Một số sinh vật sống dưới nước đã phát triển các cơ chế hô hấp độc đáo để tồn tại trong điều kiện oxy thấp bằng cách sử dụng các cơ quan khác ngoài phổi hoặc mang. Ví dụ, hải sâm, cá chạch và một số loài cá da trơn nước ngọt sử dụng ruột của chúng để hấp thụ oxy. Các nhà khoa học đã tranh luận rất nhiều về việc liệu các loài động vật có vú có khả năng tương tự hay không.

Trong báo cáo mới trên tạp chí Med hôm 14/5, các nhà nghiên cứu từ Đại học Y khoa Tokyo của Nhật Bản và Trung tâm Y tế Bệnh viện Nhi Cincinnati của Mỹ, do Tiến sĩ Takanori Takebe dẫn đầu, lần đầu tiên cung cấp bằng chứng về quá trình thở bằng ruột ở chuột cống, chuột nhắt và lợn.

Cụ thể, Takebe và các cộng sự đã thiết kế một hệ thống thông khí để cung cấp oxy tinh khiết qua trực tràng của chuột. Họ nhận thấy rằng nếu không có hệ thống này, tất cả chuột đều chết sau 11 phút trong điều kiện oxy cực kỳ thấp. Tuy nhiên, khi sử dụng hệ thống, lượng oxy đến tim nhiều hơn và 75% số chuột sống sót sau 50 phút.

Thử nghiệm trên lợn cũng cho kết quả tương tự. Sự thông khí bằng chất lỏng chứa oxy trong ruột đã làm đảo ngược tình trạng da lạnh và xanh xao của chúng, đồng thời tăng mức độ oxy được hấp thụ mà không tạo ra phản ứng phụ nghiêm trọng.

Tổng hợp lại, các kết quả cho thấy rằng hệ thống thông khí qua đường ruột có hiệu quả rõ ràng trong việc cung cấp oxy đến chu trình tuần hoàn và làm giảm các triệu chứng suy hô hấp trong hai hệ thống mô hình động vật có vú.

Vì hệ thống này cầu mài mòn lớp niêm mạc ruột, nên nó khó khả thi về mặt thử nghiệm lâm sàng trên người, đặc biệt là ở những bệnh nhân mắc bệnh nặng. Do đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển một giải pháp thay thế dựa trên chất lỏng sử dụng perfluoro oxy hóa. Hóa chất này đã được chứng minh lâm sàng là tương thích sinh học và an toàn ở người.

"Hỗ trợ hô hấp nhân tạo đóng một vai trò quan trọng trong việc điều trị suy hô hấp do các bệnh nặng như viêm phổi hoặc hội chứng suy hô hấp cấp tính gây ra. Mặc dù các tác dụng phụ và độ an toàn cần được đánh giá kỹ lưỡng ở người, nhưng cách tiếp cận của chúng tôi có thể đưa ra một mô hình mới để hỗ trợ những bệnh nhân suy hô hấp nặng", Takebe nhấn mạnh vai trò của nghiên cứu.

"Đại dịch gần đây làm tăng vọt nhu cầu về máy thở và phổi nhân tạo, dẫn đến sự thiếu hụt nghiêm trọng các thiết bị sẵn có, gây nguy hiểm đến tính mạng của bệnh nhân trên toàn thế giới. Mức độ oxy trong động mạch được cung cấp bởi hệ thống thông khí của chúng tôi, nếu được mở rộng để áp dụng trên người, có thể cung cấp đủ oxy cứu sống những bệnh nhân suy hô hấp nặng", Takebe nói thêm.