stringtranslate.com

Конденсат выдыхаемого воздуха

Конденсат выдыхаемого воздуха (КВВ) — это выдыхаемый воздух, который конденсируется, как правило, путем охлаждения с помощью устройства для сбора (обычно до 4 °C или отрицательных температур с помощью холодильного устройства). [1] КВВ отражает изменения в дыхательной жидкости, которая выстилает дыхательные пути , и является недорогим, неинвазивным инструментом, который имеет потенциал для научных исследований. Несмотря на свои обещания, он еще не был доказан для скрининга или диагностики заболеваний легких и других состояний. Давно известно, что выдыхаемый воздух насыщен водяным паром (например, музыкантами на духовых музыкальных инструментах), но использование его для исследования легких, вероятно, было впервые описано в русской научной литературе. [2]

Обзор

Конденсат выдыхаемого воздуха отражает не только состав жидкости, выстилающей дыхательные пути, и альвеол . EBC также может смешиваться со слюнными и желудочными каплями. Кроме того, летучие газы, выделяющиеся из альвеол, нижних и верхних стенок дыхательных путей, а также полости рта, растворяются в выдыхаемом водяном паре и влияют на его pH. [3] Основные компоненты EBC включают:

  1. Аэрозольные частицы жидкости, выстилающей дыхательные пути, собранные в дыхательных путях под воздействием воздушного потока, вероятно, турбулентности.
  2. Конденсация водяного пара, образующаяся вокруг аэрозольных частиц
  3. Водорастворимые летучие газы, растворенные в конденсате водяного пара

Поскольку EBC отражает состав жидкости, выстилающей дыхательные пути, он содержит большинство молекул, обнаруженных в дыхательных путях, но они, вероятно, разбавлены водяным паром. Таким образом, они могут варьироваться от простых ионов, например, H+, измеряемого как pH, [4] [5] перекиси водорода, [6] белков, цитокинов, эйкозаноидов, [7] [8] и макромолекул, таких как муцин, фосфолипиды и ДНК. [9] [10] Разбавление является проблемой, которая является проблемой всех методов взятия проб из дыхательных путей и легких, включая сбор мокроты и бронхоальвеолярный лаваж. Предложения по обеспечению разбавления включают использование знаменателя, такого как белок, мочевина или проводимость, [11] но ни один метод не является универсально принятым в настоящее время.

Все больше доказательств указывают на то, что при болезненных состояниях EBC содержит молекулы, отражающие это заболевание или более высокие концентрации определенных маркеров. Например, у пациентов с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью было показано наличие пепсина (обычно локализованного в желудке) в их EBC. [12] У пациентов с ХОБЛ и астмой было показано повышение уровня активных форм кислорода [13] и гистамина после бронхиальной провокации (Ratnawatti 2008).

Однако на содержание конденсата выдыхаемого воздуха также сильно влияют физиологические факторы, такие как диета [14] , физические упражнения [15] [16] [17] , и даже беременность может влиять на концентрацию медиатора. [18]

Устройства сбора

Химические свойства устройства для сбора будут влиять на устройство и его характеристики. Некоторые устройства могут загрязнять образец или реагировать с окислительными маркерами, особенно если они содержат металлы

Примеры устройств включают в себя:

  1. Простые, изготовленные на заказ. К ним относятся стеклянные трубки, охлаждаемые льдом, тефлоновые трубки во льду или в стеклянных конденсаторах с сухим льдом или водой.
  2. Системы охлаждения. Они позволяют регулировать температуру сбора, как правило, в пределах заданного диапазона.
  3. Одноразовый коллектор конденсата выдыхаемого воздуха. Это устройство помещается в металлическую оболочку, которая была охлаждена в морозильной камере. Температура сбора постепенно увеличивается по мере использования при комнатной температуре. После использования одноразовая конденсационная трубка внутри извлекается из внешней металлической оболочки, а оболочка возвращается в морозильную камеру. Конденсат извлекается из стенок конденсационной трубки с помощью плунжера и выметается в жидкий бассейн для анализа.

Потенциальные приложения

EBC имеет потенциальные применения в сочетании с анализом выдыхаемого воздуха. Существует значительный интерес к анализу выдыхаемого оксида азота в сочетании с анализом EBC, но, кроме того, анализ дыхания имеет много применений. Хорошо известные примеры включают и оценку уровня алкоголя в выдыхаемом воздухе, но другие включали неинвазивные измерения для оценки уровня глюкозы в крови, а также использование его для диагностики других системных и местных заболеваний легких, таких как рак легких.

Сноски

  1. ^ Лю, Дж., Конрад, Д. Х., Чоу, С., Тран, В. Х., Йейтс, Д. Х. и Томас, П. С. (2007) Устройства для сбора влияют на состав конденсата выдыхаемого воздуха. Eur Respir J, 30(4), 807–808.
  2. ^ Сидоренко, Г.И., Зборовский Е.И. и др. (1980). "[Поверхностно-активные свойства конденсата выдыхаемого воздуха (новый метод исследования функции легких)]". Тер Арх 52(3): 65–8
  3. ^ Биков А., Лазар З., Шандл К., Антус Б.М., Лошонци Г., Хорват И. Упражнения изменяют летучие вещества в выдыхаемом воздухе, оцененные с помощью электронного носа. ACTA PHYSIOLOGICA HUNGARICA 98:(3) стр. 321–328. (2011)
  4. ^ Vaughan J, Ngamtrakulpanit L, Pajewski TN, Turner R, Nguyen TA, Smith A, Urban P, Hom S, Gaston B, Hunt J. pH конденсата выдыхаемого воздуха является надежным и воспроизводимым методом определения кислотности дыхательных путей. Eur Respir J. 2003 Dec;22(6):889–94.
  5. ^ Bikov A, Antus B, Losonczy G, Horváth I. pH конденсата выдыхаемого воздуха (глава 13). В: Horvath I, JC de Jongste (редакторы). Выдыхаемые биомаркеры: клиническое руководство для специалистов по респираторной системе. 249 стр. Плимут: European Respiratory Society Journals Ltd., 2010. стр. 173–182. (Монография Европейского респираторного общества; 49.) ( ISBN  978-1-849840-05-7 )
  6. ^ Gajdocsi R, Bikov A, Antus B, Horvath I, Barnes PJ, Kharitonov SA. Оценка воспроизводимости концентрации выдыхаемого перекиси водорода и влияние характера дыхания у здоровых людей. ЖУРНАЛ АЭРОЗОЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ И ЛЕГКОЙ ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВ 24:(6) стр. 271–275. (2011)
  7. ^ Montuschi P Анализ конденсата выдыхаемого воздуха в респираторной медицине: методологические аспекты и потенциальные клинические применения. Ther Adv Respir Dis. 2007 Oct;1(1):5–23
  8. ^ Bikov A, Gajdocsy R, Huszar E, Szili B, Lazar Z, Antus B, Losonczy G, Horvath I. Упражнения увеличивают концентрацию цистеиниллейкотриена в выдыхаемом воздухе у пациентов с астмой. JOURNAL OF ASTHMA 47:(9) стр. 1057–1062. (2010)
  9. ^ Джексон AS, Сандрини A, Кэмпбелл C, Чоу S, Томас PS, Йейтс DH. Сравнение биомаркеров в конденсате выдыхаемого воздуха и бронхоальвеолярном лаваже. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 175(3): 222 – 227
  10. ^ Карпаньяно GE, Фоскино-Барбаро MP, Спаневелло A, Реста O, Карпаньяно F, Муле G, Пинто R, Томмази S, Парадизо A. Сигнатура микросателлита 3p в конденсате выдыхаемого воздуха и опухолевой ткани пациентов с раком легких. Am J Respir Crit Care Med. 1 февраля 2008 г.;177(3):337–41
  11. ^ Lazar Z, Cervenak L, Orosz M, Galffy G, Komlosi ZI, Bikov A, Losonczy G, Horvath I. Концентрация аденозинтрифосфата в конденсате выдыхаемого воздуха при астме. CHEST 138:(3) стр. 536–542. (2010)
  12. ^ Кришнан, А., Чоу, С., Томас, П., Малуф, М., Гланвилл, А. и Йейтс, Д. (2007). Конденсат выдыхаемого воздуха пепсин: новый неинвазивный маркер ГЭРБ после трансплантации легких. J Heart Lung Transplant, 26((2 Suppl. 1))
  13. ^ Массимо, К., Альберто, П., Романо, К., Росселла, А., Маттео, Г., Мария, В. В. и др. (2003). Нитрат в конденсате выдыхаемого воздуха у пациентов с различными заболеваниями дыхательных путей. doi :10.1016/S1089-8603(02)00128-3. Оксид азота, 8(1), 26–30.
  14. ^ Биков А., Пако Дж., Монтвай Д., Ковач Д., Коллер З., Лошонци Г., Хорват И. pH конденсата выдыхаемого воздуха снижается после перорального теста на толерантность к глюкозе. ЖУРНАЛ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЫХАНИЯ 9:(4) стр. 047112. (2015)
  15. ^ Биков А., Лазар З., Шандл К., Антус Б.М., Лошонци Г., Хорват И. Упражнения изменяют летучие вещества в выдыхаемом воздухе, оцененные с помощью электронного носа. ACTA PHYSIOLOGICA HUNGARICA 98:(3) стр. 321–328. (2011)
  16. ^ Bikov A, Gajdocsy R, Huszar E, Szili B, Lazar Z, Antus B, Losonczy G, Horvath I. Упражнения увеличивают концентрацию цистеиниллейкотриена в выдыхаемом воздухе у пациентов с астмой. JOURNAL OF ASTHMA 47:(9) стр. 1057–1062. (2010)
  17. ^ Bikov A, Galffy G, Tamasi L, Bartusek D, Antus B, Losonczy Gy, Horvath I. pH конденсата выдыхаемого воздуха снижается во время бронхоспазма, вызванного физической нагрузкой. РЕСПИРОЛОГИЯ 19:(4) стр. 563–569. (2014)
  18. ^ Eszes N, Bikov A, Lazar Z, Bohacs A, Muller V, Stenczer B, Rigo Jr, Losonczy G, Horvath I, Tamasi L. Изменения pH конденсата выдыхаемого воздуха у здоровых и астматических беременных женщин. ACTA OBSTETRICIA ET GYNECOLOGICA SCANDINAVICA 92:(5) стр. 591–597. (2013)