Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Projekt výměny plynů ze sliznice středního ucha 1, konkrétní cíl 1

16. února 2019 aktualizováno: Cuneyt M. Alper

Regulace tlaku ve středním uchu ve zdraví a nemoci: nabídka plynu, poptávka a bilance plynu ve středním uchu – specifický cíl 1

Tato studie bude měřit rychlost, kterou se plyny pohybují mezi vzdušným prostorem středního ucha a krví proudící výstelkou středního ucha. Střední ucho je tuhá biologická plynová kapsa umístěná za ušním bubínkem a je naplněna stejnými plyny jako ve vzduchu, především kyslíkem (O), dusíkem (N) a oxidem uhličitým (CO2), ale v různých poměrech. Střední ucho je lemováno tenkou vrstvou buněk překrývajících tkáně, které obklopují krevní cévy. Krev, která protéká výstelkou středního ucha, také obsahuje stejné plyny, ale v různých poměrech z atmosféry (vzduchu v místnosti) a středního ucha. Kvůli rozdílům v poměrech těchto plynů má každý plyn tendenci proudit mezi středním uchem a krví a snaží se, aby poměry plynů v těchto odděleních byly stejné. Tento tok plynů do a ze středního ucha mění tlak ve středním uchu. Pokud tlak ve středním uchu klesne mnohem pod tlak vzduchu v atmosféře, schopnost slyšet zvuky je narušena a ve středním uchu se může hromadit tekutina. Očekává se, že každý jiný plyn se bude pohybovat mezi středním uchem a krví jinou rychlostí, ale není známo, jaké jsou tyto rychlosti pro některý z plynů. Očekává se také, že tyto rychlosti se budou lišit pro uši, které mají onemocnění středního ucha, a ty, které ne. V této studii budeme měřit rychlost výměny dusíku, kyslíku a oxidu uhličitého v obou směrech mezi středním uchem a krví. K tomu se změní směs plynů ve středním uchu tak, aby se pro každý experiment pohyboval pouze jeden plyn, a poté se změří změna množství plynu ve středním uchu. To lze provést pomocí speciálního nástroje zvaného hmotnostní spektrometr, pokud je v ušním bubínku otevřená funkční tympanostomická (ventilační) trubice, malá plastová trubička. Pro všechny účastníky této studie provedeme 6 experimentů, z nichž každý bude trvat přibližně 2 hodiny, abychom změřili rychlost proudění dusíku, kyslíku a oxidu uhličitého. Budou přijati jedinci s tympanostomickými trubicemi a bez nich. Těm, kteří nemají hadičku, bude hadička zavedena do jednoho ucha pro studijní účely a na konci studie bude odstraněna; tyto subjekty budou sledovány týdně, dokud se otvor v bubínku (kde byla trubička) neuzavře.

Přehled studie

Postavení

Dokončeno

Podmínky

Výměna plynů ve středním uchu

Intervence / Léčba

Detailní popis

Adekvátní regulace tlaku ve středním uchu (ME), definovaná jako udržování celkového tlaku ME na přibližně okolních úrovních, je nutná pro normální sluch a pro zachování zdraví ME. Mechanismus regulace tlaku ME se skládá ze dvou odlišných složek, které ovlivňují celkový tlak plynu ME: bolus, totální gradientem řízená výměna plynů mezi ME a nosohltanem během aktivního přechodného otevření Eustachovy trubice (ET) a pasivní parciální tlak. gradientem řízená difuzní výměna plynů mezi dutinou ME a přilehlými kompartmenty včetně místní krve přes sliznici ME (MEM) a prostředím přes bubínkovou membránu. Základní fyziologie přenosů plynů přes ET je dobře zavedená a pomalá až zanedbatelná výměna plynu přes normální a zanícenou bubínkovou membránu byla naměřena u činčil, koček a opic a námi potvrzena u lidí. Naproti tomu charakteristika výměny plynů transMEM je kontroverzní. Matematické modelování ukazuje, že transMEM výměna plynu řídí trajektorii tlaku ME mezi otvory ET a relativní rychlosti výměny pro různé fyziologické plyny definují požadavek kladený na ET na doplnění ME plynu. Zde empiricky měříme konstanty výměny transMEM ME-to-krev a krev-to-ME pro fyziologické plyny u lidí s normálními a zanícenými MEM. Za tímto účelem celkem 20 jinak zdravých dospělých subjektů, 10 bez významné anamnézy onemocnění ME ucha (skupina-1) a 10 s alespoň 1 funkční ventilační trubicí (VT) zavedenou pro existující onemocnění ME (skupina-2). Subjektům skupiny 1 bude na výzkumné klinice zavedena VT pod lokální anestezií a pro všechny subjekty bude vyrobena na zakázku vyrobená akrylová ušní záslepka, která bude vybavena senzorem pro měření tlaku, injekční stříkačkou pro úpravu tlaku v systému a mikro- hadičky umožňující pravidelné odběry vzorků plynu s analýzou složení online hmotnostním spektrometrem. Všichni jedinci podstoupí sérii šesti experimentů transMEM výměny plynů, přičemž každý experiment je navržen tak, aby stanovil gradient parciálního tlaku ME-k-krev nebo krev-k-ME pro jeden ze 3 fyziologických plynů, N2, O2 nebo CO2. Během každého experimentu bude ušní zátka vložena a utěsněna ve zvukovodu. Zátka do uší se připojí ventily k potrubí vedoucímu k hmotnostnímu spektrometru a ke zdroji plynu se známým složením a systém (zátková zátka do uší + ME) se promyje testovacím plynem specifickým pro experiment. Poté se ušní zátka uzavře ke zdroji plynu a po dobu 60 až 90 minut trvání experimentu bude nepřetržitě zaznamenáván tlak v systému a v 10 minutových intervalech budou odebírány vzorky plynu ME pro analýzu složení. Data budou transformována pro odhad transMEM vodivosti (výměnná konstanta) pro testovací plyn. Poslední den experimentální série budou subjekty skupiny 2 vyřazeny; Subjektům skupiny 1 bude odstraněna VT a poté budou sledováni každý týden, dokud se perforace bubínku nezhojí. V té době se bude opakovat audiometrie, která byla provedena před zavedením VT. Výsledky budou použity k dokončení našich matematických modelů regulace tlaku ME při přechodu ME od zdraví k nemoci. Tato empirická data budou také použita k vyhodnocení určitých hypotéz týkajících se omezení kladených na výměnu jednotlivých druhů plynů a týkajících se směrové symetrie procesů výměny.

Typ studie

Intervenční

Zápis (Aktuální)

Fáze

Fáze 1

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Studijní místa

Spojené státy
- Pennsylvania
  - Pittsburgh, Pennsylvania, Spojené státy, 15213
    - Middle Ear Physiology Laboratory, University of PIttsburgh

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

18 let až 50 let (Dospělý)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Pohlaví způsobilá ke studiu

Všechno

Popis

Kritéria pro zařazení:

Jinak zdraví dospělí ve věku 18 až 50 let
Žádná anamnéza významného onemocnění ME; neporušená tympanická membrána (pouze skupina 1)
Funkční tympanostomická trubice nebo chronická perforace po vytlačení trubice; trubice umístěná pro středoušní výpotek / dysfunkci Eustachovy trubice (skupina 2)
Žádná historie minulých operací ME kromě ventilačních trubic (skupina 2),
Schopnost porozumět rizikům studia a poskytnout písemný informovaný souhlas

Kritéria vyloučení:

Máte jakýkoli chronický zdravotní problém
Mít ME tekutinu nebo zánět středního ucha (OM) v době prezentace pro zavedení ventilační trubice (pouze skupina 1)
V době testování zajistěte odtok přes ventilační trubici
Máte v době testování nachlazení nebo alergickou rýmu
Užívání jakéhokoli léku na předpis s výjimkou léků na antikoncepci
Mít známou nebo suspektní alergii/nežádoucí reakci na kterýkoli ze studovaných léků používaných k přípravě tympanické membrány pro zavedení ventilační trubice (pouze skupina 1)
Mít práh sluchu > 15 dB nebo > 10 dB mezeru mezi vzduchem a kostí na kterékoli z řečových frekvencí (pouze skupina 1)

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

Primární účel: Základní věda
Přidělení: Nerandomizované
Intervenční model: Crossover Assignment
Maskování: Žádné (otevřený štítek)

Počet zbraní

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm	Intervence / Léčba
Jiný: Skupina 1 -- žádný zánět středního ucha v anamnéze bez anamnézy zánětu středního ucha	Lék: 6%CO2, 25%O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 6 % CO2, 0 % O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 20%CO2, 6%O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 0%CO2, 6%O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 6% CO2, 6%O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 6%CO2, 6%O2, 0%N2, zbytek argon expozice středního ucha plynům
Jiný: Skupina 2 -- patentovaná tympanostomická trubice alespoň 1 průchodná tympanostomická trubice	Lék: 6%CO2, 25%O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 6 % CO2, 0 % O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 20%CO2, 6%O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 0%CO2, 6%O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 6% CO2, 6%O2, zbytek N2 expozice středního ucha plynům Lék: 6%CO2, 6%O2, 0%N2, zbytek argon expozice středního ucha plynům

Skupina účastníků / Arm