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rizado o recto? la forma de la fibra pulmonar influye en la elasticidad

  • 2019-10-29


Tomar una respiración profunda. Ahora exhala. ¡Felicidades! acabas de hacer algo completamente ordinario, pero tan misterioso que los científicos aún no saben todo al respecto.


Es bien conocido cómo el oxígeno y el dióxido de carbono entran y salen del torrente sanguíneo, pero los científicos apenas comienzan a comprender qué sucede con los tejidos respiratorios a medida que se expanden y contraen con cada respiración. las respuestas que encuentren podrían ayudar a identificar mejores formas de diagnosticar y tratar enfermedades pulmonares, incluidas las enfermedades mortales asociadas con el vapeo, los cigarrillos y / o la exposición a la contaminación del aire.

El colágeno rígido y la elastina elástica, fibras de tejido agrupadas en filas, permiten que los pulmones y otras partes del sistema respiratorio se estiren y vuelvan a ponerse en forma. El daño a estas fibras por contaminantes ambientales como la contaminación del aire contribuye a enfermedades como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, o EPOC, y el asma. Los científicos habían pensado previamente que estas fibras gobiernan la mecánica de las vías aéreas debido a su composición.

nueva investigación publicada por la universidad de california, colaboradores del centro de respiración junto al río mona eskandari, profesora asistente de ingeniería mecánica y tara nordgren, profesora asistente de ciencias biomédicas; y grace o'connell, profesora asociada de ingeniería mecánica en uc berkeley, ha observado diferencias en la forma y la forma de las fibras tisulares de las vías respiratorias proximales a distales, lo que influye en la elasticidad respiratoria.

Los investigadores, liderados por eskandari, estiraron las vías respiratorias de los pulmones de cerdo obtenidos de un matadero y observaron la respuesta al estrés tisular. Además de medir la composición bioquímica del tejido, también realizaron observaciones microscópicas detalladas. En algunas partes del tracto respiratorio, como la tráquea, la "tráquea" que transporta el aire desde los conductos nasales a los pulmones, se observó que las fibras de colágeno y elastina tenían una forma en "z" ondulada, mientras que en las vías respiratorias más pequeñas Eran heterosexuales.

En general, los experimentos se correlacionaron con modelos matemáticos que representan el refuerzo estructural de la fibra, las primeras predicciones del comportamiento del tejido en todo el árbol bronquial.

Se destacó un resultado sorprendente.

"Nos sorprendió no encontrar tendencias definitivas entre nuestros modelos y el contenido de fibra, sino más bien en forma microestructural, lo que sugiere que la mecánica se regirá por la morfología", dijo eskandari. "similar a tener una primavera ondulada versus recta, la primera exhibe más flexibilidad. Creemos que esto explica por qué nuestros experimentos previos en vías aéreas más pequeñas resultaron ser más rígidos".

Los resultados muestran la importancia de vincular los modelos matemáticos con la estructura real del tejido para comprender cómo funcionan los pulmones en la salud y la enfermedad, y sugieren que los cambios en la forma de las fibras podrían contribuir a la enfermedad pulmonar.

Los investigadores ahora están realizando extensos estudios para medir la ondulación de estas fibras. Estos hallazgos tienen amplias implicaciones. ayudarán a los científicos a comprender mejor una variedad de enfermedades pulmonares, desde enfermedades pulmonares crónicas como la EPOC, una de las principales causas de muerte en los EE. UU. - a la extraña dolencia pulmonar asociada con el vapeo que hasta ahora ha afectado a casi 1,500 personas y mató a 33.

"Los compuestos químicos inhalados durante el vapeo, así como en otras exposiciones ambientales, pueden causar daño directo e indirecto a los pulmones", dijo Nordgren. "Este daño, especialmente si no se repara adecuadamente, puede provocar alteraciones en los pulmones, incluidos los componentes de colágeno y elastina que alteran la capacidad funcional de los pulmones".

dewww.sciencedaily.com



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