肥胖,打鼾迷你猪展示如何在睡眠呼吸暂停期间流过喉咙
用小鼻子,一条短而卷曲的尾巴,一个大,圆胃,迷你猪是可爱的缩影 - 有时候,他们打鼾。现在,研究人员认为这些打鼾的猪可以用于研究阻塞性睡眠呼吸暂停。出现在杂志中的一项研究赫里森发现肥胖的尤卡坦迷你猪确实有天然存在的睡眠呼吸暂停,并且在沉睡的睡眠中采取的MRI扫描可用于通过计算流动动态(CFD)分析在睡眠呼吸暂停剧集期间对气道发生的新见解。
“这些都是非常肥猪,”华盛顿大学矫正学部的研究教授和主要调查员Zi-jun刘先生说。
因为睡眠呼吸暂停- 常见的阻碍呼吸道在人类中导致某人反复醒来,目前只有几个繁琐或侵入性的治疗,刘和同事们试图更好地了解疾病背后的机制。
他们看着尤卡坦迷你猪,两个肥胖和三个正常重量部分原因是它们在气道结构和对人类的尺寸中的比较。这些猪可能是“迷你”,但它们仍然在正常重量100磅。肥胖的猪甚至更重。“为了给出一些上下文,正常人体质量指数(BMI)范围为25-28左右,肥胖达到30-35岁。在猪,普通BMIS范围为30〜35,肥胖达到50岁以上,”刘说。“
但更重要的是,迷你猪的肥胖实际上可以让他们睡觉呼吸暂停。在其他动物模型中,像大鼠和兔子一样,研究人员要么必须让动物重量有睡眠问题,这仍然不会在动物中确认睡眠呼吸暂停,或者它们阻挡气道以制作不自然发生的睡眠呼吸暂停。“这是最重要的发现,”刘说。“这种天然存在的睡眠呼吸暂停在这些尤卡坦迷你猪中得到了验证。”
在镇静受试者之后,刘和同事在两只肥胖猪中观察到每小时的多次睡眠呼吸暂停,而只有一个正常重量猪展示发作。在自然睡眠中,只有肥胖的迷你猪有睡眠呼吸暂停剧集 - 每小时多达35次。虽然研究人员并没有见证任何在正常重量的迷你猪中打鼾的事件,但肥胖的猪在镇静和自然睡眠中发出了低,恐龙样鳄鱼。
刘和同事们还在MRI机器中研究了所有五条迷你猪,同时在沉睡的睡眠中。已知睡眠呼吸暂停是由导致气流停止的鼻子和喉部的解剖限制引起的,而是气流如何流过这些通道的动力学以及导致气流停止的机构不太了解。研究人员使用MRI扫描,他们采取了他们采取的猪呼吸道的3D副本,发现肥胖猪在喉咙中缩小得多,并且通过这些最窄的区域增加了气流速度增加了25%。
其中一个研究人员的假设是睡眠呼吸暂停是由通气道中所谓的“湍流”引起的。“你可能熟悉飞机时的术语湍流。它只是在当地的空气中流传,当然是一架飞机导致它上下跳跃,”刘说。“在猪的气道中,湍流形成可能是由气流途径形状的突然变化和高气流速度的组合引起的 - 并且研究人员假设它可能是空气停止在睡眠呼吸暂停中流动的原因。然而,猪的发现表明,这并非如此:尽管咽咽部和气流速度的增加,但研究人员在猪航空公司中没有找到任何湍流。
刘说,进行这项研究具有众多挑战。它需要监控150-200磅肥胖的迷你猪,所有的铃声和人类睡眠监测的吹口哨:设备监控空气流动动力学,胸部和腹部运动,大脑和肌肉活动,氧气饱和度以及更需要的始终挂钩到猪以获得适当的数据。
研究人员补充说,而这项研究表明迷你猪可以提供自然发生的动物模型为了检查睡眠呼吸暂停,并更加了解睡眠呼吸暂停如何影响身体的理解,必须更好地完成疾病的长期解决方案和机制。“尽管我们的发现,睡眠呼吸暂停机制仍然不太清楚,”刘说。“当然有解剖原因,但它背后的功能原因仍然是为了辩论。”
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