, et induisant le recrutement de cellules inflammatoires. Comme représenté sur la figure 5, les changements dans les paramètres décrivant la mécanique du système respiratoire peuvent être vus en réponse à des défis croissants à la méthacholine. En comparaison avec les souris exposées à l'air, les souris exposées à des chlorationgaz ne s'affiche plus réponses maximales à tous les paramètres FOT (figure 5A, 5B, 5D-5F) ainsi que d'un déplacement vers la gauche statistiquement significative de la courbe concentration-réponse exemplifié par une réduction de la concentration de méthacholine nécessaire pour provoquer un doublement de la résistance et elastance (PC 200; figure 5C). Ces résultats illustrent, respectivement, l'hyperréactivité bronchique et l'hypersensibilité à la méthacholine après une exposition par inhalation de gaz de chlore.
Autres mesures. En plus de l'OFT, le système flexiVent peut également être utilisé pour recueillir d'autres types de 8-10 de la fonction pulmonaire ou cardio-vasculaires 11 mesures. Figure 7 affiche un pas à pas, la pression axée sur la courbe pression-volume représentant dans naïfs A / J souris dans des conditions de base . La partie supérieure du membre de dégonflage de la courbe est adaptée à l'équation Salazar-Knowles 12 sup> et les paramètres sont calculés automatiquement par le logiciel.

Tableau 1. Des exemples de schémas anesthésiques utilisés chez la souris. Cliquez ici pour agrandir le tableau .

Tableau 2. Perturbations utilisés pour les mesures de la fonction pulmonaire chez la souris. * Extension nécessaire au système. Le sujet doit également être dans une chambre de plethysmograph fermé pendant les mesures.Lank "> Cliquez ici pour agrandir l'table.

Tableau 3. Exemple de paramètres exportés de la fréquence contraint les familles de perturbation d'oscillation simples et à large bande. Cliquez ici pour agrandir le tableau .

Tableau 4. Comparaison du système. Comparaison des paramètres de la mécanique du poumon recueillies en utilisant les deux générations du système flexiVent exploités par des logiciels flexiWare 7. Les résultats ont été générés dans naïfs souris A / J (n = 5 / groupe) au départ et la bronchoconstriction induite par la méthacholine suivante (SMI 12,5 mg / ml). * Les groupes ont été comparées en utilisant une analyse de variance à deux voies pour les mesures répétées et le journal 10 des réponses individuelles à l'homogénéité des variances (GraphPad Prism, la version 5.03; GraphPad Software, San Diego, USA).

Figure 1. Capture d'écran d'une inflation du poumon profond. Le panneau supérieur montre le volume déplacé par le piston du ventilateur (trace rouge) et le volume livré au sujet (gris trace). Le panneau inférieur affiche la pression dans le cylindre et portant à une pression réglée de 30 cmH 2 O, sur une période de 3 secondes et maintenue constante pendant la même période de temps.
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Figure 2. Exemple d'un script typique utilisée pour évaluer la mécanique du système respiratoire au départ.

Figure 3. Efforts inspiratoires spontanés au cours de l'exécution d'une courbe pression-volume par paliers.

Figure 4. Time-cours suivant de réponse des défis croissants à la méthacholine inhalés. Résultats sont exprimés comme la moyenne (± écart-type) d'un groupe de 5 naïfs spontanément hyperréactives souris A / J. Cliquez ici pour agrandir la figure .

Figure 5. Les changements dans la mécanique du système respiratoire suite à des défis croissants à la méthacholine en chlore et souris Balb / c exposées à l'air. Valeur maximale a été identifié pour chaque paramètre dans chaque sujet et des conditions expérimentales. Les moyennes des groupes ont ensuite été calculées (moyenne ± écart-type, n = 4-6). Les différences entre les groupes ont été évalués par analyse de variance en utilisant le log 10 des réponses individuelles à l'homogénéité des variances. La concentration de méthacholine produire un doublement de la ligne de base (PC 200) a été obtenu en ajustant un polynôme du second degré de courbes dose-réponse individuelles et l'interpolation de la courbe ajustée. Les points de données sont manquantes dans D, E et F chez les souris exposées au chloreaux deux concentrations les plus élevées de méthacholine en raison de coefficients insuffisamment élevés de détermination reflétant un mauvais ajustement du modèle mathématique aux données. Cliquez ici pour agrandir la figure .

Figure 6. Partitionnement de la réponse respiratoire en voies respiratoires et la mécanique des tissus pulmonaires. Trace expérimentale d'une naïve souris A / J illustrant une seule fréquence (2,5 Hz) et le haut débit (1-20.5Hz) contraints mesures d'oscillation mécanique respiratoire en triple exemplaire, à deux pressions expiratoires finaux différents (3 & 9 cmH 2 O). Cliquez ici pour agrandir la figure

Figure 7. Courbe pression-volume dans naïfs A / J souris dans des conditions de base. Courbes pression-volume ont été générées par une perturbation de pression entraînée par étapes (PV-P) pour s'assurer que chaque poumons de souris ont été gonflés à la même pression, indépendamment de leur état. Salazar-Knowles paramètres de l'équation extraites à partir des courbes pression-volume individuels ont également été signalés en moyenne et dans un format de tableau. Les résultats sont exprimés en moyenne ± écart-type (n = 6).