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Article de méthode

Un modèle pour Simuler Hypoxie cliniquement importants chez les humains

8.7K vues

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DOI :

10.3791/54933

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22 décembre 2016

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Dans cet article

Résumé

simulation de l'hypoxie chez l'homme a généralement été réalisée par l'inhalation de mélanges gazeux hypoxiques. Pour cette étude, les plongeurs apnéiques ont été utilisés pour simuler l'hypoxie dynamique chez l'homme. En outre, des changements physiologiques dans désaturation et re-saturation cinétiques ont été évaluées avec des outils non invasifs tels que Near-Infrared-Spectroscopy (NIRS) et périphérique saturation d'oxygénation (SpO 2).

Résumé

En cas d’apnée, la pression partielle artérielle d’oxygène (pO2) diminue, tandis que la pression partielle de dioxyde de carbone (pCO2) augmente. Pour éviter d’endommager les organes sensibles à l’hypoxie tels que le cerveau, les mécanismes circulatoires compensatoires aident à maintenir un apport adéquat en oxygène. Ceci est principalement réalisé par une augmentation du flux sanguin cérébral. L’hypoxie intermittente est un phénomène fréquent chez les patients atteints d’apnée obstructive du sommeil. L’obstruction aiguë des voies respiratoires peut également entraîner une hypoxie et une hypercapnie. Jusqu’à présent, aucun modèle adéquat n’a été établi pour simuler ces dynamiques chez l’homme. Des recherches antérieures portant sur l’hypoxie humaine ont utilisé des mélanges de gaz hypoxiques inhalés. Cependant, l’hypoxie qui en résulte a été combinée à une hyperventilation et est donc plus représentative des environnements de haute altitude que de l’apnée. De plus, la transférabilité des expériences animales précédemment effectuées aux humains est limitée et le contexte physiopathologique des changements physiologiques induits par l’apnée est mal compris. Dans cette étude, des plongeurs apnéiques humains en bonne santé ont été utilisés pour imiter l’hypoxie et l’hypercapnie cliniquement pertinentes pendant l’apnée. De plus, l’oxymétrie de pouls et la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) ont été utilisées pour évaluer les changements de la saturation cérébrale et périphérique en oxygène avant, pendant et après l’apnée.

Introduction

hypoxie aiguë cliniquement pertinente et hypercapnie concomitante est surtout observée chez les patients avec syndrome d'apnée obstructive du sommeil (SAOS), obstruction des voies respiratoires aiguë ou pendant la réanimation cardio-pulmonaire. Les principales limitations dans le domaine du SAOS et d' autres conditions hypoxiques comprennent les connaissances transférables limitées sur la physiopathologie provenant d'études animales et que les modèles humains sont inexistants 1. Pour imiter l' hypoxie chez les humains, les mélanges de gaz hypoxiques ont jusqu'à présent été utilisés 2-7. Cependant, ces co....

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Protocole

déclaration éthique
Toutes les procédures effectuées dans des études impliquant des participants humains étaient en conformité avec les normes éthiques de la déclaration d'Helsinki de 1964 et ses amendements ultérieurs. La conception de cette étude a été approuvée par le comité d'éthique local de l'hôpital universitaire de Bonn, en Allemagne.

NOTE: Veiller à ce que les sujets sont en bonne santé et condition, libre de tout médicament anti-hypertenseur et au moins 24 heures sans catécholamines agents inducteurs tels que la caféine ou de substances égales.

1. Préparation du test Objet

  1. Nettoyer la peau du fr....

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Résultats

Figure 1 affiche des enregistrements simultanés de SpO 2 et les valeurs NIRS (NIRS de tissu cérébral et NIRS) lors de l' apnée chez un patient. le temps d'apnée totale était de 363 sec. Après l' apnée NIRS et SpO 2 valeurs sont restées stables pendant environ 140 secondes. Une diminution de la SpO 2 a été détectée après 204 secondes par SpO périphérique 2 alors qu'une diminution de la NIRS .......

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Discussion

Le temps d'apnée totale est causée principalement par la taille du poumon et de la consommation d'oxygène par minute et influencée par la capacité d'un individu à supporter le réflexe respiratoire causée par l' augmentation ou la diminution de la pCO 2 pO 2. plongeurs d'apnée sont formés pour maximiser leur durée d'apnée et sont utilisés pour faire en inspiration maximale. Par conséquent, le temps jusqu'à ce que l'hypoxie est diffère décelables entre les individus et.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Un grand merci à tous les volontaires qui ont participé à l’étude originale. Le travail de L. Eichhorn a été soutenu par une bourse de la Fondation Else-Kröner-Fresenius. Les auteurs tiennent à remercier Springer, qui fait partie de Springer Science+Business Media, pour l’affranchissement des droits d’auteur (numéro de licence 3894660871180) et l’aimable autorisation de réutiliser les données précédemment publiées.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
SpO2Drä ; ger Medical AG&CO. KGSHP ACC MCABLE-Masimo SetSpO2-Monitoring
de la pression artérielle non invasive (NIBP)Drä ; ger Medical AG&CO. KGBrassard PNI M+,  ; MP00916  ;
Électrocardiographique (ECG)   ;Drä ; ger Medical AG&CO. KGInfinity M540 MonitorSurveillance ECG
Station d’accueilDrä ; ger Medical AG&CO. KGM500 Station d’accueilconnexion de M540 à l’ordinateur portable
NIRSNONIN Medical' s EQUANOXModèle 7600 Système d’oxymètre régionalmesurant l’oxygénation cérébrale et tissulaire
Diodes NIRS CapteurEQUANOXAdvance modèle 8004CAadapté à la mesure de la saturation en oxygène cérébrale et somatique
Ordinateur portable  ;
DataGrabberDrä ; ger Medical AG&CO. KGDataGrabber v2005.10.16logiciel pour synchroniser M540 avec l’ordinateur portable
eVisionNonin Medical. Inc.Version 1.3.0.0du logiciel pour synchroniser NONIN avec l’ordinateur portable

Références

  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.

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Réimpressions et autorisations

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