Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Модель Моделировать клинически значимых гипоксию в организме человека

8.7K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/54933

⸱

22 декабря 2016 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Гипоксия моделирование в организме человека, как правило, проводились вдыханием гипоксических газовых смесей. Для этого исследования были водолазы апноэ использованы для имитации динамического гипоксию в организме человека. Кроме того, физиологические изменения в десатурации и повторного насыщения кинетики были оценены с неинвазивных инструментов , таких как в ближней инфракрасной области -спектроскопии (НИРС) и насыщения периферической оксигенации (SPO 2).

Аннотация

В случае апноэ артериальное парциальное давление кислорода (pO2) снижается, в то время как парциальное давление углекислого газа (pCO2) увеличивается. Чтобы избежать повреждения органов, чувствительных к гипоксии, таких как мозг, компенсаторные механизмы кровообращения помогают поддерживать достаточное снабжение кислородом. В основном это достигается за счет увеличения мозгового кровотока. Интермиттирующая гипоксия является часто наблюдаемым явлением у пациентов с обструктивным апноэ сна. Острая обструкция дыхательных путей также может привести к гипоксии и гиперкапнии. До сих пор не было создано адекватной модели для моделирования этой динамики у людей. В предыдущих исследованиях, посвященных гипоксии человека, использовались вдыхаемые гипоксические газовые смеси. Тем не менее, возникшая гипоксия сочеталась с гипервентиляцией и, следовательно, более характерна для высокогорных условий, чем для апноэ. Кроме того, возможность переноса ранее проведенных экспериментов на животных на человека ограничена, а патофизиологические предпосылки физиологических изменений, вызванных апноэ, плохо изучены. В этом исследовании здоровые дайверы с апноэ были использованы для имитации клинически значимой гипоксии и гиперкапнии во время апноэ. Кроме того, пульсоксиметрия и ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS) использовались для оценки изменений церебрального и периферического насыщения кислородом до, во время и после апноэ.

Введение

Клинически значимые острая гипоксия и сопутствующее гиперкапнии в основном наблюдается у пациентов с синдромом обструктивного апноэ сна (СОАС), острой обструкции дыхательных путей или во время сердечно-легочной реанимации. Основные ограничения в области СОАС и других гипоксемии условий включают ограниченную переводной знания о патофизиологии , полученных в результате исследований на животных и человека , что модели являются несуществующей 1. Для имитации гипоксии в организме человека, гипоксических газовых смесей до сих пор использовали 2 - 7. Тем не менее, эти условия являются более репрезентативными высоких окружения высо....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

заявление по этике
Все процедуры, выполняемые в исследованиях, связанных с участием человека были в соответствии с этическими нормами Хельсинкской декларации 1964 года и ее последующими изменениями. Дизайн данного исследования был одобрен местным этическим комитетом больницы университета Бонна, Германия.

ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь в том, что предметы находятся в хорошем и здоровом состоянии, без каких-либо антигипертензивного медицины и по крайней мере 24 часа свободно катехоламинов индукции агентов, таких как кофеин или равных веществ.

1. Подготовка испытуемый

  1. Очистите кожу лба с 70% -ным спиртом, чтобы ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

На рисунке 1 представлены одновременно записи SpO 2 и значений НИРС (НИРС церебральный и НИРС ткани) во время апноэ у одного пациента. Общее время апноэ было 363 сек. 2 значения После апноэ НИРС и SPO оставались стабильными в течение примерно 140 сек. Уменьшение SpO 2 был обнаружен после того, как 204 сек периферической SpO 2 , тогда как уменьшение NIRS церебральными была обнаружена после 238 се.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Общее время апноэ в основном вызвано размером легких и потребление кислорода в минуту и под влиянием на способность индивидов противостоять дыхательный рефлекс , вызванный увеличением рСО 2 или уменьшение РО2. АПНОЭ водолазы проходят подготовку, чтобы максимизировать их продолжительность задержки дыхания и привыкли делать это в максимальном вдохе. Таким образом, время до гипоксии обнаруживается различным для разных людей и зависит от состояния и учебного статуса субъекта физической и даже может вар.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Особая благодарность всем добровольцам, которые участвовали в первоначальном исследовании. Работа Л. Эйххорна была поддержана стипендией Фонда Эльзы-Крёнера-Фрезениуса. Авторы хотели бы поблагодарить компанию Springer, входящую в состав Springer Science+Business Media, за разрешение на авторские права (номер лицензии 3894660871180) и любезное разрешение на повторное использование ранее опубликованных данных.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
SpO2Drä ger Medical AG&CO. KGSHP ACC MCABLE-Masimo Setпериферический SpO2-мониторинг
неинвазивного артериального давления (НИАД)Drä ger Medical AG&CO. KGNIBP манжета M+,  MP00916 
Электрокардиография (ЭКГ)  Drä ger Medical AG&CO. KGInfinity M540 Монитордля мониторинга ЭКГ
Док-станцияDrä ger Medical AG&CO. KGM500 Подключение док-станцииM540 к ноутбуку
NIRSNONIN Medical' s EQUANOXModel 7600 Система регионального оксиметрадля измерения церебрального и  оксигенация тканей
NIRS диодыEQUANOX Advance SensorModel 8004CAподходит для измерения церебрального и соматического насыщения кислородом
Laptop 
DataGrabberDrä ger Medical AG&CO. Программное обеспечение KGDataGrabber v2005.10.16для синхронизации M540 с ноутбуком
eVisionNonin Medical. Inc.Версия 1.3.0.0программы для синхронизации NONIN с ноутбуком

Ссылки

  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.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Гипоксиявызванная апноэцеребральный кровотокближняя инфракрасная спектроскопияпериферическая сатурация кислородомпульсоксиметрический мониторингмодель интермиттирующей гипоксиилюди-дайверыпрактикующие апноэперераспределение кровотокаанализ десатурации кислородасимуляция гиперкапнии