过早的物理肺:为什么早产儿肺机械通风可以伤害

在德国,百分之十的孩子出生之前怀孕37周,因此被认为为时过早。许多这些早产儿需要帮助呼吸由于肺部功能。然而,临床实践表明,机械通风可以造成不可逆的损害肺部,虽然还不知道确切原因。在一个跨学科的研究中,莱比锡大学的物理学家和医生已经表明对肺组织的压力,增加机械通风造成的,提出了扩充组织的风险,即使有少量空气,气体交换期间,破坏细胞的功能。

他们刚刚他们的研究结果发表在《华尔街日报》在生物工程和生物技术前沿。在正常的呼吸,隔膜下降低于随着呼吸的肺。这导致肺部扩张胸腔内,创建一个负压或真空,在肺部。为了弥补这个负压,空气自动流入肺部和呼吸的人。机械通风是通过管注入空气进入肺部。肺部然后扩大由于正压。

“我们认为这正压引起的轻微的压缩肺组织,而在正常呼吸的肺是“拉”为了创建扩张外,”物理学家Mareike津克教授解释说,他进行了跨学科研究物理的早产儿肺曼迪Laube博士和她的同事一起从新生儿学医学院研究实验室。

“在我们的实验中,我们研究了胎儿肺组织在拉伸和压缩应力探索不同组织力学过早肺,“Mareike辛克报告。实验表明,肺组织变形完全弹性张力下,发生在正常呼吸。当受到压力,然而,发生机械ventilation-viscoelastic观察肺的变形。这意味着,尽管组织变形后返回其原始状态,在分子水平上,已经有结构性变化表明不可逆转的组织损伤。

“此外,我们的结果表明,肺细胞的功能在压力下受损。即使低压,是常见的机械通风,会导致结构单位在细胞表面,这是重要的运输的分子和水,例如,不再能够执行其功能,”曼迪Laube解释道。

这两个科学家得出以下结论:对于一些早产儿,机械通气是唯一的治疗以确保生存。然而,有并发症的风险由于过早肺的改变机械性能与成年人相比。未来的治疗策略应考虑物理力量对组织和细胞的影响,并限制在肺部压力增加,减少伤害的风险。

“因为它也被观察到通风COVID-19病人机械通风可能会导致进一步的肺损伤,我们假设,也可以更容易过度受损的肺的正压和肺细胞功能更快地停止或变更增加的压力下,“Mareike辛克总结道。