三个原因为什么COVID-19缺氧会导致沉默

科学家仍解决许多令人费解的新型冠状病毒攻击肺和身体的其他部位。一个最大的和最威胁生命的奥秘就是病毒引起的“沉默的缺氧,”一个条件体内氧含量异常低时,可造成无可挽回的伤害重要器官如果未被发现太长了。现在,由于计算机模型和比较与真正的病人数据,波士顿大学的生物医学工程师和佛蒙特大学的合作者已经开始破解这个谜团。

尽管经历危险的低水平的氧气,许多人感染严重的COVID-19有时没有气短或呼吸困难的症状。静静地缺氧的能力造成损害是为什么它已经创造了“沉默”。In冠状病毒感染患者,认为首先损害肺,呈现部分不能正常运作。这些组织失去氧气和停止工作,不再注入血液与氧气,导致沉默的缺氧。但如何多米诺效应发生直到现在还不是很清楚。

“我们不知道这是生理上可能,”说贝拉苏奇,运营单位工程学院生物医学工程和材料科学与工程教授,这项研究的作者之一。一些冠状病毒患者经历了一些专家所谓的血氧水平“与生活相矛盾的。”Disturbingly, Suki says, many of these patients showed little to no signs of abnormalities when they underwent肺扫描。

帮助得到底是什么原因导致沉默缺氧,布鲁里溃疡生物医学工程师用计算机模型来测试三种不同的场景,帮助解释如何以及为什么肺停止提供氧气的血液中。他们的研究发表在自然通讯,表明沉默缺氧可能是造成生物的组合机制,在COVID-19患者的肺可能同时发生,根据生物医学工程师雅各布·赫尔曼,苏琪的实验室研究博士后,这项新研究的主要作者。

通常,肺部进行气体交换的维持生命的职责,提供我们呼吸的氧气在体内每一个细胞,清除我们每次我们呼出的二氧化碳。健康的肺保持血液含氧水平在95年和100年之间如跌破92%,这是一个引起关注,医生可能会决定干预与补充氧气。(在冠状病毒大流行的早期,当临床医生开始敲响了警钟沉默缺氧,血氧计飞商店的货架上尽可能多的人,担心他们或他们的家庭成员可能会从温和的情况下恢复冠状病毒在家里,希望能够监测其血氧水平。)

研究人员第一次看到COVID-19如何影响肺部的血液的调节的能力。通常情况下,如果地区肺不收集氧气由于感染损伤,血管会收缩在这些地区。这实际上是一件好事,我们的肺已经进化,因为它迫使血液流经肺部组织而不是充满氧气,然后流传到身体的其他部位。

但根据赫曼,初步临床数据表明,一些COVID-19患者的肺失去了限制血液流动的能力已经受损组织,相反,有可能开放这些血管甚至更多的是很难看到或CT扫描测量。

使用计算肺模型,赫尔曼,苏琪,和他们的团队测试了这一理论,揭示血氧水平下降的水平观察COVID-19患者,血流量会确实要远高于正常的肺不再收集地区oxygen-contributing低水平的氧气在整个身体,他们说。

接下来,他们看着凝血可能如何影响血液流动在不同地区的肺。当从COVID-19血管内壁发炎感染,小血凝块太小看到医疗扫描可以形成在肺部。他们发现,使用计算机模拟肺,这可能引发沉默缺氧,但仅仅是可能不够的原因氧含量下降至病人数据的水平。

最后,研究人员利用他们计算机模型发现如果COVID-19干扰air-to-blood流的正常比例,肺部需要正常运转。这种类型的不匹配air-to-blood流动比率是发生在许多呼吸道疾病,如哮喘患者,苏琪说,它可能是一个可能的因素严重,沉默COVID-19患者缺氧所观察到的。他们的模型表明,这是一个沉默的缺氧的原因,必须发生在不匹配的部分肺不受伤或异常出现在肺扫描。

总的说来,他们的研究结果表明,这三种因素的结合可能会负责在一些COVID-19病人严重的低氧。通过更好的理解这些潜在的机制,以及如何组合可以从病人的病人不同,临床医生可以做出更明智的选择对治疗病人使用通风等措施和补充氧气。一些干预措施目前正在研究,包括一个叫做容易定位的低技术含量的干预,翻转病人到他们的胃,让后面的一部分肺吸引更多的氧气,晚上不匹配air-to-blood比率。

“不同的人对这种病毒不同,“苏琪说。对于临床医生,他说,至关重要的是要了解所有可能的原因病人的血液氧气可能会很低,所以他们可以决定适当的形式的治疗,包括药物治疗,可以帮助收缩血管,崩溃血凝块,或纠正错误匹配空气——-血液流动比率。