Дыхание

Дисклеймер: Написал дабы спросить у знающих людей. Я не агрессивен. Критичен к себе и внимательно слушаю, что говорят люди.

UPD: Спасибо, разобрался, идея не имеет практического смысла для реализации.

Привет, Хабр! Вчера пришла идея рециркулятора-обеззараживателя, воздействующего на вирусы респираторных инфекций высокой температурой. В комментарии steanlab утверждает, что при экспозиции 30 мин. и 60 градусов вирус надежно уничтожается. Возможно, тепловую экспозицию, возможно сохранить, ускорить за счет увеличения температуры нагрева?

Прошу инженеров и людей, которые дружат с теплотехникой покритиковать мой концепт. Он прост и сочетает в себе обогреватель и теплобменник.


Возможно, такое уже давно придумано или доказана неэффективность. Но возможно, это хорошая идея для создания обеззараживателей для воздуха, которые не выделяют озон и не требуют хрупких ламп. И еще из за простоты конструкции их можно выпускать массово.

Иллюстрация киберздоровья

Заметка публикуется в качестве иллюстративного материала к готовящейся статье, посвящённой здоровью оператора ЭВМ и эргономике его сегодняшнего рабочего места. Данный разбор вынесен в отельную публикацию с целью по возможности сократить объём основной статьи.

На примере интервью Данила Ишутина, взятого у него Яной Химченко на чемпионате мира по DOTA2 (The International) в 2015-ом году, рассмотрим характерную картину его общего физического состояния, а также один любопытный психологический нюанс, из этого состояния вытекающий.

Выраженный синдром Марфана, как правило, подразумевает гипермобильность суставов, что делает гражданина Ишутина ценнейшей иллюстрацией интересующих нас эффектов, т.к. деформация опорно-двигательного аппарата, вызванная длительным сидением за компьютером, проявляется при дисплазии соединительной ткани гораздо полнее и быстрее.
Цитаты взяты из работы Физические нагрузки современного человека НАУКА (1982), В.П.Загрядский, З.К.Сулимо-Самуйлло. Книга рекомендуется к ознакомлению всем работникам операторского профиля.

---

Существенную роль играет организация двигательного режима и физическая тренировка, особенно для тех специалистов, профессиональная деятельность которых сопровождается гипокинезией и физические нагрузки которых ниже физиологической нормы. В этих условиях возникает необходимость компенсировать их за счёт активного отдыха во время рабочих перерывов, за счёт внепроизводственной физической работы и главным образом путём физической культуры и спорта. Тренировка с использованием физических упражнений должна обеспечивать, с одной стороны, выработку и развитие наиболее важных психофизиологических качеств, необходимых для успешной профессиональной деятельности. Например, тренировка средствами специально подобранных физических упражнений устойчивости, быстроты, распределения и переключения внимания, тонкой координации движений, большой скорости сенсомоторных реакций и др. С другой стороны, тренировкой достигается повышение устойчивости организма к воздействию неблагоприятных факторов, расширение диапазона физиологических резервов и компенсаторных возможностей организма, улучшение здоровья и работоспособности человека. Особое внимание необходимо уделять профилактике последствий неблагоприятного воздействия монотоний.

Очевидно, что здоровью и физической подготовке Данила Ишутина уделя(лось)ется непозволительно мало внимания для профессионального уровня, что, в свою очередь, не может не сказаться на его спортивных результатах. Итак, отключим звук и проанализируем только язык тела.


0:41-0:45; 1:30-1:39 и т.д.
Беспокойные ноги рефлекторная реакция на застой кровообращения в нижних конечностях (также см. тут), при котором многократное сокращение мышц голени и стопы помогает вытолкнуть застоявшуюся на периферии венозную кровь. Кроме того, наблюдается характерная для застоя периферического кровообращения венозность кистей и предплечий, а также стоп и голеней, что при некоторых ракурсах заметно даже сквозь носки. Отставание венозного оттока главный признак и следствие гипокинезии и гиподинамии, т.к. важная составляющая прокачки венозной крови мышечные сокращения. К тому же, застои периферического кровообращения более всего опасны образованием тромбов (см. тромбоз авиапутешественника) с последующим их отрывом.

Многие специалисты операторского профиля испытывают в большей степени не динамическое, а статическое физическое напряжение при длительном поддержании необходимой рабочей позы. Это напряжение отличается выраженной утомляемостью. Кроме того, в длительно напряжённых мышцах при статической работе создаются более неблагоприятные условия кровообращения, чем при циклической динамической работе. В последнем случае периодические сокращения и расслабления мышц обеспечивают лучшие условия для тока крови в сосудах мышц, особенно в венозной части сосудистого русла.

В данном конкретном случае (парень то молодой) очевидно, что сердечно-сосудистая система со своей задачей относительно справляется, хоть и в режиме компенсации. Эпизоды встречаются в течении всего интервью, причём иногда в рефлекторный разгон застоя периферического кровообращения включаются и руки. Кроме того, в связи с хронической недостаточностью насосной функции скелетной мускулатуры, игращей важную роль в системе кровообращения хронической гипокинезией, наложенной на недостаточность мышечной массы тела, можно с большой долей вероятности предположить отклонения по сердцу (без учёта специфики синдрома Марфана). Рефлекторные спазмы и спазматические тики также помогают периферическому кровообращению.

Однообразная, монотонная и локальная работа в условиях ограничения внешних раздражителей (депривации) и мышечной деятельности ведёт к снижению производительности работы и оказывает общее детренирующее воздействие на организм.

Для сидячих профессий имеют значение физические упражнения, стимулирующие периферическое кровообращение, препятствующие возникновению застойных явлений в сосудах ног; для лиц, работа которых связана с большим количеством мелкоамплитудных движений кисти, рекомендуется самомассаж рук, резкая активация движений всей конечностью и т. п.
Однако упомянутые мероприятия по ликвидации дефицита двигательной активности должны быть непременно расширены и дополнены внепроизводственной мышечной деятельностью. Поэтому расширение объёма мышечной деятельности в процессе активного отдыха одно из условий сохранения и расширения резервов организма и в то же время способ повышения работоспособности человека.

0:54-1:00
Слабость прямых мышц (разгибателей) спины, при которой поддержание правильной позы очень утомительно, а постоянное поддержание просто невозможно. У киберспортсменов статическая утомляемость данной группы мышц особенно ярко выражена. Для уменьшения энергозатрат и компенсации мышечной слабости произведён упор левой рукой в бедро. Отчётливо видно как симметрия тела поехала по сколиотическому типу, из-за чего заблокировалось полноценное кровообращение в печени и полноценная функциональность правого лёгкого и диафрагмы, как, впрочем, и нормальное дыхание в целом. Весьма характерная поза (статичный упор левой рукой клавиатура, при свободно повешенной и максимально освобождённой правой мышь), продиктованная малопригодностью современных общеобиходных устройств ввода-вывода используемых не по назначению.

1:26-1:29
Невралгия на стыке шейного и грудного отделов позвоночника, иррадиирующая в плечо, что создаёт ощущение заклинивания плеча или прострелов. Следствие длительного подвешивания правой руки ради свободы движения мышью, деформирующего позвоночник и грудную клетку, и приводящего к характерным последствиям. Дисплазия соединительной ткани товарища Ишутина является как бедой, так и спасением. Гораздо более быстрая и сильная деформация опорно-двигательного аппарата при длительной, неправильной статической нагрузке, так же быстро и гораздо более полно, чем у обычного человека в его возрасте, исправима. Объём усилий, необходимых для коррекции осанки, в случае гипермобильности суставов существенно меньше, чем в случае физиологической нормы! Болевые атаки приводят к постепенной выработке оптимальной позы, когда мышцы, сокращение которых приводит к усилению боли, выключаются. Благодаря чему деформация закрепляется включаясь в моторный профиль.

1:40-1:50 и т.д.
Многочисленные лицевые и глазные тики. Следствие сильного переутомления зрительного анализатора вкупе с шейным остеохондрозом и общей перегрузкой нервной системы на фоне недостаточности физнагрузок. Тики в той или иной степени наблюдаются в течении всего интервью. Хронометраж всех эпизодов не приводится.

04:22-04:25
Очередной прострел в шею и плечо справа после неудачного движения головой. Заметна характерная при невралгических болях резкая смена выражения лица с текущего на вслушивающийся в себя\в болевые ощущения резкое переключение внимания на болевой раздражитель.

05:11-05:18
Из-за интенсивного поворота головы слегка вступило в то же самое место, что потребовало последующих амплитудных поворотов головы до момента нахождения позиции облегчения.

05:37-05:40, 06:48-6:51
Рефлекторный спазм мышц живота и бёдер. Момент натуживания, целью которого является поднять ближе к норме артериальное давление.

Сдвиги кровяного давления происходят и в сторону снижения, и в сторону повышения. Однако в большинстве случаев монотонность труда на фоне дефицита мышечной активности ведёт к развитию гипотензивных состояний. В ряде случаев нервное перенапряжение способствует появлению первичных артериальных гипотоний.

К 8-10 часам ночного сна прибавляются 8-10 часов киберспортивных тренировок. Получаем от ~18 часов неподвижности в сутки.

Однако при статической работе происходит нарушение корреляции между лёгочной вентиляцией и кровоснабжением лёгких вследствие неравномерности дыхания и снижения насыщения крови кислородом. При выполнении работы, требующей тонких ручных операций, человек надолго задерживает дыхание, аналогично тому, как это делает стрелок перед выстрелом, совмещая прорезь прицела с мишенью. В результате в организме развиваются явления кислородного голодания и происходит накопление углекислоты.

В связи с недостаточностью аэробных нагрузок недостаточна и разветвлённость капиллярной сети в тканях (дегенерация капиллярной сети), что ведёт к тканевому кислородному голоданию. Эффект осложнён гипотрофией мышц на фоне хронической гипокинезии, то есть затруднён венозный отток даже имеющегося артериального притока! При любой значимой задержке дыхания например при разговоре гражданин начинает рефлекторно сокращать хоть какие-то мышцы, чтобы хоть как-то разогнать гемодинамику и принести в голодающие ткани кислород.

Центральная нервная система чрезвычайно чувствительна к недостатку кислорода. Одним из частых симптомов горной болезни является неадекватность реакций человека на окружающую обстановку: беспричинное веселье, неуместная обидчивость или повышенная раздражительность. Иногда наблюдается угнетённость настроения, сонливость.

05:41
Стоп-кадр. Очень хорошо видна общая картина профессиональной деформации верхней части тела. Торсионный сколиоз в совокупности с сильным кифозом (а не лордозом!) в поясничном отделе, что приводит, например к блокированию нормальной работы диафрагмы. Кроме того, блок диафрагмы на фоне подавления грудного дыхания мелкомоторными операциями с мышью и клавиатурой приводит к его остановке в принципе. Вместе с тем, длительное позиционирование поясничного отдела в таком положении ведёт к сдавливанию органов брюшной полости и нарушению кровообращения в ней, а также к затруднению перистальтики кишечника. Всё это особенно нежелательно в случае неправильного питания (снэки, чрезмерно длительные перерывы в приёмах пищи) и малоподвижного образа жизни, и приводит к вполне ожидаемым и прогнозируемым проблемам со здоровьем.

Однако, как показывают многочисленные исследования, операторская и вообще умственная деятельность современного человека сопровождается часто чрезмерным эмоциональным напряжением. Эта чрезмерно выраженная эмоциональная напряжённость не находит выхода в мышечной работе, которая эволюционно с ней связана. Здесь нет двигательной разрядки. При частом повторении такая нервно-психическая напряжённость в условиях двигательной ограниченности может вести к снижению эффективности работы и целому ряду заболеваний.

06:32-06:36
Конфликт рефлекса вдоха с вышеописанной адаптацией моторного профиля под болевые атаки. Невралгия не позволяет рефлекторно глубоко вдыхать грудью, т.к. участвуют плечевой пояс и шея, а диафрагма блокирована позой. Наблюдается рефлекторная попытка расправить зажатую грудную клетку, механически увеличив рабочий объём лёгких (набрать воздуха в лёгкие за счёт создания отрицательного давления в грудной полости).

07:04-07:08, 07:52-07:59
Срыв адаптации в застойных тканях таков, что необходимо прямое вмешательство манипулятором.

07:23-07:25
Затруднённый принудительный вдох.

08:42-08:45, 09:33-9:35, 13:10-13:13
Тик левого плеча.

11:16-11:34
Рефлекторная разминка длительно заблокированной позой диафрагмы. Прозвон дыхательной системы.

15:37-15:43
Обсуждают невралгию.

Эпизоды спазмов, тиков и неосознанных натуживаний свидетельствуют о постоянных рефлекторных попытках организма освободиться от навязанного неокортексом режима функционирования, или хоть немного скомпенсировать его. Однако данная тема выходит за рамки этой заметки. Тема шеи и грудного отдела позвоночника уже затрагивалась в ряде более ранних работ и будет по возможности полно рассмотрена в основной работе, посвящённой здоровью оператора ЭВМ.
Спортсмены находящиеся в подобной физической форме не могут стабильно выступать в течении сезона (а программисты программировать) просто в силу своего общего состояния здоровья. У Ишутина же уровень отклонений от физиологической нормы настолько высок, что улавливается непосредственно сознанием не в виде перепадов настроения, вялости и т.п. а в виде конкретных проявлений и симптоматики. Более того, в такой ситуации многочасовые киберспортивные тренировки или работа за компьютером только ухудшат общую физиологическую картину. Результативность и продуктивность будут падать а не расти.

Для наглядности поместим здесь фото одного человека, которого некоторые из читателей, возможно даже, смогут узнать:

---

Один любопытный психологический момент

В качестве сознательных целей озвучены завоевание чемпионского титула и последующая его защита (03:00-03:10), тогда как на подсознательном уровне данная установка вызывает протест (15:05-15:30), который, очевидно, связан как с общей, изрядно накопившейся и не устраняемой, нагрузкой на здоровье, так и с осознанием недочётов в подготовке. Прекрасная иллюстрация того, как общее физическое состояние влияет на психические кондиции. Для любого спортсмена проблемы такого рода являются ключевыми и непосредственно сказываются на профессиональной результативности.

П.С.

9:20
Если такая высокопрофессиональная команда не выдерживает совместные тренировочные сборы необходимой продолжительности это ясно говорит о том, что эти сборы организованы неправильно на многих уровнях и по многим параметрам. Такая ситуация в командных видах спорта нонсенс и говорит либо о некомпетентности тренеров и менеджеров, либо о профессиональной непригодности некоторых игроков.

См. также:
2020 Хрестоматийный случай одного гика</a.

Подавляющему большинству организмов на Земле для нормальной жизнедеятельности необходим кислород. Несмотря на эту общую потребность, разные существа используют разные методы его получения, которые часто зависят от среды их обитания. Очевидный пример это рыбы, способные дышать под водой. Но даже в неводной среде условия атмосферы могут сильно отличаться, от чего некоторые организмы, будучи разными видами из общего рода/семейства, обладают разными системами получения кислорода. Однако между морскими и сухопутными обитателями имеются некоторые общие черты. Так ученые из Токийского медико-стоматологического университета выяснили, что млекопитающие способны дышать кишечником, как это умеют морские огурцы или пресноводные вьюны. Как именно происходит дыхание через кишечник, насколько эффективна такая система доставки кислорода, и как полученные знания можно применить для помощи пациентам с дыхательной недостаточностью? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Основа исследования

Стоит отметить, что водоем водоему рознь. Условия в океане отличаются от условий в реке или озере, и дело даже не в солености воды, но и в кислородной насыщенности. Соленая вода содержит меньше кислорода, чем пресная: на поверхности концентрация составляет примерно 9 мг/л возле полюсов и 4 мг/л возле экватора. И это не учитывая изменения концентрации в зависимости от глубины, сезона года и даже от времени суток.


Схема распределения растворенного кислорода на поверхности океанов.

Многие факторы, влияющие на уровень кислорода в воде, общие для соленых и пресных водоемов. Любой пресноводный водоем (с достаточной глубиной) можно разделить на несколько слоев: эпилимнион, металимнион, гиполимнион и монимолимнион.


Схема стратификации (разделения на слои) озера (слева) и океана (справа).

Эпилимнион и металимнион разделены термоклином, участком глубины, где температура воды начинает постепенно снижаться. Металимнион и гиполимнион разделены хемоклином, где начинаются определенные изменения в химическом составе воды.

Океаны, в отличие от озер, разделяются на слои как вертикально (по глубине толщи воды), так и горизонтально (рельеф). К вертикальным слоям относятся: эпипелагический, мезопелагический, батипелагический, абиссопелагический и хадальпелагический.

Если не вдаваться в подробности, то и в пресных, и в соленых водоемах разделение на слои обусловлено воздействием солнечного света и контактом с атмосферой. Верхний слой любого водоема всегда получает максимум солнечного света и, естественно, единственный, контактирующий с атмосферой. Конечно, не стоит исключать и промежуточные слои (термоклин и хемоклин), которые в океанах вообще могут быть вертикальными (больше информации о растворенном кислороде можно найти тут).


Уровни требуемой концентрации кислорода для разных видов водных обитателей: пресные водоемы (слева) и океаны (справа).

Зная то, что концентрация кислорода в водоемах различна в зависимости от глубины, становится ясно, что организмы, обитающие на разных глубинах, нуждаются в разных уровнях кислорода в воде. Однако в некоторых случаях помимо классического дыхания существо в ходе эволюции приобретает альтернативный или вспомогательный метод получения кислорода, дабы лучше адаптироваться к существованию в среде, где его крайне мало.

Например, вьюны (Misgumus anguillicandatus), морские огурцы, род сомообразных Corydoras и даже пауки вида Tetragnatha praedonia для дыхания используют постериальный (задний) кишечник. Вполне ожидаемо, что ученые, узнав об этом, захотели выяснить, способны ли на такое млекопитающие, в том числе и люди. В 1950-х и 1960-х годах проводилось немало исследований в этом направлении, однако их результаты были мягко говоря спорными, а порой и вовсе ошибочными. Возможно, это связано с тем, что изучалось дыхание посредством верхних отделов кишечника.

Если же обратить внимание на прямую кишку человека (не думал, что использую подобную формулировку), но можно увидеть, что она содержит тонкий слой слизистой, содержащей большое число мелких сосудов, связанных с основным кровотоком организма. Следовательно, лекарственные препараты, вводимые ректально, крайне быстро проникают в кровоток. Имея в своем распоряжении эти факты авторы рассматриваемого нами сегодня труда решили проверить, можно ли реализовать газообмен через постериальный кишечник у млекопитающих, и какой эффект он окажет в случае дыхательной недостаточности.

Результаты исследования

Первым делом необходимо было детально изучить организм, который точно способен дышать (т.е. получать кислород из окружающей среды) с помощью кишечника. Одним из таких организмов является, как мы уже знаем, вьюн.


Изображение 1

У вьюна задняя часть кишечника состоит из очень тонкого эпителиального слоя, обильных капиллярных сосудов и эритроцитов, которые в условиях обширной гипоксии обеспечивают получение кислорода (O₂). Была проведена численная оценка газообменной функции стенок кишечника. Механическое удаление слизистой увеличило уровень растворенного O₂ в нижней полой вене* на 13.6 5.66 мм рт. ст. (1A-1C).

Нижняя полая вена* большая вена, открывающаяся в правое предсердие и собирающая венозную кровь от стенок брюшной полости, парных органов брюшной полости и нижней части тела.

Количественный анализ ОТ-ПЦР (полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией) показал, что после умеренного или сильного стирания слизистой гены Vegfa (связан с васкуляризацией) и Anxa1 (связан с воспалением слизистой), значительно увеличились в кишечнике мышей, как и в кишечнике вьюна.

Из этого следует, что механическое удаление слизистой оболочки значительно облегчает энтеральную вентиляцию газов через задний проход (g-EVA от gas enteral ventilation via anus), т.е. газообмен через дистальный отдел кишечника.

Ученые отмечают, что слизистая оболочка кишечного эпителия представляет собой анаэробную среду с PO₂ < 10 мм рт. ст. и реагирует на гипоксическую стимуляцию. Для оценки изменений локальной тканевой гипоксии было проведено иммунохимическое окрашивание кишечника мышей с помощью Hypoxyprobe-1. Подопытные были подвержены гипоксии (FiO₂ = 0.10, т.е. фракция кислорода во вдыхаемом воздухе) с или без g-EVA.

При отсутствии g-EVA у мышей без гипоксии (контрольная группа) наблюдалось окрашивание клекот (гипоксические клетки) только в эпителии слизистой оболочки. Но при гипоксии количество окрашенных клеток увеличилось и распределилось по слизистой, подслизистой и по соединительных тканях (1D). У мышей с g-EVA уровень окрашенных клеток, как и у контрольной группы, сохранялся на достаточно низком уровне.

Ученые также проверили, обладает ли g-EVA системным оксигенационным действием, т.е. может ли этот метод применяться в терапевтических целях. Контрольная группа с летальной гипоксией (FiO₂ = 0.08) показала выживаемость 0% с медианой выживаемости < 700 секунд (около 11 минут). Группа с g-EVA и интактным кишечником показали среднюю выживаемость 1127 секунд (чуть больше 18 минут), а группа с g-EVA после удаления слизистой показала выживаемость 75% спустя 50 минут (1E). Также было отмечено, что парциальное давление O₂ в нижней полой вене у группы с g-EVA было ощутимо выше, чем у контрольной группы. Уровни венозного давления O₂ для разных групп составляли (1F): контрольная 31.6 7.44; g-EVA + интактная слизистая 32.9 10.6; g-EVA + удаление слизистой 40.3 9.57 мм рт. ст. Венозный pH, венозное давление углекислого газа (CO₂) и другие смежные показатели практически не отличались между всеми группами (1G).

Парциальное артериальное давление O₂ в левом желудочке сердца при гипоксической ингаляции было выше в группе с абразивным (обработка слизистой) g-EVA, чем в группе без обработки: 40.0 2.94 и 63.3 6.94 мм рт. ст. соответственно (FiO₂ = 0.10; 1I).

Из этих показателей следует, что вентиляция посредством g-EVA была эффективной для системной оксигенации и снижения воздействия летальной гипоксии.

Несмотря на успешность применения данной методики, ученые отмечают, что ее можно улучшить. В частности изменив форму вводимого кислорода, так как в виде газа его использование крайне ограничено, особенно в случае тяжелобольных пациентов.

В качестве альтернативы было предложено использовать оксигенированный перфтордекалин (PFD от perfluorodecalin) жидкости, которая обладает замечательной адсорбционной способностью к O₂ и CO₂. С ее помощью был создан вариант EVA на жидкостной основе (l-EVA от liquid-based EVA), который послужит заменой g-EVA на газовой основе.


Изображение 2

В результате был создан PFD, обогащенный O₂, который далее в объеме 1 мл на особь вводился ректально трестируемым мышам (2A), размещенным в камерах с пониженным содержанием кислорода в воздухе (10%). Среднее давление O₂ в PFD составило 438 19.9 мм рт. ст.

В ходе наблюдений было установлено, что применение l-EVA (т.е. жидкости, обогащенной кислородом) значительно снижало симптомы гипоксии (2B). Дальнейший мониторинг SpO₂ мышей, подверженных гипоксической вентиляции (FiO₂ = 0.10), показал, что снижение эффектов гипоксии продолжается в течение 60 минут после использования l-EVA (2C).

В условиях комнатной атмосферы (т.е. без применения искусственной вентиляции легких) давление O₂ в нижней полой вене было у мышей из группы с l-EVA было значительно выше, чем у контрольной группы. Разница в давлении между этими группами составила 9.40 3.65 мм рт. ст. (2D). При этом венозный pH оставался одинаковым (2E), а венозное давление CO₂, избыток оснований* и ионы бикарбоната показывали тенденции к снижению (2F).

Избыток оснований* количество кислоты, необходимое для восстановления нормального pH литра крови при PaCO₂ 40 мм рт. ст.

Парциальное давление O₂ в левом желудочке сердца также было значительно выше в группе l-EVA, чем в контрольной группе даже спустя 60 минут. А спустя 120 минут после применения l-EVA наблюдалась максимальная разница в 23.8 3.11 мм рт. ст. Сравнение парциального давления O₂ в желудочке сердца мышей из группы g-EVA (газовая форма) и из группы l-EVA (жидкостная форма) показал схожие результаты. Это указывает на то, что l-EVA может полноценно применяться в интактном кишечнике для восстановления оксигенации.

На следующем этапе исследования ученые выполнили проверку эффективности терапевтических свойств метода l-EVA на более крупных организмах (свиньи) в условиях нейтральной гиповентиляции (скорость вентиляции: 56 раз/мин).


Изображение 3

Далее был выполнен анализ SpO₂ и газов крови после многократного интраректального введения O₂-PFD (3A и 3B). После введения 400 мл O₂-PFD уровни SpO₂ и PaO₂ увеличились на 15% (с 66.6% 24.1% до 81.8% 11.2%), т.е. на 13 мм рт. ст. (с 57.2 13.5 до 70,8 6.22 мм рт. ст.) (3C и 3D). Уровни pH, HCO3 и EtCO₂ при этом оставались неизменными (3E, 3G и 3H). А уровень PaCO₂ демонстрировал снижение с 61.5 18.8 до 54.4 10.5 мм рт. ст. (3F).

Процедура повторялась несколько раз. Это показало, что улучшения SpO₂ и PaO₂ за счет O₂-PFD являются последовательными и воспроизводимыми (3C и 3D). Средняя стойкость улучшения SpO₂ (> 5%) составила 18.7 2.31 минут на дозу O₂-PFD.

В дополнение к вышеописанным тестам ученые провели анализ возможных негативных побочных эффектов применения l-EVA (в частности PFD составляющей вводимого вещества). Анализ показал, что уровень PFD находится ниже предела количественного определения (1 мг/мл). Осмотр подопытных также показал отсутствие каких-либо физиологических отклонений. Следовательно, метод l-EVA на данном этапе исследования не приводит к каким-либо побочным эффектам, однако это необходимо будет перепроверить в будущем в условиях более длительного/частого воздействия на организм.

Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные материалы к нему.

Эпилог

В данном труде ученые решили узнать, могут ли млекопитающие использовать свой кишечник для получения кислорода, как это делают некоторые морские обитатели (например, морские огурцы). Как оказалось, столь необычный метод оксигенации все же возможен. Для его реализации был создан раствор O₂-PFD с высоким содержанием кислорода. Ректальное введение данного раствора в организм подопытных, подверженных искусственной гипоксии, привело к значительному увеличению концентрации O₂ в крови, а также к ощутимому снижению эффектов гипоксии. Если точнее, то мыши, размещенные в камере с 10% кислорода в воздухе, могли гораздо дольше чувствовать себя нормально после применения оксигенации методом l-EVA. Подобные результаты наблюдались и у более крупных животных (свиней).

Результаты этого исследования не говорят о том, что классические методы искусственной вентиляции в случаях дыхательной недостаточности будут заменены на l-EVA. Они показывают, что есть возможность и, главное, резон использовать l-EVA в качестве вспомогательного инструмента для получения дополнительного терапевтического эффекта.

Учитывая перспективность методики и ситуацию с COVID-19, ученые намерены незамедлительно приступить к клиническим исследованиям на людях. По их словам, в условиях пандемии стала явной проблема нехватки систем искусственной вентиляции легких (ИВЛ) во многих госпиталях. Использование l-EVA может быть крайне полезным в ситуациях, когда для пациента попросту не осталось свободных ИВЛ.

Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и отличных всем выходных, ребята. :)

Немного рекламы

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Maincubes Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?