מדידת תפקודי נשימה בעכברים באמצעות Plethysmography של כל הגוף ללא ריסון
August 12th, 2014
ההערכה של פיזיולוגיה נשימה הסתמכה באופן מסורתי על טכניקות, הדורשות איפוק או הרגעה של בעלי החיים. plethysmography כל הגוף בלתי מרוסן, לעומת זאת, מספק ניתוח מדויק, לא פולשנית, כמותי של פיזיולוגיה נשימה במודלים של בעלי חיים. בנוסף, הטכניקה מאפשרת חוזרת ונשנית בדרכי הנשימה הערכה של עכברים המאפשרים למחקרים ארוכים טווח.
המטרה הכוללת של הליך זה היא למדוד פרמטרים נשימתיים ממכרסם בהכרה באמצעות פלתיסמוגרפיה בלתי מרוסנת של כל הגוף. זה מושג על ידי כיול ראשון של מגבר הגשר. לאחר הכיול, עכבר מונח בתוך תא הפלתיסמוגרפיה ומאפשר לו להתאקלם לפני הבדיקה.
לאחר מכן, נרשמים שינויי הלחץ המתרחשים בתוך החדר. לאחר מכן מחושבים פרמטרים נשימתיים מרובים מהמידע המתקבל תוך שימוש במערכת הפלתיסמוגרפיה. התוצאות מראות כי פלתיסמוגרפיה בלתי מרוסנת של כל הגוף היא הערכה אמינה של תפקוד הריאות במכרסמים.
היתרונות העיקריים של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו פלתיסמוגרפיה פולשנית הם שבעלי החיים אינם מורדמים, מה שאומר שאנחנו לא מקשרים חפצים להרדמה. בנוסף, בשל האופי הלא פולשני של פרוטוקול זה, אתה, הוא מאפשר אמצעי אורך. באופן כללי, אנשים חדשים בטכניקה זו נוטים להמעיט בהערכת הזמן הדרוש להתאקלמות בעלי החיים לתא הפלזמה.
כדי להתחיל, הגדר את מגבר הגשר של מכונת רכישת הנתונים ומתמר הלחץ. כשתהיה מוכן, עבור למחשב ופתח את תוכנת הניתוח. פתח את אפשרות הגדרות הערוץ שנמצאת בסרגל הכלים של ההגדרות ושנה את מספר הערוצים המוקלטים לאחד.
לאחר מכן, הגדר את מנגנון עמוד המים כפי שהודגם. חבר שתי פיפטות סרולוגיות של חמישה מיליליטר עם צינורות פלסטיק. מלאו את העמודים במים וודאו שמפלס המים מאוזן.
בעזרת סרגל חבר חתיכה אחת של צינורות פלסטיק לחלק העליון של כל פיפטה. כדי לכייל את מגבר הגשר, ראשית, חבר מזרק מיליליטר מלא ב-300 מיקרוליטר אוויר לצד ימין של עמוד המים. חבר את צינור הצד השמאלי למחבר במתמר הלחץ.
לאחר מכן, פתח את תפריט הגלילה למטה ובחר מגבר גשר. הזן את ההגדרות הנכונות ולחץ על אפס כדי להגדיר את המעקב על אפס מילי-וולט בקירוב. כשהוא מוכן, לחץ על מזרק מיליליטר אחד, הלחץ שנוצר יזיז את המים בעמודה בסנטימטר אחד ויראה עלייה פתאומית בתוכנה עקב שינוי הלחץ.
לאחר מכן, בחר יחידות קלט מחלון מגבר הגשר וסמן את מעקב הרקע לפני הספייק, הידוע גם כאזור האפס. לחץ על החץ לצד 0.1 כדי להפיק את אות הרקע בטווחים של 0.002 מילי-וולט שלילי וחיובי של 0.002 מילי-וולט. הקלד אפס בחלון הסמוך לחלון אות הרקע.
הדגש את אזור הלחץ המוגבר על הגרף מרגע שהמזרק היה בלחץ. לחץ על החץ לצד 0.2. הערך צריך להיות בטווח של 0.9 עד 1.2 מילי-וולט.
לאחר מכן, הקלד אחד בחלון. ליד חלון הלחץ המוגבר, עבור להגדרת יחידות ובחר סנטימטרים H2O ולחץ על בסדר. חזור לתפריט מגבר הגשר.
בחר מילי-וולט אחד והגדר את המגבר לאפס. זה ישלים את הכיול וניתן להסיר את עמוד המים בבטחה. לקבלת התוצאות הטובות ביותר, יש להכניס חיות ניסוי לתא הפלתיסמוגרפיה שבוע לפני תחילת הניסוי.
כדי להתחיל, הנח את הטמפרטורה לחות יחסית, בדוק בקצה השלם האחד של תא הפלתיסמוגרפיה ורשום את הטמפרטורה, הלחות והלחץ הברומטרי. לאחר רישום משקל החיה וטמפרטורת הגוף, הנח אותה בתא הפלתיסמוגרפיה וסגור את החדר. לאחר מכן, הכנס את המתמר והמזרק לשני החורים בצד השני של החדר.
לחץ על התחל בתוכנה והקלט עד 45 שניות. הקפד לתעד חמש שניות של נתונים כאשר החיה אינה זזה. הפסק את ההקלטה לאחר 45 שניות והסר את העכבר מתא הפלתיסמוגרפיה.
רשום מיד את טמפרטורת החדר והלחות. החזר את העכבר לתרסיס הכלוב שלו ונגב את החדר בנפח של 80% לנפח. אתנול מאפשר לתא להתייבש ולחזור לטמפרטורה וללחות הבסיסית לפני שתמשיך לעכבר הבא.
כדי להתחיל, פתח את התוכנית במסך מלא ובחר את הנתונים. פתח את חלון לוח הנתונים המיני ובחר מדידות מחזור בעמודה השמאלית וגובה מחזורי ממוצע. בעמודה הימנית של העמודה הראשונה, בחר באפשרות והגדר את קנה המידה לזיהוי שיא מינימלי לאחד.
זה יציג את דפלציית הלחץ עקב מדידת PT של נפח הגאות במשטח הנתונים המיני. בחר מדידות מחזור ואחריו ספירת אירועים כדי להציג את מדידת התדר F. לאחר מכן, בחר מדידות מחזור ואחריו תקופה מחזורית ממוצעת כדי להציג את זמן מחזור הנשימה הכולל מדידת שניות T כדי ליצור ערכי השראה וזמן תפוגה, ודא שהסמן נמצא ישירות מעל המקסימום של שוקת השיא, והוסף הערה על תשע פסגות ושפל עוקבות.
פתח חלון חדש ולחץ על מידע על הבחירה בעמודה השמאלית ומשך הזמן בעמודה הימנית לפני הבחירה. אוקיי, בחר את המאקרו שנמצא בחלק העליון של התוכנית כדי להתחיל בהקלטה. לאחר מכן, אתר את תיבת ההערה הראשונה באמצעות הכלי העדין.
עבור לתחילת הקובץ, ולאחר מכן להערה הראשונה ובחר בפקודה הוסף ללוח הנתונים. לבסוף, בחר התחל חזרה מפקודות המאקרו ואשר שחלון ספירת החזרות מוגדר לתשע. השתמש באפשרות חפש את הבא ובחר בפקודה הוסף ללוח הנתונים.
בסיום, בחר וחזור על הפעולה. הפסק את ההקלטה ושמור את המאקרו על סמך מספר החיה. כעת ניתן להריץ את המאקרו כדי לקבל את ההשראה ואת זמן התפוגה בין כל תגובה.
מכיוון שתפוגת התפוגה וההשראה מתרחשות ברצף, הנתונים מופיעים בסדר זה ויש לפצל אותם ידנית. עקבות נשימה אלה מדגימים נתונים עקביים מתאימים מחיית ביקורת. תשע הערות רצופות מתווספות בשיאים ובשפל של תנודות הנשימה כדי לקבל פרמטרים נשימתיים.
דוגמאות אלה מציגות את העקבות התת-אופטימליות הנפוצות ביותר שלעולם אין להשתמש בהן לניתוח. עקבות אלה נרשמו בזמן שהחיה רחרחה והזיזה, עקבות עם תנודות שמתגברות בהדרגה עם הזמן נגרמות בדרך כלל מעיבוי והצטברות לחות. הרעש בעקבות זה הוא תוצאה של מעורבות החיה או החוקר בציוד.
איור זה מדגים את תפקוד הריאות של עכבר עם פיברוזיס ריאתי המושרה על ידי בלאומיצין. שימו לב לדפוס הלא סדיר בעקבות הנשימה. לאחר שליטה בטכניקה וכיול הציוד, ניתן לאסוף את הנתונים מכל בעל חיים תוך חמש דקות.
לאחר מכן ניתן לנתח את הנתונים שנאספו ולייצא אותם לגיליון אלקטרוני של Excel. בעוד שניסיון הליך זה חשוב כדי להתאקלם העכבר לתא הפלתיסמוגרפיה לפני איסוף נתונים, זה עשוי להשתנות בין זני עכברים. בממוצע, אנו משתמשים בשישה עכברים שחורים C 57 של מתבגרים, וזה ייקח ארבעה עד חמישה ימים לפני איסוף הנתונים.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
סקירה כללית
מאמר זה דן בשימוש בפלטיזמוגרפיה של כל הגוף ללא הגבלה למדידת פרמטרים נשימתיים במכרסמים מודעים. טכניקה לא פולשנית זו מאפשרת הערכות מדויקות וחוזרות של פיזיולוגיה נשימתית, המאפשרת מחקרים לונגיטודינליים.
מרכיבי מחקר עיקריים
תחום המדע
- פיזיולוגיה נשימתית
- מודלים של בעלי חיים
- טכניקות לא פולשניות
רקע
- שיטות מסורתיות להערכת פיזיולוגיה נשימתית דורשות לעתים קרובות הרדמה או הגבלה.
- פלטיזמוגרפיה של כל הגוף ללא הגבלה מציעה אלטרנטיבה לא פולשנית.
- טכניקה זו מאפשרת מדידות חוזרות לאורך זמן.
- היא שימושית במיוחד לחקר תפקוד ריאות אצל מכרסמים.
מטרת המחקר
- למדוד פרמטרים נשימתיים ממכרסמים מודעים.
- להדגים את האמינות של פלטיזמוגרפיה של כל הגוף ללא הגבלה.
- להקל על מחקרים לונגיטודינליים של פיזיולוגיה נשימתית.
שיטות ששימשו
- כיול של מגבר הגשר.
- התאקלמות של העכבר בתא הפלטיזמוגרפיה.
- הקלטת שינויי לחץ בתוך התא.
- חישוב מספר פרמטרים נשימתיים מנתונים שהוקלטו.
תוצאות עיקריות
- פלטיזמוגרפיה של כל הגוף ללא הגבלה מספקת הערכות אמינות של תפקוד הריאות.
- ניתן למדוד במדויק מספר פרמטרים נשימתיים.
- הטכניקה מאפשרת הערכות חוזרות אצל אותם נבדקים.
- התוצאות תומכות בשימוש בשיטה זו למחקרים לונגיטודינליים.
מסקנות
- פלטיזמוגרפיה של כל הגוף ללא הגבלה יעילה לחקר פיזיולוגיה נשימתית במכרסמים.
- שיטה זו משפרת את היכולת לנהל מחקרים לונגיטודינליים.
- היא מייצגת התקדמות משמעותית על פני טכניקות מסורתיות המבוססות על הגבלה.
