Um modelo para simular hipóxia clinicamente relevantes em humanos

Lars Eichhorn; Florian Kessler; Volker Böhnert; Felix Erdfelder; Anja Reckendorf; Rainer Meyer; Richard K. Ellerkmann

doi:10.3791/54933

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Artigo de método

Um modelo para simular hipóxia clinicamente relevantes em humanos

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DOI:

10.3791/54933

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22 de dezembro de 2016

Lars Eichhorn¹ , Florian Kessler¹ , Volker Böhnert² , Felix Erdfelder¹ , Anja Reckendorf³ , Rainer Meyer⁴ , Richard K. Ellerkmann¹

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

Neste artigo

Resumo

simulação de hipoxia em seres humanos tem sido geralmente realizada por inalação de misturas de gases hipóxicas. Para este estudo, os mergulhadores apneic foram usadas para simular hipoxia dinâmica em seres humanos. Além disso, as mudanças fisiológicas em dessaturação e re-saturação cinética foram avaliados com ferramentas não-invasivas, como a Near-Infrared-Spectroscopy (NIRS) e saturação de oxigenação periférica _(SpO2).

Resumo

Em caso de apneia, a pressão arterial parcial de oxigênio (pO₂) diminui, enquanto a pressão parcial de dióxido de carbono (pCO₂) aumenta. Para evitar danos aos órgãos sensíveis à hipóxia, como o cérebro, os mecanismos circulatórios compensatórios ajudam a manter um suprimento adequado de oxigênio. Isso é alcançado principalmente pelo aumento do fluxo sanguíneo cerebral. A hipóxia intermitente é um fenômeno comumente observado em pacientes com apneia obstrutiva do sono. A obstrução aguda das vias aéreas também pode resultar em hipóxia e hipercapnia. Até agora, nenhum modelo adequado foi estabelecido para simular essas dinâmicas em humanos. Investigações anteriores com foco na hipóxia humana usaram misturas de gases hipóxicos inalados. No entanto, a hipóxia resultante foi combinada com hiperventilação e, portanto, é mais representativa de ambientes de alta altitude do que de apneia. Além disso, a transferibilidade de experimentos em animais realizados anteriormente para humanos é limitada e o contexto fisiopatológico das alterações fisiológicas induzidas pela apneia é pouco compreendido. Neste estudo, mergulhadores humanos saudáveis com apneia foram utilizados para mimetizar hipóxia e hipercapnia clinicamente relevantes durante a apneia. Além disso, a oximetria de pulso e a espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) foram usadas para avaliar as alterações na saturação cerebral e periférica de oxigênio antes, durante e após a apneia.

Introdução

hipóxia aguda clinicamente relevante e hipercapnia concomitante é visto principalmente em pacientes com síndrome da apneia obstrutiva do sono (SAOS), obstrução das vias respiratórias aguda ou durante a ressuscitação cardiopulmonar. As principais limitações do domínio da SAOS e outras condições hipoxêmicas incluem o conhecimento limitado transferível sobre a fisiopatologia derivada de estudos em animais e humanos que os modelos são inexistentes ^1. Para imitar a hipoxia em seres humanos, as misturas de gases hipóxicas têm até agora sido utilizados ^{^{^2-7.}} No entanto, estas condições são mais representativos de um ambiente de alt....