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难以置信!猪和小鼠能通过屁股呼吸 “直肠吸氧”或取代ECMO成就生命奇迹

2021-05-15 17:29 前瞻网   

 

难以置信!猪和小鼠能通过屁股呼吸 “直肠吸氧”或取代ECMO成就生命奇迹

每一分一秒,你都在呼吸。空气通过上呼吸道(嘴巴和鼻子)进入肺部,它再次升空,在输送了宝贵的氧气后,以同样的方式返回。我们假设,这就是大多数哺乳动物呼吸的方式——但也许这并不是全部。根据一项新研究,啮齿动物和猪也可以通过屁股呼吸。

从技术上讲,通过直肠肠道输送氧气意味着一种新型的、类似灌肠的方法,可以帮助呼吸困难的病人呼吸——如果同样奇怪的能力也能在人类身上得到证明的话。

肠道呼吸听起来非常奇怪,但实际上人们已经知道它有一段时间了——至少在鱼类中。在紧急低氧或缺氧的情况下,一些水生动物,如海参、淡水鲶鱼和淡水泥鳅,可以通过肠道呼吸最大限度地吸收氧气。

自然,这就引出了一个有趣的问题:其它动物——包括哺乳动物——是否也能做到这一点。尽管看起来不太可能,但由日本京都大学胸外科医生Ryo Okabe领导的一个由日本和美国科学家组成的团队决定尝试找出答案,希望确定直肠呼吸机用于人类患者的可行性。

东京医科大学和辛辛那提儿童医院医学中心的胃肠病学家Takanori Takebe说:“人工呼吸支持在肺炎或急性呼吸窘迫综合征等严重疾病引起的呼吸衰竭的临床管理中起着至关重要的作用。”

“尽管副作用和安全性需要在人类中彻底评估,但我们的方法可能提供一个新的范式来支持呼吸衰竭的危重患者。”

正如该团队指出的,呼吸衰竭患者的标准医疗选择依赖于机械通气或人工肺系统;然而,目前的大流行导致这类设备严重短缺,一种安全的替代方法可以为处于危急情况的患者提供额外的救生支持。

一开始,研究对象是老鼠。研究人员开发了一种供氧通风系统,可以插入肛门;他们通过气管插管诱导缺氧,并将肠道通气的小鼠与未通气的对照组小鼠进行比较。

在对照组小鼠中,没有一只存活超过11分钟。与此形成鲜明对比的是接受肠道氧气的小鼠,75%的小鼠存活50分钟。

这是一个令人着迷的结果,但它需要对肠粘膜进行磨损才能使氧气最有效地输送到肠腔。接受肠通气而无擦伤的小鼠组的平均生存时间只有18分钟。

不过,这对有肠道磨损的人类患者来说不太可能可行——尤其是那些病情严重到可以选择肠道通气的患者——所以该团队开始寻找替代方案。

他们转向液态全氟化学品,这是一类用氟取代氢原子的化学品。

液态全氟化学品的一些特性使得它们在通风方面有很好的前景,包括它们的高气体溶解度和物理特性。过去,对呼吸困难的患者使用液体全氟化学品进行治疗,方法是部分填充肺部以促进氧气传输,取得了不同程度的成功。为此目的,全氟化学品被认为是临床安全的。

因此,该团队尝试用氧浓缩全氟碳化合物,并用它来治疗小鼠、大鼠和猪。

这些老鼠被放置在一个低氧的房间里;接受了全氟化碳通气治疗的小鼠比未接受治疗的小鼠行走的时间更长,进入心脏的氧气也更多。研究人员还对老鼠进行了治疗,以评估它们的身体是否吸收了这种全氟化学物质,以确定其安全性。

最后,使用全氟化学肠通气,在非致死缺氧条件下,麻醉猪的呼吸窘迫降低。治疗后,他们的皮肤变暖发红,含氧量增加,没有明显的副作用。

目前还不清楚类似的方法是否适用于人类,但研究团队对此持乐观态度。

Takebe说:“我们的通风系统提供的动脉氧合水平,如果按人体应用规模计算,很可能足以治疗严重呼吸衰竭的患者,有可能提供挽救生命的氧合。”

这项研究发表在Med上。

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责任编辑: 4126TJ

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