这听起来像是一个奇怪的网络传言,但日本科学家一直在研究包括人类在内的哺乳动物是否能通过肠道吸收氧气。这种现象通常被称为"肛门呼吸",正式名称为肠内通气。在一个肺功能衰竭和呼吸机短缺可能迅速致命的世界里,这一想法可能会改变紧急氧气治疗的方式。根据发表在《Med》(Cell Press)上的一项同行评审研究,东京医科牙科大学的研究人员成功地在小鼠和猪身上证明了基于肠道的氧气吸收,引发了全球的好奇。尽管这项实验听起来不寻常,但当传统呼吸支持不可用时,它可能有一天能挽救生命。
什么是肛门呼吸以及肠内通气如何工作
"肛门呼吸"这个短语听起来可能很幽默,但其背后的科学是严肃的。这种方法被称为肠内通气,涉及通过直肠引入富氧液体,使氧气能够通过肠壁进入血液。研究中使用的液体称为全氟碳化合物,这是一种能携带比水多得多氧气的化合物。
科学家认为,这可以作为严重呼吸衰竭患者的紧急氧气供应。
由于结肠有大量血管网络,氧分子可以通过肠壁移动并在体内循环。这一过程不会取代肺功能,但可以在严重缺氧期间作为临时备用系统。
日本科学家如何在动物和人类身上测试肛门呼吸
这个概念并非完全新颖。一些水生生物,如泥鳅和某些淡水鱼,在氧气稀少时自然使用肠道进行气体交换。受到这种适应性的启发,日本科学家决定探索哺乳动物是否也能做类似的事情。
在早期的动物实验中,置于低氧环境中的小鼠和猪在接受直肠给予的富氧全氟碳化合物液体后存活时间更长。结果证实,在特定条件下,氧气确实可以通过肠道吸收。
受到这些发现的鼓舞,研究人员启动了一项小型人体安全试验。在这项研究中,27名健康男性志愿者接受了非富氧的全氟碳化合物液体,以测试安全性和耐受性。20名参与者保留了最多1.5升液体达一小时,没有严重的副作用,尽管有些人报告了轻微的腹胀。下一步是测试富氧液体,以评估其对人类血氧水平的影响。
为什么肛门呼吸研究对肺衰竭治疗很重要
呼吸衰竭仍然是现代医学中最难处理的紧急情况之一。机械呼吸机拯救了无数生命,但它们也可能造成肺损伤,并且在资源有限的环境中并不总是可用。当呼吸机不可用或肺部受损严重无法有效工作时,肠内通气可以提供替代方案。
这种方法在手术、运输过程中,或在严重肺炎或与COVID相关的肺损伤等紧急情况下可能被证明有用。通过肠道输送氧气的能力可以为医生提供额外的时间,在更高级的护理可用之前稳定患者。
肛门呼吸实验的挑战和局限性
尽管前景广阔,但在该方法能够投入临床使用之前,它仍然面临几个障碍。最近的人体研究仅确认了安全性,而非有效性。研究人员现在需要证明通过结肠引入的氧气能够显著提高血氧水平。
患者舒适度是另一个问题。尽管全氟碳化合物液体在医学上是安全的,并用于某些眼部和肺部手术,但直肠给药方式并不常见,可能会引起不适。科学家正在探索更小的体积、改进的给药方法和温度控制,以使该过程更加可耐受。在将该技术用于危重患者之前,还需要获得伦理和监管批准。
肛门呼吸的未来及其在医学创新中的潜力
日本研究团队计划使用富氧液体进行下一阶段的试验。这些研究将确定肠道是否真的能在人类中补充肺功能。如果成功,肠内通气可能成为呼吸护理的一项突破性补充,特别是在面临呼吸机短缺的地区。
该方法还可以作为等待移植或患有不可逆肺部疾病的患者的紧急过渡方案。尽管这听起来可能不寻常,但它遵循了已在多种动物物种中进化的坚实生物学原理。将这种生存机制转化为医学干预措施,展示了当面对现实世界挑战时,科学想象力可以达到的程度。
虽然"肛门呼吸"这一短语引起了全球关注,但其科学根源是合理的。这项研究展示了关于人体适应性的更多需要了解的内容。如果被证明有效,这一创新可能会重新定义医生应对严重氧气紧急情况的方式。
在更多试验完成之前,肠内通气仍将处于实验阶段。然而,它象征着医学的一个令人兴奋的方向,将创造力、生物学和在最意想不到的方式中拯救生命的驱动力融合在一起。
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