Искусственная вентиляция легких – это медицинская процедура, которая поддерживает функцию дыхания у пациентов с респираторными проблемами. Несмотря на свою эффективность, механическая вентиляция может нанести значительный вред легким, вызывая их повреждение.
Благодаря новой модели, исследователи из Университета штата Огайо получили беспрецедентную возможность сравнить такие повреждения. Выяснилось, что самым опасным из них является напряжение сдвига при раскрытии и сжатии воздушных мешков.
Эта миниатюрная модель «орган-на-чипе» имитирует не только повреждение легких во время искусственной вентиляции, но и последующие процессы восстановления и регенерации на уровне клеток. Это делает модель уникальным инструментом, позволяющим исследовать ВЛВИ в режиме реального времени.
Исследование было опубликовано в научном журнале Lab on a Chip. Модель не только позволяет исследователям увидеть механизмы повреждений в деталях. Ученые надеются, что эта технология поможет лучше понять, как развивается повреждение легких у пациентов, находящихся на ИВЛ, и определить наиболее эффективные методы терапии, а также новые и более безопасные способы искусственной вентиляции легких.
Повреждения в легких на клеточном уровне при ИВЛ способно нарушить герметичность капилляров. Это может привести к скоплению жидкости, которая препятствует поступлению кислорода в легкие.
Модель измеряет 3 типа механического стресса: растяжение клеток легких из-за чрезмерного раздувания, повышенное давление в клетках, а также циклический коллапс и повторное открытие воздушных мешков.
Эксперименты показали, что чрезмерное надувание большим объемом воздуха, а также циклическое коллапс и повторное открытие воздушных мешков привели к повреждениям. Однако клетки смогли восстановиться в этих случаях быстрее, чем от повторяющегося открытия и закрытия воздушных мешков.
Следующие шаги предполагают моделирование таких заболеваний, как пневмония и травматические повреждения, которые испытывают пациенты отделений интенсивной терапии, в сочетании с механическим воздействием.
Источник: Medical News
