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Porquinhos obesos que roncam mostram como o ar flui pela garganta durante a apnéia do sono

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Com um focinho pequeno, uma cauda curta e encaracolada e um estômago grande e redondo, os mini porcos são o epítome da fofura e às vezes roncam. Agora, os pesquisadores acreditam que esses porcos que roncam podem ser usados ​​para estudar a apnéia obstrutiva do sono. Um estudo que aparece em 19 de janeiro na revista Heliyon descobriram que mini-porcos obesos de Yucatan têm apnéia do sono de ocorrência natural e que ressonâncias magnéticas feitas enquanto eles dormem sedados podem ser usadas para obter novos insights sobre o que acontece nas vias aéreas durante episódios de apnéia do sono por meio de análise de dinâmica de fluxo computacional (CFD).

“Esses porcos são muito gordos”, disse o primeiro autor Zi-Jun Liu, professor pesquisador e principal investigador do Departamento de Ortodontia da Universidade de Washington.

Como a apnéia do sono, uma obstrução comum das vias aéreas que em humanos acorda repetidamente alguém, atualmente tem apenas alguns tratamentos complicados ou invasivos, Liu e seus colegas procuraram entender melhor o mecanismo por trás da doença.

Eles observaram os pequenos porcos de Yucatán, dois obesos e três de peso normal, em parte porque eles são comparáveis ​​em estrutura e tamanho das vias aéreas aos humanos. Esses porcos podem ser “pequenos”, mas ainda pesam 45 quilos com peso normal. Porcos obesos são ainda mais pesados. “Para dar um pouco de contexto, o índice de massa corporal normal (IMC) varia entre 25 e 28, e a obesidade é maior que 30-35. Em porcos, o IMC normal varia entre 30 e 35 e a obesidade excede os 50”, diz Liu .

Mas o mais importante é que a obesidade em porcos pequenos pode causar apnéia do sono. Em outros modelos animais, como ratos e coelhos, os pesquisadores precisam fazer o animal ganhar peso para ter problemas de sono, o que ainda não confirmaria a apnéia do sono no animal, ou bloquear as vias aéreas para produzir apnéia do sono. Sonho que ocorre de forma não natural . “Essa é a descoberta mais importante”, diz Liu. “Essa apnéia do sono que ocorre naturalmente nesses miniporcos de Yucatán foi validada.”

Depois de sedar os indivíduos, Liu e seus colegas observaram vários episódios de apnéia do sono por hora em ambos os porcos obesos, enquanto apenas um dos porcos com peso normal teve episódios. No sono natural, apenas mini-porcos obesos tinham episódios de apnéia do sono, e eram até 35 por hora. Embora os pesquisadores não tenham testemunhado nenhum episódio de ronco nos miniporcos com peso normal, os porcos obesos emitiram um ronco baixo, semelhante ao de um dinossauro, tanto no sono natural quanto no sedado.

Liu e seus colegas também estudaram os cinco porquinhos em uma máquina de ressonância magnética enquanto dormiam sedados. A apnéia do sono é conhecida por ser causada por restrições anatômicas no nariz e na garganta que causam interrupções no fluxo de ar, mas a dinâmica de como o ar flui por esses dutos e os mecanismos que causam o fluxo de ar não são bem compreendidos. Os pesquisadores usaram as imagens de ressonância magnética que tiraram para construir uma réplica 3D das vias respiratórias do porco e descobriram que os porcos obesos tinham significativamente mais estreitamento da garganta e havia um aumento de 25% na velocidade das vias aéreas. Fluxo de ar através dessas regiões mais estreitas.

Uma das hipóteses dos pesquisadores era que a apnéia do sono era causada pelo que é conhecido como “turbulência” nas vias aéreas. “Você deve estar familiarizado com o termo turbulência quando se viaja de avião. É o ar que circula apenas na área local, que naturalmente em um avião o faz pular para cima e para baixo”, diz Liu. Nas vias aéreas de suínos, a formação de turbulência pode ser causada por uma combinação de uma mudança abrupta na forma da via do fluxo de ar e alta velocidade do fluxo de ar, e os pesquisadores levantaram a hipótese de que pode ser a razão pela qual o ar para de fluir na apnéia do sono. No entanto, os resultados dos porcos mostraram que este não era o caso: apesar do estreitamento da faringe e do aumento da velocidade do fluxo de ar, os pesquisadores não encontraram turbulência nas vias aéreas dos porcos.

Liu diz que conduzir essa pesquisa trouxe vários desafios. Era necessário monitorar mini porcos obesos de 150-200 libras, com todos os sinos e assobios do monitoramento do sono humano – dispositivos para monitorar a dinâmica do fluxo de ar, movimentos do tórax e abdômen, atividade cerebral e muscular, saturação de oxigênio e muito mais. conectado a porcos o tempo todo para obter os dados corretos.

Os pesquisadores acrescentam que, embora esta pesquisa tenha mostrado que os mini-porcos podem fornecer um modelo animal natural para examinar a apnéia do sono e fornecer uma maior compreensão de como a apnéia do sono afeta o corpo, mais precisa ser feito para encontrar uma solução para ela. os mecanismos e por trás desta doença. “Apesar de nossas descobertas, o mecanismo da apnéia do sono ainda não é totalmente compreendido”, disse Liu. “Claro, existem razões anatômicas, mas as razões funcionais por trás disso ainda estão em debate.”

Este trabalho foi financiado por uma bolsa do Instituto Nacional de Pesquisa Odontológica e Craniofacial (NIDCR) e do Fundo de Pesquisa Morell para a Bolsa de Pesquisa de Verão (SURF) da Faculdade de Odontologia da Universidade de Washington.

Fonte da história:

Materiais fornecidos por Imprensa celular. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

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Traduzido de Science Daily

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