Бронхолегочная система человека постоянно выделяет слизь. Она необходима для защиты дыхательных путей от пыли, микробов и других чужеродных элементов, которые застревают в слизи, прежде чем воздух попадает в легкие. У здорового человека эту субстанция на 98% состоит из воды. Менее 1% составляют сложные белки муцины – именно они придают веществу вязкость. Кашель возникает, когда слизь скапливается на поверхности и организм стремится избавиться от нее с помощью быстрых и резких воздушных потоков.
Чем большую нагрузку испытывают органы дыхания, тем более вязкой становится выделяемая слизь, в ней становится больше муцинов. При таких заболеваниях как бронхит курильщика, муковисцидоз (или хронический бронхит), бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких процент этих веществ может достигать 10%, а воды уменьшаться до 78-79%%. Этот факт известен науке на протяжении долгого времени, загадкой оставалось другое – почему кашель не позволяет полностью очистить легкие при таких заболеваниях.
Чтобы понять, что именно происходит в дыхательной системе ученые из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл провели опыт, в ходе которого сравнили между собой силу, связывающую вязкое вещество с поверхностью дыхательных путей (адгезионную) и силу, не дающую слизи распадаться (когезионная). В результате также были найдены лучшие способы уменьшить эти показатели, а значит увеличить шансы на эффективное откашливание.
Суть опыта
Исследователи взяли образцы слизи у пациентов с кистозным фиброзом и начали их культивацию в лабораторных условиях. Как и ожидалось клетки продуцировали привычно вязкий слой слизи.
Чтобы «зацепить» его, ученые разработали специальные мелкие сетки, которые встраиваются в структуру вещества. Их соединили с шелковой нитью, подключенной к мотору. Это позволило измерить силу, которая необходима, чтобы вытянуть слизь или оторвать ее частицы друг от друга. Этот показатель сравнили с аналогичным, но для слизи здорового человека.
Результаты показали, что и адгезионная, и когезионная прочность увеличиваются с возрастанием количества муцинов по отношению к количеству воды настолько, что сил противодействия, вызванных кашлем, оказывается недостаточно, чтобы избавиться от слизи.
Исследователи продолжали эксперимент с различными веществами, пока не выяснили, что использование физиологического и гипертонического растворов позволяет облегчить отхаркивание, поскольку они увеличивают количество воды в слизи, тем самым делая ее тоньше. В то время как «муколитики» уменьшают вязкость и эластичность слизи, облегчая ее распад на мелкие части.
Таким образом, ученые пришли к выводу, что улучшить состояние пациентов с острыми и хроническими заболеваниями органов дыхательных путей можно используя одновременно муколитики и солевые растворы.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
