猪和啮齿动物可以通过直肠呼吸，所以我们可能也可以

随着新冠肺炎疫情继续给全球卫生服务带来巨大压力，呼吸机短缺导致许多患者面临呼吸衰竭的危险。然而，新研究表明，小鼠、大鼠和猪等哺乳动物实际上能够通过肠道，这表明给它们供氧可能有助于拯救患有呼吸系统疾病的人类的生命。

人们早就知道，某些水生物种（如泥鳅和海参）在缺氧条件下除了鳃之外，还能通过肠道吸收氧气。早在 20 世纪 50 年代和 60 年代，科学家就进行了大量实验，以确定哺乳动物是否也具有这种能力，但结果尚无定论，这个问题自那时起一直是争论的话题。

出现在期刊上和一项新研究最终解决了这一争论，提供了哺乳动物确实可以利用肠道器官进行呼吸的证据，而且这样做可以显著提高伤病后的生存率和恢复率。。

首先，研究人员去除了小鼠肠道内壁的薄薄一层粘液，以增强氧气通过上皮细胞的扩散。然后，他们将啮齿动物置于低氧环境中，这导致所有动物在 11 分钟内死亡。

然而，当研究人员将氧气直接送入小鼠肛门时，四分之三的动物能够在腔内存活 50 分钟。在未去除肠粘膜层的小鼠身上重复该实验时，作者注意到存活率的改善幅度明显较小，啮齿动物平均存活时间为 18 分钟。

虽然这一发现表明小鼠能够通过肛门呼吸来避免呼吸衰竭，但由于需要去除肠道黏膜，因此该技术不适合人类。研究人员决定研究一种替代方法，即通过直肠注射含氧液体。

为此，他们使用了一种名为共轭全氟化碳的液态氧气，这种氧气目前在临床环境中用于紧急通气，直接注入气道，并已被证明能有效缓解呼吸衰竭。当被放置在仅含 10% 氧气的非致命环境中时，通过肛门接受液体的老鼠能够比没有接受液体的老鼠走得更远，同时研究人员还测量了到达动物心脏的氧气量的增加。

同样的技术应用于猪也使动物的皮肤变得不再那么冰冷和苍白，此外还提高了它们在低氧条件下行走的能力。

研究作者 Takanori Takebe 在一篇论文中解释道：“人工呼吸支持在肺炎或急性呼吸窘迫综合征等严重疾病导致的呼吸衰竭的临床管理中起着至关重要的作用。”陈述“如果我们的通气系统提供的动脉氧合水平适用于人类，那么很可能足以治疗严重呼吸衰竭的患者，并有可能提供挽救生命的氧合。”

本周 IFLSCIENCE

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