בדיקת עמידות הגלוקוז בקרום הבטן, מדידה של תפקודי ריאה של קיבעון של הריאה לחקור את ההשפעה של השמנת יתר, חילוף חומרים לקוי על תוצאות ריאתי

המטרה הכוללת של שלוש השיטות הבאות היא לחקור את ההשפעה של השמנת יתר והפרעות מטבוליות על מבנה ותפקוד הריאות. שיטות אלו יכולות לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום מחקר הנשימה לגבי ההשפעה של הפרעות מטבוליות על מבנה הריאות ותפקוד הריאות. היתרון של טכניקות אלו הוא שניתן לשלב אותן כדי להעריך את התפקיד התפקודי של חילוף החומרים על הפתוגנזה של מחלות ריאה כרוניות ולבחון גישות טיפוליות שונות.

ההשלכות של טכניקות אלה חורגות מעבר לפנוטיפ למה שמבהיר את התפקיד התפקודי הספציפי של מטרות מטבוליות בפתוגנזה של מחלות ריאה. ניתן ליישם שיטות אלה גם לחקר מבנה ותפקוד הן בבעלי חיים בריאים עם שינויים גנטיים אך גם במודלים של בעלי חיים של COPD ואסתמה. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטות אלה יתקשו כמו החדרת צינור קנה הנשימה, ניפוח הריאה ומתן הרדמה עמוקה, כולם דורשים ניסיון והכשרה.

הרעיון לשיטות האלה עלה לנו לראשונה כשגילינו שהשמנת יתר מוקדמת בעכברים אך גם בבני אדם קשורה קשר הדוק להשפעה על חילוף החומרים ולמחלות ריאה כרוניות מעבר לגיל הינקות. כדי למדוד סבילות לגלוקוז תוך-צפקית, רסנו בעדינות עכבר בוגר בצום של 12 שעות בזנב והשתמשו במספריים סטריליים כדי לחתוך את קצה הזנב. מרחו מיד טיפת דם זורמת חופשית על רצועת הבדיקה של מד הגלוקוז בדם כדי למדוד את רמת הגלוקוז בדם בצום.

תוצאת הבדיקה תופיע על מסך הגלוקומטר לאחר ארבע שניות. לאחר מדידת הגלוקוז עבור כל בעל חיים, סמן אותם בנפרד עם טושים צבעוניים ושקול את החיות. לאחר מכן השתמש במחט בגודל 27 המחוברת למזרק של מיליליטר כדי לתת 100 מיקרוליטר גלוקוז לכל טון גרם משקל גוף לכל בעל חיים באמצעות הזרקה תוך-צפקית ולמדוד את רמות הגלוקוז בדם 15, 30, 60 ו-120 דקות לאחר מכן עם רצועות בדיקה חדשות כפי שהודגם זה עתה.

כדי להעריך את תפקוד הריאות, הניחו עכבר בוגר במצב שכיבה על כרית ומרחו משחה על עיני החיה. לאחר אישור חוסר תגובה לצביטה בבוהן, הרטיבו את הפרווה באזור בלוטת התריס עם אתנול 70% והשתמשו במלקחיים כדי להרים את העור בקו האמצע בין חריץ הצוואר בעצם החזה לסימפיזה של הפקעת של המנטום. בעזרת מספריים קהים, בצע בזהירות חתך עור של סנטימטר אחד בעור האוהל כדי לדמיין את רקמת השומן התת עורית הבסיסית ובלוטת התריס וחשוף את קנה הנשימה עם הפרדה קהה זהירה של שתי אונות בלוטת התריס באיסטמוס ודיסקציה של שרירי הסטרנו-בלוטת התריס וסטרנו-יותרת התריס.

בעזרת מלקחיים חדים, העבירו תפר כירורגי קלוע 4-0 בין קנה הנשימה לוושט וחתכו בזהירות את קנה הנשימה וסגרו את הגרון בין סחוסי קנה הנשימה בעזרת מספריים. יש להחדיר עם צינור קנה הנשימה המאבטח את הצינור בתפר כירורגי ולהעביר את בעל החיים למיטה המחוממת של תא הגוף. חבר את צינור קנה הנשימה ללוחית הפנים והפעל את המאוורר.

אשר את תנועת בית החזה במקביל לקצב האוורור כדי לאשר מיקום נכון של צינור קנה הנשימה וצפה באות הלחץ על מסך המחשב. כדי לשלוט בשינויים בלחץ הטרנס-ריאתי במהלך האוורור, הכנס צינור וושט לגובה הריאות הצופה במסך כדי להקל על מיקום הצינור למקום בו ניתן לצפות בסטיית לחץ מקסימלית וחפצי לב מינימליים. התחל ברכישת הנתונים על פי הוראות היצרן והחל 10 מיקרוליטר PBS על הנבולייזר.

התחל ערפול לאחר חמש דקות של התאקלמות ואחריו שלב תגובה של שלוש דקות שבמהלכו נמדדת התנגדות דרכי הנשימה ותאימות מערכת הנשימה. אפשר לבעל החיים להתאושש במשך שלוש דקות לפני תחילת הערפול הבא ופעל לפי הוראות התוכנה ליישום מדורג של הגדלת ריכוזי המתכולין של 10 מיקרוליטר על מכונת ההנשמה. לניתוח היסטומורפומטרי כמותי של רקמת הריאה, השתמש במספריים קהים כדי לבצע חתך קטן בסרעפת של עכבר בוגר והשתמש במספריים קהים מעוקלים כדי לבצע חתך פריסטרנלי לכל אורך כלוב הצלעות כדי לפתוח בעדינות את בית החזה.

הרם את כלוב הצלעות כדי לחשוף את חלל הצדר ולהסיר את בלוטת התימוס. לאחר הסרת הלב, השתמש במלקחיים חדים כדי להכין ולחשוף את קנה הנשימה על מנת להעביר תפר כירורגי קלוע 4-0 בין קנה הנשימה לוושט ואחריו חתך זהיר של קנה הנשימה קרוב לגרון בין סחוסי קנה הנשימה. אינטובציה עם צינורית תוך ורידית בגודל 26 והשתמש בחומר קיבוע כדי לנפח את הריאות על ידי קיבוע לחץ בלחץ קבוע של 20 סנטימטרים של מים.

לאחר 30 דקות בטמפרטורת החדר, קשרו את קנה הנשימה והוציאו את הצינורית בו זמנית. לאחר מכן יש לכרות בזהירות את הריאות מבלי לפגוע ברקמה ולאחסן את הריאות בחומר קיבוע טרי בטמפרטורה של ארבע מעלות צלזיוס למשך הלילה. עכברים שמנים מפגינים עלייה ברמות הגלוקוז בסרום 15 ו-30 דקות לאחר הזרקת גלוקוז תוך צפקית, מה שמעיד על פגיעה בספיגת הגלוקוז התאית, בהשוואה לעכברים שניזונו מתזונה רגילה.

ניתוח תפקודי ריאות פולשני מראה עלייה של עד פי 1.5 בהתנגדות דרכי הנשימה בעכברים שמנים ועתירי שומן שניזונו מתזונה לאחר גירוי עם מתכולין בהשוואה לחיות ביקורת. צביעת המטוקסילין ואאוזין של קטעי פרנכימה ריאתית לאחר התקנה תוך-קנה חושפת אזורים לא מנופחים מרובים, מחיצות מכתשית עבות ונאדיות בצורת מצולע בריאות המוחדרות בלחץ מועט מדי. לעומת זאת, לחץ החדרה רב מדי מוביל לאזורים מנופחים יתר על המידה עם מחיצות המכתשית שנהרסו.

עם זאת, הפעלת כמות הלחץ המתאימה במהלך קיבוע הריאות מובילה לריאה מנופחת לחלוטין עם נאדיות בצורת עגול. לאחר השליטה, ניתן להשלים את בדיקות הסבילות לגלוקוז תוך שעתיים וחצי. ניתן להשלים את בדיקות תפקודי הריאות תוך שעה, וניתן להשלים את ניפוח הריאות תוך פחות משעה.

בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור שהתאמת העכברים, הכשרת החוקר ועבודה בסביבה שקטה ומופחתת מתח מומלצים כולם לרכישת נתונים אופטימלית. לאחר פיתוחה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחומי חילוף החומרים ומחלות נשימה לחקור את המנגנונים המעורבים והעוצמה של אסטרטגיות טיפול במחלות ריאה כרוניות באמצעות מודלים של בעלי חיים קטנים. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לחקור את ההשפעה של השמנת יתר והפרעות מטבוליות על מבנה ותפקוד הריאות.

אל תשכח שעבודה עם בעלי חיים או מכשירים כירורגיים עלולה לגרום לפציעות או לתגובות עור וכי תמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון לבישת ציוד ההגנה האישי המתאים בעת ביצוע הליכים אלה.