כתב יד זה מתאר את שגרת האימון המובנית שפותחה כדי לחקור את השפעות האימון על הפתופיזיולוגיה של יתר לחץ דם ריאתי - אי ספיקת לב בחדר ימין במודל שבי.
מאמר שיטה
כתב יד זה מתאר את שגרת האימון המובנית שפותחה כדי לחקור את השפעות האימון על הפתופיזיולוגיה של יתר לחץ דם ריאתי - אי ספיקת לב בחדר ימין במודל שבי.
אי ספיקת לב ימנית (RHF) היא סיבה משמעותית לתחלואה ותמותה מיתר לחץ דם ריאתי (PH). כדי להבין טוב יותר את הפתופיזיולוגיה וההשלכות של לחץ שנגרם מפעילות גופנית, יישמנו שגרת פעילות גופנית לאפיון נוסף של המחלה באמצעות מודל האובינים שפותח קודם לכן ליתר לחץ דם ריאתי כרוני - כשל חדר ימין (PH-RVF). לשם כך, שמונה כבשים ממשפחת דורסט עברו את מודל PH-RVF באמצעות קשירת עורק הריאה השמאלי (LPA) וחסימה הדרגתית של עורק הריאות הראשי (MPA) באמצעות אזף מתנפח. קווי הלחץ של השרוול והחדר הימני (RV) נחפרו תת-עורית לפורט לצורך גישה. במהלך שמונה שבועות, כל כבשה עברה שגרת פעילות גופנית שבועית ובדיקת שרוול (CC). שגרת האימונים כללה מהירויות עבודה ומהירויות התאוששות למשך 10 דקות כל אחת. במהלך האימון, ניגשנו לשני הפתחים כדי להמיר לחץ בשרוול, המודינמיקה ולקחת גזי דם מקרוואן. בסיום האימון, השרוול מנופח ב-150-200 מ"מ כספית כדי להגדיל את העומס השני של RV. בוצעו בדיקת CC וגז דם של RV כמה ימים לאחר הנפיחה כדי לאשר לחץ בשרוול ולהבטיח פיצוי. במהלך שמונה שבועות, ה-Sv-O 2 נשאר יציב יחסית בעוצמה מקסימלית בשבוע הראשון לעומת שבוע 8: 62.7 ± 4.5% לעומת 69.8 ± 4.0% למרות ש-RVSP עלה משבוע 1 לשבוע 8: 78 ± 8 מ"מ כספית לעומת 96 ± 8 מ"מ כספית. בנוסף, המרחק שנעבר עלה משבוע 1 לשבוע 8: 1390 ± 297 מ' לעומת 1834 ± 189 מ', למרות שלחץ השרוול ב-PA בשבוע 8 עלה ל-777 ± 98 מ"מ כספית. דבר זה מצביע על כך שלמרות עומס המשך מוגבר ב-RV, פעילות גופנית עשויה לסייע בתגובה אדפטיבית ובפיצוי לפעילות גופנית בסביבה של PH-RVF. משטר האימון הזה מספק מידע חדשני על השפעות האימון ב-PH-RVF ומאפשר מחקרים מורכבים של פיזיולוגיית פעילות גופנית במודל בעלי חיים גדול של PH-RVF.
יתר לחץ דם ריאתי (PH) היא מחלה מורכבת הגורמת למגוון רחב של תסמינים. התסמינים יכולים להיות קלים, כמו קוצר נשימה ואי-סבילות לפעילות גופנית, עד חמורים, כמו ירידה נשימתית וכשל חדרי ימין גלוי (RVF)1. ככל שהעומס ההמשך של הלב הימני עולה, החדר הימני (RV) מתחיל להתרחב, מה שגורם לתפקוד לקוי וסיסטולי ולהפחתת חלק הפליטה. פער זה בביקוש ובתפוקה הלבבית הופך את פעילויות היומיום והפעילות הגופנית לבלתי נסבלת, מה שמוביל לירידה פיזית ומנטלית כאחד. בעבר, פעילות גופנית במסגרת יתר לחץ דם ריאתי נחשבה למזיקה. לאחרונה, מחקרים רבים הראו שתוכנית שיקום ריאתי עם פעילות גופנית יכולה להפחית קוצר נשימה ולשפר את איכות החיים הכללית הן פיזית והן נפשית 2,3,4. עם זאת, חקר פעילות גופנית בחולי PH הוגבל לאנשים עם מחלה יציבה עקב דקומפנסציה קרדיו-ריאתית אפשרית.
פיצוי מהיר הוא סיבוך חששני של PH-RVF. חלק מהאנשים עם PH עשויים לעבור תקופה של פיצוי מספק ולסבול מתסמינים קלים בלבד, כאשר דפיצוי מתרחש בהדרגה במשך חודשים עד שנים. אחרים, למרבה הצער, עשויים לסבול מ-PH חמור יותר ויכולים להידרדר במהירות בכל סוג של מאמץ. פעילות גופנית עלולה להחמיר את המחלה ולגרום לקריסה קרדיו-ריאתית מהירה בשל מעגל של ביקוש מטבולי מוגבר ל-RV, ירידה בחלק הפליטה ואיסכמיה מתמשכת של RV. זהו סיבוך חמור מאוד כי מטופלים שמפתחים RVF מפוצץ נדרשים לאשפוז ושיעורי התמותה שלהם מגיעים עד 40%. PH יכול להשפיע על אנשים בכל גיל, כאשר רוב המקרים מתפתחים ממחלת לב שמאל (קבוצה 2) וממחלת ריאות (קבוצה 3). במקרים נדירים, PH יכול להתפתח מסיבות אידיופתיות והוא נפוץ יותר אצל נשים בעשור הרביעי לחייהן (קבוצה 1)6. בעוד שהתקדמות המחלה ניתנת למתן באמצעות ניהול רפואי, אין תרופה פרמקולוגית חד-משמעית. כאשר המטופלים מגיעים לשלב סופי של RVF, הטיפול הסופי היחיד הוא השתלת ריאות או לב-ריאה7.
עקב תחלואה ותמותה של PH ו-RVF שלאחר מכן, יצרנו בעבר מודל PH-RVF רלוונטי קלינית בכבשים לפיתוח טיפולים חדשניים8. במודל זה, קשרנו את עורק הריאות השמאלי (LPA) והנחנו אזיק מתנפח ששימש כחסימה וסקולרית סביב העורק הריאתי הראשי (MPA). במהלך 8 שבועות, הגברנו את הלחץ בתוך השרוול כדי להפחית את הזרימה דרך העורק הריאתי הראשי, להגדיל את עומס ה-RV ולגרום לעיצוב מחדש של ה-RV. מודל זה פותח כיום עוד על ידי שילוב משטר פעילות גופנית ללימוד טוב יותר של האינטראקציה בין PH לפעילות גופנית. פרוטוקול זה ייחודי בכך שהוא תופס שינויים בפרמטרים ההמודינמיים כגון לחץ סיסטולי בחדר ימין (RVSP) וקצב לב (HR) בזמן אמת. דם RV שימש כפונדקאי לדם ורידי מעורב לניתוח שינויים ב-SvO2 ולהשוואת חילוץ חמצן במהירויות פעילות משתנות. משטר האימונים ושיטות איסוף הנתונים מפורטים להלן כמקור לחוקרים לפתח הבנה טובה יותר של הפתופיזיולוגיה המורכבת של PH-RVF.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים מוסדית במרכז הרפואי של אוניברסיטת ואנדרבילט אישרה את הפרוטוקול הבא. ההליכים שתוארו בוצעו בהתאם למדריך המועצה הלאומית למחקר של ארה"ב לטיפול ושימוש בבעלי חיים במעבדה9. כל הכבשים היו ממיני דורסט צליבים, נקבות, שוקלות 55–65 ק"ג, והיו בגיל שנה עד שנתיים. ראו איור 1 לציר הזמן המלא של המשטר ופרוטוקול האימונים.
1. הסתגלות להליכון
2. מודל ניתוחי להפעלת מודל PH-RVF
3. החלמה לאחר הניתוח
4. התכוננו לאימון ובדיקת שרוול
5. גישה לנמל
6. שגרת אימונים
7. ניתוק מנקודות
8. בדיקת אזיקים
9. להשלים את כל המשטר
10. סיום האימון מוקדם
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הנתונים מיוצגים כ-ממוצע±SEM. במהלך שמונה שבועות, ה-Sv-O 2 נשאר יציב יחסית במהירות מקסימלית של הליכון בשבוע הראשון לעומת שבוע 8: 62.7 ± 4.5% לעומת 69.8 ± 4.0% (איור 5A), למרות ש-RVSP עלה משבוע 1 לשבוע 8: 78 ± 8 מ"מ כספית לעומת 96 ± 8 מ"מ כספית (איור 5B). המרחק שנעבר במהלך האימון גדל משבוע 1 לשבוע 8: 1390 ± 297 מ' לעומת 1834 ± 189 מ' (איור 5C), למרות שלחץ השרוול ב-PA בשבוע 8 ע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מודל PH-RVF של כבשים שהוצג עודכן מהגרסה הקודמת על ידי שילובו עם פלטפורמת אימונים בהליכון כדי לחקור את האינטראקציה בין פעילות גופנית להתפתחות מחלה8. מכיוון שכל בעל חיים עשוי להגיב אחרת לניפוח השרוול, לצורך התאמת פעילות עקבית בין בעלי חיים, מהירות ההליכון במהלך אימון הותאמה כך שיכללו מהירויות עבודה ומהירויות התאוששות. הגדלת מהירות ההליכון בהדרגה עם שלוש מהירויות עבודה מתקדמות ואז שתי מהירויות התאוששות אפשרה לכבשים להתחמם כראוי וגם להתאושש כראוי. מהירויות חוגת הליכון...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
עבודה זו מומנה על ידי המוסדות והפרסים הבאים: המכון הלאומי לבריאות R01HL171577, המכון הלאומי למדעי הרפואה הכללית של NIH מענק T32 GM007347, מענק המכון הלאומי לבריאות T32 HL160508, פרס חוקר סגל ואנדרבילט, פרס עצמאות סגל מוקדם של האגודה האמריקאית ללב 24SCEFIA1255079, קרן מחקר קרדיו-חזה של מרכז הרפואי של אוניברסיטת ואנדרבילט, קרן המרכז הרפואי של אוניברסיטת ואנדרבילט גברת שלי פ. קליינר וד"ר פרדריק קליינר קרן, קרן המחקר של מרכז הרפואי של אוניברסיטת ואנדרבילט גב' דורותי תומאס, וקרן זיכרון להשתלת ריאות דיוויד מ. ליווינגסטון במרכז הרפואי של אוניברסיטת ואנדרבילט. בנוסף, עבודה זו לא הייתה מתאפשרת ללא תוכנית הטיפול והשימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת ונדבילט וצוות מעבדת האור S.R.: ג'יימי אדקוק, סוזן פולץ, אזיה טנקס ואיימן ברסום לתמיכה טכנית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.9% Normal Saline, 1000 mL | Baxter Healthcare Corp | 0338-0049-04 | תרופות, PH כרוני |
| 16 מ"מ Occluder כבד עם צינור הפעלה | Access Technologies | OC-16HD | חד פעמי, PH כרוני |
| 70% רפידות ניקוי אלכוהול איזופרופיל | Medline | MDS090670 | חד פעמי, PH כרוני |
| מסוע ברזל כבש וגדי | Livestock Performance Products | DC314 | ציוד |
| שקיות, עירוי: שקית עירוי לא סטרילית Novaplus, 500 מ"ל | Medline | TCV4005H | חד פעמי, PH כרוני |
| כפפות כחולות | Medline | BOPC1000 | חד פעמי, PH כרוני |
| Cathflo Activase (alteplase) 2 מ"ג | Cathflo | NDC 50242004164 | תרופות, PH כרוני |
| מחשב | Dell | Lattitude 7400 | ציוד |
| חומרת רכישת נתונים | ADInstruments | PowerLab 16/30 | ציוד |
| מנתח דם גז נקודת טיפול EPOC | Siemens Healthineers | Siemens-Epoc-R | ציוד |
| מד זרימה | Transonic | https://www.transonic.com/tubing-flow-meters-manufacturers | |
| ספוגי גזה: ספוגי גזה סטריליים מתאימים לצילום רנטגן, 16 שכבות, 4” × 4” | Medline | PRM21430LFH | חד פעמי, PH כרוני |
| GEM 7000 עם iQM3 | Werfen | 6000228442 | ציוד |
| Heparin | Fresenius Kabi | 63323-540-31 | תרופות, PH כרוני |
| ערכות IV ראשוניות של Hospira, 80” | Patterson Veterinary | 07-835-0123 | חד פעמי, PH כרוני |
| מלח היפרטוני 3% | Baxter Healthcare Corp. | 0338-0054-03 | תרופות, PH כרוני |
| מחט היפודרמית עם חוד וקיר רגיל, 20 G × 1” | Medline | B-D305175Z | חד פעמי, PH כרוני |
| כבל ממשק, מתאם Edwards LifeScience למגבר גשר ADInstruments | Fogg System | 0395-2434 | ציוד |
| תוכנת Labchart | ADInstruments | Labchart 8 | ציוד |
| מחטים: מחט היפודרמית עם חוד רגיל, סטרילית, 18 G × 1.5” | Medline | B-D305185Z | חד פעמי, PH כרוני |
| מגבר גשר אוקטלי | ADInstruments | FE228 | ציוד |
| מחט Huber של Port-A-Cath, ישר, 22 G × 1-1/2” | Medline | AAKM21200724 | חד פעמי, PH כרוני |
| רצועת כבשים | Weaver Livestock | 35-7840-S20 | ציוד |
| מזרק Leur-Lock סטרילי, 1 מ"ל | Fisher Scientific | BD309628 | חד פעמי, PH כרוני |
| מזרק Luer-Lock סטרילי, 10 מ"ל | Medline | SYR110010Z | חד פעמי, PH כרוני |
| מזרק Luer-Lock סטרילי, 3 מ"ל | Medline | SYR103010Z | חד פעמי, PH כרוני |
| מזרק Luer-Lock סטרילי, 5 מ"ל | Medline | SYR105010Z | חד פעמי, PH כרוני |
| מים סטריליים | Fresenius Kabi | 918550 | תרופות |
| ברז: ברז 3 דרכים עם ידית במצב כיבוי, מתאם מסתובב צווארון זכר, 45 PSI | Medline | DYNJSC301 | חד פעמי, PH כרוני |
| קליפ מתאם | Edwards LifeScience | TCLIP05 | ציוד |
| גלאי זרימה טרנסדוקר טרנסונית (סדרת PAU) | ADInstruments | https://www.adinstruments.com/products/perivascular-flowprobes | |
| כלוב הסעות / תא בעלי חיים גדול | Ancare | ANAT305660SS | ציוד |
| מד לחץ אנרואידי (ספיגומנומטר) | Patterson Veterinary | 07-815-0464 | ציוד |
| ערכות מתאם לחץ חד פעמיות TruWave מאת Edwards Lifesciences | Medline | VSYPX260 | חד פעמי, PH כרוני |
| צינור: צינור ניטור לחץ עם תקע Luer זכר קבוע וחיבורים נקבה, לחץ נמוך, 72” L | Medline | DYNJPMTBG72MF | חד פעמי, PH כרוני |
| סרט טבור, כותנה, 3 גדילים, 1/8 x 36" | Medline | DYNJPMTBG72MF | חד פעמי, PH כרוני |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה