Effects of arterial oxygen tension and cardiac output on venous saturation: a mathematical modeling approach

OBJECTIVES: Hemodynamic support is aimed at providing adequate O-2 delivery to the tissues; most interventions target O-2 delivery increase. Mixed venous O-2 saturation is a frequently used parameter to evaluate the adequacy of O-2 delivery. METHODS: We describe a mathematical model to compare the effects of increasing O-2 delivery on venous oxygen saturation through increases in the inspired O-2 fraction versus increases in cardiac output. The model was created based on the lungs, which were divided into shunted and non-shunted areas, and on seven peripheral compartments, each with normal values of perfusion, optimal oxygen consumption, and critical O-2 extraction rate. O-2 delivery was increased by changing the inspired fraction of oxygen from 0.21 to 1.0 in steps of 0.1 under conditions of low (2.0 L.min(-1)) or normal (6.5 L.min(-1)) cardiac output. The same O-2 delivery values were also obtained by maintaining a fixed O-2 inspired fraction value of 0.21 while changing cardiac output. RESULTS: Venous oxygen saturation was higher when produced through increases in inspired O-2 fraction versus increases in cardiac output, even at the same O-2 delivery and consumption values. Specifically, at high inspired O-2 fractions, the measured O-2 saturation values failed to detect conditions of low oxygen supply. CONCLUSIONS: The mode of O-2 delivery optimization, specifically increases in the fraction of inspired oxygen versus increases in cardiac output, can compromise the capability of the "venous O-2 saturation" parameter to measure the adequacy of oxygen supply. Consequently, venous saturation at high inspired O-2 fractions should be interpreted with caution.

Transformer Operation at Deep Saturation: Model and Parameter Determination

This paper proposes a model that adequately describes the operation of the transformer at deep saturation, suitable for power-electronics applications, and a method for determining its parameters. Simulation and experimental results are presented to confirm the validity of the model and the method.

Changes in tissue perfusion parameters in dogs with severe sepsis/septic shock in response to goal-directed hemodynamic optimization at admission to ICU and the relation to outcome

Objective To evaluate the changes in tissue perfusion parameters in dogs with severe sepsis/septic shock in response to goal-directed hemodynamic optimization in the ICU and their relation to outcome. Design Prospective observational study. Setting ICU of a veterinary university medical center. Animals Thirty dogs with severe sepsis or septic shock caused by pyometra who underwent surgery and were admitted to the ICU. Measurements and Main Results Severe sepsis was defined as the presence of sepsis and sepsis-induced dysfunction of one or more organs. Septic shock was defined as the presence of severe sepsis plus hypotension not reversed with fluid resuscitation. After the presumptive diagnosis of sepsis secondary to pyometra, blood samples were collected and clinical findings were recorded. Volume resuscitation with 0.9% saline solution and antimicrobial therapy were initiated. Following abdominal ultrasonography and confirmation of increased uterine volume, dogs underwent corrective surgery. After surgery, the animals were admitted to the ICU, where resuscitation was guided by the clinical parameters, central venous oxygen saturation (ScvO2), lactate, and base deficit. Between survivors and nonsurvivors it was observed that the ScvO2, lactate, and base deficit on ICU admission were each related independently to death (P = 0.001, P = 0.030, and P < 0.001, respectively). ScvO2 and base deficit were found to be the best discriminators between survivors and nonsurvivors as assessed via receiver operator characteristic curve analysis. Conclusion Our study suggests that ScvO2 and base deficit are useful in predicting the prognosis of dogs with severe sepsis and septic shock; animals with a higher ScvO2 and lower base deficit at admission to the ICU have a lower probability of death.

Comparison of child self-reports and parent proxy-reports on quality of life of children with attention deficit hyperactivity disorder

Abstract Background Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neurobiological condition that affects 3%–7% of the pediatric population and significantly compromises the quality of life (QoL) of these individuals. The aim of the current study was to compare child self-reports and parent proxy reports on the QoL of children with ADHD. Methods Forty-five children with ADHD, combined type, aged 8–12 years without comorbidities, were compared with 43 typically developing children. PedsQL™ 4.0 (Pediatric QoL Inventory™) Generic Core Scales (physical, emotional, social, and school functioning) were completed by families and children self-reporting their health-related QoL. Results Children with ADHD reported themselves significantly lowered their PedsQL™ scores on all dimensions in comparison to typically developing children. Statistically significant differences were observed in social functioning (p = 0.010), school functioning (p <0.001), psychosocial health (p <0.001), and total score (p = 0.002). The physical functioning and emotional functioning dimensions did not differ significantly between groups, with p = 0.841 and p = 0.070, respectively. Parents of children with ADHD also reported lower PedsQL™ scores, with statistically significant differences in all dimensions. The relationship between child self-reports and parent proxy reports indicated that there is greater agreement among children with ADHD, except for the school functioning. Conclusions This suggests that children with the disorder and their parents have a perception of the functional limitations the disorder brings. It is therefore important to undertake studies to verify the QoL in children with ADHD that aim to provide and measure the scope of the well-being of these children.

Petrography and sedimentology of aeolian sands: a tool for diagnose the sedimentary deficit in La Graciosa island (Natural Park of Archipielago Chinijo, Canary Islands, Spain).

[EN] Petrography and sedimentology of aeolian sands: a tool for diagnose the sedimentary deficit in La Graciosa island (Natural Park of Archipielago Chinijo, Canary Islands, Spain).

The outcrop of the underlying substratum of the Maspalomas dune field (Gran Canaria, Canary Islands): a sing of a sedimentary deficit

The outcrop of the underlying substratum of the Maspalomas dune field (Gran Canaria, Canary Islands): a sing of a sedimentary deficit

Effects of recovery mode on performance, O2 uptake, and O2 deficit during high-intensity intermittent exercise

[EN] The aim of this study was to determine the influence of activity performed during the recovery period on the aerobic and anaerobic energy yield, as well as on performance, during high-intensity intermittent exercise (HIT). Ten physical education students participated in the study. First they underwent an incremental exercise test to assess their maximal power output (Wmax) and VO2max. On subsequent days they performed three different HITs. Each HIT consisted of four cycling bouts until exhaustion at 110% Wmax. Recovery periods of 5 min were allowed between bouts. HITs differed in the kind of activity performed during the recovery periods: pedaling at 20% VO2max (HITA), stretching exercises, or lying supine. Performance was 3-4% and aerobic energy yield was 6-8% (both p < 0.05) higher during the HITA than during the other two kinds of HIT. The greater contribution of aerobic metabolism to the energy yield during the high-intensity exercise bouts with active recovery was due to faster VO2 kinetics (p< 0.01) and a higher VO2peak during the exercise bouts preceded by active recovery (p < 0.05). In contrast, the anaerobic energy yield (oxygen deficit and peak blood lactate concentrations) was similar in all HITs. Therefore, this study shows that active recovery facilitates performance by increasing aerobic contribution to the whole energy yield turnover during high-intensity intermittent exercise.

Pulmonary gas exchange and acid-base state at 5,260 m in high-altitude Bolivians and acclimatized lowlanders

[EN] Pulmonary gas exchange and acid-base state were compared in nine Danish lowlanders (L) acclimatized to 5,260 m for 9 wk and seven native Bolivian residents (N) of La Paz (altitude 3,600-4,100 m) brought acutely to this altitude. We evaluated normalcy of arterial pH and assessed pulmonary gas exchange and acid-base balance at rest and during peak exercise when breathing room air and 55% O2. Despite 9 wk at 5,260 m and considerable renal bicarbonate excretion (arterial plasma HCO3- concentration = 15.1 meq/l), resting arterial pH in L was 7.48 +/- 0.007 (significantly greater than 7.40). On the other hand, arterial pH in N was only 7.43 +/- 0.004 (despite arterial O2 saturation of 77%) after ascent from 3,600-4,100 to 5,260 m in 2 h. Maximal power output was similar in the two groups breathing air, whereas on 55% O2 only L showed a significant increase. During exercise in air, arterial PCO2 was 8 Torr lower in L than in N (P < 0.001), yet PO2 was the same such that, at maximal O2 uptake, alveolar-arterial PO2 difference was lower in N (5.3 +/- 1.3 Torr) than in L (10.5 +/- 0.8 Torr), P = 0.004. Calculated O2 diffusing capacity was 40% higher in N than in L and, if referenced to maximal hyperoxic work, capacity was 73% greater in N. Buffering of lactic acid was greater in N, with 20% less increase in base deficit per millimole per liter rise in lactate. These data show in L persistent alkalosis even after 9 wk at 5,260 m. In N, the data show 1) insignificant reduction in exercise capacity when breathing air at 5,260 m compared with breathing 55% O2; 2) very little ventilatory response to acute hypoxemia (judged by arterial pH and arterial PCO2 responses to hyperoxia); 3) during exercise, greater pulmonary diffusing capacity than in L, allowing maintenance of arterial PO2 despite lower ventilation; and 4) better buffering of lactic acid. These results support and extend similar observations concerning adaptation in lung function in these and other high-altitude native groups previously performed at much lower altitudes.

Progettazione e Realizzazione di un Calendario per la somministrazione di farmaci ad utenti con deficit di memorizzazione

Applicazione Web che permette di creare eventi in un calendario relativo all'assunzione di farmaci da parte di utenti con deficit di memorizzazione.

Funzionalizzazione della mandibola dopo ricostruzione con lembo libero rivascolarizzato di fibula "single strut". Al di là del deficit di verticalità.

Obiettivi: Valutare la modalità  più efficace per la riabilitazione funzionale del limbo libero di fibula "single strut", dopo ampie resezioni per patologia neoplastica maligna del cavo orale. Metodi: Da una casistica di 62 ricostruzioni microvascolari con limbo libero di fibula, 11 casi sono stati selezionati per essere riabilitati mediante protesi dentale a supporto implantare. 6 casi sono stati trattati senza ulteriori procedure chirurgiche ad eccezione dell'implantologia (gruppo 1), affrontando il deficit di verticalità  della fibula attraverso la protesi dentaria, mentre i restanti casi sono stati trattati con la distrazione osteogenetica (DO) della fibula prima della riabilitazione protesica (gruppo 2). Il deficit di verticalità  fibula/mandibola è stato misurato. I criteri di valutazione utilizzati includono la misurazione clinica e radiografica del livello osseo e dei tessuti molli peri-implantari, ed il livello di soddisfazione del paziente attraverso un questionario appositamente redatto. Risultati: Tutte le riabilitazioni protesiche sono costituite da protesi dentali avvitate su impianti. L'età  media è di 52 anni, il rapporto uomini/donne è di 6/5. Il numero medio di impianti inseriti nelle fibule è di 5. Il periodo massimo di follow-up dopo il carico masticatorio è stato di 30 mesi per il gruppo 1 e di 38.5 mesi (17-81) di media per il gruppo 2. Non abbiamo riportato complicazioni chirurgiche. Nessun impianto è stato rimosso dai pazienti del gruppo 1, la perdita media di osso peri-implantare registrata è stata di 1,5 mm. Nel gruppo 2 sono stati riportati un caso di tipping linguale del vettore di distrazione durante la fase di consolidazione e un caso di frattura della corticale basale in assenza di formazione di nuovo osso. L'incremento medio di osso in verticalità è stato di 13,6 mm (12-15). 4 impianti su 32 (12.5%) sono andati persi dopo il periodo di follow-up. Il riassorbimento medio peri-implantare, è stato di 2,5 mm. Conclusioni: Le soluzioni più utilizzate per superare il deficit di verticalità  del limbo libero di fibula consistono nell'allestimento del lembo libero di cresta iliaca, nel posizionare la fibula in posizione ideale da un punto di vista protesico a discapito del profilo osseo basale, l'utilizzo del lembo di fibula nella versione descritta come "double barrel", nella distrazione osteogenetica della fibula. La nostra esperienza concerne il lembo libero di fibula che nella patologia neoplastica maligna utilizziamo nella versione "single strut", per mantenere disponibili tutte le potenzialità  di lunghezza del peduncolo vascolare, senza necessità  di innesti di vena. Entrambe le soluzioni, la protesi dentale ortopedica e la distrazione osteogenetica seguita da protesi, entrambe avvitate su impianti, costituiscono soluzioni soddisfacenti per la riabilitazione funzionale della fibula al di là  del suo deficit di verticalità . La prima soluzione ha preso spunto dall'osservazione dei buoni risultati della protesi dentale su impianti corti, avendo un paragonabile rapporto corona/radice, la DO applicata alla fibula, sebbene sia risultata una metodica con un numero di complicazioni più elevato ed un maggior livello di riassorbimento di osso peri-implantare, costituisce in ogni caso una valida opzione riabilitativa, specialmente in caso di notevole discrepanza mandibulo/fibulare. Decisiva è la scelta del percorso terapeutico dopo una accurata valutazione di ogni singolo caso. Vengono illustrati i criteri di selezione provenienti dalla nostra esperienza.

Studio di Mutazioni Geniche e Variazioni Copy-Number implicate nel deficit combinato degli Ormoni Ipofisari(CPHD)

La crescita normale di un individuo è il risultato dell’azione coordinata di molteplici ormoni e recettori codificati da geni e a tal proposito, discreto interesse è stato dato ai geni tipici dell’asse del GH. Tuttavia altri geni, più a monte di questi e responsabili dello sviluppo dell’ipofisi contribuiscono alla crescita normale o patologica. Alcuni geni studiati sono POU1F1, PROP1, LHX3, LHX4, HESX1, SOX3 e svariate loro mutazioni sono state identificate come causa di panipopituarismo (CPHD=Combined Pituitary Hormone Deficiency). In realtà la ricerca genetica non spiega ancora molte anomalie ipofisarie e molte mutazioni devono ancora essere identificate. Uno degli scopi del dottorato, svoltosi nel laboratorio di Genetica molecolare di Pediatria, è stata l’identificazione di mutazioni geniche da un gruppo di pazienti CPHD considerando in particolare i geni POU1F1, LHX3, SOX3, non ancora messi a punto presso il laboratorio. L’approccio sperimentale si è basato sulle seguenti fasi: prelievo delle informazioni di sequenza da GeneBank, progettazione di primers per amplificare le porzioni esoniche, messa a punto delle fasi della PCR e del sequenziamento, analisi della sequenza e confronto con le informazioni di sequenza depositate allo scopo di rintracciare eventuali mutazioni o varianti. La bassa percentuale di mutazioni in questi geni non ha permesso finora di rintracciare mutazioni nelle porzioni esoniche salvo che in un soggetto, nell’esone 6 di LHX3b (nuova mutazione, recessiva eterozigote, c.1248A>G implicata nella mutazione p.T377A della sequenza proteica). Un metodo di screening di questa mutazione impiegando l’enzima di restrizione SacII è stato usato, senza rilevare nessun altra occorrenza dell’allele mutato in 53 soggetti di controllo. Oltre alla messa a punto del sequenziamento e di alcune tecniche di analisi di singoli SNP o piccoli INDELs per i 3 geni, la ricerca svolta è stata orientata all’impiego di metodi di rilevamento di riarrangiamenti genetici comportanti ampie delezioni e/o variazioni del copy-number di esoni/interi geni detto MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification) e progettato da MRC-Holland. Il sequenziamento infatti non permette di rilevare tali alterazioni quando sono ampie ed in eterozigosi. Per esempio, in un’ampia delezione in eterozigosi, l’intervallo delimitato dai primers usati per la PCR può non includere totalmente la porzione interessata da delezione su un cromosoma cosicché la PCR ed il sequnziamento si basano solo sulle informazioni dell’altro cromosoma non deleto. Un vantaggio della tecnica MLPA, è l’analisi contemporanea di una quarantina di siti posti su svariati geni. Questa metodo tuttavia può essere affetto da un certo margine di errore spesso dipendente dalla qualità del DNA e dovrebbe essere affiancato e validato da altre tecniche più impegnativa dal punto di vista sperimentale ma più solide, per esempio la Real Time PCR detta anche PCR quantitativa (qPCR). In laboratorio, grazie all’MLPA si è verificata la condizione di delezione eterozigote di un paziente “storico” per il gene GH1 e la stessa mutazione è stata rilevata anche con la qPCR usando lo strumento Corbett Rotor Gene 6000 (Explera). Invece un’analisi solo con la qPCR di variazioni del copy-number (CNV) per SOX3 in pazienti maschili non ha ancora evidenziato anomalie. Entrambe le tecniche hanno aspetti interessanti, il miglior approccio al momento sembra un’analisi iniziale di pazienti con l’MLPA, seguita dalla verifica di un eventuale esito anomalo impiegando la real-time PCR.