Farelerde Öksürme ve Hapşırma Reflekslerinin Hassas İndüksiyonu ve Ayrımı

Bu protokol, farelerde solunum refleksine odaklanır. Trakea ve burun boşluğunu öksürük ve hapşırmayı tetiklemek için uyarmayı hedefliyoruz ve bu iki tür olay arasında ses özelliklerine göre ayrım yapacağız. Önceki çalışmalar, farelerde solunum kontrolü ve öksürük-hapşırma davranışlarını uyarmak için sıklıkla nebulize kapsaisin veya sitrik asit kullanmıştır.

Ancak, nebulizasyonla solunum kontrolü uyarısının öksürük, hapşırma mı yoksa her ikisini mi tetiklediği belirsizdir; çünkü şu anda bu iki yanıtı ayırt etmek için güvenilir bir yöntem yoktur. Bu proje için, trakea veya burun boşluğunu seçici olarak uyararak öksürük ve hapşırmayı tetikleyen bir yöntem oluşturduk. Ayrıca öksürük ve hapşırma arasındaki ayırt edici özellikleri belirlemek için akustik analiz kullandık.

Toplu araştırmalarımız, öksürük ve hapşırma bozuklukları için gelecekteki ilaçların geliştirilmesini doğrudan destekleyecek güçlü bir araç sunuyor. Başlamak için, yaklaşık beş milimetre uzunluğunda bir kanülün içine 28 kalibre bir iğne kesin. Forseps ve aşındırıcı kağıt kullanarak, her iki ucunu da düzleştirin ve bir ucunu silikon boruya takın.

Tüpten bağlı kanülü bir mililitrelik bir şırıngaya bağlayın ve kanülü suyla yıkayarak açıklığını kontrol edin. Sonra, kanülü 90 derece açıda, iki-üç kol oranıyla bük. Uzun kolu beş santimetre uzunluğundaki silikon tüpün içine yerleştirin.

Fareleri rastgele üç gruba ayırın, her biri altı fare olur. Şimdi, anestezi altındaki fareyi masada sırtüstü pozisyona sabitleyin. Kafatası ve servikal kılları tıraş ettikten sonra, bölgeyi iyodofor ve alkolle dezenfekte edin.

Bir mikroskop altında, servikal deriyi yaklaşık bir santimetre kesin ve dokular ile kaslar arasında küt bir şekilde keserek trakeayı açığa çıkarın. Krikoid ve trakeal kıkırdaklar arasındaki yumuşak dokuyu 32 kalibre bir iğne ile delin. Sonra, oftalmik makasla minimal bir trakeal açıklık oluşturun.

Silikonla örtülü metal kanülü yaklaşık bir milimetre trakeal lümene yerleştirin ve kanül-trakea birleşimini 7-0 dikiş ile sabitleyin. Şimdi, saç derisini yaklaşık bir santimetre kesin ve boyundan kafatasına kadar deri altı tünel açarak kalın. Silikon tüpü deri altı tünelden kafatasına yönlendirin, diş çimentosu ile kafatasına sabitleyin ve ardından deriyi dikin.

Boyun kesisini dikin ve hayvanın beş gün boyunca iyileşmesine izin verin. Ultrasonik probu port uyumlu bir sızdırmazlık halkası ile takın ve probu tüm vücut pletismografi odası portuna takarak hava geçirmez temas sağlansın. Tüm vücut pletismografi odasını akış sensörü ve önyargılı akış sistemine bağlayın.

Kafatası sabitli silikon tüpü 30 santimetre uzatma tüpüne takın ve fareyi tüm vücut pletismografi odasına yerleştirin. Tüpü odanın üst portundan uzatın ve borunun etrafına modelleme kiliyle portu kapatın. Hava geçirmezliğini doğrulayarak solunum dalga formunun zirvelerinin dört artı eksi iki arasında olduğunu doğrulayın.

Beş mililitre kapsaisin solüsyesi dolu bir mililitrelik şırıngayı uzatma tüpüne bağlayın ve mikroenjeksiyon pompasına takın. Yüksek hızlı bir kamerayı odaya bakacak şekilde konumlandırın. Kamera mesafesini ve odaklamasını net bir görüntü için ayarlayın ve örnekleme hızını saniyede 160 kare olarak ayarlayın.

Şimdi, tüm vücut pletismografisi, ultrason ve kamera yazılımını aynı anda başlatın. Pompayı tetikleyerek kapsaisin infüzyonunu başlatın ve öksürük sayılarını 10 dakika kaydedin. İşlem için hayvanları ve gerekli tüm malzemeleri hazırlayın.

Fareyi anestezi edip hazırlaydıktan sonra, stereotaksik bir çerçeveye sabitleyin. Cerrahi alanı iyodofor ve alkolle dezenfekte edin. Burun kemiğini açığa çıkarmak için bir skalpel kullanarak kafatası ve burun kemiğinin üzerine deriyi kesin.

Bir mikromatkap kullanarak, burun kemiği ile burun septal kıkırdak yan süreci arasındaki birleşimde 0,5 milimetrelik bir delik açın. Şimdi, burr deliğinden burun mukozasını açığa çıkarın. Burun mukozasını 32 kalibre iğneyle nazikçe kaldırarak burun boşluğunu açığa çıkarın.

Sonra, polietilen tüpü stereotaksik kola monte edin. Tüpün ucunu burr deliği açıklığıyla hizala, tüpü diş çimentosu ile burun kemiğine sabitleyin ve ardından deriyi dikin. Faresi bir ısıtma pedinin üzerine koyun ve bilinç geri dönene kadar toparlanmasına izin verin.

Tüm vücut pletismografi odasını üretici kılavuzuna göre akış sensörü ve bias akış sistemine bağlayın. Sonra, ultrasonik proba porta uyarlanmış bir conta takın. Probu pletismografi odasına yerleştirin ve hava geçirmez bir sızdırmazlık olduğunu doğrulayın.

Fareyi pletismografi odasına aktarın ve polietilen tüpü üst porttan uzatın. Port kısmını modelleme kiliyle kapatarak borunu sabitleyin. Kamera hava geçirmezliğini kontrol edin ve kamerayı daha önce gösterildiği gibi kurun.

Son olarak, 0,25 milimetre çapında bir naylon filamenti yumuşak bir tüpten burun boşluğuna sıfır ila üç milimetre derinliğine kadar ilerletmek için ilerleyin. Filamentin beş santimetresini elde taşınan tüpün ötesinde açık tutun. Her uyarım sırasında, filamentin serbest ucuna yaklaşık 45 dereceye kadar bükülene kadar bastırın; bu da burun mukozasına bir saniyeliğine yaklaşık 0,6 gram kuvvet verir.

Uyarıyı her 30 saniyede bir tekrarlayın ve hapşırma tepkilerini 10 dakika boyunca kaydedin. Mekanik burun stimülasyonu ve kapsaisin trakeal meydan okuma ile trakeal veya burun cerrahisi yapılan farelerde hapşırma ve öksürük olaylarını önemli ölçüde artırdı. Tüm vücut pletismografi kayıtları, kapsaisin kaynaklı öksürük ve mekanik olarak hapşırma için hem tek hem de çift zirveli solunum izleri gösterdi.

Ses osilogramları, öksürük sesinin başlangıçta ani başlayan zirve yoğunluğuna sahip olduğunu ve sıfırdan 30 kilohertz aralığına kadar yoğunlaştığını gösterdi. Hapşırma sesi ise giderek yoğunlaşıyor, sıfırdan 80 kilohertze kadar aralıklara ulaşıyor ve daha uzun süreliydi. Tek zirveli öksürüklerin sıkıştırma aşaması ortalama 32,39 milisaniye civarında, çift tepe öksürüklerden önemli ölçüde daha kısa olan yaklaşık 53,17 milisaniye civarındadır.

Tek zirveli hapşırmaların ortalama sıkıştırma fazı yaklaşık 44,03 milisaniye civarında, çift tepe hapşırıklar ortalama 74,24 milisaniye civarındayken ve önemli ölçüde daha uzundu. Tek zirveli desenler öksürüklerin %77,55'inde görülürken, hapşırmaların yalnızca %32,42'sinde tek zirveler görülürken, çift zirve desenleri %67,58 ile baskındı. Hapşırma ses süreleri, öksürük sürelerinden anlamlı derecede uzundu, ancak aralıklar örtüşüyordu. Burun duyusal afferentlerin kesimi kapsaisin kaynaklı hapşırığı önemli ölçüde azalttı, öksürük ise etkilenmedi.