دراسة تكتشف ضررا خفيا لأجهزة التنفس الصناعي

كشفت دراسة علمية حديثة أن أجهزة التنفس الصناعي، على الرغم من دورها المنقذ للحياة، قد تتسبب في أضرار للرئتين.

وأظهرت الدراسة أن الانهيار المتكرر وإعادة فتح الحويصلات الهوائية الصغيرة في الرئتين يخلق إجهادا مجهريا شديدا (ضغطا قويا على مستوى الأنسجة الصغيرة المجهرية)، يشبه “انفجارات صغيرة”، ما قد يساهم في إصابات الرئة الناجمة عن التهوية الميكانيكية، والتي تهدد حياة المرضى.

وأجرى باحثون من جامعة تولين الأمريكية دراسة جديدة نشرتها في مجلة PNAS في 3 مارس، والتي تظهر أن الانهيار المتكرر وإعادة فتح الحويصلات الهوائية، المعروفة أيضا باسم “الأسناخ”، قد يتسبب في تلف مجهري لأنسجة الرئة أثناء استخدام أجهزة التنفس الصناعي. ويمكن أن يلعب هذا التلف دورا كبيرا في الإصابات المرتبطة بالتهوية الميكانيكية، والتي تساهم في وفاة آلاف المرضى سنويا.

وأصبحت إصابات الرئة الناجمة عن أجهزة التنفس الصناعي أكثر وضوحا خلال جائحة “كوفيد-19″، عندما ارتفع استخدام هذه الأجهزة بشكل كبير. وتساعد أجهزة التنفس الصناعي المرضى على التنفس عن طريق ضخ الهواء الغني بالأكسجين إلى رئتيهم عندما يعجزون عن التنفس بشكل فعال بمفردهم.

ووجد الباحثون أن عملية تعرف باسم “مناورة توظيف الرئة” (وهي إعدادات توظف أثناء إجراء التهوية الميكانيكية تهدف إلى فتح الحويصلات الهوائية المنهارة في الرئتين)، تمثل فقط 2-5% من إجمالي الطاقة المستخدمة أثناء التهوية الميكانيكية. ومع ذلك، في نموذج لمتلازمة الضائقة التنفسية الحادة (ARDS)، ارتبطت هذه الطاقة الصغيرة مباشرة بإصابة الرئة. بمعنى أنه على الرغم من أن الطاقة المستخدمة في هذه العملية قليلة نسبيا، إلا أن تأثيرها كبير وضار، حيث تساهم بشكل مباشر في تلف أنسجة الرئة وتفاقم الإصابات الناجمة عن استخدام أجهزة التنفس الصناعي. وهذا يدل على أن حتى الكميات الصغيرة من الطاقة، إذا كانت موجهة بشكل خاطئ أو في مكان حساس، يمكن أن تسبب أضرارا كبيرة.

وقال دونالد خافير، المؤلف الرئيسي للدراسة وأستاذ الهندسة الطبية الحيوية في جامعة تولين: “إنها تشبه انفجارا صغيرا على سطح الرئة الحساس. وعلى الرغم من صغر حجمها، فإنها تخلق شدة طاقة تبلغ نحو 100 واط لكل متر مربع، وهو ما يعادل التعرض لأشعة الشمس”.

وتعد متلازمة الضائقة التنفسية الحادة (ARDS) حالة رئوية شديدة تصيب نحو 10% من مرضى العناية المركزة، ويصل معدل الوفيات الناجمة عنها إلى 30-40%، حتى مع استخدام تقنيات التهوية الحديثة.

واستخدم الفريق نموذجا لخنازير مصابة بمتلازمة الضائقة التنفسية الحادة لفحص كيفية نقل الطاقة وتشتتها في الرئتين أثناء التهوية الميكانيكية. ووجدوا أن تقليل تبديد الطاقة الناجم عن هذه العملية أدى إلى تعافي سريع، في حين استمر تدهور حالة المرضى عندما تعرضت 5-10% من الحويصلات الهوائية لعملية الانهيار والإعادة المتكررة (مناورة توظيف الرئة).

وتشير الدراسة إلى أن تقليل دورات الانهيار والإعادة المتكررة للحويصلات الهوائية يمكن أن يقلل بشكل كبير من إصابات الرئة الناجمة عن أجهزة التنفس الصناعي. وأشار الباحثون إلى أن تعديل استراتيجيات التهوية لمنع هذه الأحداث قد يحسن نتائج المرضى في الحالات الحرجة.

ويمكن أن تساعد نتائج هذه الدراسة أيضا في تطوير بروتوكولات تهوية جديدة تهدف إلى تقليل إصابات الرئة وتحسين رعاية المرضى في وحدات العناية المركزة حول العالم.

المصدر: scitechdaily