随着COVID-19大流行继续给全球卫生服务带来巨大压力,通气设备的短缺使许多患者面临呼吸衰竭的危险。然而,新的研究表明,小鼠、大鼠和猪等哺乳动物实际上能够通过肠道,表明给予氧气可能有助于拯救患有呼吸系统疾病的人类的生命。
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人们早就知道,某些水生物种,如泥鳅和海参,在面临缺氧条件时,除了通过鳃之外,还能够通过肠道吸收氧气。早在 20 世纪 50 年代和 60 年代,科学家们进行了一系列实验来确定哺乳动物是否具有这种能力,但结果尚无定论,此后这个问题一直是争论的话题。
出现在杂志上和一项新的研究最终解决了这个争论,它提供了证据表明哺乳动物确实可以利用肠道器官进行呼吸,并且这样做可以显着提高术后的存活率和恢复率。
首先,研究作者去除了小鼠肠道内的薄层粘液,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,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输送到小鼠肛门时,四分之三的动物能够在室内存活 50 分钟。作者对未去除肠道粘膜层的小鼠重复实验,发现存活率的改善明显较小,啮齿类动物平均存活 18 分钟。
虽然这一发现表明小鼠能够通过屁眼呼吸来避免呼吸衰竭,但由于需要去除肠道粘膜,因此该技术不适合人类。研究人员决定研究另一种方法,即通过直肠施用含氧液体。
为此,他们使用了一种称为共轭全氟化碳的液态氧气,目前在临床环境中通过直接注入气道进行紧急通气,并已被证明可以有效缓解呼吸衰竭。当放置在仅含 10% 氧气的非致命环境中时,通过肛门接受液体的小鼠能够比没有接受液体的小鼠走得更远,同时研究人员还测量到到达动物心脏的氧气量有所增加。
同样的技术应用于猪,除了提高它们在低氧条件下行走的能力之外,还使动物的皮肤变得不那么冷和苍白。
研究作者 Takanori Takebe 在一份报告中解释道:“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治疗中发挥着至关重要的作用。”陈述。 “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,从而有可能提供挽救生命的氧合。”
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