Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Проект газообмена слизистой оболочки среднего уха 1, конкретная цель 1

16 февраля 2019 г. обновлено: Cuneyt M. Alper

Регуляция давления в среднем ухе в норме и при заболевании: газоснабжение, потребность и газовый баланс в среднем ухе -- Конкретная цель 1

В этом исследовании будет измеряться скорость, с которой газы перемещаются между воздушным пространством среднего уха и кровью, протекающей через слизистую оболочку среднего уха. Среднее ухо представляет собой жесткий биологический газовый карман, расположенный за барабанной перепонкой и наполненный теми же газами, что и воздух, прежде всего кислородом (О), азотом (N) и углекислым газом (СО2), но в других пропорциях. Среднее ухо выстлано тонким слоем клеток, покрывающих ткани, окружающие кровеносные сосуды. Кровь, которая течет через слизистую оболочку среднего уха, также содержит те же самые газы, но в других пропорциях как из атмосферы (комнатного воздуха), так и из среднего уха. Из-за различий в пропорциях этих газов каждый газ имеет тенденцию течь между средним ухом и кровью, пытаясь сделать пропорции газов в этих отделах одинаковыми. Этот поток газов в среднее ухо и из него изменяет давление в среднем ухе. Если давление в среднем ухе падает намного ниже атмосферного давления, способность слышать звуки ухудшается, и в среднем ухе может скапливаться жидкость. Ожидается, что каждый отдельный газ будет перемещаться между средним ухом и кровью с разной скоростью, но неизвестно, каковы эти скорости для любого из газов. Ожидается также, что эти скорости будут разными для ушей с заболеванием среднего уха и без него. В этом исследовании мы измерим скорость обмена азота, кислорода и углекислого газа в обоих направлениях между средним ухом и кровью. Для этого смесь газов в среднем ухе будет изменена таким образом, чтобы в каждом эксперименте происходило движение только одного газа, а затем будет измерено изменение количества газа в среднем ухе. Это можно сделать с помощью специального прибора, называемого масс-спектрометром, если в барабанной перепонке есть открытая работающая тимпаностомическая (вентиляционная) трубка, небольшая пластиковая трубка. Для всех участников этого исследования мы проведем 6 экспериментов продолжительностью около 2 часов каждый по измерению скорости потока азота, кислорода и углекислого газа. Будут набраны субъекты с тимпаностомическими трубками и без них. Тем, у кого нет трубки, в одно ухо будет вставлена трубка для целей исследования, и она будет удалена в конце исследования; эти субъекты будут наблюдаться еженедельно до тех пор, пока отверстие в барабанной перепонке (там, где была трубка) не будет закрыто.

Обзор исследования

Статус

Завершенный

Условия

Газообмен среднего уха

Вмешательство/лечение

Подробное описание

Адекватная регуляция давления в среднем ухе (ME), определяемая как поддержание общего давления ME примерно на уровне окружающей среды, необходима для нормального слуха и сохранения здоровья ME. Механизм регуляции давления в МЭ состоит из двух отдельных компонентов, влияющих на общее давление газов в МЭ: болюсный, общий градиентный газообмен между МЭ и носоглоткой во время активного, транзиторного открытия евстахиевой трубы (ЭТ) и пассивный, парциальное давление. градиентный диффузионный обмен газов между полостью ME и соседними компартментами, включая местную кровь через слизистую оболочку ME (MEM) и окружающую среду через барабанную перепонку. Базовая физиология переноса газов через ЭТ хорошо известна, и медленный или незначительный газообмен через нормальную и воспаленную барабанную перепонку был измерен у шиншилл, кошек и обезьян и подтвержден нами для людей. Напротив, характеристики газообмена трансМЭМ противоречивы. Математическое моделирование показывает, что трансМЭМ-газообмен контролирует траекторию давления МЭ между отверстиями ЭТ, а относительная скорость обмена для различных физиологических газов определяет потребность ЭТ в пополнении запасов ЭТ-газа. Здесь мы эмпирически измеряем константы обмена трансМЕМ МЭ с кровью и крови на МЭ для физиологических газов у людей с нормальными и воспаленными МЭМ. Для этой цели было отобрано в общей сложности 20 здоровых взрослых субъектов, 10 из которых не имели значительного анамнеза заболевания ME уха (группа-1) и 10 с по крайней мере 1 функциональной вентиляционной трубкой (VT), вставленной по поводу существующего заболевания ME (группа-2). Субъектам группы 1 будет введена VT под местной анестезией в исследовательской клинике, и для всех субъектов будет изготовлена изготовленная на заказ акриловая затычка для ушей, оснащенная датчиком для измерения давления, шприцем для регулировки системного давления и микро-. трубки для периодического отбора проб газа с анализом состава с помощью онлайн-масс-спектрометра. Все испытуемые пройдут серию из шести экспериментов по газообмену с трансМЭМ, каждый из которых предназначен для установления градиента парциального давления между ME и кровью или между кровью и ME для одного из 3 физиологических газов: N2, O2 или CO2. Во время каждого эксперимента ушная затычка вставляется в слуховой проход и закрывается им. Затычка для ушей будет присоединена клапанами к линии, ведущей к масс-спектрометру и к источнику газа известного состава, а система (затычка для ушей + МЭ) будет промыта тестовым газом, характерным для эксперимента. Затем ушная затычка будет закрыта для источника газа, и в течение 60–90 минут эксперимента давление в системе будет непрерывно регистрироваться, а пробы газа МЭ будут браться с 10-минутными интервалами для анализа состава. Данные будут преобразованы для оценки проводимости трансМЕМ (константы обмена) для тестового газа. В последний день экспериментальной серии испытуемые группы 2 будут уволены; Субъектам группы 1 удалят ЖТ, а затем еженедельно наблюдают до тех пор, пока перфорация барабанной перепонки не заживет. В это время будет повторена аудиометрия, которая была выполнена до установки VT. Результаты будут использованы для завершения наших математических моделей регулирования давления МЭ при переходе МЭ от состояния здоровья к заболеванию. Эти эмпирические данные будут также использованы для оценки некоторых гипотез, связанных с ограничениями, накладываемыми на обмен каждой разновидности газа, и относительно направленной симметрии обменных процессов.

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Действительный)

Фаза

Фаза 1

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

Соединенные Штаты
- Pennsylvania
  - Pittsburgh, Pennsylvania, Соединенные Штаты, 15213
    - Middle Ear Physiology Laboratory, University of PIttsburgh

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

От 18 лет до 50 лет (Взрослый)

Принимает здоровых добровольцев

Нет

Полы, имеющие право на обучение

Все

Описание

Критерии включения:

В остальном здоровые взрослые в возрасте от 18 до 50 лет
Отсутствие в анамнезе значимого МЭ; интактная барабанная перепонка (только группа 1)
Функциональная тимпаностомическая трубка или хроническая перфорация после выдавливания трубки; трубка, установленная по поводу выпота в среднем ухе/дисфункции евстахиевой трубы (группа 2)
Отсутствие в анамнезе предыдущих операций МЭ, кроме вентиляционных трубок (группа 2),
Способность понимать риски исследования и предоставить письменное информированное согласие

Критерий исключения:

Есть какие-либо хронические проблемы со здоровьем
Иметь ME жидкость или средний отит (OM) во время поступления для установки вентиляционной трубки (только группа 1)
Иметь дренаж через вентиляционную трубку во время тестирования
Иметь простудный или аллергический ринит во время тестирования
Прием любых лекарств, отпускаемых по рецепту, за исключением противозачаточных.
Иметь известную или предполагаемую аллергию/побочную реакцию на любой из исследуемых препаратов, используемых для подготовки барабанной перепонки к установке вентиляционной трубки (только группа 1).
Иметь порог слышимости >15 дБ или костно-воздушный промежуток >10 дБ на любой частоте речи (только группа 1)

Учебный план

В этом разделе представлена подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

Основная цель: Фундаментальная наука
Распределение: Нерандомизированный
Интервенционная модель: Назначение кроссовера
Маскировка: Нет (открытая этикетка)

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия Группа участников / Армия Группа или подгруппа участников клинического исследования, которые получают конкретное вмешательство/лечение или не получают никакого вмешательства в соответствии с протоколом исследования.	Вмешательство/лечение Вмешательство/лечение Процесс или действие, находящееся в центре внимания клинического исследования. Вмешательства включают лекарства, медицинские устройства, процедуры, вакцины и другие продукты, которые либо находятся на стадии исследований, либо уже доступны. Вмешательства также могут включать неинвазивные подходы, такие как обучение или изменение диеты и физических упражнений.
Другой: 1 группа – средний отит в анамнезе отсутствует. отсутствие в анамнезе отита	Лекарство: 6%CO2, 25%O2, остаток N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 6% CO2, 0% O2, баланс N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 20%CO2, 6%O2, остаток N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 0%CO2, 6%O2, остаток N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 6% CO2, 6% O2, баланс N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 6%CO2, 6%O2, 0%N2, остальное аргон воздействие газа на среднее ухо
Другой: Группа 2 — открытая тимпаностомическая трубка. не менее 1 открытой тимпаностомической трубки	Лекарство: 6%CO2, 25%O2, остаток N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 6% CO2, 0% O2, баланс N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 20%CO2, 6%O2, остаток N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 0%CO2, 6%O2, остаток N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 6% CO2, 6% O2, баланс N2 воздействие газа на среднее ухо Лекарство: 6%CO2, 6%O2, 0%N2, остальное аргон воздействие газа на среднее ухо

Группа участников / Армия