文摘
实用的方法来提供呼吸支持牛新生儿在一个字段设置为特征。本研究评估健康初生牛犊的反应与药物诱导呼吸抑制鼻氧吹气和持续气道正压(CPAP)通过一个现成的设备。十个小牛随机接受鼻氧吹气(组1,)或CPAP(组2,)作为第一治疗静脉诱导呼吸衰竭后甲苯噻嗪、芬太尼、安定。小牛接受替代治疗后10分钟的呼吸空气。动脉血气标本之前得到镇静,镇静后,第一次和第二次治疗后,呼吸空气之前和之后的第二次治疗后。氧气吹气动脉氧分压(PaO显著增加2),但也伴随着巨大的血碳酸过多症。作为第一次治疗时,CPAP与显著降低动脉二氧化碳分压的PaO但没有增加2。这些结果表明,使用CPAP可能代表一个实际的方法纠正血碳酸过多症与通风不足一个字段设置,和进一步的研究需要描述使用CPAP增加氧气浓度。
1。介绍
呼吸功能障碍被认为是牛新生儿死亡率和发病率的主要来源(1,2]。早产、窒息、胎粪吸入,感染,和持续肺动脉高压可能发挥作用在呼吸功能障碍和合成低氧血的发展,高碳酸血症和酸中毒3]。呼吸妥协可以进一步有助于保持体内平衡和产热能力受损,从而减少小腿活力(3,4]。
牛呼吸道疾病的新生儿已经回顾了之前(3,5]。条件造成maladaption子宫外的环境更容易在早产儿(6),主要表现为呼吸窘迫综合征(RDS)。RDS的主要原因是缺乏表面活性剂;然而,胎粪吸入和血管分流可能引起呼吸功能障碍。这种综合症的发病率一直在小牛估计高达66%,三分之一的农场报告至少一个条件每年损失(7]。小腿与增加的入侵和小牛出生后剖腹产手术风险更大的RDS的发展;因此,新生儿的条件可能更高的发病率增加遗传或经济价值7- - - - - -10]。
没有信息在文献中对新生儿呼吸支持牛、以及整体缺乏证据呼吸支持技术在大型动物新生儿学其他比小马驹11]。呼吸功能障碍的治疗牛新生儿记录很差,很少练习出生时由于缺乏监督和有限的可用性治疗牛新生儿设备和专业知识。应用鼻内氧气吹气,虽然不常用,已经报道了新生儿呼吸妥协(牛3,12- - - - - -14]。然而,有证据表明氧气交付的不利影响呼吸生理和脑血流量(15,16)和治疗失败可能发生由于血管分流(13),肺换气不足、早产和减少表面活性剂(14]。同步间歇强制通风已经被用于机械通风小牛没有回应氧气吹气(13,17)在一个专用的研究和专业医院设施,与温和的生存排放。药物,如多沙普仑methylxanthines,一直用作呼吸兴奋剂(18),但有可能减少脑血流量,并可能导致消极的长期的神经并发症。
持续气道正压(CPAP)一直在提倡人类新生儿学和心肺复苏术。通气的使用技术支持的人类患者被报道早在1930年代(19,20.),但在新生儿使用直到很久以后才描述(21]。结合外源性表面活性剂和早产糖皮质激素,CPAP现在广泛用于人类新生儿的呼吸支持22- - - - - -24]。CPAP主要改善通风,但也可能有一个角色在改善肺内的灌注增加transpulmonary压力(如吸气和呼气压力保持高于环境压力),导致增加功能储备容量(FRC)。增加FRC有几个后续效应包括呼吸,减少工作的重新分配肺液,降低气道阻力,减少肺内的分流,提高表面活性剂的功能。累计这些反应改善氧化和减少二氧化碳的分压。这是有利的对新生儿呼吸支持,因为这些病人受到FRC降低,肺不张,增加工作的呼吸。这项技术在技术上要求比真正的通气技术和微创比机械通风。因此更容易获得,而不是与支气管肺的发育不良或气管坏死等并发症。
到目前为止已经有CPAP呼吸支持有限评估新生儿的兽医文学。使用技术在早产新生儿羊羔导致增加肺合规成本,体积,和FRC比机械通风或不去治疗6]。更广泛地说,Briganti et al。25]证明CPAP治疗后动脉氧分压的增加镇静成年狗,而氧气吹气。这项技术被用于犀牛成年马(26- - - - - -28]。
先进的繁殖技术包括的上升在体外胚胎生产和克隆,再加上这些小牛,经济价值的增加表明,新生儿呼吸系统疾病发病率和倾向干预牛会增加(13],权证的发展适当的治疗呼吸支持新生小牛(29日]。调查支持的改进方法必须包括范围为便于处理和设备成本和效用的一个字段设置。作为CPAP不如通风要求,CPAP可能存在一个适当的技术用在牛新生儿。的适应技术利用现成的移动式压缩机驱动的设备是特别有吸引力的作为一个领域治疗新生儿小腿不需要补充氧气,先进的专业知识,或更多侵入性呼吸机的支持。本研究作为一个试点研究进行评估的影响氧气吹气和便携式现成的CPAP设备在小腿动脉血液气体测量,通过剖腹产手术生后药理低血氧症的感应。
2。材料和方法
2.1。实验动物
六个男(BW公斤)和六个女性(BW公斤)安格斯()和Angus-Hereford交叉()小腿可以包含在本研究选择性剖腹产交付(妊娠的一天)。手术发生在两天每天六小牛了。奶牛在妊娠进行预处理与地塞米松(0.44毫克/公斤,Dexafort 3毫克/毫升,Intervet,东本迪戈,澳大利亚)和接收术前普鲁卡因青霉素(Depocillin 300毫克/毫升,默沙东动物健康,东本迪戈,澳大利亚)由肌内注射(40毫克/公斤)和瘦肉精(Planipart 30μg / mL,勃林格殷格翰集团、北莱德、澳大利亚)由肌内注射(0.65毫克/公斤)。在交付小腿垂直停牌的后腿一段30秒。新生儿生存能力评估在这一次又一次五分钟后使用修改后的阿普加分数改编自出生(30.]。小腿被允许护士从大坝,随着时间的推移站和护士记录。小腿被认为适用于包含在这个实验中,如果他们有一个阿普加分数≥6在五分钟产后体检在20 - 24小时的年龄在正常范围内。所有的程序都在进行产后的20 - 24小时,动物保健和伦理委员会批准的查尔斯特大学(ACEC 12/037)。
2.2。实验方法
小腿被限制在左侧躺着泡沫期间席子实验。小牛没有镇静之前克制也在准备抽样。右颈格罗夫和左内侧前臂被剪,手术用洗必泰和酒精。一个16-gauge two-and-a-half-inch导管(Surflo导管,作秀的成分,东京,日本)被放置在正确的颈静脉,22码小不点导管(Surflo导管,作秀的成分,东京,日本)被放置在左肱动脉。导管与聚丙烯酰胺胶保护和开放是维护heparinised盐水(5 IU / L)。数据收集开始后立即放置这些导管(T0)与静脉和动脉样本的集合。静脉血清样本收集到EDTA和真空采血管(BD澳大利亚,北方莱德,澳大利亚)完整的血细胞计数和血清生化。动脉样本收集厌氧成preheparinised注射器(BD预设动脉血气注射器,BD澳大利亚北方莱德,澳大利亚)血气分析,如下所述。
治疗引起的呼吸道萧条是安定(Pamlin 5毫克/毫升,帕内尔,亚历山大,澳大利亚)(0.1毫克/公斤(四)、甲苯噻嗪盐酸盐(Xylazil 10毫克/毫升,特洛伊实验室Glendenning,澳大利亚)(0.01毫克/公斤(四),50和芬太尼(芬太尼μg / mL,双Hospira,澳大利亚墨尔本)(3μ克/公斤(四)。在这个时间和整个课程实验的小腿与氧饱和度监测探针(Masimo激进,Masimo澳大利亚、法国森林,澳大利亚)。动脉样本收集厌氧如下:T0: baseline-before镇定与小牛呼吸空气。T1: 10分钟后政府的镇静,小牛呼吸空气。T2: 10分钟后开始呼吸支持(CPAP或氧气吹气)。T3: rest-ten分钟停药后最初的呼吸支持,呼吸空气。T4: 10分钟后开始交替呼吸支持(氧气吹气或CPAP)。T5: recovery-ten分钟停药后第二次呼吸干预,呼吸空气。心率、直肠温度和氧饱和度数据也被收集在每个时间点。血氧饱和度是由脉搏血氧仪(Masimo激进,Masimo澳大利亚、法国森林,澳大利亚),附加探测器唇(nonpigmented动物)或舌头。在实验的结论小腿的均等的剂量服用atipamezole (Antisedan 5毫克/毫升,辉瑞动物保健,莱德西部,澳大利亚)(0.01毫克/公斤IM)扭转甲苯噻嗪的影响。
2.3。呼吸支持
CPAP和氧气吹气都通过一个标准的犬麻醉面罩后验证面具配合CPAP中使用压力计和压力维护飞行员尸体的研究。面具死空间大约是250毫升,以水位移。面具用来提供CPAP被修改以适应废气上部钻的洞的面具让逃逸的气体在过期,从而防止面罩密封失败。使用滴定CPAP提供现成的恒压发生器(Resmed Resmed Inc ., Bella Vista,澳大利亚)。机器通过压缩机产生正压,提供室内空气在10厘米H2o .空气通过CPAP仪器没有湿润,不包括一个斜坡。湿润是通过标准氧油管的面具5 L /分钟的速度。
2.4。血气分析
样品获得了肱动脉导管的厌氧到preheparinised注射器立即放在冰和收集的4个小时内处理31日]。样本的收集处理。动脉血液pH值、氧气分压(PaO2),二氧化碳分压(帕科2)、乳酸、碳酸氢盐(),氧饱和度测定使用桌上型分析仪(宝石总理3500年,仪器实验室,布里斯班,澳大利亚),同期直肠温度的值调整。
2.5。实验设计和统计分析
一个随机区组设计是利用第一次治疗(氧气吹气或CPAP)由随机数生成。双小腿被认为是一个复制,复制的每个小腿两接收不同的第一次治疗。进行分析,组1小腿收到氧气补充(5 L / min) T2,其次是CPAP T4;组2小牛收到CPAP T2在T4和氧气吹气。协方差分析(ANCOVA)使用统计软件进行了R (GNU操作系统、麻省理工学院、剑桥大学、美国)随着时间的推移和治疗(氧气补充或CPAP)固定效应和小腿和复制不。数据分布测试正常使用莱文的测试。对非正态的数据加权分析。事后评价了使用图基的测试来验证独立,和差异被认为是重要的。呼吸支持(氧气吹气和CPAP)和治疗秩序被双向重复测量方差分析进一步评估与时间(T2和T4)和治疗(O2和CPAP)因素。除非另有说明,数据平均值±标准偏差。
3所示。结果
3.1。临床观察
十二个小牛列入实验。小牛是排除在实验的开始,因为专利动脉管子不能成立。第二小腿被排除由于脐带感染,发现preexperiment物理考试。从剩下的五个男性(BW数据提出了公斤)和五个女性小腿(公斤)。出生体重()组1小牛(接收氧气T2和CPAP T4)没有明显不同,组2小腿记录()()。阿普加评分是在产后5分钟()比出生后立即(),但是这种差异不显著()。所有小牛遇到包含标准的阿普加分数≥6在产后5分钟。组1小牛平均评分()明显低于集团2小牛()出生后立即(),但差异不显著,5分钟产后(组1;组2;)。
掩模吹气和面具交付CPAP是耐受性良好。没有不良反应的位置面具,或机器的声音,观察实验过程中,没有尝试是由小牛把面具。面具在CPAP密封失败,被认为是机器警报,很少观察到,所有的失败都是面具的立即纠正,调整位置。主观,呼气的小腿轻度增加CPAP治疗期间相比,努力观察之间在氧气吹气或治疗而呼吸空气。没有并发症归因于CPAP治疗或氧气过程中遇到实验。
小牛明显影响镇静协议,一直休息,减轻心理状态。血氧饱和度(2)是显著降低后镇静(,图1),增加呼吸支持。处理订单(CPAP或O2吹气作为第一治疗)观察到的反应没有显著的影响。复苏后逆转是变量之间的小腿,多数恢复在四小时内移动。两具尸体没有恢复步行了四个多小时,用一个小腿静脉输液和纳洛酮治疗。小腿都能够保持胸骨休息后逆转,和通过实验后24小时内所有小牛没有残留的影响。在一周的小腿包括在实验中获得了等量的重量交付的小腿同时不包含在实验。
3.2。血气分析
采样时间(有很大的影响),有大量的时间和治疗交互()。镇静作用下降值从毫米汞柱在T0毫米汞柱,尽管这种差异不显著(图2)。氧气吹气,但不是CPAP,增加引起的相对于postsedation值。这种效应是显著的T2和T4和虽然获得了T2值(毫米汞柱)不到那些获得T4 (毫米汞柱),这种差异没有显著不同。没有明显的影响由于CPAP T2 (毫米汞柱)或T4 (毫米汞柱),虽然获得的价值大于观察镇静(毫米汞柱)。
大量的时间()和治疗()影响观察动脉,尽管治疗时间和相互影响并不显著。动脉有限公司2分压增加镇静(毫米汞柱,意味着±sd)与基线值(毫米汞柱),和氧气吹气进一步增加(毫米汞柱,图3)。这一趋势更明显在T2小牛接收氧气吹气,10分钟后镇静。治疗的顺序考虑时,CPAP导致帕科明显降低2水平如果它被用作第一次治疗后(T2)比观察氧气补充在这个时间()。
血液pH值是影响治疗()和时间()。帕科一致变化2,pH值下降后镇静()和氧治疗后(),与基线相比结果()(图4)。之间没有显著的交互处理和时间,和秩序的治疗没有影响等离子pH值()。
一个重要的时间()对血乳酸浓度(图观察效果5)。乳酸浓度显著()在所有样本获得镇静低于基线示例。订单的治疗没有显著影响测量乳酸浓度和治疗之间的互动和时间没有检测到。补充氧气和CPAP影响()动脉血液碳酸氢盐浓度,并没有显著的影响的时间或time-treatment交互检测分析物(数据没有显示)。
4所示。讨论
符合之前的报道(12),目前的研究表明,氧气吹气PaO有效地增加2在hypoxaemic小牛。所有的小腿在当前的研究中显示明显高于PaO2与氧气水平治疗后立即吹气通过一个面具。其他的研究表明,积极的应对氧气吹气可能不会在所有治疗小腿明显,尤其是那些不完整的过渡从胎儿循环,合成左向右分流13]。此外,在RDS的新生儿,尤其是早产儿,肺不张由于表面活性剂的一个相对或绝对不足可能会影响通风能力,因此限制对氧气补充(14]。小牛在当前的研究中出生在项或接近项和产前接触外源性糖皮质激素。不太可能,因此,一个绝对或相对不足的表面活性剂对呼吸道产生重大影响的措施。动脉血液气体氧气吹气后许多小牛在当前的研究中都远高于生理需求。Supraphysiologic氧气分压会增强氧化应激和新生儿中有害的15,32)由于反射血管收缩的小动脉的平滑肌和随之减少血液流向大脑,心脏,肾脏(16]。
轻微的增加PaO2观察在大多数小牛用CPAP治疗后,虽然观察差异不显著。电力数据分析从这项研究建议包含动物的数量增加)将展示一个重要的治疗效果(α= 0.05,0.80)如果这些发现是可再生的。CPAP提供恒压在整个呼吸周期,防止小气道和肺泡的崩溃,增加英国财务报告理事会。内在CPAP维护和在一定程度上增加了表面积的交流障碍,可能允许PaO增加2通过减少通风赤字而不是通过增加氧梯度。因此,增加PaO2观察到在当前的研究中与CPAP室内空气,虽然小,可能表明预防肺不张。
氧气吹气在帕科显著增加2在当前的研究中,这种效果是更加明显当氧气被用作第一次治疗。虽然过期气体测量没有在目前的实验中,这是猜测,血碳酸过多症导致减少呼吸驱动顺向每分通气量下降和合成肺泡CO分压增加2。另一个理解(或者说另外),管理的补充氧气可能增加代谢率,因此二氧化碳生产(33]。
相比之下发现后续补充氧气,帕科2CPAP治疗后下降,相对于值获得镇静或氧气吹气后,这种效应是显著的CPAP时作为第一治疗。血碳酸过多症对酸碱平衡有直接的影响。在最近的研究中,与氧气呼吸治疗抑郁症和吹气的感应导致显著降低pH值,和这种效应被CPAP预防或纠正。CPAP到期期间防止肺泡塌陷,二氧化碳在肺部弥漫性膜能力增加。CPAP的主要好处可能因此源于改进有限公司2交换没有更多侵入性通气支持。
在当前的研究中使用的实验模型旨在复制通过可逆的呼吸窘迫的生理后果模型的呼吸与实验对象的福利成本有限妥协。然而,必须注意在推断这些观察到的影响,健康,小牛,个人与表面活性剂生产不足或其他呼吸道病变。芬太尼和心脏的呼吸抑制剂影响抑制剂的影响甲苯噻嗪是众所周知的在其他动物物种34- - - - - -36牛新生儿),但还没有被报道。增加帕科2测量观察下面这些代理可能是由于协同管理的负面影响呼吸功能。缺氧和高碳酸血症与甲苯噻嗪镇静主要从外围地介导分流增加分数(),而不是从肺换气不足或体位改变(36]。相比芬太尼产生直接抑郁通过集中中转减少呼吸的吸气努力和频率。在人类的影响芬太尼是剂量限制;然而,在动物物种检查它是剂量依赖和高原,被认为是温和的35]。
侧躺着会影响血液气体压力(37,38]。小牛包括在这项研究略hypercapnic包容,相对于这个年龄的小牛以前公布的值(12,13]。根据相对正常的PaO2水平,较高的帕科2结果归因于一种温和的左向右分流或可能由于侧躺着的定位。因此,它是可能的,小牛在当前的研究中有一定程度的呼吸功能障碍除此之外诱导药物。然而入选标准确保他们没有受到明显的主要呼吸功能障碍和影响,因此,最大的影响实验抑郁和观察PaO呼吸2和帕2是药物的管理。这意味着PaO2和帕2可能会提高药物特工被消除,考虑支持的强大的治疗效果观察T2超过T4。在当前的研究中,这种考虑被控制了夹杂物的替代双小腿(而不是个人)作为实验装置,以及第一次治疗的随机。这确保了偏见并不是添加剂引入的治疗效果或药理作用减弱的代理工作。
本研究的结果表明,当氧气补充,可能就解决缺氧,这种技术可能不足以让小牛与表面活性剂和/或肺换气不足不足。我们的结果表明,CPAP地址血碳酸过多症,因此可能是一种有用的辅助治疗的管理在牛新生儿呼吸窘迫。小牛在当前的研究中是一个便利样本使用健康的动物,和人口大的进一步的研究和评价自发的疾病是必要的。
CPAP方法用于当前的研究表明承诺作为一个领域治疗呼吸道抑郁症在小腿保持或改进PaO2水平比得上治疗小腿没有与血碳酸过多症有关。然而,为了优化治疗,调查CPAP增加灵感氧含量/浓度(或分压)是必要的。家里现成的压缩机驱动装置是评估作为一个简单的,现成的,非侵入性,廉价的呼吸支持的方法。而这种形式的CPAP没有造成伤害动物,一些缺陷识别。增加呼气努力观察,可能由于一代一个恒定气流,滴定吸气和呼气压力。在小牛,过期的初始阶段是被动反冲,紧随其后的是一个活跃的组件。呼吸作用的活性成分的增加可能导致疲劳的肌肉参与呼吸32]。为了避免这种情况,人类新生儿系统通常使用射流流设备产生向外的压力。此外他们也有一个呼气肢体围成一圈类似于麻醉回路。这导致流动逆转由康达效应在过期,同时维持气道压力,因此不会导致夸张呼气努力(32),并将否定需要发泄的过期的气体通过面具。
5。结论
制度的面具交付CPAP是由受试者耐受性良好,没有导致不良结果在当前实验。适度的改善血液气体参数和建议CPAP可能保留eucapnia的主要好处。而用氧气吹气hypoxaemic小牛有效增加动脉氧紧张supraphysiologic水平,这种治疗是增加动脉二氧化碳浓度和pH值下降,可能是由于减少呼吸驱动。药物诱导的低氧血、血碳酸过多症和酸血症在这个实验中模型的生理后果和呼吸功能不全,因此,提供一个平台,进一步的调查,旨在优化CPAP交付。然而,药物诱导呼吸妥协并不复制自发的疾病,和当前研究的结果证明进一步调查中使用CPAP自然发生的疾病。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
作者感谢Paula Ellul,安德里亚·巴纳德约翰·布罗姆菲尔德托尼•霍布森詹妮弗Clulow博士约翰·坎贝尔和詹姆斯•道森Jannah派伊与数据收集援助。这项研究是由一个荣誉奖学金的e·h·格雷厄姆农业创新中心。