हाइपोक्सिक पल्मोनरी वासोकॉन्स्ट्रिक्शन (एचपीवी) एक महत्वपूर्ण शारीरिक घटना है जिसके द्वारा अल्वेलर हाइपोक्सिया फेफड़े परफ्यूजन वेंटिलेशन से मेल खाता है। एचपीवी में योगदान देने वाला प्रमुख संवहनी खंड इंट्रा-एकिनार धमनी है। यहां, हम 20-100 माइक्रोन के व्यास के साथ मुरीन पल्मोनरी जहाजों के एचपीवी के विश्लेषण के लिए अपने प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं।
एक्यूट अल्वेलर हाइपोक्सिया पल्मोनरी वासोकॉन्स्ट्रक्शन (एचपीवी) का कारण बनता है – जिसे वॉन यूलर-लिजेस्ट्रैंड मैकेनिज्म के रूप में भी जाना जाता है – जो फेफड़ों के परफ्यूजन को वेंटिलेशन से मैच करने का काम करता है। अब तक, अंतर्निहित तंत्र पूरी तरह से समझ में नहीं आ रहे हैं । एचपीवी में योगदान देने वाला प्रमुख संवहनी खंड इंट्रा-एकिनार धमनी है। यह पोत अनुभाग एक व्यक्तिगत एकिनस की रक्त आपूर्ति के लिए जिम्मेदार है, जिसे टर्मिनल ब्रोंकिओल के फेफड़ों के डिस्टल के हिस्से के रूप में परिभाषित किया गया है। इंट्रा-एकिनार धमनियां ज्यादातर फेफड़ों के उस हिस्से में स्थित होती हैं जिन्हें कई आमतौर पर उपयोग की जाने वाली तकनीकों जैसे अलग-थलग पड़ने वाले फेफड़े के फेफड़े में पल्मोनरी धमनी के दबाव को मापने या विच्छेदित समीपस्थ फेफड़े की धमनी खंडों से बल रिकॉर्डिंग1,2तक नहीं पहुंचा जा सकता है। वास्तविक समय के कॉन्फोकल लेजर स्कैनिंग ल्यूमिनेसेंस माइक्रोस्कोपी द्वारा उप-दीर्घकालिक जहाजों का विश्लेषण व्यास3में 50 माइक्रोन तक के जहाजों तक सीमित है।
हम 20-100 माइक्रोन आंतरिक व्यास की सीमा में मुरीन इंट्रा-पल्मोनरी धमनियों के एचपीवी का अध्ययन करने के लिए एक तकनीक प्रदान करते हैं। यह सटीक कट फेफड़ों के स्लाइस (पीसीएलएस) में क्रॉस-सेक्शनेड धमनियों के वीडियोमॉर्फोमेट्रिक विश्लेषण पर आधारित है। यह विधि 20-40 माइक्रोन के बीच आंतरिक व्यास के साथ छोटी इंट्रा-एकिनार धमनियों की वैसोरएक्टिविटी की मात्रात्मक माप की अनुमति देती है जो अल्वेलर नलिकाओं के बगल में अल्वेलर सेप्टा के गसेट में स्थित हैं और 40-100 माइक्रोन के बीच आंतरिक व्यास के साथ बड़े प्री-ऐनर धमनियों की है जो ब्रोंची और ब्रोन्चिओल्स के निकट चलती हैं। एनेस्थेटाइज्ड और हवादार चूहों में उप-दीर्घकालिक जहाजों की वास्तविक समय इमेजिंग के विपरीत, पीसीएलएस का वीडियोमॉर्फोमेट्रिक विश्लेषण कतरनी तनाव से मुक्त स्थितियों के तहत होता है। हमारे प्रयोगात्मक मॉडल में दोनों धमनी खंड एक मोनोफेसिक एचपीवी प्रदर्शित करते हैं जब 1% O2 के साथ मध्यम गैसों के संपर्क में आता है और हाइपोक्सिया में 30-40 मिनट के बाद प्रतिक्रिया फीका होती है।
अधिकांश प्रणालीगत संवहनी बिस्तरों में हाइपोक्सिया पल्मोनरी वैक्यूलेचर में हाइपोक्सिया के कारण होने वाले वासोकॉन्स्ट्रक्शन की तुलना में वासोडिलेशन को प्रेरित करता है। कम ऑक्सीजन तनाव के लिए इस फेफड़े की विशिष्ट प्रतिक्रिया को हाइपोक्सिक पल्मोनरी वासोकॉन्स्ट्रक्शन (एचपीवी) कहा जाता है, जो सेकंड के भीतर शुरुआत करता है और नॉर्मॉक्सिक वेंटिलेशन पर स्विचबैक के बाद जल्दी से उलट जाता है। हालांकि एचपीवी को 60 से अधिक वर्षों से जाना जाता है, लेकिन सेलुलर ऑक्सीजन सेंसर (एस) और सिग्नलिंग झरना (ओं) जिसके परिणामस्वरूप वासोकोंस्ट्रक्शन अभी भी बहस चल रही है। एक सापेक्ष व्यापक आम सहमति है कि हाइपोक्सिया-पैदा किए गए रेडॉक्स और आरओएस परिवर्तन एचपीवी और फेफड़े के उच्च रक्तचाप के विकास (सिल्वेस्टर एट अल में समीक्षा) के विकास के लिए आवश्यक हैं। 4 और शूमाकर एट अल। 5)हमारे अपने डेटा एचपीवी6,7में माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन श्रृंखला के जटिल द्वितीय की एक केंद्रीय भूमिका का समर्थन करते हैं। हाल ही में, वांग एट अल। ऑक्सीजन संवेदन और एचपीवी के लिए एक पूरी तरह से नई अवधारणा प्रस्तुत की: उनके डेटा के आधार पर वे प्रस्ताव करते हैं कि अल्वेलर हाइपोक्सिया आसन्न केशिकाओं द्वारा महसूस किया जाता है जिससे एंडोथेलियल कोशिकाओं की झिल्ली डीपोलराइजेशन होता है। इस प्रतिक्रिया को एंडोथेलियल कोशिकाओं के 40 गैप जंक्शनों के माध्यम से प्रचारित किया जाता है जिससे अपस्ट्रीम धमनियों की चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं का संकुचन होता है8.
फेफड़ों की धमनियां वायुमार्ग के साथ चलती हैं, उनके साथ शाखा, व्यास में लगातार कमी आती है, और अंत में अल्वियोलर दीवारों में स्थित केशिका प्रणाली को रक्त की आपूर्ति करती है। यह धमनी परिसंचरण शारीरिक रूप से और कार्यात्मक रूप से अलग-अलग खंडों से बना है। दीवारों में लोचदार फाइबर की बहुतायत की विशेषता वाली समीपस्थ नाली धमनियों को पूरी तरह से मांसपेशियों वाली इंट्रा-पल्मोनरी धमनियों द्वारा पीछा किया जाता है जो काफी हद तक फेफड़े के संवहनी प्रतिरोध को नियंत्रित करते हैं। कदम-दर-कदम, ये धमनियां उन खंडों में पारगमन करती हैं जहां मांसपेशियों की परत अधूरी हो जाती है, और अंत में जहाजों चिकनी मांसपेशी ऐक्टिन-इम्यूनोएक्टिव कोशिकाओं से मुक्त होते हैं। रक्त के साथ एक व्यक्तिगत फेफड़े के एकिनस खिलाने वाली इंट्रा-एकिनार धमनी आंशिक रूप से मांसपेशियों के खंड6का प्रतिनिधित्व करता है। इसी तरह, फेफड़े की धमनी प्रणाली हाइपोक्सिक प्रतिक्रिया के बारे में एक समान संरचना का प्रतिनिधित्व नहीं करती है, लेकिन क्षेत्रीय विविधता9,10को चिह्नित करती है। उदाहरण के लिए, चूहे के फेफड़ों हाइपोक्सिया से अलग समीपस्थ फेफड़े की धमनियों में एक द्विचरण प्रतिक्रिया लाती है, जो अल्प अवधि के प्रारंभिक तेजी से संकुचन को प्रदर्शित करती है, जो अधूरी छूट के बाद- एक दूसरे धीमे लेकिन निरंतर संकुचन11के बाद होती है। प्रतिरोध धमनियों में चूहा फेफड़े के परेंचिमा से पल्मोनरी धमनियों (बाहरी व्यास <300 माइक्रोन) के रूप में अलग- चौथे और पांचवें- विभाजन के रूप में, हाइपोक्सिया मोनोफैसिक कसना9का कारण बनता है। पहले से ही 1971 में ग्लेज़ियर और मरे ने हाइपोक्सिक गैस मिश्रण के साथ हवादार कुत्तों के फेफड़ों में केशिका लाल रक्त कोशिका एकाग्रता में परिवर्तन के माप से निष्कर्ष निकाला कि हाइपोक्सिया-संवहनी प्रतिरोध में वृद्धि मुख्य रूप से केशिका12के ऊपर हुई। आजकल, एनेस्थेटाइज्ड और यांत्रिक रूप से हवादार चूहों के अक्षुण्ण फेफड़ों की इंट्राविटल माइक्रोस्कोपी पल्मोनरी माइक्रोवैस्कुलेचर13,14के विश्लेषण के लिए एक शक्तिशाली उपकरण का प्रतिनिधित्व करती है। छाती की दीवार में एक गोलाकार खिड़की का उत्तेजना फेफड़ों की सतह तक सूक्ष्म पहुंच प्रदान करती है और व्यास में 50 माइक्रोन के साथ उप-बद्ध फेफड़े के जहाजों के विश्लेषण की अनुमति देती है। इस तकनीक को फिटसी-डेक्सट्रान, तबुची एट अलके अर्क के साथ जोड़कर । प्रदर्शन किया कि 30-50 माइक्रोन के व्यास के साथ केवल मध्यम आकार के धमनियों हाइपोक्सिया के लिए एक चिह्नित प्रतिक्रिया प्रदर्शित करते हैं जो 30 मिनट के बाद एक मामूली क्षीणन के साथ 60 मिनट की अवधि में निरंतर होता है। इसके विपरीत, 20-30 माइक्रोन के व्यास वाले छोटे धमनियों ने हाइपोक्सिया3के लिए केवल एक मामूली प्रतिक्रिया दिखाई। हालांकि, यह तकनीक व्यास के साथ धमनियों के विश्लेषण की अनुमति नहीं देती है जो 50 माइक्रोन के बाद से इन जहाजों फेफड़ों के ऊतकों में बहुत गहरी स्थित हैं।
मुरीन फेफड़ों की बड़ी और बहुत छोटी फेफड़े की धमनियों (जैसे उप-नापीय जहाजों) के विश्लेषण में अंतर को पाटने के लिए, हमने एक विधि अपनाई जिसे मार्टिन एट अलद्वारा वर्णित किया गया था। एयरवेज15की प्रतिक्रियाशीलता के विश्लेषण के लिए . एक एगर्ला उठे जेल इन्स्टिलिंग तकनीक के आधार पर, यह इस अपेक्षाकृत नरम और लोचदार अंग से सटीक कट फेफड़ों के स्लाइस (पीसीएलएस) की तैयारी की सुविधा प्रदान करता है। 20-100 माइक्रोन के बीच आंतरिक व्यास के साथ क्रॉस-सेक्शनेड धमनियों की पीसीएलएस वासोरेएक्टिविटी सीधे वीडियोमाइक्रोस्कोपी द्वारा देखी जा सकती है। पीसीएलएस के हाइपोक्सिक इनक्यूबेशन के दौरान दवाओं का उपयोग एचपीवी पर उनके प्रभावों के विश्लेषण की अनुमति देता है। यह विशेष महत्व का है कि इस तकनीक को आनुवंशिक रूप से इंजीनियर माउस पर भी लागू किया जा सकता है। फेफड़ों के भीतर उनके स्थान के आधार पर, हम धमनियों को क्रमशः 20-40 माइक्रोन और 40-100 माइक्रोन के आंतरिक व्यास के साथ पूर्व और इंट्रा-एकिनार जहाजों के रूप में वर्गीकृत करते हैं। एक कार्यात्मक दृश्य के तहत इंट्रा-एकिनार धमनी रक्त के साथ एक व्यक्तिगत फेफड़े की धमनी की आपूर्ति करती है और पूर्व-एकिनार धमनी पूर्ववर्ती पोत अनुभाग है। डिजिटल कैमरे पर चित्रों की रिकॉर्डिंग वासोरक्शन के बाद की मात्रा की अनुमति देती है। इस पीसीएलएस मॉडल का एक स्पष्ट गुण एंडोथेलियम पर अभिनय कतरनी-तनाव की कमी है। इसके विपरीत, perfused जहाजों में तीव्र एचपीवी कतरनी-तनाव में वृद्धि की ओर जाता है जिससे कोई रिलीज16के रूप में माध्यमिक तंत्र उत्प्रेरण । इसके अतिरिक्त, पीसीएलएस का उपयोग एक्स्ट्रापल्मोनरी न्यूरल या हार्मोनल प्रभावों के बिना एचपीवी के माप की अनुमति देता है। सेल कल्चर सिस्टम के विपरीत, उदाहरण के लिए कैनाइन पल्मोनरी धमनी चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं से तैयार17,पोत दीवार की हिस्टोलॉजिकल वास्तुकला लगभग पूरी तरह से संरक्षित है।
संक्षेप में, यह प्रोटोकॉल कतरनी तनाव से मुक्त परिस्थितियों में 20-100 माइक्रोन के बीच आंतरिक व्यास के साथ अंतर-फेफड़े की धमनियों के एचपीवी के लिए जिम्मेदार संभावित आणविक ऑक्सीजन सेंसर और/या सेलुलर रास्तों के विश्लेषण के लिए एक उपयोगी तरीका प्रदान करता है ।
अलग हवादार और परफ्यूस वाला माउस फेफड़े ऑक्सीजन की आपूर्ति में परिवर्तन पर फेफड़े के संवहनी प्रणाली की शारीरिक प्रतिक्रिया के विश्लेषण के लिए एक उत्कृष्ट मॉडल है और अन्य लोगों के बीच फेफड़े की धमनी दबाव के निरंतर माप की अनुमति देता है1। हालांकि, यह मॉडल उन संवहनी खंड (ओं) की पहचान और विश्लेषण की अनुमति नहीं देता है जो हाइपोक्सिया के लिए सबसे मजबूत प्रतिक्रिया दिखाता है। यह पीसीएलएस के हमारे वीडियोमॉर्फोमेट्रिक विश्लेषण का लाभ है जो 20-100 माइक्रोन के आंतरिक व्यास के साथ व्यक्तिगत धमनियों के एचपीवी के माप की सुविधा प्रदान करता है। पीसीएलएस एक आकर्षक इन विट्रो मॉडल का प्रतिनिधित्व करता है क्योंकि वे उस अंग के समान होते हैं जिससे वे तैयार होते हैं। सेल कल्चर सिस्टम के विपरीत, सभी सेल प्रकार अपने मूल ऊतक-मैट्रिक्स विन्यास में मौजूद हैं। इसके अलावा, एक फेफड़े कई पीसीएलएस की तैयारी के लिए पर्याप्त है, ताकि कम से कम आंशिक रूप से प्रयोगों को एक ही माउस से वर्गों के उपयोग द्वारा मानकीकृत किया जा सके। रसेल और बर्च23 की 3आर अवधारणा (जीवन विज्ञान में प्रयोगशाला जानवरों की कमी, शोधन और प्रतिस्थापन) के अनुसार यह तथ्य पीसीएलएस के उपयोग के लिए भी तर्क देता है।
हालांकि, किसी को ध्यान में रखना होता है, कि ऊतक को एक वाइब्रेटोम और देशांतर संकेत के साथ काटने से क्षतिग्रस्त हो जाता है उदाहरण के लिए एंडोथेलियल कोशिकाओं के माध्यम से कुबलर एट अलद्वारा पोस्टकिया जाता है। 14 अब संभव नहीं है ।
प्रारंभ में, पीसीएलएस मुख्य रूप से जैव रासायनिक, औषधीय और विष विज्ञान अध्ययन के लिए लागू किए जाते थे, लेकिन इस बीच उनका उपयोग ब्रोंकियल संकुचन, म्यूकोसिलिएरी फ़ंक्शन और वैस्कुलर प्रतिक्रियाओं के मापन के लिए भी किया जाता है (समीक्षा के लिए सैंडरसन20 और डेविस21देखें)। एट अलआयोजित किया । एक अध्ययन किया है जिसमें वे अलग perfused और हवादार माउस फेफड़े और पीसीएलएस24के मॉडल की तुलना में प्रदर्शन किया है . उन्होंने विभिन्न अंतर्जात मध्यस्थों को वायुमार्ग और फेफड़े के जहाजों की प्रतिक्रियाओं के विश्लेषण से पाया कि पीसीएलएस में पूरे फेफड़ों की महत्वपूर्ण विशेषताओं को बनाए रखा गया था।
पीसीएलएस में, हाइपोक्सिक स्थितियां वायुमार्ग के माध्यम से अक्षुण्ण फेफड़ों में स्थापित नहीं होती हैं, लेकिन हाइपोक्सिक-गैस्ड माध्यम में फेफड़ों के खंड की इनक्यूबेशन से। हमने रक्त गैस एनालाइजर का उपयोग करते हुए क्रमशः 1% O2,5.3% CO2,93.7% एन2और21% O 2, 5.3% सीओ2,73.7% एन2के साथ मध्यम प्रीगैस्ड के ऑक्सीजन आंशिक दबाव (पीओ2)का विश्लेषण किया है। परफ्यूजन चैंबर में इसे खिलाने से तुरंत पहले, हाइपोक्सिक गैस्ड एमईएम का पीएओ2 40 एमएमएचजी था और नॉर्मॉक्सिक गैस्ड मीडियम 160 एमएमएचजी6था। अक्षुण्ण फेफड़ों में एचपीवी प्रेरित होता है जब अल्वेलर पीओ 2 50 एमएमएचजी25 सेनीचे गिरताहै, एक ऐसी स्थिति जिसे स्पष्ट रूप से हाइपोक्सिक-गैस्ड माध्यम के आवेदन से नकल की जा सकती है। एचपीवी की सीमा पर हमारा डेटा एक अलग प्रयोगात्मक दृष्टिकोण के साथ प्राप्त परिणामों के लिए अच्छी तरह से मेल खाता है। यामागुची एट अल। एक इमेज तेज10के साथ एक उच्च संवेदनशीलता कैमरे के साथ वास्तविक समय कॉन्फोसल लेजर स्कैनिंग ल्यूमिनेसेंस माइक्रोस्कोपी द्वारा 20-30 माइक्रोनम के व्यास के साथ माइक्रोवेसेल्स की जांच करने के लिए अलग चूहा फेफड़ों लागू किया है . उन्होंने हाइपोक्सिया के लिए फेफड़ों के संपर्क में आने के बाद 2.7 माइक्रोन के व्यास में एक औसत कमी देखी। एक गणना कर सकते है कि चमकदार क्षेत्र की एक 20% की कमी के रूप में हम इसे हमारे सिस्टम में उपाय व्यास में लगभग 15% कमी से मेल खाती है ।
हमारे प्रयोगों में हमने धमनियों को क्रमशः 40-100 माइक्रोन और 20-40 माइक्रोन के भीतरी व्यास के साथ पूर्व और इंट्रा-एकिनार जहाजों के रूप में वर्गीकृत किया है। मनुष्यों में मांसपेशियों से गैर-संगीत धमनियों में संक्रमण 70-100 माइक्रोन की व्यास सीमा में होता है। चूहों में, चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाएं 20 माइक्रोन26के बाहरी व्यास तक मौजूद होती हैं। इस कारण से 20 माइक्रोन से नीचे व्यास के साथ धमनियों का विश्लेषण करना संभव नहीं है क्योंकि वे चरण विपरीत छवि के आधार पर विश्वसनीय पहचाने नहीं जा सकते हैं। पैमाने के दूसरे छोर पर, 100 माइक्रोन से ऊपर व्यास वाले जहाजों को शायद ही पीसीएलएस में पाया जा सके और आमतौर पर आसपास के ऊतकों से छीन लिया जाए।
दरअसल, आणविक उम्मीदवारों की एक संख्या आणविक ऑक्सीजन सेंसर (एस) के रूप में या संकेत झरना के घटक के रूप में एचपीवी में जिसके परिणामस्वरूप चर्चा कर रहे है (एक समीक्षा के लिए सिल्वेस्टर एट अल देखते हैं । 4)एक बार उपयुक्त नॉकआउट चूहों उपलब्ध हो वीडियोमॉर्फोमेट्री जंगली प्रकार के जानवरों की तुलना में पूर्व और इंट्रा-acinar धमनियों की वासोरेएक्टिविटी के विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । हालांकि, पीसीएलएस का उपयोग अन्य मुद्दों के लिए भी किया गया है: फारो एट अल। उन्हें जन्म के बाद फेफड़ों में एंडोथेलियम निर्भर फैलाव के विकास की विशेषता के लिएनियोजित 29 और पीसीएलएस 2 सप्ताह के लिए दैनिक धुएं या हवा के संपर्क में गिनी सूअरों से तैयार एंडोथेलियल रोग30के प्रेरण के माध्यम से वासोरएक्टिविटी पर सिगरेट के धुएं के प्रभाव को प्रदर्शित करने के लिए इस्तेमाल किया गया .
प्रोटोकॉल के भीतर महत्वपूर्ण कदम
हमारे प्रयोगों में हमने धमनियों को प्री-एकिनार (40-100 माइक्रोन के भीतरी व्यास) और इंट्रा-एकिनार (20-40 माइक्रोन के भीतरी व्यास) के रूप में वर्गीकृत किया। विशेष रूप से फेफड़ों के वर्गों की तैयारी के लिए जिनका उपयोग बड़े जहाजों के विश्लेषण के लिए किया जाना चाहिए, परफ्यूजन बफर में सोडियम नाइट्रोप्रुसाइड जोड़ना महत्वपूर्ण है। यह दवा नमूना तैयार करने के दौरान जहाजों के संकुचन को रोकती है और इस तरह आसपास के ऊतकों से उनका चीर बंद हो जाती है जिससे अधूरा वासोडिलेशन हो जाता है। पर्फ्यूजन बफर में सोडियम नाइट्रोप्रुसाइड फेफड़ों के खंड की तैयारी के लिए इतना महत्वपूर्ण नहीं है जिसका उपयोग छोटी धमनियों के विश्लेषण के लिए किया जाना चाहिए क्योंकि वे दृढ़ता से अल्वेलर सेप्टा के लिए लंगर डाले जाते हैं।
सभी प्रयोगों को इनक्यूबेशन के साथ शुरू किया जाना चाहिए जिसमें धमनियों की प्रतिक्रियाशीलता का परीक्षण किया जाता है। शायद ही कभी, हमने फेफड़ों की तैयारी प्राप्त की जिसमें ठेकेदारों या दिलवाले को जहाजों की कोई प्रतिक्रिया पता नहीं चल सकती थी। हम इस के लिए कारण पता नहीं है: हो सकता है कि फेफड़ों में भरा agarose की मात्रा भी महान या बहुत कम था ताकि पीसीएलएस में अंग की काटने इष्टतम नहीं था । वैकल्पिक रूप से, यह कल्पना है कि अगर उठी नीचे ठंडा था भी तेजी से instillation प्रक्रिया के दौरान जिसके परिणामस्वरूप हानिकारक कतरनी तनाव में जिसके परिणामस्वरूप । यदि एक व्यक्तिगत पीसीएलएस में कोई व्यवहार्य धमनी का पता नहीं लगाया जा सकता है, तो अनुभाग को त्याग दिया जाना चाहिए और दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।
एक धमनी की व्यवहार्यता पर निर्णय U46619 के जवाब के आधार पर किया गया था। 0.1 माइक्रोन की एकाग्रता पर U46619 का आवेदन एक वासोकॉन्स्रिक्शन को प्रेरित करता है जो – कुछ व्यायाम के बाद – स्क्रीन पर छवि अनुक्रम में सीधे दिखाई देता है। चूंकि वासोरेएक्टिविटी में कुछ भिन्नताएं हैं, इसलिए हम दवा के संपर्क में आने वाले फेफड़ों के वर्गों में या बदले में अकेले माध्यम में वेस्टोरस्पॉन को मापकर एचपीवी पर दवा के प्रभाव की जांच करते हैं।
एक व्यक्तिगत धमनी का एचपीवी अक्सर माइक्रोस्कोप में शायद ही पता लगाने योग्य होता है, और औसतन इसके परिणामस्वरूप लगभग 20-30% के चमकदार क्षेत्र में कमी आती है। हालांकि, धमनी के व्यास में छोटे परिवर्तनों में प्रवाह प्रतिरोध पर एक अलग इनपुट होता है। आर = प्रतिरोध और आर = त्रिज्या के साथ समीकरण “आर = 1/r4″के अनुसार, प्रवाह प्रतिरोध त्रिज्या की चौथी शक्ति के विपरीत आनुपातिक है। मुझे एक उदाहरण देते हैं: एक “आदर्श धमनी” 40 माइक्रोन (आर = 20 माइक्रोन) के व्यास के साथ एक परिपत्र क्रॉस-सेक्शन का प्रदर्शन करने वाले लगभग 1,260 माइक्रोन2का एक चमकदार क्षेत्र है। जब चमकदार क्षेत्र 20% से कम हो जाता है, तो हम गणना कर सकते हैं कि पोत का व्यास 10.5% से 35.8 माइक्रोन (आर = 17.9 माइक्रोन) तक कम हो जाता है। ऊपर दिए गए समीकरण के अनुसार, इस पोत का प्रवाह प्रतिरोध 6.25 x 10-6 से 9.71 x 10-6 तक बढ़ जाएगा जो लगभग 55% है। चमकदार क्षेत्र में 30% की कमी के मामले में त्रिज्या लगभग 16% तक कम हो जाएगी, लेकिन प्रवाह प्रतिरोध लगभग 100% तक बढ़ जाएगा। यद्यपि ये गणनाएं एक अतिसरलीकरण हैं जिसमें एक लैमिनार रक्त प्रवाह और कठोर पाइप के एक पोत रूप को माना जाता है कि यह प्रवाह प्रतिरोध पर व्यास के पहले से ही मामूली परिवर्तनों के प्रभाव का विचारोत्तेजक है।
The authors have nothing to disclose.
यह शोध एक्सीलेंस क्लस्टर कार्डियो-पल्मोनरी सिस्टम द्वारा प्रायोजित है।
Vibratome "Microm HM 650 V" | Microm/Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany | ||
Microwave oven | Bosch, Frankfurt, Germany | HMT 702C | |
Heating cabinet | Heraeus/Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany | ||
Flow-through superfusion chamber | Hugo Sachs Elektronik, March, Germany | PCLS-Bath Type: 847 SN:4017 | |
Upright inverted microscope equipped with 4X, 10X, 20X, and 40X objectives | Leica, Wetzlar, Germany | ||
CCD-camera | Stemmer Imaging, Puchheim, Germany | ||
Peristaltic pump Minipuls 3 | Gilson, Limburg-Offheim, Germany | ||
Water bath “Universal Wasserbad Isotem 205” | Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Germany | 9452450 | |
Gas tight tubes Tygon R3603-13 Øi: 3/32 in, Øa: 5/32 in, wall: 1/32 in | VWR, Darmstadt, Germany | ||
Various scissors and forceps | |||
Sewing cotton | |||
2 ml Syringe | Braun-Melsungen AG, Melsungen, Germany | ||
50 ml Syringe | Braun-Melsungen AG, Melsungen, Germany | ||
Flexible plastic pipe of an IV indwelling cannula “IntrocanR-W” (cannula 20 G x 1 ¼ in, 1.1 x 32 mm) | Braun-Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4254112B | For instillation of the agarose into the lung |
Cannula 21 G x 4 ¾ in; 0.8 x 120 mm | Braun-Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4665643 | For bubbling of the medium |
Cannula Nr. 17, 24 G x 1, 0.55 x 25 mm | Terumo, Eschborn, Germany | NN 2425 88DSF18 | For lung perfusion |
Normoxic gas mixture (21% O2, 5.3% CO2, 73.7% N2) | Linde, Hildesheim, Germany | ||
Hypoxic gas mixture (1% O2, 5.3% CO2, 93.7% N2) | Linde, Hildesheim, Germany | ||
HEPES | Sigma, Deisenhofen, Germany | H 4034 | |
NaCl | Roth, Karlsruhe, Germany | 3957.1 | |
KCl | Merck, Darmstadt, Germany | 1.04936.0500 | |
MgCl2•6H2O | Merck, Darmstadt, Germany | 1.05833.0250 | |
CaCl2•2H2O | Merck, Darmstadt, Germany | 1.02382.0500 | |
Glucose D-(+) | Sigma, Deisenhofen, Germany | G 7021 | |
Low melting point agarose | Bio-Rad, Munich, Germany | 161-3111 | |
Heparin-sodium | Ratiopharm, Ulm, Germany | 5120046 | |
Phenolred-free minimal essential medium (MEM) | Invitrogen, Darmstadt, Germany | 5120046 | |
70% EtOH for desinfection | Stockmeier Chemie, Dillenburg, Germany | ||
Superglue | UHU, Bühl/Baden, Germany or from a supermarket | ||
U46619 (a thromboxane analog) | Calbiochem/Merck, Darmstadt, Germany | 538944 | |
Sodium nitroprusside (Nipruss) | Schwarz Pharma, Monheim, Germany | 5332804 | |
Optimas 6.5 software | Stemmer, Puchheim, Germany | ||
SPSS 19 | AskNet, Karlsruhe, Germany |