Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances, глубокие вздохи помогают восстановить организм. В частности, жидкость, которая покрывает легкие — так называемые легочные сурфактанты.
Речь идет о особой группе фосфолипидов и белков на внешней поверхности органов дыхания, которые действуют, по сути, как смазка для легких, снижая их натяжение во время дыхания. Они критически важны для здоровья. Более половины недоношенных детей, родившихся до 28 недели беременности, испытывают нехватку этой жидкости, что приводит к спадению некоторых альвеол в легких.
В конце 1980-х годов исследователи обнаружили, что это, часто фатальное состояние можно облегчить, извлекая сурфактанты из легких животного и вводя их в легкие недоношенного ребенка.
«Это очень хорошо влияет на новорожденных. Жидкость покрывает всю поверхность легких, делая их более податливыми», — заявил ведущий автор исследования Ян Верман из Швейцарской высшей технической школы Цюриха.
Он также привел пример около 3000 взрослых, у которых во время пандемии COVID-19 развился острый респираторный дистресс-синдром. В этих случаях процедура пересадки жидкости, применяемая к недоношенным детям, не дала результата.
«Это указывает на то, что дело не только в снижении поверхностного натяжения, — объяснил Верман. — Мы считаем, что механическое напряжение внутри жидкости также играет важную роль».
Что показало новое исследование?
В ходе исследования команда экспериментировала, моделируя нормальное и глубокое дыхание в лабораторных условиях, а затем измеряла поверхностное натяжение легочных сурфактантов.
Ученые обнаружили, что поверхностное натяжение в легких значительно уменьшалось после особенно глубоких вдохов. Это может объяснить физическое облегчение, которое часто сопровождает глубокое вздох, рассказало издание Popular Science.
Команда также отметила, что этот эффект связан с тем, что легочные сурфактанты представляют собой не один слой жидкости, а несколько. «Непосредственно на границе с воздухом расположен несколько более жесткий поверхностный слой. Ниже находятся несколько более мягких слоев», — отметила соавтор исследования Мария Новаэс-Силва.
Эти слои лучше всего функционируют, находясь в равновесии друг с другом. Но иногда баланс нарушается. Когда они выходят из равновесия, лучший способ восстановить их работу — сделать глубокий вдох. Заставляя поверхностно-активные вещества растягиваться и сжиматься сильнее, легочная жидкость восстанавливает внешний слой.
Команда Верманта надеется, что это открытие поможет разработать новейшие методы лечения легочной недостаточности у взрослых. Одним из путей решения этой проблемы может стать создание искусственных поверхностно-активных веществ.
Фото: Unsplash
