ПИК с нов канал в Телеграм
Последвайте ни в Google News Showcase
Учени са установили, че тютюнопушенето променя белите дробове по начин, който с течение на времето може да затрудни физически дишането. Ново изследване показва, че белодробната тъкан при пушачите става по-твърда и по-малко еластична, като започва да се държи по-скоро като белези в белите дробове, засегнати от фиброза.
Проучването е проведено в Калифорнийския университет в Ривърсайд и е публикувано в списание Journal of the Royal Society Interface.
Белите дробове са съставени предимно от мека тъкан, наречена паренхим. Тази тъкан действа като гъвкава гъба, която се разтяга и отпуска с всяко вдишване. В здравите бели дробове тъканта се разширява лесно, помагайки на кислорода да влезе в тялото и на въглеродния диоксид да излезе.
Пушенето уврежда много части от дихателната система, но изследователите искали да разберат точно как то променя физическите механични свойства на самата белодробна тъкан.
За да отговорят на този въпрос, учените са използвали човешки бели дробове, дарени за трансплантация или за научни изследвания. Те са изрязали малки части тъкан и са тествали как тя се държи при разтягане.
За разлика от много по-ранни изследвания, които разтягат тъканта само в една посока или разчитат предимно на животни като мишки, изследователите са разработили експерименти, при които пробите се разтягат едновременно в няколко посоки. Това по-добре имитира естественото разширяване на белите дробове при дишане.
Разликите между пушачи и непушачи са били ясно изразени. Тъканта от пушачите се съпротивлявала значително повече на разтягане, което означава, че белите дробове са станали по-твърди и по-малко еластични. Според учените поведението на тъканта наподобява това при фиброза — заболяване, при което се образува белезна тъкан и дишането постепенно се затруднява.
Когато белите дробове загубят гъвкавостта си, тялото трябва да полага повече усилия, за да диша. С течение на времето това може да намали доставката на кислород и да увеличи натоварването върху дихателната система.
Водещият изследовател Мона Ескандари обясни, че разбирането на истинската механика на човешката белодробна тъкан е важно, защото в реалния живот белите дробове не се разтягат равномерно, съобщава БГНЕС.
Проучването показва също, че дори здравите бели дробове не са механично идентични в целия орган. Изследователите са установили, че тъканта от горните части на белите дробове като цяло е по-твърда от тази в долните части.
Те подозират, че гравитацията може да играе роля. Тъй като хората прекарват по-голямата част от живота си в изправено положение или седнали, различните части на белите дробове са подложени на различни физически сили в продължение на много години.
Това откритие може да помогне да се обясни защо някои белодробни увреждания се развиват неравномерно.
Например пациентите на апарати за изкуствено дишане понякога получават белодробни увреждания, когато определени области на белите дробове се разтягат прекомерно. Изследването предполага, че някои части на белите дробове по природа по-трудно понасят натоварване.
Учените също така са измерили колко енергия губят белите дробове по време на повтарящи се цикли на разтягане. Човешката белодробна тъкан губи повече енергия, отколкото изследователите обикновено наблюдават при мишки. Това откритие може да помогне да се обясни защо проучванията върху животни не винаги предсказват точно как се държат човешките бели дробове.
Този въпрос става все по-важен, тъй като изследователите разработват усъвършенствани компютърни симулации, известни като „цифрови близнаци“ на белите дробове. Тези компютърни модели имат за цел да предсказват дихателните модели, прогресията на заболяванията и реакциите към леченията. Ако тези симулации разчитат предимно на данни от животни, те може да не отразят точно механиката на човешките бели дробове.
Изследователският екип също така е наблюдавал ранни признаци, които предполагат, че белите дробове може да се втвърдяват естествено с възрастта, въпреки че са необходими повече проучвания, преди да могат да се направят категорични заключения.
Едно от ограниченията на изследването е, че е много трудно да се набавят здрави човешки бели дробове за изследване, което ограничава броя на пробите. Все пак изследователите твърдят, че проучването предоставя един от най-подробните анализи, правени някога върху човешкия белодробен паренхим.
Резултатите в крайна сметка могат да подобрят медицинските технологии като вентилатори, инструменти за хирургично планиране и компютърни модели, използвани за изучаване на белодробни заболявания.
Проучването е проведено в лабораторията за биомеханика „Експериментално и изчислително здраве“ на Ескандари, известна като лаборатория bMECH, която се фокусира върху разбирането на механичното поведение на биологичните тъкани.
Като цяло изследването дава по-ясна представа за това как тютюнопушенето физически променя белите дробове. Една важна сила е, че изследването е използвало истинска човешка белодробна тъкан, вместо да разчита главно на животински модели. Резултатите могат да помогнат на бъдещите лекари и инженери да създадат по-точни инструменти за лечение на белодробни заболявания.
Все пак са необходими допълнителни изследвания с по-голям брой белодробни проби, за да се разбере напълно как тютюнопушенето, стареенето и белодробните заболявания влияят върху механиката на белите дробове с течение на времето.
