Corona: Was steckt hinter der unbemerkten Atemnot? – Mediziner identifizieren mögliche Ursachen für Hypoxämie in der Lunge
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Stiller Mangel: Es gibt neue Erkenntnisse darüber, warum einige Covid-19-Patienten an stiller Atemnot leiden – einem lebensbedrohlichen, aber asymptomatischen Sauerstoffmangel. Folglich ist zumindest ein Teil des Problems die Lungenfunktion. Blut wird zunehmend in die zerstörten statt in die intakten Lungenbereiche geleitet, und Blutgerinnsel und ein unzureichender Blutfluss stören den Sauerstoffaustausch.
Es ist ein seltsames Phänomen: einige Leute mit Covid-19 haben weder Husten noch spürbare Atemnot oder weitreichende LungenverletzungenDennoch leidet Ihr Körper unter einem gefährlichen Sauerstoffmangel. Die Sauerstoffsättigung Ihres Blutes erreicht dies stille Hypoxämie Manchmal sind die Werte so niedrig, dass sie tatsächlich ausgehen sollten.
Warum fällt das Alarmsystem aus?
“Wir wussten nicht einmal, dass so etwas physiologisch möglich ist”, sagt der leitende Autor Bela Suki von der Boston University. Weil Sensoren in den Halsschlagadern normalerweise einen Alarm an das Gehirn senden, wenn das Gleichgewicht zwischen Kohlendioxid und Sauerstoff im Blut nicht mehr korrekt ist. Dieses Alarmsystem scheint jedoch manchmal im Falle einer Infektion mit dem SARS-CoV-2-Coronavirus deaktiviert zu sein – warum es ein Rätsel bleibt.
Forscher vermuten jedoch, dass die Virusinfektion unter anderem das Atmungszentrum im Gehirn betrifft, den Bereich, der bei Sauerstoffmangel das Gefühl von Atemnot auslöst. Denn SARS-CoV-2 kann durch die Nase und das Riechsystem erfolgen zum Gehirn wie Studien zeigen. Coronavirus kann auch in Teilen des Hirnstamms nachgewiesen werden – dem Bereich, in dem sich das Atmungszentrum befindet.
Was passiert in der Lunge?
Eine andere Frage bleibt jedoch offen: Warum tritt diese stille Atemnot in den frühen Stadien von Covid-19 auf – in einem Stadium, in dem die Lunge oft nur leicht angegriffen zu sein scheint? “Diese Patienten haben eine Hypoxämie, obwohl CT-Bilder ihrer Lunge nur minimale Bereiche mit eingeschränkter Beatmung zeigen”, erklärt Suki und seine Kollegen. Mithilfe von Patientendaten und Computersimulationen haben sie nun festgestellt, wie dies sein kann und was in der Lunge vor sich geht.
Sie vermuten: Möglicherweise stimmt etwas mit der Blutflusskontrolle in der Lunge nicht. Normalerweise sorgt ein Rückkopplungsmechanismus dafür, dass das venöse Blut hauptsächlich zu Ihrem Ort fließt, an dem der Luftaustausch gut funktioniert: Wenn Bereiche der Lunge aufgrund von Entzündungen oder Schäden schlecht belüftet sind, verengen sich die Blutgefäße in diesem Bereich. Durch diese hypoxische Vasokonstriktion wird das Blut hauptsächlich in die noch intakten Bereiche umgeleitet, und eine ausreichende Sauerstoff- “Füllung” des Blutes wird sichergestellt.
Gestörte Blutumleitung
Diese Ablenkung scheint jedoch bei einigen Covid 19-Patienten nicht mehr richtig zu funktionieren. Studien der Betroffenen legen nahe, dass sich die Blutgefäße in geschädigten Bereichen der Lunge nicht mehr zusammenziehen, so dass keine Umleitung des Blutflusses erfolgt. „Die Nichtbeachtung kann zu einer erheblichen Diskrepanz zwischen Atmung und Sauerstoffaustausch in der Lunge führen“, erklärt Suki und sein Team.
Um zu testen, ob eine solche Fehlfunktion den Sauerstoffmangel des Patienten erklären könnte, verwendeten die Forscher ein biophysikalisches Lungenmodell. Dabei reduzierten sie die Luftzufuhr in 17 Prozent des Lungengewebes im Vergleich zu Covid-19-Lungenschäden im Frühstadium. Dann wurden die verschiedenen Szenarien für den Blutfluss und den Sauerstoffaustausch wieder aufgenommen.
Das Ergebnis: Wenn die Venen in geschädigten Lungenbereichen offen bleiben oder sich sogar ausdehnen, anstatt sich zusammenzuziehen, kann dies die Sauerstoffaufnahme im Blut erheblich reduzieren, wie die Forscher berichten. Dieser Effekt allein reicht jedoch nicht aus, um die ungewöhnlich niedrige Sauerstoffsättigung bei einigen Covid-19-Patienten zu erklären.
Inhibierte Sauerstoffaufnahme
Aber es gibt noch einen anderen Faktor, der eine Hypoxämie auslösen kann: Wie Suki und sein Team feststellten, ist der Gasaustausch auch in der gesunden Lunge von Covid-19 beeinträchtigt. Dies ist auf Blutgerinnsel und Embolien in den kleinen Lungenvenen zurückzuführen. “Wenn solche thrombotischen Embolien in den frühen Stadien von Covid-19 auftreten, können sie eine schlechte Durchblutung der Lunge und eine Hypoxämie erhöhen”, sagten die Forscher.
Darüber hinaus besteht ein Ungleichgewicht zwischen der tatsächlich ausreichenden Sauerstoffversorgung der noch intakten Alveolen und der Fähigkeit des Blutes, dieses Atemgas aufzunehmen. Ärzte sprechen von einem Missverhältnis zwischen Beatmung und Perfusion. Gründe hierfür können Entzündungen der Gefäßwände, aber auch eine unzureichende Durchblutung und ein unzureichender Blutdruck in den Lungenkapillaren sein.
Die Kombination ist das Problem
Laut Suki und seinem Team deutet dies darauf hin, dass die Coronavirus-Infektion nicht nur die Lungenzellen direkt angreift, sondern auch die Regulation der Lungenfunktion auf verschiedene Weise stört. Dies erklärt, warum Sauerstoffmangel auch bei Patienten auftritt, deren Lunge auf den ersten Blick weitgehend intakt erscheint.
“Die Menschen reagieren sehr unterschiedlich auf dieses Virus”, sagt Suki. Umso wichtiger ist es, alle möglichen Ursachen für den gefährlichen Sauerstoffmangel zu kennen. Weil es helfen kann, die richtige Behandlung für Covid 19-Patienten zu finden. (Nature Communications, 2020; doi: 10.1038 / s41467-020-18672-6)
Diese: Boston University
