Nehmen Sie einen tiefen Atemzug. Jetzt ausatmen. Herzlichen Glückwunsch! Sie gerade gemacht haben, etwas ganz gewöhnliches, und doch so geheimnisvoll, dass die Wissenschaftler wissen noch nicht alles über Sie.
Wie Sauerstoff und Kohlendioxid betreten und verlassen die Blutbahn, ist bekannt, aber die Wissenschaftler sind erst am Anfang zu verstehen, was passiert Lungengewebe, wie Sie ausdehnen und zusammenziehen mit jedem Atemzug. Die Antworten, die Sie finden könnten helfen, bessere Möglichkeiten zur diagnose und Behandlung von Lungen-Krankheiten, einschließlich der tödlichen Krankheiten im Zusammenhang mit vaping, Zigaretten und/oder Luftverschmutzung Exposition.
Steif Kollagen und dehnbaren elastin -, Gewebe-Fasern zusammen verpackt in Zeilen aktivieren, die Lunge und andere Teile der Atemwege zu dehnen und snap-back in Form. Schäden an diesen Fasern von Umwelteinflüssen wie Luftverschmutzung, trägt zu Krankheiten wie chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung oder COPD und asthma. Wissenschaftler hatten bisher angenommen, die diese Fasern Regeln die mechanik der Atemwege aufgrund Ihrer Zusammensetzung.
Neue Forschungen veröffentlicht von der Universität von Kalifornien, Riverside ATMEN Center Mitarbeiter Mona Eskandari, ein Assistent professor für Maschinenbau und Tara Nordgren, ein Assistent professor für biomedizinische Wissenschaften; und Grace O ‚ Connell, ein associate professor für Maschinenbau an der UC Berkeley, hat stattdessen beobachteten Unterschiede in der Gestalt und form der Gewebe-Fasern vom proximalen zum distalen Atemwege, beeinflussen die Elastizität der Atemwege.
Die Forscher, geführt von Eskandari, streckte die Atemwege der Schweine-Lunge, die aus einem Schlachthof und beobachtet das Gewebe stress-Reaktion. Neben der Messung der biochemischen Zusammensetzung der Gewebe, sondern auch eine genaue mikroskopische Beobachtungen. In einigen teilen der Atemwege, etwa der Luftröhre—die „Luftröhre“ transportiert Luft aus der Nase in die Lunge—die Kollagen-und elastin-Fasern zu sehen waren, haben eine gekräuselte, „Z“ – Form, während in kleineren Atemwege waren Sie gerade.
Insgesamt sind die Experimente korreliert mit mathematischen Modellen Buchhaltung für fiber strukturelle Verstärkung, die ersten Prognosen von Gewebe Verhalten in der gesamten Bronchialbaum.
Ein überraschendes Ergebnis Stand.
„Wir waren schockiert, um nicht eine endgültige trends zwischen unseren Modellen und Faser-Inhalt, sondern in der mikrostrukturellen Form, was auf die mechanik geregelt werden Morphologie,“ Eskandari sagte. „Ähnlich wie mit einem wellenförmigen versus gerade Frühling, die ehemaligen Exponate mehr Flexibilität. Wir denken, dass dies erklärt, warum unsere bisherigen Experimente auf die kleineren Atemwege wurden gefunden, um sein steifer wird.“
Die Ergebnisse zeigen die Bedeutung der Verknüpfung mathematischer Modelle mit der realen Gewebe-Struktur, um zu verstehen, wie die Lungen-Funktion in Gesundheit und Krankheit, und schlagen vor, daß änderungen an der Form der Fasern beitragen können-Lungen-Krankheit.
Die Forscher sind nun die Durchführung umfangreicher Untersuchungen zur Messung der welligkeit von diesen Fasern. Diese Ergebnisse haben vielfältige Implikationen. Sie wird den Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, eine Vielzahl von Lungenerkrankungen, chronische Lungenerkrankungen, wie die COPD—eine führende Todesursache in den USA—die seltsame Lungen-Erkrankung im Zusammenhang mit vaping ist, so weit betroffen, fast 1.500 Menschen getötet und 33.
„Die chemischen verbindungen eingeatmet während vaping, wie auch in den anderen Umweltfaktoren, die verursachen können, direkte und indirekte Schäden an der Lunge“, sagt Nordgren. „Dieser Schaden, vor allem, wenn nicht ordnungsgemäß repariert, kann führen zu Veränderungen in der Lunge, einschließlich der Kollagen-und elastin-Komponenten verändern, die der Lunge die funktionellen Kapazität.“