سه دلیل برای اینکه COVID19 باعث «هیپوکسی خاموش» شود

منتشر شده در: sciencedaily به تاریخ ۱۸ نوامبر ۲۰۲۰ لینک مطلب اصلی: Three reasons why COVID-19 can cause silent hypoxiaدانشمندان هنوز هم در حال حل بسیاری از جنبه‌های گیج‌کننده‌ای هستند که چگونه کروناویروس جدید به ریه‌ها و دیگر قسمت‌های بدن حمله می‌کند. یکی از بزرگ‌ترین و خطرناک‌ترین معماها این است که چگونه ویروس باعث «هیپوکسی خاموش» می‌شود، شرایطی که سطح اکسیژن در بدن به طور غیر عادی پایین است، که اگر برای مدت طولانی کشف نشود، می‌تواند به اعضای حیاتی آسیب بزند. اکنون، به لطف مدل‌های کامپیوتری و مقایسه با داده‌های بیمار واقعی، مهندسان و همکاران پزشکی دانشگاه بوستون از دانشگاه ورمونت شروع به شکافتن این راز کرده‌اند.با وجود تجربه سطح پایین اکسیژن، بسیاری از افراد مبتلا به COVID19 گاهی اوقات هیچ نشانه‌ای از تنگی نفس و دشواری در تنفس ندارند. بخاطر توانایی هیپوکسی در آرام وارد کردن آسیب است که آن را «ساکت» می‌خوانند. در بیماران کروناویروس، تصور می‌شود که این عفونت ابتدا به ریه‌ها آسیب می‌رساند و بخش‌هایی از آن‌ها را از انجام درست کار منع می‌کنند. آن بافت‌ها اکسیژن خود را از دست می‌دهند و دیگر کار نمی‌کنند، جریان خون را با اکسیژن پر نمی‌کنند و باعث هیپوکسی خاموش می‌شوند. اما دقیقا مشخص نیست که اثر دومینو چگونه رخ می‌دهد.بلا سوکی، استاد مهندسی مهندسی پزشکی و علوم مواد و مهندسی و یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: « ما نمی‌دانستیم که این کار از نظر فیزیولوژیکی چگونه ممکن است.» برخی از بیماران مبتلا به کرونا ویروس چیزی را تجربه کرده‌اند که برخی از کارشناسان آن را سطح اکسیژن خون توصیف کرده‌اند که «با زندگی سازگار نیست.» سوکی می‌گوید، خیلی از این بیماران وقتی تحت اسکن ریه قرار گرفتند، هیچ نشانه‌ای از ناهنجاری نشان ندادند.برای کمک به رسیدن به اینکه چه چیزی باعث هیپوکسی خاموش می‌شود، مهندسان بیومدیکال BU از مدل‌سازی کامپیوتری برای آزمایش سه سناریوی مختلف استفاده کردند که به توضیح اینکه چگونه و چرا ریه‌ها تامین اکسیژن برای جریان خون را متوقف می‌کنند، کمک می‌کند. طبق گفته مهندس بیومدیکال، جیکوب هرمان، همکار تحقیقاتی فوق‌دکترا در آزمایشگاه سوکی و مولف اصلی مطالعه جدید، تحقیقات آن‌ها، که در ارتباطات طبیعت منتشر شده‌است، نشان می‌دهد که هیپوکسی خاموش احتمالا از ترکیبی از مکانیزم‌های زیستی ناشی می‌شود که ممکن است به طور همزمان در ریه‌های بیماران COVID19 رخ دهد.به طور معمول، ریه‌ها وظیفه حفظ حیات تبادل گاز را انجام می‌دهند و اکسیژن را برای هر سلول بدن فراهم می‌کنند چون ما تنفس می‌کنیم و هر بار که نفس می‌کشیم کربن‌دی‌اکسید را از بدن خارج می‌کنیم. ریه‌های سالم، اکسیژن خون را در سطحی بین ۹۵ تا ۱۰۰ درصد نگه می‌دارند-اگر این میزان کم‌تر از ۹۲ درصد باشد، موجب نگرانی است و پزشک ممکن است تصمیم به مداخله با اکسیژن مکمل بگیرد. (در اوایل بیماری همه‌گیر کروناویروس، زمانی که پزشکان برای اولین بار شروع به اعلام هشدار در مورد هیپوکسی خاموش کردند، اکسیژن سنج‌ها از قفسه‌های فروشگاه‌ها غارت شدند! مردم نگران این بودند که اگر آن‌ها یا اعضای خانواده‌شان مجبور باشند از موارد خفیف ویروس کروناویروسی در خانه بهبود یابند، می‌خواستند بتوانند سطح اکسیژن خون خود را کنترل کنند.)محققان ابتدا بررسی کردند که چگونه COVID19 بر توانایی ریه‌ها برای تنظیم اینکه خون به کجا هدایت می‌شود، تاثیر می‌گذارد. به طور معمول، اگر نواحی ریه به خاطر آسیب ناشی از عفونت، اکسیژن زیادی دریافت نکنند، رگ‌های خونی در آن نواحی منقبض خواهند شد. این در واقع چیز خوبی است که شش‌های ما برای انجام آن تکامل یافته‌اند، چون خون را مجبور می‌کند تا به جای آن از طریق بافت ریه پر از اکسیژن جریان یابد، که سپس در کل بدن پخش می‌شود.اما طبق گفته هرمان، داده‌های بالینی اولیه نشان داده‌اند که شش‌های برخی از بیماران COVID19 توانایی محدود کردن جریان خون به بافت‌های آسیب‌دیده را از دست داده بودند، و در مقابل، به طور بالقوه آن رگ‌های خونی را حتی بیشتر باز می‌کردند-- چیزی که دیدن یا اندازه‌گیری آن در سی‌تی‌اسکن دشوار است.آن‌ها می‌گویند که با استفاده از مدل محاسباتی ریه، Herrmann، Suki و تیم آن‌ها این نظریه را تست کردند، و آشکار کردند که برای کاهش سطح اکسیژن خون به سطوح مشاهده‌شده در بیماران COVID19، جریان خون در واقع باید بسیار بالاتر از نرمال در نواحی شش‌ها باشد که دیگر نمی‌توانند اکسیژن را جذب کنند و به سطوح پایین اکسیژن در کل بدن کمک کنند.سپس، آن‌ها بررسی کردند که چگونه لخته شدن خون ممکن است بر جریان خون در نواحی مختلف ریه تاثیر بگذارد. وقتی پوشش رگ‌های خونی از عفونت COVID19 ملتهب می‌شود، لخته‌های خونی بسیار کوچک که در اسکن پزشکی دیده نمی‌شوند می‌توانند در داخل ریه‌ها شکل بگیرند. آن‌ها با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری ریه‌ها دریافتند که این امر می‌تواند منجر به هیپوکسی خاموش شود، اما به تنهایی کافی نیست که باعث شود سطح اکسیژن به اندازه سطح مشاهده‌شده در داده‌های بیمار پایین بیاید.در آخر، محققان از مدل کامپیوتری خود استفاده کردند تا بفهمند که آیا COVID19 با نسبت نرمال جریان هوا به خون که ریه‌ها باید به طور طبیعی عمل کنند تداخل دارد یا خیر. سوکی می‌گوید، این نوع نسبت جریان هوا به خون، چیزی است که در بسیاری از بیماری‌های تنفسی اتفاق می‌افتد، مانند بیماران مبتلا به آسم، و می‌تواند عامل احتمالی هیپوکسی شدید و خاموش باشد که در بیماران COVID19 مشاهده شده‌است. مدل‌های آن‌ها نشان می‌دهد که برای اینکه این علت هیپوکسی خاموش باشد، عدم تطابق باید در بخش‌هایی از شش که در اسکن ریه آسیب ندیده یا غیر عادی به نظر می‌رسند، رخ دهد.روی هم رفته، یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که ترکیبی از هر سه عامل احتمالا مسئول موارد شدید کمبود اکسیژن در برخی از بیماران COVID19 هستند. با داشتن درک بهتر از این مکانیزم‌های اساسی، و اینکه چگونه این ترکیبات می‌توانند از بیمار به بیمار دیگر متفاوت باشند، پزشکان می‌توانند انتخاب‌های آگاهانه تری در مورد درمان بیماران با استفاده از معیارهایی مانند تهویه و اکسیژن مکمل داشته باشند. تعدادی از مداخلات در حال حاضر در حال مطالعه هستند، از جمله یک مداخله با تکنولوژی پایین به نام وضعیت دمر که بیماران را بر روی شکم خود قرار می‌دهد، که به بخش پشتی ریه‌ها اجازه می‌دهد تا اکسیژن بیشتری مصرف کنند و بعد از ظهر نسبت هوا به خون نامناسب را خارج کنند.سوکی می‌گوید: « افراد مختلف به این ویروس خیلی متفاوت واکنش نشان می‌دهند.» برای پزشکان، او می‌گوید که درک تمام دلایل ممکن برای پایین بودن اکسیژن خون یک بیمار ضروری است، به طوری که آن‌ها می‌توانند در مورد نوع درمان مناسب تصمیم بگیرند، از جمله داروهایی که می‌توانند به مسدود کردن رگ‌های خونی، از بین بردن لخته‌های خون و یا اصلاح نسبت جریان هوا به خون اشتباه کمک کنند.ترجمه این مقاله با استفاده از ربات ترجمه آنلاین مقالات پزشکی انجام شده و بصورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است. در نتیجه ممکن است دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.