Proyecto de intercambio de gases de la mucosa del oído medio 1, objetivo específico 1

Se requiere una regulación adecuada de la presión del oído medio (EM), definida como el mantenimiento de una presión total de EM a niveles aproximadamente ambientales, para una audición normal y para preservar la salud de la EM. El mecanismo de regulación de la presión de la EM consta de dos componentes distintos que afectan la presión total del gas de la EM: el bolo, el intercambio total de gases impulsado por el gradiente entre la EM y la nasofaringe durante las aberturas activas y transitorias de la trompa de Eustaquio (TE) y la presión parcial pasiva. intercambio difusivo de gases impulsado por gradiente entre la cavidad ME y los compartimentos adyacentes, incluida la sangre local a través de la mucosa ME (MEM) y el medio ambiente a través de la membrana timpánica. La fisiología básica de las transferencias de gases a través del ET está bien establecida y se ha medido un intercambio de gases lento a insignificante a través de la membrana timpánica normal e inflamada para chinchillas, gatos y monos, y lo hemos confirmado para humanos. Por el contrario, las características del intercambio de gases transMEM son controvertidas. El modelado matemático muestra que el intercambio de gas transMEM controla la trayectoria de presión de ME entre las aberturas de ET y las tasas relativas de intercambio para los diferentes gases fisiológicos definen la demanda que se le impone al ET para el reabastecimiento de gas de ME. Aquí, medimos empíricamente las constantes de intercambio transMEM ME-a-sangre y sangre-a-ME para los gases fisiológicos en humanos con MEM normales e inflamados. Para ese propósito, un total de 20 sujetos adultos por lo demás sanos, 10 sin antecedentes significativos de enfermedad del oído ME (Grupo-1) y 10 con al menos 1 tubo de ventilación funcional (VT) insertado para la enfermedad ME existente (Grupo-2). A los sujetos del Grupo 1 se les insertará una VT bajo anestesia local en la clínica de investigación y, para todos los sujetos, se fabricará un tapón auditivo de acrílico hecho a la medida y se le colocará un sensor para medir la presión, una jeringa para ajustar la presión del sistema y un microcontrolador. tubería para permitir el muestreo periódico de gas con análisis de composición por un espectrómetro de masas en línea. Todos los sujetos se someterán a una serie de seis experimentos de intercambio de gases transMEM, con cada experimento diseñado para establecer un gradiente de presión parcial de ME a sangre o de sangre a ME para uno de los 3 gases fisiológicos, N2, O2 o CO2. Durante cada experimento, el tapón auditivo se insertará y sellará dentro del canal auditivo. El tapón para los oídos se conectará mediante válvulas a una línea que conduce al espectrómetro de masas y a una fuente de gas de composición conocida, y el sistema (tapón para los oídos + ME) se lavará con un gas de prueba específico para el experimento. Luego, el tapón auditivo se cerrará a la fuente de gas y durante los 60 a 90 minutos de duración del experimento, la presión del sistema se registrará continuamente y se tomarán muestras de gas ME a intervalos de 10 minutos para el análisis de composición. Los datos se transformarán para estimar la conductancia transMEM (constante de intercambio) para el gas de prueba. En el último día de la serie experimental, los sujetos del Grupo-2 serán despedidos; A los sujetos del grupo 1 se les quitará la VT y luego se les hará un seguimiento semanal hasta que la perforación de la membrana timpánica se haya curado. En ese momento, se repetirá la audiometría que se realizó antes de la inserción del TV. Los resultados se utilizarán para completar nuestros modelos matemáticos de regulación de la presión de ME a medida que la ME pasa de la salud a la enfermedad. Estos datos empíricos también se utilizarán para evaluar ciertas hipótesis relacionadas con las limitaciones impuestas al intercambio de cada especie de gas y con respecto a la simetría direccional de los procesos de intercambio.