豬和囓齒動物可以透過直腸呼吸，所以我們可能也可以

隨著COVID-19大流行繼續給全球衛生服務帶來巨大壓力，通氣設備的短缺使許多患者面臨呼吸衰竭的危險。然而，新的研究表明，小鼠、大鼠和豬等哺乳動物實際上能夠透過腸道，顯示給予氧氣可能有助於拯救患有呼吸系統疾病的人類的生命。

人們早就知道，某些水生物種，如泥鰍和海參，在面臨缺氧條件時，除了透過鰓之外，還能夠透過腸道吸收氧氣。早在 1950 年代和 1960 年代，科學家們進行了一系列實驗來確定哺乳動物是否具有這種能力，但結果尚無定論，此後這個問題一直是爭論的話題。

出現在雜誌上和一項新的研究最終解決了這個爭論，它提供了證據表明哺乳動物確實可以利用腸道器官進行呼吸，並且這樣做可以顯著提高術後的存活率和恢復率。

首先，研究作者去除了小鼠腸道內的薄層黏液，以增強氧氣通過上皮細胞的擴散。然後他們將囓齒動物置於低氧環境中，導致所有動物在 11 分鐘內死亡。

然而，當研究人員將氧氣直接輸送到小鼠肛門時，四分之三的動物能夠在室內存活 50 分鐘。作者對未去除腸道黏膜層的小鼠重複實驗，發現存活率的改善明顯較小，囓齒類動物平均存活 18 分鐘。

雖然這項發現表明小鼠能夠透過屁眼呼吸來避免呼吸衰竭，但由於需要去除腸道黏膜，因此該技術不適合人類。研究人員決定研究另一種方法，即透過直腸施用含氧液體。

為此，他們使用了一種稱為共軛全氟化碳的液態氧氣，目前在臨床環境中透過直接注入氣道進行緊急通氣，並已被證明可以有效緩解呼吸衰竭。當被放置在僅含10% 氧氣的非致命環境中時，透過肛門接受液體的小鼠能夠比未接受液體的小鼠走得更遠，同時研究人員也測量到到達動物體內的氧氣量有所增加。

同樣的技術應用於豬，除了提高它們在低氧條件下行走的能力之外，還使動物的皮膚變得不那麼冷和蒼白。

研究作者 Takanori Takebe 在一份報告中解釋道：“人工呼吸支持在肺炎或急性呼吸窘迫綜合徵等嚴重疾病導致的呼吸衰竭的臨床治療中發揮著至關重要的作用。”陳述。 “我們的通氣系統提供的動脈氧合水平，如果適合人類應用，可能足以治療嚴重呼吸衰竭的患者，從而有可能提供挽救生命的氧合。”

本週《IFLSCIENCE》

每週將我們最大的科學故事發送到您的收件匣！