Гипоксия моделирование в организме человека, как правило, проводились вдыханием гипоксических газовых смесей. Для этого исследования были водолазы апноэ использованы для имитации динамического гипоксию в организме человека. Кроме того, физиологические изменения в десатурации и повторного насыщения кинетики были оценены с неинвазивных инструментов , таких как в ближней инфракрасной области -спектроскопии (НИРС) и насыщения периферической оксигенации (SPO 2).
In case of apnea, arterial partial pressure of oxygen (pO2) decreases, while partial pressure of carbon dioxide (pCO2) increases. To avoid damage to hypoxia sensitive organs such as the brain, compensatory circulatory mechanisms help to maintain an adequate oxygen supply. This is mainly achieved by increased cerebral blood flow. Intermittent hypoxia is a commonly seen phenomenon in patients with obstructive sleep apnea. Acute airway obstruction can also result in hypoxia and hypercapnia. Until now, no adequate model has been established to simulate these dynamics in humans. Previous investigations focusing on human hypoxia used inhaled hypoxic gas mixtures. However, the resulting hypoxia was combined with hyperventilation and is therefore more representative of high altitude environments than of apnea. Furthermore, the transferability of previously performed animal experiments to humans is limited and the pathophysiological background of apnea induced physiological changes is poorly understood. In this study, healthy human apneic divers were utilized to mimic clinically relevant hypoxia and hypercapnia during apnea. Additionally, pulse-oximetry and Near Infrared Spectroscopy (NIRS) were used to evaluate changes in cerebral and peripheral oxygen saturation before, during, and after apnea.
Клинически значимые острая гипоксия и сопутствующее гиперкапнии в основном наблюдается у пациентов с синдромом обструктивного апноэ сна (СОАС), острой обструкции дыхательных путей или во время сердечно-легочной реанимации. Основные ограничения в области СОАС и других гипоксемии условий включают ограниченную переводной знания о патофизиологии , полученных в результате исследований на животных и человека , что модели являются несуществующей 1. Для имитации гипоксии в организме человека, гипоксических газовых смесей до сих пор использовали 2 – 7. Тем не менее, эти условия являются более репрезентативными высоких окружения высоте, чем в клинических ситуациях, когда гипоксия, вообще говоря, сопровождается гиперкапнии. Для мониторинга оксигенации тканей во время остановки сердца и реанимации, исследования на животных были проведены 8 для исследования физиологических компенсаторных механизмов.
Водолазы апноэ здоровые спортсмены, способные удручает дыхательный импульсчто вызываемое низким артериальным насыщение кислородом 9 и увеличенным рСО 2 10,11. Мы исследовали водолазы в апноэ , чтобы имитировать клинические ситуации острой гипоксии и сопутствующей гиперкапнии 12. Эта модель может быть использована для оценки клинических установок, улучшить патофизиологические понимание пациентов с СОАС или патологических нарушений дыхания, и выявить новые возможности для изучения потенциального механизма балансировки счетчика в случаях апноэ. Кроме того, различные методы для выявления гипоксии в организме человека могут быть проверены на предмет практической целесообразности и точности в случае динамической гипоксии, которая присутствует в чрезвычайных ситуациях (то есть препятствия в дыхательных путях, ларингоспазма или не могут интубации, не могут вентилировать ситуаций) или для имитации прерывистый гипоксию у пациентов с СОАС.
Неинвазивные методы для выявления гипоксии в организме человека ограничены. Периферийное пульсоксиметрия (SPO 2) является утвержденным инструментом в пре-hospiтал и стационарах для обнаружения гипоксию 13. Метод основан на поглощении света гемоглобина. Тем не менее, измерение SpO 2 ограничивается периферической артериальной оксигенации и не могут быть использованы в случаях беспульсной электрической активности (ПЭА) или централизованной минимальной циркуляции 14. В отличие от этого , в ближней инфракрасной спектроскопии может быть использован для оценки мозгового насыщения кислородом тканей (RSO 2) в режиме реального времени во время PEA, во время геморрагического шока или после субарахноидального кровоизлияния 15 – 19. Его применение постоянно растет 20 и методологические исследования выявили положительную корреляцию между SpO 2 и RSO 2 3,4.
В данном исследовании мы предлагаем модель для имитации клинически значимых гипоксию в организме человека и представить методологию шаг за шагом, чтобы сравнить периферическое оксиметрию пульса и NIRS в случае раз- и повторного насыщения. На основе анализа физиологических данных в случаеpnea, наше понимание механизмов балансировки счетчика может быть улучшена.
Общее время апноэ в основном вызвано размером легких и потребление кислорода в минуту и под влиянием на способность индивидов противостоять дыхательный рефлекс , вызванный увеличением рСО 2 или уменьшение РО2. АПНОЭ водолазы проходят подготовку, чтобы максимизировать их п?…
The authors have nothing to disclose.
Special thanks to all volunteers who participated in the original study. The work of L. Eichhorn was supported through a scholarship of the Else-Kröner-Fresenius Foundation. The authors would like to thank Springer, Part of Springer Science+Business Media, for copyright clearance (License Number 3894660871180) and the kind permission of reusing previously published data.
SpO2 | Dräger Medical AG&CO.KG | SHP ACC MCABLE-Masimo Set | peripheral SpO2-Monitoring |
Non Invasive Blood Pressure (NIBP) | Dräger Medical AG&CO.KG | NIBP cuff M+, MP00916 | |
Electrocardiographic (ECG) | Dräger Medical AG&CO.KG | Infinity M540 Monitor | ECG monitoring |
Docking station | Dräger Medical AG&CO.KG | M500 Docking Station | connection of M540 to laptop |
NIRS | NONIN Medical’s EQUANOX | Model 7600 Regional Oximeter System | measuring of cerebral and tissue oxygenation |
NIRS diodes | EQUANOX Advance Sensor | Model 8004CA | suited for measuring cerebral and somatic oxygen-saturation |
Laptop | |||
DataGrabber | Dräger Medical AG&CO.KG | DataGrabber v2005.10.16 | software to synchronize M540 with laptop |
eVision | Nonin Medical. Inc. | Version 1.3.0.0 | software to synchronize NONIN with laptop |