Method Article

Un modello per simulare ipossia clinicamente rilevanti negli esseri umani

DOI:

10.3791/54933

⸱

December 22nd, 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Anaesthesiology and Intensive Care Medicine, University Hospital of Bonn, 2Institute of Clinical Chemistry and Clinical Pharmacology, University of Bonn, 3Institute for Terrestrial and Aquatic Wildlife Research, University of Veterinary Medicine Hannover, 4Institute of Physiology 2, University of Bonn

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

simulazione ipossia negli esseri umani è stato di solito eseguita da inalazione di miscele di gas ipossiche. Per questo studio, i subacquei di apnea sono stati utilizzati per simulare ipossia dinamica nell'uomo. Inoltre, i cambiamenti fisiologici di desaturazione e ri-saturazione cinetica sono stati valutati con strumenti non invasivi come la Near-Infrared-spettroscopia (NIRS) e la saturazione di ossigenazione periferica (SpO2).

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In caso di apnea, la pressione parziale arteriosa dell'ossigeno (pO2) diminuisce, mentre la pressione parziale dell'anidride carbonica (pCO2) aumenta. Per evitare danni agli organi sensibili all'ipossia come il cervello, i meccanismi circolatori compensatori aiutano a mantenere un adeguato apporto di ossigeno. Ciò si ottiene principalmente aumentando il flusso sanguigno cerebrale. L'ipossia intermittente è un fenomeno comunemente osservato nei pazienti con apnea ostruttiva del sonno. L'ostruzione acuta delle vie aeree può anche provocare ipossia e ipercapnia. Fino ad ora, non è stato stabilito un modello adeguato per simulare queste dinamiche nell'uomo. Precedenti indagini incentrate sull'ipossia umana hanno utilizzato miscele di gas ipossici inalate. Tuttavia, l'ipossia risultante è stata combinata con l'iperventilazione ed è quindi più rappresentativa degli ambienti di alta quota che dell'apnea. Inoltre, la trasferibilità all'uomo degli esperimenti sugli animali precedentemente eseguiti è limitata e lo sfondo fisiopatologico dei cambiamenti fisiologici indotti dall'apnea è scarsamente compreso. In questo studio, sono stati utilizzati subacquei umani sani con apnea per imitare l'ipossia e l'ipercapnia clinicamente rilevanti durante l'apnea. Inoltre, la pulsossimetria e la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) sono state utilizzate per valutare i cambiamenti nella saturazione di ossigeno cerebrale e periferica prima, durante e dopo l'apnea.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Clinicamente rilevante ipossia acuta e ipercapnia concomitante è visto soprattutto nei pazienti con la sindrome ostruttiva di apnea del sonno (OSAS), ostruzione delle vie aeree acuta o durante la rianimazione cardiopolmonare. Le principali limitazioni nel campo della OSAS e altre condizioni ipossiemici includono la conoscenza limitata trasferibile sulla fisiopatologia derivate da studi su animali e che modelli umani sono inesistenti 1. Per simulare l'ipossia negli esseri umani, miscele di gas ipossiche sono finora stati utilizzati 2-7. Tuttavia, queste condizioni sono più rappresentativi di un ambiente di alta quota che....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

dichiarazione etica
Tutte le procedure eseguite in studi che coinvolgono soggetti umani erano in conformità con gli standard etici della dichiarazione di Helsinki 1964 e le sue successive modifiche. Il design di questo studio è stato approvato dal comitato etico locale dell'Ospedale dell'Università di Bonn, in Germania.

NOTA: assicuratevi che i soggetti sono in buone condizioni e sano, privo di qualsiasi farmaco anti-ipertensivo e almeno 24 ore gratis agenti catecolamine indurre come la caffeina o sostanze uguali.

1. Preparazione del Test Oggetto

  1. Pulire la pelle della fronte con il 70% di alcool per sgrassare....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Figura 1 visualizza le registrazioni simultanee di SpO2 e valori NIRS (NIRS tessuto cerebrale e NIRS) durante l'apnea in un paziente. Tempo totale apnea era 363 sec. A seguito di apnea NIRS e SpO2 valori sono rimasti stabili per circa 140 secondi. Una diminuzione della SpO2 è stato rilevato dopo 204 secondi dalla periferica SpO2, mentre è stato rilevato un calo del NIRS cerebrale dopo 238 second.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Il tempo totale di apnea è causato principalmente dalla dimensione del polmone e consumo di ossigeno al minuto e influenzata dalla capacità di un individuo per sopportare il riflesso respirazione causato aumentando pCO 2 o diminuendo pO 2. apneisti sono addestrati a massimizzare la loro durata apnea e sono abituati a fare in modo di ispirazione massima. Pertanto, il tempo fino ipossia è differisce rilevabili tra individui e dipende dallo stato e condizione di preparazione fisica del soggetto e potr.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Un ringraziamento speciale a tutti i volontari che hanno partecipato allo studio originale. Il lavoro di L. Eichhorn è stato sostenuto da una borsa di studio della Fondazione Else-Kröner-Fresenius. Gli autori ringraziano Springer, parte di Springer Science+Business Media, per l'autorizzazione al copyright (numero di licenza 3894660871180) e per il gentile permesso di riutilizzare i dati precedentemente pubblicati.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
SpO2Drä ger Medical AG&CO. KGSHP ACC MCABLE-Masimo Setperiferico SpO2-Monitoraggio
pressione arteriosa non invasiva (NIBP)Drä ger Medical AG&CO. BraccialeKG NIBP M+,  MP00916 
Elettrocardiografico (ECG)  Dott. ger Medical AG&CO. KGInfinity M540 MonitorMonitoraggio ECG
Docking stationDrä ger Medical AG&CO. KGM500 Docking Stationcollegamento di M540 al laptop
NIRSNONIN Medical' s Sistema ossimetro regionale EQUANOXmodello 7600misura l'ossigenazione cerebrale e... nbsp;
diodi NIRSEQUANOX Advance Sensormodello 8004CAadatto per misurare la saturazione di ossigeno cerebrale e somatica
Laptop 
DataGrabberDrä ger Medical AG&CO. Software KGDataGrabber v2005.10.16per sincronizzare M540 con il computer portatile
eVisionNonin Medical. Inc.Versione 1.3.0.0software per sincronizzare NONIN con il laptop
della che

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Apnea Induced HypoxiaCerebral Blood FlowNear Infrared SpectroscopyPeripheral Oxygen SaturationPulse Oximetry MonitoringIntermittent Hypoxia ModelHuman Apneic DiversBlood Flow RedistributionOxygen Desaturation AnalysisHypercapnia Simulation

Related Articles