Summary
श्वसन क्रिया विज्ञान के आकलन परंपरागत पशु का संयम या बेहोश करने की आवश्यकता होती है जो तकनीक, पर भरोसा किया है. अनर्गल पूरे शरीर plethysmography, हालांकि, पशु मॉडल में श्वसन क्रिया विज्ञान की सटीक, गैर इनवेसिव, मात्रात्मक विश्लेषण प्रदान करता है. इसके अलावा, तकनीक अनुदैर्ध्य अध्ययन के लिए अनुमति चूहों की सांस आकलन दोहराया अनुमति देता है.
Abstract
श्वसन रोग अग्रणी दुनिया में रुग्णता और मृत्यु दर के कारणों और मृत्यु दर की दरों में वृद्धि करने के लिए जारी की है. कृंतक मॉडल में फेफड़ों के समारोह के मात्रात्मक आकलन भविष्य के उपचारों के विकास में एक महत्वपूर्ण उपकरण है. आमतौर पर आक्रामक plethysmography और मजबूर दोलन सहित श्वसन समारोह का आकलन करने के लिए तकनीक का इस्तेमाल किया. इन तकनीकों में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करते हैं, डेटा संग्रह के कारण संज्ञाहरण और / या जानवर की आक्रामक इंस्ट्रूमेंटेशन के लिए जरूरत की कलाकृतियों और प्रयोगात्मक परिवर्तनशीलता से भरा जा सकता है. इसके विपरीत, अनर्गल पूरे शरीर plethysmography (UWBP) श्वसन मापदंडों का विश्लेषण करने के लिए है जिसके द्वारा एक सटीक, गैर इनवेसिव, मात्रात्मक तरीका प्रदान करता है. इस तकनीक पारंपरिक plethysmography तकनीक के समान है जो संज्ञाहरण और मजबूरी का उपयोग करते हैं, से बचा जाता है. यह वीडियो उपकरण की स्थापना, अंशांकन और फेफड़ों समारोह रिकॉर्डिंग सहित UWBP प्रक्रिया का प्रदर्शन करेंगे. यहएकत्र आंकड़ों का विश्लेषण, साथ ही पशु आंदोलन का परिणाम है कि प्रायोगिक outliers और कलाकृतियों की पहचान करने के लिए समझाना होगा. इस तकनीक का उपयोग कर प्राप्त सांस मापदंडों ज्वार की मात्रा, मिनट मात्रा, नि: श्वसन शुल्क साइकिल, नि: श्वसन प्रवाह दर और समाप्ति समय के लिए प्रेरणा समय के अनुपात में शामिल हैं. UWBP विशेष कौशल पर भरोसा करते हैं और प्रदर्शन करने के लिए सस्ती है नहीं करता है. संभावित उपयोगकर्ताओं के लिए सबसे आकर्षक एक प्रमुख UWBP की सुविधा है, और, एक ही जानवर पर फेफड़ों की कार्यक्षमता के दोहराया उपायों प्रदर्शन करने की क्षमता है.
Introduction
फेफड़े रोग दुनिया में रुग्णता और मृत्यु दर के प्रमुख कारणों में से एक है. हालत खाँसी, सीने में दर्द और श्वास कष्ट का पर्याय अपर्याप्त ऑक्सीजन विनिमय, की विशेषता है. मृत्यु दर दुनिया भर में 1 की ~ 10% के लिए सांस की बीमारी खातों. विश्व स्वास्थ्य संगठन के अनुसार, मृत्यु दर लगातार धूम्रपान, प्रदूषण और व्यावसायिक परेशानी की वजह से वृद्धि करने के लिए सेट कर रहे हैं. UWBP जोरदार परंपरागत जैव रासायनिक तारीफ और ऊतकीय 2 का विश्लेषण करती है जो फेफड़ों के शरीर क्रिया विज्ञान, अध्ययन के लिए एक उपयोगी इसके अतिरिक्त है. फेफड़ों के आकलन के लिए इस्तेमाल अन्य प्रक्रियाओं UWBP रूप में एक ही लाभ प्रदान नहीं करते हैं. आक्रामक plethysmography पशु 3,4 anesthetised किया जाना है और इस प्रकार है, जिसके परिणामस्वरूप सांस की माप जरूरी एक प्राकृतिक राज्य के चिंतनशील नहीं कर रहे हैं की आवश्यकता है कि एक अधिक इस्तेमाल तकनीक है. इसके अलावा, यांत्रिक वेंटीलेशन और रासायनिक चुनौतियों के लिए आवश्यकता भविष्य माप 3,4 रोकता.श्वसन डेटा इकट्ठा करने का एक और तरीका UWBP 5 की तुलना में सांस मापदंडों में परिवर्तन बेहतर करने के लिए अधिक संवेदनशील है जो मजबूर दोलन, के द्वारा होता है. मजबूर दोलन, तथापि, एक आक्रामक तकनीक है और डेटा संग्रह 5-7 के लिए पशु समाप्ति की आवश्यकता है.
UWBP एक विशेष कक्ष के अंदर एक जानवर रखने शामिल है. प्रेरणा के दौरान, ज्वार हवा गरम है और जल वाष्प दबाव बढ़ फेफड़ों के भीतर humidified और गैस 8 के थर्मल विस्तार का कारण बनता है. इस आशय plethysmograph चैम्बर 8 के भीतर दबाव में वृद्धि पैदा हवा की मात्रा में एक शुद्ध परिवर्तन का कारण बनता है. विपरीत पशु से एक सांस की तरंग पैदा समाप्ति के दौरान होता है. तरंग विश्लेषण तो सांस ट्रेस से मापने के लिए प्रयोग किया जाता है: श्वसन दर (साँस / मिनट), कुल सांस लेने चक्र समय (एसईसी), प्रेरणा / समाप्ति समय (तिवारी / ते, सेकंड) और कारण प्रत्येक ज्वार की मात्रा को दबाव में परिवर्तन (पी टी). UWBP पशु मॉडल में श्वसन क्रिया विज्ञान की सटीक, गैर इनवेसिव, मात्रात्मक विश्लेषण प्रदान करता है और सांस की बीमारी और फेफड़ों समारोह 6,9 की प्रगति को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. अन्य plethysmography तकनीकों के विपरीत, UWBP संज्ञाहरण, मजबूरी और कलाकृतियों और प्रयोगात्मक परिवर्तनशीलता 6,9 उपज कि आक्रामक जोड़तोड़ का उपयोग से बचा जाता है. संज्ञाहरण, श्वसन दबा सकते हैंदिल की दर में परिवर्तन और 10 को विनियमित करने के लिए चुनौतीपूर्ण हो सकता है. Corticosterone और एपिनेफ्रीन 11,13 रिहाई के माध्यम से मजबूरी के कारण अतिरिक्त तनाव को श्वसन में वृद्धि को प्रेरित. UWBP की प्रमुख विशेषता अनुदैर्ध्य अध्ययन करने के लिए यह उत्तरदायी बनाने शारीरिक आकलन दोहराया है. UWBP दृढ़ता से फेफड़ों के शरीर क्रिया विज्ञान के अनुदैर्ध्य मूल्यांकन के लिए सिफारिश की है और भविष्य श्वसन दवा मूल्यांकन के लिए एक मूल्यवान कौशल प्रदान करता है. Bleomycin, ovalbumin, और हाइपोक्सिया कई अध्ययनों में सांस की चुनौतियों के लिए प्रेरित करने के लिए उपयोग किया गया है और UWBP सफलतापूर्वक सही फेफड़ों शारीरिक आकलन 7,9,13-16 मापा गया है. वर्णित प्रोटोकॉल मानक वयस्क प्रयोगशाला चूहों के लिए बनाया गया है. हालांकि, UWBP ऐसे चूहों, गिनी सूअरों, और गैर मानव प्राइमेट 17-20 के रूप में अन्य जानवरों के लिए अनुकूलित किया गया है. UWBP केवल फेफड़े के रोग का आकलन करने तक ही सीमित नहीं है, लेकिन यह भी फेफड़ों परिपक्वता 3 के मूल्यांकन के लिए इस्तेमाल किया गया है.UWBP की चंचलता, सादगी और reproducibility पशुओं में फेफड़े के कार्य का आकलन करने के लिए एक उत्कृष्ट तकनीक की स्थापना की है. विभिन्न सॉफ्टवेयर (सामग्री और उपकरण तालिका देखें) इस प्रक्रिया का पालन करने की आवश्यकता होगी. एक अनुभवी वैज्ञानिक 1 घंटा के भीतर एक माउस के साथ इस प्रोटोकॉल प्रदर्शन करने में सक्षम हो जाएगा.
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Protocol
नोट: निम्न प्रयोगात्मक प्रक्रिया मोनाश विश्वविद्यालय में पशु आचार समिति ने मंजूरी दे दी है और वैज्ञानिक प्रयोजनों के लिए पशु की देखभाल और उपयोग (2006) के लिए अभ्यास के ऑस्ट्रेलियाई संहिता के अनुसार आयोजित किया जाता है. प्रतिनिधि परिणाम उत्पन्न करने के लिए इस्तेमाल किया वयस्क महिला C57BL / 6 चूहों मोनाश पशु सेवा से प्राप्त किया गया. चूहों एक 12 घंटे प्रकाश अंधेरे चक्र के साथ एक विशिष्ट रोगज़नक़ मुक्त, तापमान और आर्द्रता नियंत्रित कमरे में रखे थे. इन चूहों को भोजन और पानी के लिए नि: शुल्क उपयोग किया था.
1 प्रारंभिक सेटअप
- एक यूएसबी केबल के माध्यम से रिकॉर्डिंग के लिए डाटा अधिग्रहण मशीन के लिए लैपटॉप / डेस्कटॉप से कनेक्ट करें.
- एक BNC केबल के माध्यम से डाटा अधिग्रहण मशीन की 'इनपुट 1' के लिए 'आउटपुट 1' से पुल एम्पलीफायर कनेक्ट करें.
- अष्टाधारी ब्रिज एएमपी के 'चैनल 1' में दबाव transducer डालें. पर डाटा अधिग्रहण मशीन चालू और विश्लेषण सॉफ्टवेयर खोलें. सॉफ्टवेयर ऑटो चाहिएmatically (सामग्री और उपकरण तालिका देखें) उपकरण सेटअप का पता लगाने.
- सॉफ्टवेयर के सेटअप टूल बार में पाया ओपन चैनल सेटिंग्स. बदलें चैनलों की संख्या 1 के लिए रिकॉर्ड किया जा रहा.
- कमरे दबाव और पुल एम्पलीफायर जांच करने के लिए पानी स्तंभ तंत्र को मापने के लिए बैरोमीटर सेट करें. पानी स्तंभ तंत्र प्लास्टिक ट्यूबिंग से जुड़े दो 5 एमएल सीरम वैज्ञानिक सिरिंज pipettes भी शामिल है.
- पानी के साथ कॉलम भरें और पानी का स्तर एक शासक के साथ संतुलित कर रहे हैं. . प्रत्येक पिपेट के ऊपर से प्लास्टिक टयूबिंग की एक टुकड़ा कनेक्ट 2 चित्रा पानी स्तंभ की स्थापना से पता चलता है.
2 ब्रिज एम्पलीफायर अंशांकन
नोट: जल स्तंभ में पुल एम्पलीफायर हवा का एक इंजेक्शन जांच करने के लिए एक 1 सेमी एच 2 ओ विक्षेपन बनाने के लिए आवश्यक है. यह शर्तों का एक सेट के तहत होते हैं और उपयोगकर्ता के तंत्र पर निर्भर है जाएगा. स्पष्टीकरण के लिए इन चरणों घइस प्रयोगशाला अंशांकन प्रदर्शन करेंगे कैसे emonstrate.
- 300 μl के लिए एक 1 मिलीलीटर सिरिंज वापस ले; पानी स्तंभ के दाहिने हाथ की ओर ट्यूबिंग के अंत में पानी निकलने की टोंटी के लिए सिरिंज देते हैं. नोट: पानी निकलने की टोंटी सिरिंज और पानी स्तंभ के लिए खुला है कि यह सुनिश्चित करें, और कमरे में हवा के लिए बंद कर दिया. पानी का स्तर इस बात पर संतुलित नहीं कर रहे हैं, तो यह कमरे में हवा और पानी स्तंभ के लिए खुला है कि, इस पानी को संतुलित करेगा, ताकि पानी निकलने की टोंटी बारी. पानी स्तंभ के बाएं हाथ की ओर ट्यूबिंग सिरिंज डूबनेवाला द्वारा प्रेरित दबाव में परिवर्तन को मापने के लिए दबाव transducer से जुड़ा होना चाहिए.
- दबाव transducer (ट्रांसड्यूसर के शीर्ष अंगूठी) पर कनेक्टर को बाएं हाथ की ओर पानी स्तंभ से टयूबिंग संलग्न.
- सॉफ्टवेयर के दाहिने हाथ की ओर मुख्य स्क्रीन पर 1 चैनल और "ब्रिज amp" (सामग्री और उपकरण तालिका देखें) का चयन करने के लिए अगले पाया स्क्रॉल डाउन मेनू का चयन करें.
- दर्ज5 एम वी, 20 हर्ट्ज कम पास करने के लिए सेटिंग 'पलटना' बॉक्स टिकटिक और 'शून्य' पर क्लिक करें. ~ 0 एम वी पर ट्रेस सेट करने के लिए 'शून्य' पर क्लिक करें. आसान देखने के लिए 1: 4 के लिए विंडो का आकार कम करें.
- की स्थापना के साथ सब कुछ, 3 सेकंड के लिए इसे छोड़ रहा है, 1 मिलीलीटर सिरिंज दबाना. दबाव में बदल गया है क्योंकि इस सॉफ्टवेयर पर अचानक स्पाइक दिखाएगा. 300 μl मंद हो तो दबाव 1 सेमी से पानी स्तंभ में पानी आ जाएगा. यह ज्ञात मूल्य ब्रिज एम्पलीफायर जांच में मदद मिलेगी.
नोट: कारण 300 μl अवसाद के चैम्बर में दबाव बढ़ाने के बाद की गणना के लिए इस्तेमाल किया पी के मूल्य से मेल खाती है. - ब्रिज एम्प खिड़की के नीचे बाएँ हाथ के कोने पर पाया 'इनपुट' इकाइयों का चयन करें.
- पूर्व अन्यथा 'जीरो क्षेत्र' के रूप में जाना जाता कील को "पृष्ठभूमि का पता लगाने" उजागर.
- अगले 'बिंदु 1' के लिए तीर क्लिक करें और इस बीएसी का उत्पादन होगा-0.002 एमवी 0.002 एम वी की सीमा के भीतर kground संकेत (मूल्य बिल्कुल 0 एम वी पर कभी नहीं होगा).
- प्रकार '0' विंडो में पृष्ठभूमि संकेत खिड़की के निकट.
- सिरिंज उदास है जब से "ग्राफ का बढ़ा दबाव क्षेत्र" उजागर. 2 बिंदु के पास तीर क्लिक करें और मूल्य 0.9-1.2 एम वी की सीमा में होना चाहिए.
- टाइप 1 'अगले' बढ़ा दबाव "खिड़की खिड़की में. कदम 2.7 और 2.8 पर एक दृश्य स्पष्टीकरण के लिए अष्टाधारी ब्रिज एम्प को नुकसान का संकेत हो सकता निर्दिष्ट पर्वतमाला के बाहर 3. मान चित्र को देखें.
- खिड़की के शीर्ष दाएं कोने में पाया 'इकाइयों को परिभाषित' और चुनें "CMH 2 हे" के लिए जाओ. यह विकल्प उपलब्ध नहीं है, तो इसे मैन्युअल प्रवेश किया जा सकता है. ठीक क्लिक करें.
- 'ब्रिज एएमपी' मेनू में वापस (2.1 देखें). 'शून्य' को 1 एम वी और सेट एम्पलीफायर का चयन करें;. इस अंशांकन पूरा हो जाएगा और पानी स्तंभ सुरक्षित रूप से हटाया जा सकता है.
3 रिकॉर्डिंग फेफड़ों समारोह
- माउस (G) वजन. नोट: पूर्व शारीरिक आकलन करने के लिए एक सप्ताह plethysmography कक्ष में पर्यावरण के लिए माउस परिचय. यह अभ्यस्त में सहायता और एक बाद की तारीख में इस प्रक्रिया से बाहर ले जाने जब तनाव कम हो जाएगा. UWBP सेटअप का प्रदर्शन एक समग्र योजना के लिए, 4 चित्रा देखें.
- एक गुदा थर्मामीटर के साथ शरीर के तापमान को मापने. सम्मिलन से पहले पेट्रोलियम जैली के साथ थर्मामीटर चिकना. तापमान पढ़ने रिकार्ड और 80% (v / v) इथेनॉल के साथ स्नेहक साफ. ऐसे नवजात माउस पिल्ले के रूप में बहुत छोटे जानवरों का उपयोग करते हैं, तो इसका मतलब शरीर के तापमान मूल्य के बजाय एक बुनियादी लाल थर्मामीटर के साथ निर्धारित किया जा सकता है.
- Plethysmography कक्ष के एक छेद छोर पर तापमान / सापेक्ष आर्द्रता जांच रखें. तापमान, आर्द्रता और barometr रिकॉर्डभीतर माउस रखने से पहले plethysmography कक्ष के अंदर आईसी दबाव.
- , Plethysmography कक्ष में माउस रखें थोड़ा खुला अंत कवर. इस माउस जलवायु के अनुकूल बनाना करने के लिए अनुमति देता है. चैम्बर बंद.
- एक छेद के साथ plethysmography कक्ष के पक्ष में डाला तापमान / नमी जांच के साथ, अब दो छेद के साथ दूसरे पक्ष में ट्रांसड्यूसर और सिरिंज डालें.
- लगभग 15-45 सेकंड के लिए सॉफ्टवेयर प्रोग्राम और रिकॉर्ड पर प्रेस 'आरंभ'. पशु चलती नहीं है जहां डेटा का रिकॉर्ड 5-10 सेकंड. आंदोलन जानवर बेसल श्वसन क्रिया विज्ञान में परिवर्तन और गरीब परिणाम प्रदान करेगा. श्वसन कार्यक्रम पर एक रेखीय पथ में हिलाना चाहिए. ये useable डेटा हैं. नोट: पेशाब या शौच plethysmography कक्ष के अंदर एक के तापमान में वृद्धि हुई है और नमी बढ़ सकता है. इस विश्लेषण के दौरान परिणाम अस्पष्ट होगा. पेशाब या शौच जाने की स्थिति में, पीएल तुरंत रिकॉर्डिंग बंद करो और साफ80% (v / v) इथेनॉल के साथ ethysmography कक्ष. डेटा को अस्वीकार कर दिया जाना चाहिए जहां suboptimal परिणाम के एक दृश्य प्रतिनिधित्व के लिए 6 चित्रा का संदर्भ लें.
- सॉफ्टवेयर पर 45 सेकंड, प्रेस 'बंद करो' के लिए रिकॉर्डिंग के बाद कार्यक्रम (सामग्री और उपकरण तालिका देखें). Plethysmography कक्ष से माउस निकालें और तुरंत चैम्बर तापमान और आर्द्रता रिकॉर्ड. इस जानवर तनाव हो सकता है के रूप में लगातार अधिक से अधिक 45 सेकंड के लिए रिकॉर्ड नहीं है.
- अपने पिंजरे, स्प्रे करने के लिए माउस लौटें और 80% (v / v) इथेनॉल के साथ चैम्बर पोंछे.
- चैम्बर सूखी और अगले माउस पर आगे बढ़ने से पहले आधारभूत तापमान और नमी को वापस जाने के लिए अनुमति दें. दोहराएँ 3.1 बाद में जानवरों के लिए 3.9 करने के लिए कदम. नोट: कई जानवरों का अध्ययन किया जा रहा है, हर नई जानवर से पहले पास आधारभूत मूल्यों को चैम्बर तापमान और आर्द्रता वापसी कक्ष में लगाया जाता है कि यह सुनिश्चित करें.
4 plethysmography विश्लेषण
नहींते: ऐसे ज्वार की मात्रा (वी टी) और निम्न चर मापा जा करने की आवश्यकता मिनट मात्रा के रूप में सांस मापदंडों की गणना करने के लिए: श्वसन दर (साँस / मिनट), कुल सांस लेने चक्र समय (एसईसी), प्रेरणा / समाप्ति समय (तिवारी / ते, कारण प्रत्येक ज्वार की मात्रा (पी टी). सेकंड) और दबाव में परिवर्तन 1 एक का पता लगाने से मापा जा सकता है कि चर दिखाता चित्रा. निम्नलिखित कदम इन चर को मापने के लिए एक सॉफ्टवेयर (देखें सामग्री और उपकरण तालिका) का उपयोग करें. विश्लेषण, सूँघने या आंदोलन युक्त पता लगाने के क्षेत्रों से बचें. प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणामों के लिए, अच्छा सांस लेने का पता लगाने के लिए कम से कम 5 सेकंड की आवश्यकता है. अलग साँस लेने निशान का एक उदाहरण के लिए 5 और 6 आंकड़ा देखें.
- 1 और प्रयोग करने योग्य डेटा के 5 सेकंड का चयन: 1 के लिए पूर्ण स्क्रीन करने के लिए स्क्रीन, सेट दृश्य खोलें. इस का एक प्रतिनिधि स्नैपशॉट चित्रा 5 में दिखाया गया है.
- समर्थक के शीर्ष पर पाया छोटा डेटा पैड विंडो खोलेंDataPad टैब में ग्राम. चैनल 1 का चयन करें और दाहिने हाथ के कॉलम में बाएं हाथ के कॉलम में 'चक्र माप' और 'औसत चक्रीय ऊंचाई' का चयन करें.
- 'विकल्प' का चयन करें और 1 (मिसे) के लिए कम से कम चोटी का पता लगाने के लिए पैमाने पर सेट. यह हर शिखर मूल्य का पता लगाने की अनुमति और छोटे दोलनों उत्पादन है कि छोटे जानवरों का उपयोग करते समय अत्यंत महत्वपूर्ण हो जाता होगा.
- 'ठीक' पर क्लिक करें. यह (पी टी) माप 'के कारण प्रत्येक ज्वार की मात्रा के लिए दबाव विक्षेपन' पेश करेंगे.
- मिनी डेटा पैड में, 'घटना गणना' और द्वारा पीछा चुनिंदा 'चक्र माप' 'ठीक' पर क्लिक करें. इस 'आवृत्ति' (च) माप पेश करेंगे.
- फ्रीक्वेंसी साँस / मिनट के लिए परिवर्तित किया जाना चाहिए. यह 60 सेकंड से मूल्य गुणा और (मिनट) रिकॉर्डिंग के समग्र समय से जवाब विभाजित करके किया जाता है.
- मिनी डेटा पैड में, का चयन 'CYCLE माप अवधि 'के बाद' और 'पर क्लिक करें' ठीक है. यह 'कुल सांस लेने के समय चक्र' (टी मुन्ना, सेकंड) माप पेश करेंगे.
- अगले चरण शिखर प्रेरणा और समाप्ति समय मूल्यों को उत्पन्न करने के लिए एक macroinstruction बनाने के लिए उपयोग किया जाता है. कर्सर शिखर / गर्त की अधिकतम पर सीधे सुनिश्चित और 9 अनुक्रमिक चोटियों और troughs पर एक टिप्पणी जोड़ें. चित्रा 5 में दिखाया गया है दोलन की चोटी के साथ शुरू करो.
- बाद में, का चयन करें खिड़की: डेटा पैड और दाहिने हाथ के कॉलम में बाएं हाथ के कॉलम, 'अवधि' में 'चयन जानकारी' पर क्लिक करें और 'ठीक' पर क्लिक करें प्रकट होने वाली विंडो में स्तंभ 1.
- कार्यक्रम के शीर्ष पर पाया मैक्रो का चयन करें और फिर रिकॉर्डिंग शुरू करते हैं. अब चुनिंदा आदेशों: 'फ़ाइल का आरंभ', 'जाओ', 'खोज' और 'खोजें' पर क्लिक करें.
- चयन आदेशों: 'टिप्पणी लगाएं' 'खोज' और. प्रदान की 'युक्त' बॉक्स में टिप्पणी बॉक्स के लिए टाइप किए गए एक ही वाक्यांश लिखें. 'चुनें पिछले अंक को' टैब चुनें और 'खोज'.
- चयन आदेशों: 'डेटा पैड में जोड़ें'. अगला, मैक्रो का चयन करें: मैक्रो आदेश और दोहराने लगते हैं. प्रतीत होता है कि दोहराने गिनती खिड़की 9 पर सेट किया जाना चाहिए.
- आदेश का चयन करें: 'अगले लगाएं'. चयन आदेश: 'डेटा पैड में जोड़ें'. अंत में मैक्रो आदेशों और अंत दोहराने का चयन करें.
- अब मैक्रो का चयन करें और रिकॉर्डिंग बंद करो. सहेजें और पशु संख्या के बाद मैक्रो का नाम. नोट: प्रत्येक पशु के लिए मैक्रो स्थापना मैक्रो अनुदैर्ध्य अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया और समय की बचत होती है की अनुमति देता है.
- मैक्रो अब प्रत्येक टिप्पणी के बीच प्रेरणा (टी मैं) और समाप्ति (टी ई) समय प्राप्त करने के लिए चलाया जा सकता है. डेटा datapad के चैनल 1 के तहत दिखाई देगा. समय समाप्ति और प्रेरणा लगातार होता है और डेटा इस क्रम में दिखाई देगा.
- डेटा मैन्युअल प्रेरणा और समाप्ति मूल्यों में विभाजित करने की आवश्यकता है. मतलब टी मैं और टी ई प्राप्त करने के लिए प्रत्येक पैरामीटर के चार डेटा मूल्यों औसत.
- प्राथमिक मूल्यों ज्वार की मात्रा (वी टी, एमएल) प्राप्त किया गया है एक बार गणना की जा सकती. Drorbaugh और फेन 8 के समीकरण प्रयोग किया जाता है ज्वार की मात्रा प्राप्त करने के लिए:
वी टी (माले) = (पी टी / पी कश्मीर) एक्स वी (कश्मीर) एक्स ((टी कोर (पी बी - पी सी)) / (टी कोर (पी बी - पी सी) - टी सी (पी बी - पी कोर)))
कहां
वी टी: ज्वार की मात्रा
पी कश्मीर: 1 मिलीलीटर की प्रत्येक इंजेक्शन की वजह से दबाव विक्षेपन (2.5 कदम को देखें)
टी कोर: प्रत्येक जानवर की कोर तापमान
पी सी: चा में चैम्बर तापमान एक्स सापेक्ष आर्द्रता जल वाष्प दबावmber
टी सी: पशु कक्ष में तापमान
पी कोर: शरीर के तापमान पर दबाव (शरीर के तापमान पर पानी वाष्प दबाव एक्स 1.0)
पी टी: प्रत्येक ज्वार की मात्रा की वजह से दबाव विक्षेपन
वी कश्मीर: जांच के लिए वॉल्यूम इंजेक्शन
पी बी: बैरोमीटर का दबाव - ज्वार की मात्रा की गणना हो जाने के बाद निम्नलिखित मानकों को भी निर्धारित किया जा सकता है:
- मिनट वॉल्यूम (एमएल / मिनट) = वी टी XF
- मिनट वॉल्यूम (एमएल / मिनट / किग्रा) = (वी टी XF) / शारीरिक वजन (किलो)
- वी टी (मिलीग्राम / किग्रा) = वी टी (माले) / शारीरिक वजन (किलो)
- नि: श्वसन कर्तव्य चक्र (%) टी मैं / टी मुन्ना =
- नि: श्वसन प्रवाह दर (माले / सेक) = वी टी / टी मैं
- समय सीमा समाप्ति समय के लिए प्रेरणा समय का अनुपात = टी मैं / टी ई
- कुल समय चक्र (ओंईसी) = प्रेरणा समय (एसईसी) + समय सीमा समाप्ति समय (सेकंड)
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Representative Results
इस प्रक्रिया को सही ढंग से पालन किया गया है, जब एक लगातार oscillating ट्रेस डेटा विश्लेषण सॉफ्टवेयर पर बनाया जाता है. प्रक्रिया सरल कंप्यूटिंग गणना के साथ सेटअप. सूचीबद्ध श्वसन मानकों का निर्धारण 5 एक नियंत्रण (स्वस्थ) माउस से एक उपयुक्त सांस लेने का पता लगाने का प्रतिनिधित्व करता है चित्र के बाद कुछ ही मिनटों के भीतर एक सांस का पता लगाने प्रदान करता है. पशु सक्रिय रूप से चलती नहीं है जब उचित oscillating डेटा का उत्पादन किया है.
UWBP नियंत्रण और फेफड़े फाइब्रोसिस पलटन के बीच फेफड़ों समारोह का एक अत्यंत उपयोगी और विश्वसनीय आकलन है. 7 नियंत्रण ग्राफ की तुलना में सुबह 14 पर bleomycin प्रेरित फेफड़े फाइब्रोसिस के साथ एक माउस के फेफड़ों की कार्यक्षमता को दर्शाता चित्रा, 7 चित्रा एक दृश्य अंतर दिखाता है bleomycin प्रशासन 7 के साथ संगत. पहले चर्चा की, प्रक्रिया सांस paramete में परिवर्तन का पालन करने के लिए हमें की अनुमति दोहराया जा सकता हैइन दो समूहों के बीच समय के साथ रु.
प्राप्त परिणामों ± SEM मतलब के रूप में व्यक्त किया जा रहे हैं. इसे कॉपी और एक सरल एक्सेल स्प्रेडशीट में एकत्र डेटा चिपकाने के लिए सिफारिश की है. इस कदम 4.13 और 4.14 में चर्चा की गणना से बाहर ले जाने के लिए उपयोगी हो जाएगा. 8 चित्रा में प्रदर्शन के रूप में श्वसन समारोह नेत्रहीन बीच दो समूहों की तुलना की जा सकती है.
साँस लेने चक्र की संख्या 1 विभिन्न घटकों बैरोमीटर plethysmography. यह ग्राफ, ख) के कारण प्रत्येक ज्वार की मात्रा (पीटी) के दबाव में परिवर्तन, ग)) की वजह से प्रेरणा (ΔPi को दबाव में एक) परिवर्तन दिखाता का उपयोग सचित्र (कारण समाप्ति (ΔPe), घ) कुल सांस लेने चक्र समय (Ttot), ई) प्रेरणा समय (तिवारी) और च) समाप्ति समय तक दबाव में ते बदल). बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
चित्रा 2 बैरोमीटर और पानी स्तंभ की स्थापना के दृश्य प्रतिनिधित्व. आंकड़ा अंशांकन प्रक्रिया के लिए बैरोमीटर और पानी स्तंभ की स्थापना में पाठक सहायता करने के लिए बनाया गया है. पानी शासक द्वारा सहायता प्राप्त दो स्तंभों के भीतर स्तर है नोटिस. दो कॉलम प्लास्टिक टयूबिंग के 15 सेमी के माध्यम से जुड़े हुए हैं. सही (65 सेमी) पर ट्यूबिंग एक 1 मिलीलीटर सिरिंज के लिए और छोड़ दिया (75 सेमी) डाटा अधिग्रहण मशीन से जोड़ा दबाव transducer से जुड़ा है. नोट:. टयूबिंग की लंबाई पानी की 1 सेमी स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक मात्रा (300 μl) निर्धारित करता है देखने के लिए यहां क्लिक करेंबड़ी छवि.
चित्रा 3 निष्पादक 2.4 और पुल एम्प अंशांकन के 2.5 कदम. यह आंकड़ा उपकरणों की जांच के लिए कदम 2.7 और 2.8 दिखाता है. यह सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए ब्रिज एम्प दूर करने के लिए महत्वपूर्ण है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
चित्रा 4 UWBP सेटअप का एक समग्र योजनाबद्ध. बाईं करने के लिए पशु युक्त plethysmography कक्ष के एक तरफ से जुड़े नमी / तापमान जांच है. सही अंशांकन सिरिंज और दबाव transducer अग्रणी हैकंप्यूटर पर एक श्वसन ट्रेस उत्पादन डाटा अधिग्रहण प्रणाली को plethysmography कक्ष से. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
चित्रा 5 UWBP का उपयोग करते समय प्राप्त एक C57BL / 6 नियंत्रण माउस से एक सांस की सांस लेने का पता लगाने का एक उदाहरण है. यह सांस लेने का पता लगाने के लिए एक नियंत्रण पशु से उचित, संगत डेटा दिखाता है. लगातार नौ टिप्पणियां कदम 4.1-4.13 का पालन करके चोटियों और सूचीबद्ध सांस पैरामीटर प्राप्त करने के लिए दोलनों साँस लेने की troughs में जुड़ जाते हैं. समय (cm.H 2 हे) एक्स अक्ष (एसईसी) और वाई अक्ष के साथ दबाव में परिवर्तन साथ प्रतिनिधित्व किया है. छठे के लिए यहां क्लिक करेंबड़ी छवि EW.
चित्रा UWBP का उपयोग करते समय एक C57BL / 6 माउस से प्राप्त विभिन्न suboptimal निशान से 6 उदाहरण. Suboptimal परिणाम उचित डेटा के रूप में उलझन में है और गरीब विश्लेषण के लिए सबसे आम स्रोत है किया जा सकता है. यह आंकड़ा विश्लेषण के लिए इस्तेमाल नहीं किया जाना चाहिए कि सबसे आम suboptimal निशान दिखाता है. ये साँस लेने निशान पशु सूँघने और जानवर के बेसल श्वसन क्रिया विज्ञान फेरबदल बढ़ रहा है, जबकि एक) एक श्वास ट्रेस दर्ज प्रदर्शित करता है. ख) समय के साथ बढ़ रही है धीरे धीरे दोलनों परिणामस्वरूप दर्ज एक ट्रेस आमतौर पर संक्षेपण और निर्माण नमी के कारण होता है. हालांकि, ट्रेस इथेनॉल के साथ plethysmography कक्ष पोंछते द्वारा या अंशांकन कदम दोहरा द्वारा ठीक किया जा सकता है. ग) एक ट्रेसजानवर या शोधकर्ता उपकरण के साथ संलग्न है, जबकि plethysmography कक्ष आंदोलन के दौरान दर्ज की गई. समय एक्स अक्ष (एसईसी) और वाई अक्ष के साथ दबाव में परिवर्तन (cm.H 2 हे) के साथ प्रस्तुत किया जाता है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
7 चित्रा UWBP का उपयोग करते समय प्रेरित फेफड़े फाइब्रोसिस के साथ एक C57BL / 6 माउस से प्राप्त एक सांस लेने का पता लगाने का एक उदाहरण है. यह सांस लेने का पता लगाने के लिए इस आलेख में वर्णित UWBP प्रक्रिया का उपयोग करते समय प्राप्त प्रेरित फेफड़े के साथ एक जानवर से उचित, संगत डेटा दिखाता है. लगातार नौ टिप्पणियां कदम 4.1-4.13 का पालन करके चोटियों और सूचीबद्ध सांस पैरामीटर प्राप्त करने के लिए दोलनों साँस लेने की troughs में जुड़ जाते हैं. टाइम प्रतिनिधि हैएक्स अक्ष (एसईसी) और वाई अक्ष के साथ दबाव में परिवर्तन साथ भेंट (cm.H 2 हे). बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
नियंत्रण और bleomycin के बीच तुलना में 8 चित्रा श्वसन समारोह यहां का प्रतिनिधित्व किया है क्या करने के लिए इसी तरह के परिणाम के लिए उपयोगकर्ता की अनुमति देगा UWBP उपयोग करने के बाद plethysmography विश्लेषण प्रदर्शन. C57BL / 6 चूहों को चुनौती दी. यह आंकड़ा bleomycin चुनौती दी जानवर (बिंदीदार ग्रे लाइन) और नियंत्रण जानवरों (ठोस काला लाइन) के बीच शारीरिक मतभेदों को दर्शाता है. ये रेखांकन एक) समाप्ति समय (सेकंड में तुलना), ख) प्रेरणा समय (एसईसी), ग) प्रेरणा कर्तव्य चक्र (%), घ) Inspiratory प्रवाह दर (माले / सेक) दिखानेई) श्वसन दर (साँस / मिनट), एफ) मिनट मात्रा (मिलीग्राम / मिनट / किग्रा), छ) ज्वार की मात्रा (मिलीग्राम / किग्रा) और ज) कुल समय चक्र (एसईसी). फेफड़ों की कार्यक्षमता डेटा bleomycin चुनौती के बाद के दिनों 0, 7 पर जानवरों की एक ही पलटन में longitudinally एकत्र, और 14 थे. प्रतिनिधि डेटा मर्फी एट अल से अनुकूलित किया गया है. (2012) 16. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
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Discussion
यहाँ वर्णित तकनीक अनर्गल और unanesthetized चूहों की सांस मापदंडों के आकलन के लिए एक गैर इनवेसिव विधि है. इस प्रोटोकॉल की ताकत कम से कम कलाकृतियों के साथ longitudinally फेफड़ों की कार्यक्षमता को मापने के लिए अपनी सादगी और परिशुद्धता शामिल हैं. हालांकि, कुछ सीमाओं और महत्वपूर्ण कदम प्रक्रिया के बारे में ध्यान दिया जाना चाहिए, वहाँ रहे हैं. सबसे पहले और सबसे महत्वपूर्ण बात, माउस पांच सेकंड की एक न्यूनतम के लिए कक्ष के भीतर शांत रहना चाहिए. माउस की सांस लेने पैटर्न को बाधित और इसलिए चर परिणाम (चित्रा 6A) प्रदान करेगा जोड़ा तनाव. इस खामी की संभावना बनी रहती है और समय पर होने की उम्मीद है होगा. हालांकि, इसके घर पिंजरे में माउस की जगह है और यह आसानी से यह सही होगा फिर से बसाने के लिए समय की अनुमति. यह पशु उपयुक्त / useable डेटा के पांच सेकंड प्राप्त करने के लिए कक्ष के वातावरण में सहज महसूस करता है कि महत्वपूर्ण है. इसके अलावा ध्यान कक्ष पर्यावरण के संबंध में आवश्यक है. पर्यावरण, यूश्वसन यांत्रिकी को nrelated, काफी परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं. मूल्यांकन बढ़ जाती है, चैम्बर बढ़ जाती है की नमी और तापमान के रूप में अच्छी तरह से उपलब्ध ऑक्सीजन कम की अवधि के रूप में काफी वेंटिलेशन पर असर पड़ रहा. वेंटिलेशन के समय नमी और तापमान कक्ष के रूप में अच्छी तरह से उपलब्ध ऑक्सीजन 21 घटते बढ़ जाती है. कक्ष में एक छोटी सी दरार गर्मी उत्पादन 22,23 से बनाया थर्मल drifts को कम करने में सहायता कर सकते हैं. पर चर्चा प्रोटोकॉल सूचीबद्ध उपकरण और इंस्ट्रूमेंटेशन के लिए विशिष्ट है. खंड दो में पुल एम्पलीफायर की कैलिब्रेशन पाठक के उपकरणों पर निर्भर करेगा. ऐसे टयूबिंग लंबाई जैसे कारकों को अलग कर रहे हैं हवा के 300 μl इंजेक्शन एक 1 cm.H 2 हे विक्षेपन का कारण नहीं हो सकता.
विश्लेषण के समय के आधार पर शारीरिक मतभेद भी रहे हैं. चूहे अंततः में परिवर्तन उत्पन्न है, जो स्वाभाविक रूप से रात जीव और circadian चक्र हैंप्रयोगों 24 समय जब श्वसन, को ध्यान में रखा जाना चाहिए. यह समय के लिए इस प्रकार आवश्यक है और प्रयोगात्मक डेटा सही साथियों के बीच तुलना की जा सकती है कि इस तरह के प्रयोगों की योजना है. यह पता लगाने के आंदोलन का ध्यान रखना भी जरूरी है. दोलनों एक रेखीय पैटर्न में नहीं चल रहे हैं तो इसकी वजह कक्ष पर एक निर्माण चैम्बर (चित्रा 6B) के भीतर संक्षेपण या नमी के ऊपर, या अप्रभावी मुहर के लिए आम तौर पर है. अंत में, इन सीमाओं के लिए जिम्मेदार हो सकता है और UWBP प्रक्रिया सटीक सांस की माप प्रदान करने के लिए उचित रूप से प्रदर्शन किया. यह इस विधि नवजात मानक प्रयोगशाला चूहों में श्वसन परिवर्तन को मापने के लिए संशोधन (छोटे कक्ष आकार) की आवश्यकता होगी कि नोट करने के लिए भी महत्वपूर्ण है (जैसे, <2 सप्ताह C57BL / 6) है कि आकार के पशुओं के श्वसन में दबाव परिवर्तन का पता लगाने के क्रम में .
UWBP काफी लाभ दर्शाता है हालांकि यह भी विवाद किया जाता है.जांचकर्ता बहस के साथ खुद को परिचित और इस तकनीक अनुसंधान प्रश्न के लिए उपयुक्त है कि क्या एक सूचित निर्णय करने चाहिए. प्रारंभ में, Drorbaugh और फेन (1955) 8 चैम्बर दबाव में वृद्धि गरम और फेफड़े के मूल्यों को humidified किया जा रहा प्रेरित हवा के कारण होता है कि विश्वास; विपरीत समाप्ति में हुई. इस ज्वार की मात्रा की गणना की अनुमति दी. बाद में अनुसंधान दबाव परिवर्तन airflow 25 की पीढ़ी के दौरान वायुकोशीय दबाव को बदलने के कारण किया गया है कि माना जाता है. इस काम airway प्रतिरोध गणना के लिए plethysmography का उपयोग कहा. Enhorning एट अल. (1998) 26 सबूत प्रदान की है कि ज्वार की मात्रा, श्वसन दर और airway प्रतिरोध plethysmography कक्ष के भीतर सभी प्रभाव दबाव उतार चढ़ाव. चैम्बर में हवा गरम और शरीर की स्थिति को humidified है, जब दबाव उतार चढ़ाव दो तिहाई से कम कर रहे हैं और बढ़ प्रतिरोधों के माध्यम से परिलक्षित कर रहे हैं <समर्थन> 21. इन सभी घटकों के दबाव में उतार चढ़ाव को प्रतिबिंबित के रूप में एक विशेष सांस मापदंडों का माप सही कर रहे हैं कि क्या विवाद है. नतीजतन यह plethysmography से प्राप्त ज्वार की मात्रा मात्रात्मक आकलन 26 के बजाय एक गुणात्मक है कि निष्कर्ष निकाला गया है. दोनों ऊपरी और निचले airway resistances bronchoconstriction 27 मापने में अनिश्चितता पैदा plethysmography प्रणाली के घटक हैं. यह UWBP आक्रामक विश्लेषण के साथ आपस में इस्तेमाल किया जाना चाहिए कि लेखक की राय है. यह वास्तव में, केवल UWBP डेटा पर आधारित पांडुलिपियों कि कुछ पत्रिकाओं की नीति को स्वीकार नहीं किया जाएगा. यह पाठक के लिए एक और विचार किया जाएगा.
संक्षेप में, UWBP अनुदैर्ध्य अध्ययन करने के लिए विशेष रूप से उत्तरदायी मानक प्रयोगशाला कृन्तकों में सांस मापदंडों में परिवर्तन को मापने के लिए एक उपयोगी तरीका है. इस तकनीक का महत्वपूर्ण लाभ आक्रामक प्रक्रियाओं से बचाव कर रहे हैं, रासायनिकचुनौतियों और संज्ञाहरण की आवश्यकता. यह शोधकर्ताओं सबसे निकट स्वाभाविक रूप से होने वाली घटनाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं और प्रयोगात्मक परिवर्तनशीलता कि कम शारीरिक डेटा एकत्र करने के लिए अनुमति देता है.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| LabChart 7 software (for Macintosh) | ADINSTRUMENTS | MLU60/7 | used in protocol step 4 |
| PowerLab 8/30 (model ML870) | ADINSTRUMENTS | PL3508 | |
| Octal Bridge Amp (model ML228) | ADINSTRUMENTS | FE228 | |
| Black BNC to BNC cable (1 m) | ADINSTRUMENTS | MLAC01 | |
| Macintosh OS | Apple Inc. | Mac OS X 10.4 or later | |
| Surgipack Digital Rectal Thermometer | Vega Technologies | MT-918 | |
| Grass volumeteric pressure transducer PT5A | Grass Instruments Co. | Model number PT5A; serial No. L302P4. | |
| 1 ml Syringe | Becton Dickinson (BD) | 309628 | |
| 5 ml Serological syringe pipettes | Greiner Bio One | 606160 | Connected via plastic tubing |
| Balance/Scales | VWR International, Pty Ltd | SHIMAUW220D | Any weighing balance with of 0.1 gram resolution |
| HM40 Humidity & temperature meter | Vaisala | HM40A1AB | |
| Barometer | Barometer World | 1586 | |
| Laboratory tubing | Dow Corning | 508-101 | Used to connect water column to the syringe and pressure transducer |
| Cylindrical Perspex Chamber | Dynalab Corp. | Custom built cylindrical chamber with internal dimensions as follows: 50 mm(w) x 1,500 mm(l). There are two lids for each side, with dimensions 80 mm(l) x 80 mm(w). Each lid has a 60 mm wide circular hole cut on the face of the lid 50 mm deep. This allows the chamber to fit into the lid. A rubber ring is fitted around each hole of the lid where the chamber will fit. For attachment of syringe and pressure transducer, the openings are 5 mm in diameter. For attachment of humidity probe, the openings are 25 mm in diameter. | |
| 80% Ethanol (4 L) | VWR International, Pty Ltd | BDH1162-4LP |
References
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