Površina pluća prekrivena je tečnošću koja povećava njihovu savitljivost. Naučnici su otkrili da ova tečnost ima najveći efekat kada duboko udahnemo. Dakle, uzdisanje s vremena na vreme pomaže plućima.
Otvaranjem Google oglasa na ovoj strani pomažete rad Penzina. Hvala vam unapred!
Više od polovine svih beba koje se rode pre 28. nedelje trudnoće, razvije sindrom respiratornog distresa ubrzo nakon rođenja. Pošto pluća kod prevremeno rođenih beba još nisu potpuno razvijena, ona stvaraju premalo tečnosti koja smanjuje površinski napon u plućima. Zbog toga neki alveoli kolabiraju, te pluća ne uspevaju da unesu dovoljno kiseonika.
Do pre 40 godina, to je obično značilo smrt. Ali krajem 80-ih godina XX veka, pedijatri su razvili proceduru koja spašava živote. Ova tečnost je izdvajana iz pluća životinja i ubrizgavana je u pluća prevremeno rođenih beba.
Prof. Jan Vermant sa švajcarskog univerziteta ETH Cirih objašnjava da ovo veoma dobro funkcioniše kod novorođenčadi. Međutim, pluća mogu da otkažu i kod odraslih. Tokom pandemije koronavirusa, oko 3.000 ljudi u Švajcarskoj razvilo je akutni respiratorni distres sindrom.
Ubrizgavanje površinski aktivne tečnosti iz pluća životinja u pluća odraslih ne pomaže.
„To pokazuje da se ne radi samo o smanjenju površinskog napona“, napominje Vermant. „Smatramo da važnu ulogu imaju i mehanička naprezanja unutar tečnosti.“
U saradnji sa naučnicima iz Španije, Belgije i SAD, njegov istraživački tim koristio je sofisticirane tehnike merenja kako bi precizno ispitao ponašanje plućne tečnosti kada se ona rasteže i ponovo sabija u laboratorijskim uslovima. Sličnim pokretima je ova tečnost izložena i u telu kada se pluća šire pri udisaju i skupljaju pri izdisaju.
Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu „Science Advances„.
Uzdisanje pozitivno utiče na elastičnost pluća
U svojim eksperimentima, naučnici su simulirali pokrete normalnog i naročito dubokog disanja. U oba slučaja su merili površinsko naprezanje tečnosti.
„Taj površinski stres utiče na komplijansu pluća*“, objašnjava Vermant. Što su pluća elastičnija, to je manji otpor pri širenju i skupljanju — i disanje je lakše.
(*Napomena Penzina: Komplijansa pluća ili elastičnost pluća je mera plućne rastegljivosti mera. Izražava se promenom volumena pluća za jedinicu promene pritiska vazduha u plućima. Vidi: Institut Dedinje – PDF)
Naučnici su otkrili da se površinsko naprezanje značajno smanjuje nakon dubokog udaha. Očigledno postoji fizičko objašnjenje za osećaj olakšanja u grudima koji se često javlja nakon dubokog uzdaha. Objašnjenje polazi od činjenice da tanki film koji plućna tečnost formira na površini pluća zapravo ima više slojeva.
„Direktno na granici sa vazduhom nalazi se nešto čvršći površinski sloj. Ispod njega se nalazi nekoliko slojeva koji bi trebalo da budu mekši od površinskog sloja“, objašnjava Marija Novaes-Silva, doktorantkinja u Vermantovoj istraživačkoj grupi i prva autorka istraživanja. Kako je dokazala u eksperimentima, ovaj slojeviti raspored se vremenom vraća u uravnoteženo stanje kada se tečnost ne pomera ili se pomera vrlo malo, kao kod plitkog disanja.
Blagotvorni duboki uzdah
S vremena na vreme, potreban je dubok udah kako bi se obnovio taj idealan slojeviti raspored. Na osnovu svojih analiza, istraživači su otkrili da izraženo rastezanje i sabijanje plućne tečnosti uzrokuje promenu sastava spoljnog sloja.
„Dolazi do obogaćenja zasićenim mastima, što dovodi do gušće upakovane površine“, kaže Novaes-Silva. „To je stanje van granica termodinamičke ravnoteže koje se može održati samo uz mehanički rad.“
Iz kliničke prakse je takođe poznato da se elastičnost pluća postepeno menja tokom vremena. Disanje postaje sve teže u kada se stalno plitko diše. Merenja u laboratoriji, dakle, odražavaju ono što se uočava i u praksi.
Fotografija: kalhh/Pixabay