La respiration fonctionne à travers un réseau complexe de contrôles neuronaux et de mécanismes de rétroaction alors que le corps ajuste constamment son rythme respiratoire et son volume courant pour répondre aux demandes métaboliques respiratoires.
Plusieurs maladies et affections perturbent les signaux neurologiques et musculaires, compromettant la capacité du corps à respirer normalement. Les troubles neurologiques et musculaires comme la dystrophie musculaire de Duchenne, la sclérose latérale amyotrophique (SLA), la maladie de Pompe et les troubles respiratoires liés au sommeil (SRBD) sont des exemples clés de déficience neuromotrice pouvant entraîner une insuffisance respiratoire.
Le contrôle de la respiration nécessite des interactions complexes entre le cerveau, les nerfs, les muscles et les poumons, qui doivent être étudiées simultanément pour acquérir une compréhension approfondie du comportement respiratoire.
La pléthysmographie du corps entier permet une évaluation continue et non invasive des schémas respiratoires chez les sujets conscients. Les mesures de la fréquence respiratoire, du volume courant estimé, de la ventilation minute et d'événements tels que les apnées et les soupirs profonds fournissent des informations précieuses sur la respiration et le comportement du sujet.
Des stimuli normoxiques, hypoxiques et hypercapniques peuvent être appliqués pour défier le système respiratoire du sujet et étudier sa réponse à différents niveaux d'O2 et de CO2. Ces contrôles environnementaux permettent également la génération de modèles de maladies liées à l'hypoxie telles que l'hypertension pulmonaire, l'apnée du sommeil et le SMSN.
En plus des informations sur le schéma respiratoire, la pléthysmographie peut être étendue avec des signaux EEG/EMG haute fidélité et des capteurs d'oxygène sanguin, qui donnent des informations supplémentaires sur le contrôle ventilatoire d'un sujet.
Le flexiVent utilise la technique d'oscillation forcée (FOT) pour sonder les propriétés mécaniques des poumons avec beaucoup de détails et de reproductibilité chez les sujets anesthésiés. Diverses pathologies et réflexes comme la bronchoconstriction peuvent altérer dramatiquement la mécanique pulmonaire (résistance, compliance, mécanique tissulaire). En faisant taire des nerfs et des neurones spécifiques et en effectuant des mesures avancées de la fonction pulmonaire, les scientifiques peuvent isoler la contribution de divers composants neurogènes associés à la réponse respiratoire, comme l'hyperréactivité des voies respiratoires.
La télémétrie implantable easyTEL acquiert plusieurs biopotentiels (EEG, EMG, ECG, EOG), la pression artérielle, la température et l'activité pour étudier les changements du sommeil en relation avec l'épilepsie, l'hypertension, les rythmes circadiens, etc., chez les petits et les grands animaux.
Alors que les implants pour petits animaux acquièrent jusqu'à 2 biopotentiels pendant 150 jours maximum, les implants pour grands animaux peuvent enregistrer jusqu'à 4 biopotentiels pendant 125 jours maximum.
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