Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Природа

Грызунов и свиней научили дышать ректально

National Geographic Россия
17 мая 2021
7661731268_833f84edd2_k.jpg
Фото: Valerie / Flickr
4760130517_077c370bbd_k.jpg
Фото: Phil McIver / Flickr
Ученые хотят научить этому и людей.

Грызуны и свиньи, как и некоторые водные животные, могут использовать свой кишечник для насыщения организма кислородом. Об этом говорят ученые в своей статье, опубликованной в журнале Med. Они продемонстрировали, что доставка газообразного кислорода или насыщенной кислородом жидкости через прямую кишку позволяет животным выжить в двух моделях дыхательной недостаточности.

Как отмечают ученые, прямая кишка млекопитающих покрыта относительно тонким слоем слизистой оболочки, особенно в области анального канала, где также расположено множество кровеносных сосудов, связанных с большим кругом кровообращения. Именно поэтому некоторые препараты вводят ректально — они всасываются, попадают в кровоток и распространяются по всему организму.

«Поддержка искусственного дыхания играет жизненно важную роль в клиническом лечении дыхательной недостаточности при тяжелых заболеваниях, таких как пневмония или острый респираторный дистресс-синдром. Хотя побочные эффекты и безопасность должны быть тщательно изучены на людях, наш подход может предложить новую парадигму для поддержки тяжелобольных пациентов с дыхательной недостаточностью», – Таканори Такебе, ведущий автор исследования.

Некоторые водные организмы развили уникальные механизмы кишечного дыхания, чтобы выжить в условиях низкого содержания кислорода. При этом они используют органы, совсем непохожие на легкие или жабры. Например, морские огурцы, пресноводные рыбы из семейства вьюновых и некоторые пресноводные сомы могут дышать с помощью кишечника, прогоняя через него заглоченный воздух. Однако такие навыки у млекопитающих оставались предметом споров. 

В новом исследовании Такебе и его коллеги представили доказательства способности к «кишечному дыханию» у крыс, мышей и свиней. Например, для этого они использовали мышей, которых сначала обезболили, а потом ввели в состояние гипоксии. Части из них ученые ввели анальные зонды, через которые подавался кислород, остальные выступали в качестве контрольной группы. Ученые показали, что без их «системы вентиляции кишечника» ни одна мышь не пережила 11 минут в условиях крайне низкого содержания кислорода. При газовой вентиляции кишечника к сердцу поступало больше кислорода, и 75% мышей выжили после 50 минут нахождения в обычно смертельных условиях с низким содержанием кислорода.

Поскольку такая система вентиляции требует истирания кишечной мускулатуры, маловероятно, что такой метод будет осуществим с клинической точки зрения, особенно для тяжелобольных пациентов. Поэтому исследователи также разработали альтернативу подаче кислорода на основе жидкости с использованием оксигенированных перфторхимикатов. Эти химические вещества уже клинически доказали свою биосовместимость и безопасность для людей.

Система жидкостной вентиляции кишечника оказывала терапевтическое воздействие на грызунов и свиней, находящихся в нелетальных условиях низкого содержания кислорода. Мыши, получавшие кишечную вентиляцию, могли находиться в камере с 10-процентным кислородом дольше. При этом их сердца достигало больше кислорода по сравнению с мышами, которые не получали кишечную вентиляцию.

При поддержке Японского агентства медицинских исследований и разработок по борьбе с пандемией COVID-19 ученые планируют расширить свои доклинические исследования.

«Недавняя пандемия SARS-CoV-2 усиливает клиническую потребность в аппаратах ИВЛ и искусственных легких, что приводит к критической нехватке доступных устройств и ставит под угрозу жизни пациентов во всем мире. Уровень артериальной оксигенации, обеспечиваемый нашей системой вентиляции, если рассчитывать его для применения на людях, вероятно, достаточен для лечения пациентов с тяжелой дыхательной недостаточностью и сможет потенциально обеспечить жизненно важную оксигенацию», – заключает Такебе. 

Почитайте о необычном животном с блуждающими анальными отверстиями. 

рекомендации
Снежинка

Хижина полярного отшельника: путешествие Фёдора Конюхова на дрейфующей полярной станции

Планета Земля

В ту степь – путешествие по Калмыкии