Hypoxie-Simulation beim Menschen ist in der Regel durch das Einatmen hypoxischen Gasgemischen durchgeführt. Für diese Studie wurden Apnoen Tauchern verwendet dynamische Hypoxie beim Menschen zu simulieren. Zusätzlich physiologischen Veränderungen in Desaturierung und Wieder Sättigungskinetik wurden mit nicht-invasive Werkzeuge wie Near-Infrared-Spektroskopie (NIRS) und periphere Oxygenierung Sättigung (SpO 2) bewertet.
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Methodenartikel
Ein Modell Simulieren von klinisch relevanter Hypoxie beim Menschen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Im Falle einer Apnoe sinkt der arterielle Partialdruck von Sauerstoff (pO 2), während der Partialdruck von Kohlendioxid (pCO2) zunimmt. Um eine Schädigung von hypoxieempfindlichen Organen wie dem Gehirn zu vermeiden, helfen kompensatorische Kreislaufmechanismen, eine ausreichende Sauerstoffversorgung aufrechtzuerhalten. Dies wird vor allem durch eine erhöhte zerebrale Durchblutung erreicht. Intermittierende Hypoxie ist ein häufig beobachtetes Phänomen bei Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe. Eine akute Obstruktion der Atemwege kann auch zu Hypoxie und Hyperkapnie führen. Bisher gibt es kein adäquates Modell, um diese Dynamik beim Menschen zu simulieren. Frühere Untersuchungen, die sich auf die menschliche Hypoxie konzentrierten, verwendeten inhalative hypoxische Gasgemische. Die resultierende Hypoxie wurde jedoch mit Hyperventilation kombiniert und ist daher repräsentativer für Höhenumgebungen als für Apnoe. Darüber hinaus ist die Übertragbarkeit von bisher durchgeführten Tierversuchen auf den Menschen begrenzt und der pathophysiologische Hintergrund von Apnoe-induzierten physiologischen Veränderungen ist nur unzureichend verstanden. In dieser Studie wurden gesunde humane Apnoetaucher eingesetzt, um klinisch relevante Hypoxie und Hyperkapnie während der Apnoe nachzuahmen. Zusätzlich wurden Pulsoximetrie und Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) eingesetzt, um Veränderungen der zerebralen und peripheren Sauerstoffsättigung vor, während und nach der Apnoe zu bewerten.
Einleitung
Klinisch relevante akuter Hypoxie und begleitende Hyperkapnie ist vor allem bei Patienten beobachtet mit obstruktiver Schlafapnoe-Syndrom (OSAS), akute Atemwegsobstruktion oder während der kardiopulmonalen Reanimation. Haupteinschränkungen auf dem Gebiet des OSAS und andere hypoxämischer Bedingungen umfassen die begrenzte übertragbare Erkenntnisse über die Pathophysiologie von Tierstudien abgeleitet und dass menschliche Modelle sind nicht vorhanden 1. 7 - Zur Hypoxie beim Menschen, hypoxischen Gasgemische wurden bisher 2 verwendet imitieren. Jedoch sind diese Bedingungen repräsentativer für Höhenlage Umgebung als von klinis....
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Protokoll
Ethik - Anweisung
Alle in den Studien durchgeführten Aktionen im Zusammenhang mit menschlichen Teilnehmer waren in Übereinstimmung mit den ethischen Normen der 1964 Deklaration von Helsinki und seine späteren Änderungen. Das Design dieser Studie wurde von der Ethikkommission des Universitätsklinikums Bonn, Deutschland zugelassen.
HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass die Probanden in einem guten und gesunden Zustand sind, frei von jeder antihypertensiven Medizin und mindestens 24 Stunden frei von Katecholamin-induzierende Mittel wie Koffein oder gleich Substanzen.
1. Vorbereitung der Testperson
- Reinigen ....
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Ergebnisse
Abbildung 1 zeigt die gleichzeitige Aufnahmen von SpO 2 und NIRS - Werte (NIRS zerebralen und NIRS Gewebe) während der Apnoe bei einem Patienten. Insgesamt Apnoezeit war 363 Sekunden. Nach Apnoe NIRS und SpO 2 -Werte blieb für etwa 140 Sekunden stabil. Eine Abnahme der SpO 2 wurde nach 204 Sekunden durch periphere SpO 2 erfasst wird, während ein Rückgang von NIRS zerebralen nach 238 sec festgest.......
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Diskussion
Die Gesamtapnoezeit wird hauptsächlich durch Lungengröße und Sauerstoffverbrauch pro Minute verursacht und durch einen Menschen die Fähigkeit beeinflusst die Atmung Reflex durch die Erhöhung pCO 2 oder abnimmt pO 2 verursacht zu widerstehen. Apnea Taucher sind darauf trainiert, ihre Atemanhaltedauer zu maximieren und zu tun, so in maximaler Inspiration verwendet. Daher ist die Zeit, bis Hypoxie nachweisbar unterscheidet sich zwischen den Individuen und hängt von der Kondition und Trainingszustand d.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Danksagungen
Besonderer Dank geht an alle Freiwilligen, die an der ursprünglichen Studie teilgenommen haben. Die Arbeit von L. Eichhorn wurde durch ein Stipendium der Else-Kröner-Fresenius-Stiftung unterstützt. Die Autoren danken Springer, Teil von Springer Science+Business Media, für die Freigabe des Urheberrechts (Lizenznummer 3894660871180) und die freundliche Erlaubnis zur Weiterverwendung bereits veröffentlichter Daten.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| SpO2 | Drä ger Medical AG&CO. KG | SHP ACC MCABLE-Masimo Set | periphere SpO2-Überwachung |
| des nicht-invasiven Blutdrucks (NIBP) | Drä ger Medical AG&CO. KG | NIBP Manschette M+, MP00916 | |
| Elektrokardiographisch (EKG) | Drä ger Medical AG&CO. KG | Infinity M540 Monitor | EKG-Überwachung |
| Dockingstation | Drä ger Medical AG&CO. KG | M500 Dockingstation | : Anschluss des M540 an den Laptop |
| NIRS | NONIN Medical' s EQUANOX | Modell 7600 Regionales Oximeter-System | zur Messung der zerebralen und/>Sauerstoffversorgung des Gewebes |
| NIRS-Dioden | EQUANOX Advance Sensor | Modell 8004CA | geeignet für die Messung der zerebralen und somatischen Sauerstoffsättigung |
| DataGrabber | Drä ger Medical AG&CO. KG | DataGrabber v2005.10.16 | Software zur Synchronisierung des M540 mit dem Laptop |
| eVision | Nonin Medical. Inc. | Version 1.3.0.0 | Software zur Synchronisierung von NONIN mit Laptop |
Referenzen
- 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).
- Shah, N., Trivedi, N. K., Clack, S. L., Shah, M., Shah, P. P., Barker, S.
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Nachdrucke und Genehmigungen
