Анализ дыхательного потока свиней помог ученым прийти к пониманию, что происходит в организме во время эпизодов приостановки дыхания во сне
Иллюстратор: Женя Родикова
Команда ученых Вашингтонского университета во главе с профессором кафедры ортодонтии исследовала синдром обструктивного апноэ сна (СОАС) на храпящих мини-пигах.
Синдром обструктивного апноэ — распространенная болезнь, для которой характерны частые остановки дыхания во время сна, которые сопровождаются сильным храпом. На время этих пауз прекращается поступление кислорода в организм, и человек просыпается, открывая таким образом дыхательные пути. Неоднократные ночные подъемы приводят к сонливости, проблемам с концентрацией внимания, головным болям и другим болезням.
Апноэ мало изучено, а методы лечения этой болезни затруднительны. Изучение взаимодействия между анатомией дыхательных путей и динамикой воздушного потока поможет в понимании физиологии дыхания и терапии болезни.
При проведении исследований с участием крыс и кроликов у животных приходится искусственно вызывать проблемы с дыханием во сне — например, увеличивать вес животных или блокировать дыхательные пути. А у мини-пигов процесс ночной приостановки дыхания происходит естественным образом. При этом структура и размер дыхательных путей сравнимы с человеческими. Поэтому изучаемый механизм, лежащий в основе апноэ, тоже близок к человеческому.
Специалисты изучили пять свиней, две из них с ожирением, остальные с нормальным весом. Во время сна животных сканировали на аппарате МРТ, затем на основе снимков создали трехмерную модель дыхательных путей. Эпизоды апноэ наблюдались только у мини-пигов с ожирением, и трехмерная модель показала, что у них сильно сужено горло. Из-за этого в самых узких местах скорость воздушного потока увеличивалась, но в легкие попадало на 30% меньше воздуха. Таким образом было выяснено, что у свиней с ожирением дыхательные пути недостаточно сильны, чтобы компенсировать объем воздуха за счет скорости его проникновения.
Исследование дало понимание того, как апноэ во сне влияет на организм, и показало, что мини-пиги могут быть естественной моделью для изучения этой болезни. Однако ученые отмечают, что размер выборки был небольшим, поэтому некоторые особенности могли быть не найдены. Несмотря на схожесть дыхательных путей свиней и человека, есть и различия. Поэтому необходимо продолжить изучение апноэ, делая акцент на функциональных источниках болезни.
Источник: Airflow dynamics in obese minipigs with obstructive sleep apnea
Документ вводит юридическое определение искусственного интеллекта, а также суверенной и национальной языковых моделей. Им придется проходить проверку на соответствие традиционным…
Генеративная поэзия появилась задолго до ChatGPT. Компьютеры генерируют стихи уже больше 60 лет, а сама мечта заставить машину рифмовать —…
Как специалисты по машинному обучению наводят порядок при работе с большими корпусами? Что нужно сделать, чтобы эксперимент был воспроизводимым, качество…