Relationship between respiratory mechanics and morphological measurements in BALB/c mice

A mecânica respiratória de roedores é amplamente avaliada por intermédio da impedância do sistema respiratório que pode ser obtida por meio da técnica de oscilações forçadas (FOT), utilizando-se um ventilador mecânico para pequenos animais (SAV). Esse método é intrinsecamente dependente de uma característica física do animal, a massa corpórea, que é utilizada pelo SAV para ajustar as amplitudes das perturbações ventilatórias requeridas pela FOT. De modo a entender melhor a relação entre a avaliação da mecânica do sistema respiratório (via FOT) e as características físicas de roedores, este trabalho relacionou as propriedades mecânicas do sistema respiratório, utilizando parâmetros do modelo de fase constante (MFC) (Rn, G e H), com medidas morfológicas de camundongos BALB/c machos com 18 semanas de idade, como a massa corpórea, comprimento naso-anal (CNA), índice de Lee (IL) e volume dos pulmões ex vivo. Para estimar o volume total dos pulmões ex vivo dos animais, foi desenvolvido um aparato que aplica o princípio de Arquimedes. Este estudo foi desenvolvido com um modelo animal de inflamação pulmonar e seu grupo controle. A mecânica respiratória foi avaliada em condições basais sob duas formas de administração de solução salina tampão fosfato (PBS) via veia jugular direita: bolus (B) e infusão contínua (I). Dessa maneira, quatro grupos foram avaliados: OVA-B (n=6), que representa o modelo animal de inflamação pulmonar com administração de PBS por bolus; Controle-B (n=7), que simboliza o grupo controle do OVA-B; OVA-I (n=8), modelo animal de inflamação pulmonar, mas com administração de PBS por infusão contínua; e, por último, o grupo Controle-I (n=10), que caracteriza o controle do OVA-I. Correlações negativas e significativas foram observadas no grupo Controle-I para os parâmetros G e H com a massa corpórea (p < 0, 001 e p = 0, 011, respectivamente) e CNA (p = 0, 001 e p = 0, 001, respectivamente). Considera-se que essas associações significativas observadas no grupo Controle-I estejam mais relacionadas ao método aplicado para avaliar a mecânica respiratória desses animais (FOT), onde os de massa corpórea maior recebem amplitudes de perturbações ventilatórias maiores, do que às variações no volume (tamanho) dos pulmões entre esses animais, pois não foi verificada qualquer correlação positiva e significativa do volume dos pulmões estimado ex vivo com a massa corpórea ou CNA. Dessa forma, observou-se, também, que os parâmetros do MFC, obtidos via FOT, são mais suscetíveis a variações devido ao volume/fluxo de ar dentro dos pulmões, capaz de alterar as condições funcionais das regiões centrais e periféricas, do que as pequenas variações anatômicas no volume dos pulmões entre camundongos da mesma linhagem.The respiratory mechanics of rodents is widely assessed through the impedance of the respiratory system, which might be attained by the forced oscillation technique (FOT), using a mechanical ventilator for small animals (SAV). This method is intrinsically dependent on a physical characteristic of the animal, the body mass, that is used by the SAV to adjust the amplitude of flow perturbations required by the FOT. In order to better understand the relationship between the assessment of the respiratory system mechanics (by FOT) and the physical characteristics of rodents, this work assessed the relationship of the mechanical properties of the respiratory system, using parameters of the constant phase model (MFC) (Rn, G e H), with morphological measurements of male BALB/c mice 18 week-old such as body mass, nose-to-anus length (CNA), Lee index (IL) and ex vivo lung volume. To estimate the total ex vivo lung volume of the animals, it was developed an apparatus that uses the Archimedes\'s principle. This study was conducted with an animal model of lung inflammation and a control group. The respiratory mechanics was assessed in the basal condition under two ways of injection of phosphate-buffered saline (PBS) via right jugular vein: bolus (B) and continuous infusion (I). Hence, four groups were assessed: OVA-B (n=6), which represents the animal model of lung inflammation with PBS injection via bolus; Controle-B (n=7), which symbolizes the control group of OVA-B; OVA-I (n=8), the animal model of lung inflammation, but with PBS injection via continuous infusion; and, at last, the Controle-I, which indicates the control group of OVA-I. Significant negative correlations were observed in the group Controle-I for the parameters G and H with the body mass (p < 0, 001 and p = 0, 011, respectively) and CNA (p = 0, 001 and p = 0, 001, respectively). We posit that these significant associations observed in the group Controle-I are more related to the method used to assess the respiratory mechanics of these animals (FOT), where the ones with higher value of body mass receive higher amplitudes of flow perturbations, than due to the changes in the volume (size) of the lungs among these animals, because it was not observed any positive and significant correlation of the ex vivo lung volume estimated with body mass or CNA. Thereby, it was also noted that the parameters of the MFC, attained by FOT, are more susceptible to changes due to the volume/flux of air within the lungs, capable of changing functional conditions in central and periphery regions, than due to small anatomical changes in the volume of the lung among mice of the same strain