علماء يكتشفون الغموض وراء مضاعفات كورونا التي تهدد الحياة

كتب – سيد متولي

مع استمرار جائحة كوفيد-19 في جميع أنحاء العالم، يواجه العلماء وقتًا عصيبًا في محاولة حل العديد من الجوانب المحيرة لكيفية مهاجمة الفيروس المسبب للمرض الفتاك للرئتين وأجزاء أخرى من الجسم.

أحد أكبر الألغاز وأكثرها تهديدًا للحياة التي ظهرت هي كيف يتسبب الفيروس في "نقص الأكسجة الصامت"، وهي حالة تكون فيها مستويات الأكسجين في الجسم منخفضة بشكل غير طبيعي، هذا يسبب ضررًا لا يمكن إصلاحه للأعضاء الحيوية بمرور الوقت، وفقا لموقع " thehealthsite".

ولكن الآن، بفضل نماذج الكمبيوتر والمقارنات مع بيانات المريض الحقيقية، بدأ مهندسو الطب الحيوي في جامعة بوسطن والمتعاونون من جامعة فيرمونت في حل هذا اللغز.

حالة خطرة تزحف بصمت

على الرغم من معاناتهم من انخفاض خطير في مستويات الأكسجين، إلا أن العديد من الأشخاص المصابين بحالات حادة من COVID-19 لا تظهر عليهم أحيانًا أعراض ضيق في التنفس أو صعوبة في التنفس، إن قدرة Hypoxia على إلحاق الضرر بهدوء هي سبب صياغتها "صامتة".

في مرضى الفيروس التاجي، يُعتقد أن العدوى تلحق الضرر أولاً بالرئتين، مما يجعل أجزاء منها غير قادرة على العمل بشكل صحيح. تفقد هذه الأنسجة الأكسجين وتتوقف عن العمل، ولم تعد تغمر مجرى الدم بالأكسجين، مما يتسبب في نقص الأكسجين الصامت، لكن كيف يحدث تأثير الدومينو بالضبط لم يكن واضحًا حتى الآن.

عدم وجود أعراض يجعل التشخيص صعبًا

في البداية لم يكن الباحثون متأكدين من كيفية حدوث ذلك، اختبر بعض مرضى فيروس كورونا ما وصفه بعض الخبراء بمستويات أكسجين في الدم "غير متوافقة مع الحياة"، ومما يثير الانزعاج أن العديد من هؤلاء المرضى أظهروا القليل من علامات التشوهات عند خضوعهم لفحص الرئة، للمساعدة في الوصول إلى حقيقة أسباب نقص الأكسجة الصامت، استخدم مهندسو الطب الحيوي في جامعة بوسطن النمذجة الحاسوبية لاختبار ثلاثة سيناريوهات مختلفة تساعد في تفسير كيف ولماذا تتوقف الرئتان عن توفير الأكسجين لمجرى الدم.

يكشف بحثهم ، الذي نُشر في Nature Communications، أن نقص الأكسجة الصامت ناتج على الأرجح عن مجموعة من الآليات البيولوجية التي قد تحدث في وقت واحد في رئتي مرضى COVID-19.

تنقبض الأوعية الدموية في مناطق الرئتين الخالية من الأكسجين

عادة، تؤدي الرئتان مهمة الحفاظ على الحياة المتمثلة في تبادل الغازات، حيث توفر الأكسجين لكل خلية في الجسم أثناء تنفسنا وتخليصنا من ثاني أكسيد الكربون في كل مرة نقوم فيها بالزفير.

تحافظ الرئتان السليمان على أكسجين الدم عند مستوى يتراوح بين 95 و 100 في المائة - إذا انخفض إلى ما دون 92 في المائة، فهذا مدعاة للقلق وقد يقرر الطبيب التدخل بالأكسجين الإضافي.

نظر الباحثون أولاً في كيفية تأثير COVID-19 على قدرة الرئتين على تنظيم اتجاه توجيه الدم، عادة، إذا لم تجمع مناطق من الرئة الكثير من الأكسجين بسبب الضرر الناتج عن العدوى، فإن الأوعية الدموية سوف تنقبض في تلك المناطق، هذا في الواقع شيء جيد تطورت الرئتان للقيام به، لأنه يجبر الدم بدلاً من ذلك على التدفق عبر أنسجة الرئة المليئة بالأكسجين، والتي يتم تداولها بعد ذلك في جميع أنحاء الجسم.

يفقد مرضى كوفيد القدرة على تقييد تدفق الدم إلى أنسجة الرئة التالفة

لكن البيانات السريرية الأولية أشارت إلى أن رئتي بعض مرضى COVID-19 قد فقدت القدرة على تقييد تدفق الدم إلى الأنسجة المتضررة بالفعل، وعلى النقيض من ذلك، كان من المحتمل أن تفتح تلك الأوعية الدموية أكثر - وهو أمر يصعب رؤيته أو قياسه على الأشعة المقطعية.

باستخدام نموذج حسابي للرئة، اختبر الباحثون هذه النظرية، وكشفوا أنه من أجل انخفاض مستويات الأكسجين في الدم إلى المستويات التي لوحظت في مرضى COVID-19، يجب أن يكون تدفق الدم بالفعل أعلى بكثير من المعتاد في مناطق الرئتين التي لم تعد قادرة على التجمع الأكسجين - يساهم في انخفاض مستويات الأكسجين في جميع أنحاء الجسم.

بعد ذلك، نظروا في كيفية تأثير تخثر الدم على تدفق الدم في مناطق مختلفة من الرئة، عندما تلتهب بطانة الأوعية الدموية من عدوى COVID-19، يمكن أن تتشكل جلطات دموية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها في الفحوصات الطبية داخل الرئتين، ووجدوا، باستخدام النمذجة الحاسوبية للرئتين، أن هذا قد يحرض على نقص الأكسجة الصامت، ولكن من غير المحتمل وحده أن يتسبب في انخفاض مستويات الأكسجين إلى أدنى مستوياتها في بيانات المريض.

أخيرًا، استخدم الباحثون نموذج الكمبيوتر الخاص بهم لمعرفة ما إذا كان COVID-19 يتداخل مع النسبة الطبيعية لتدفق الهواء إلى الدم التي تحتاجها الرئتان لتعمل بشكل طبيعي، هذا النوع من نسبة تدفق الهواء إلى الدم غير المتطابقة هو شيء يحدث في العديد من أمراض الجهاز التنفسي، مثل مرضى الربو، ويمكن أن يكون مساهماً محتملاً في نقص الأكسجة الحاد والصامت الذي لوحظ في مرضى COVID-19، تقترح نماذجهم أنه لكي يكون هذا سببًا لنقص الأكسجة الصامت، يجب أن يحدث عدم التطابق في أجزاء من الرئة لا تبدو مصابة أو غير طبيعية في فحوصات الرئة.

فى الختام

تشير النتائج إلى أن مجموعة من العوامل الثلاثة من المحتمل أن تكون مسؤولة عن الحالات الشديدة لانخفاض الأكسجين لدى بعض مرضى COVID-19، من خلال فهم أفضل لهذه الآليات الأساسية، وكيف يمكن أن تختلف التوليفات من مريض إلى آخر، يمكن للأطباء اتخاذ خيارات أكثر استنارة حول علاج المرضى باستخدام تدابير مثل التهوية والأكسجين الإضافي.

تجري حاليًا دراسة عدد من التدخلات، بما في ذلك تدخل منخفض التقنية يسمى وضع الانبطاح الذي يقلب المرضى على بطونهم، مما يسمح للجزء الخلفي من الرئتين بسحب المزيد من الأكسجين وإخراج نسبة الهواء إلى الدم غير المتطابقة، نظرًا لأن الأشخاص يستجيبون لهذا الفيروس بشكل مختلف تمامًا، فمن الأهمية بمكان فهم جميع الأسباب المحتملة لانخفاض نسبة الأكسجين في الدم لدى المريض، بحيث يكون العلاج المناسب، بما في ذلك الأدوية التي يمكن أن تساعد في انقباض الأوعية الدموية، وتثبيط جلطات الدم، أو تصحيح نسبة تدفق الهواء إلى الدم غير المتطابقة، يمكن تحديدها.