Згідно з дослідженням, опублікованим в журналі Science Advances, глибокі зітхання допомагають відновити організм. Зокрема рідину, що покриває легені – так звані легеневі сурфактанти.
Йдеться про особливу групу фосфоліпідів та білків на зовнішній поверхні органів дихання, що діють, по суті, як мастило для легень, знижуючи їхній натяг під час дихання. Вони є критично важливими для здоров’я. Більш ніж половина недоношених дітей, що народилися до 28 тижня вагітності, відчувають нестачу цієї рідини, що призводить до спадання деяких альвеол у легенях.
Наприкінці 1980-х років дослідники виявили, що цей, часто фатальний стан можна полегшити, витягуючи сурфактанти з легень тварини та вводячи їх у легені недоношеної дитини.
«Це дуже добре впливає на новонароджених. Рідина покриває всю поверхню легень, роблячи їх податливішими», – заявив провідний автор дослідження Ян Вермант зі Швейцарської вищої технічної школи Цюриха.
Він також навів приклад близько 3000 дорослих, у яких під час пандемії COVID-19 розвинувся гострий респіраторний дистрес-синдром. У цих випадках процедура пересадки рідини, що застосовується стосовно недоношених дітей, не дала результату.
«Це вказує на те, що справа не лише у зниженні поверхневого натягу, – пояснив Вермант. – Ми вважаємо, що механічна напруга всередині рідини також відіграє важливу роль».
Що показало нове дослідження?
У ході дослідження команда експериментувала, моделюючи нормальне та глибоке дихання в лабораторних умовах, а потім вимірювала поверхневу напругу легеневих сурфактантів.
Учені виявили, що поверхнева напруга в легенях значно зменшувалась після особливо глибоких вдихів. Цим може пояснити фізичне полегшення, що часто супроводжує глибоке зітхання, розповіло видання Popular Science.
Команда також зауважила, що цей ефект пов’язаний з тим, що легеневі сурфактанти являють собою не один шар рідини, а кілька. «Безпосередньо на кордоні з повітрям розташований дещо жорсткіший поверхневий шар. Нижче є кілька м’якших за нього шарів», – зауважила співавторка дослідження Марія Новаєс-Сілва.
Ці шари найліпше функціонують, перебуваючи в рівновазі один з одним. Але іноді баланс порушується. Коли вони виходять з рівноваги, найкращий спосіб відновити їхню роботу – зробити глибокий вдих. Змушуючи поверхнево-активні речовини розтягуватися і стискатися сильніше, легенева рідина відновлюватиме зовнішній шар.
Команда Верманта сподівається, що це відкриття допоможе розробити новітні методи лікування легеневої недостатності в дорослих. Одним зі шляхів розв’язання цієї проблеми може стати створення штучних поверхнево-активних речовин.
Фото: Unsplash
