当你坐在那里阅读这些文字时,你可能正在呼吸。空气向下通过包括嘴和鼻子在内的上呼吸道进入肺部;在输送了宝贵的氧气有效载荷后,它再次上升,以同样的方式返回。
我们认为,这就是大多数哺乳动物的呼吸方式——但也许这并不是完整的情况。根据新的研究,啮齿动物和猪也可以通过屁股呼吸。
从技术上讲,通过直肠输送氧气表明了一种新的、类似灌肠的方法,可以为呼吸窘迫的患者进行通气——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——无论如何,在鱼身上。在紧急低氧或缺氧条件下,一些水生动物,如海参、淡水鲶鱼和淡水泥鳅,可以通过肠道呼吸来最大限度地吸收氧气。
自然,这引发了一个有趣的问题:其他动物(包括哺乳动物)是否也能做到这一点。尽管这似乎不太可能,但由京都大学胸外科医生 Ryo Okabe 领导的日本和美国科学家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。
“人工呼吸支持在因严重疾病(例如,或急性呼吸窘迫综合征,”胃肠病学家 Takanori Takebe 说道东京医科齿科大学和辛辛那提儿童医院医疗中心。
“尽管副作用和安全性需要在人类身上进行彻底评估,但我们的方法可能提供一种新的范例来支持呼吸衰竭的危重患者。”
正如研究小组指出的那样,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,目前的导致此类设备严重短缺,而一种安全的替代方法可以为处境危急的患者提供挽救生命的额外支持。
然而,下一部分不适合神经质的人。
最初,他们的研究对象是老鼠,幸运的是,在接下来的部分中,老鼠被麻醉了。研究人员开发了一种插入肛门的氧气通气系统;他们通过气管插管诱导缺氧,并将肠道通气的小鼠与未接受通气的对照小鼠进行比较。
在对照小鼠中,没有一只存活时间超过 11 分钟。这与接受肠道氧气的小鼠形成鲜明对比,其中 75% 的小鼠存活了 50 分钟。
这是一个令人着迷的结果,但它需要磨损肠粘膜才能实现最有效的氧气输送到肠道流明。接受无磨损肠道通气的小鼠组的中位生存时间仅为 18 分钟。
肠道磨损对于人类患者不太可能可行,尤其是病情严重到需要肠道通气的人类患者,因此研究小组开始寻找替代方案。
他们转向液体全氟化合物,这是一类氢原子被氟取代的化学品。
它们具有多种特性,使其具有良好的通风前景,包括其高气体溶解度以及物理特性。过去,患有呼吸窘迫的患者使用液体全氟化合物进行治疗,方法是部分填充肺部以促进氧气输送,与不同的度成功的。全氟化合物已被认为对于此目的在临床上是安全的。
因此,研究小组尝试用氧气浓缩全氟化碳,并用它来治疗小鼠、大鼠和猪。
将小鼠置于低氧室中;那些接受全氟化碳通气治疗的小鼠比未经治疗的小鼠能够行走更长时间,并且更多的氧气到达它们的心脏。还对老鼠进行了治疗,以评估它们的身体是否吸收了全氟化合物,以确定其安全性。
最后,使用全氟化学肠道通气,在非致命性缺氧条件下减少了麻醉猪的呼吸窘迫。治疗后,他们的皮肤变得温暖、潮红,氧气含量增加,但没有明显的副作用。
目前尚不清楚类似的方法是否适用于人类,但该团队对此持乐观态度。
“我们的通气系统提供的动脉氧合水平,如果适合人类应用,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,”武部说。
该研究发表于和。