Para ilmuwan masih memecahkan banyak aspek membingungkan tentang bagaimana virus corona baru menyerang paru-paru dan bagian tubuh lainnya. Salah satu misteri terbesar dan paling mengancam jiwa adalah bagaimana virus menyebabkan "silent hypoxia" (hipoksia senyap), suatu kondisi ketika kadar oksigen dalam tubuh sangat rendah, yang dapat merusak organ vital jika tidak terdeteksi terlalu lama. Sekarang, berkat model komputer dan perbandingan dengan data pasien nyata, insinyur biomedis Boston University (BU) dan kolaborator dari Vermont University mulai memecahkan misteri itu.
Meski mengalami tingkat oksigen yang sangat rendah, banyak orang yang terinfeksi kasus Covid-19 yang parah terkadang tidak menunjukkan gejala sesak napas atau kesulitan bernapas. Kemampuan hipoksia untuk menimbulkan kerusakan secara diam-diam adalah alasan mengapa ia disebut "senyap". Pada pasien virus corona, infeksi pertama-tama diperkirakan merusak paru-paru, membuat bagian-bagiannya tidak dapat berfungsi dengan baik. Jaringan-jaringan itu kehilangan oksigen dan berhenti bekerja, tidak lagi mengalirkan oksigen ke aliran darah, menyebabkan hipoksia senyap. Tetapi bagaimana tepatnya efek domino itu terjadi belum jelas sampai sekarang.
"Kami tidak tahu (bagaimana ini) secara fisiologis mungkin," kata Bela Suki, seorang profesor BU College of Engineering teknik biomedis dan ilmu material dan teknik dan salah satu penulis penelitian. Beberapa pasien virus corona telah mengalami apa yang oleh beberapa ahli digambarkan sebagai kadar oksigen darah yang "tidak sesuai dengan kehidupan". Yang mengkhawatirkan, kata Suki, banyak dari pasien ini menunjukkan sedikit atau tidak ada tanda-tanda kelainan ketika mereka menjalani pemindaian paru-paru.
Untuk membantu memahami penyebab silent hypoxia, insinyur biomedis BU menggunakan pemodelan komputer untuk menguji tiga skenario berbeda yang membantu menjelaskan bagaimana dan mengapa paru-paru berhenti menyediakan oksigen ke aliran darah. Penelitian mereka, yang telah diterbitkan di Nature Communications, mengungkapkan bahwa silent hypoxia kemungkinan disebabkan oleh kombinasi mekanisme biologis yang mungkin terjadi secara bersamaan di paru-paru pasien COVID-19, menurut insinyur biomedis Jacob Herrmann, seorang rekan pascadoktoral penelitian di Suki's. lab dan penulis utama studi baru.
Biasanya, paru-paru melakukan tugas pertukaran gas yang menopang kehidupan, menyediakan oksigen ke setiap sel dalam tubuh saat kita menghirup dan mengeluarkan karbon dioksida setiap kali kita menghembuskan napas. Paru-paru yang sehat menjaga darah tetap teroksigenasi pada tingkat antara 95 dan 100 persen - jika turun di bawah 92 persen, itu menjadi perhatian dan dokter mungkin memutuskan untuk campur tangan dengan oksigen tambahan. (Di awal pandemi coronavirus, ketika dokter pertama kali mulai membunyikan alarm tentang silent hypoxia, oksimeter terbang dari rak-rak toko sebanyak orang, khawatir bahwa mereka atau anggota keluarga mereka mungkin harus pulih dari kasus coronavirus yang lebih ringan di rumah, ingin dapat untuk memantau kadar oksigen darah mereka.)
Para peneliti pertama kali melihat bagaimana Covid-19 berdampak pada kemampuan paru-paru untuk mengatur ke mana darah diarahkan. Biasanya, jika area paru-paru tidak mengumpulkan banyak oksigen karena kerusakan akibat infeksi, pembuluh darah akan menyempit di area tersebut. Ini sebenarnya adalah hal yang baik untuk dilakukan oleh paru-paru kita, karena ini memaksa darah untuk mengalir melalui jaringan paru-paru yang penuh dengan oksigen, yang kemudian diedarkan ke seluruh tubuh.
Tetapi menurut Herrmann, data klinis awal menunjukkan bahwa paru-paru beberapa pasien Covid-19 telah kehilangan kemampuan membatasi aliran darah ke jaringan yang sudah rusak, dan sebaliknya, berpotensi membuka pembuluh darah itu lebih banyak lagi -- sesuatu yang sulit untuk dilihat atau diukur pada CT scan.
Dengan menggunakan model paru-paru komputasi, Herrmann, Suki, dan tim mereka menguji teori itu, mengungkapkan bahwa agar kadar oksigen darah turun ke tingkat yang diamati pada pasien Covid-19, aliran darah memang harus jauh lebih tinggi dari biasanya di area paru-paru. paru-paru yang tidak bisa lagi mengumpulkan oksigen -- berkontribusi pada rendahnya kadar oksigen di seluruh tubuh, kata mereka.
Selanjutnya, mereka melihat bagaimana pembekuan darah dapat memengaruhi aliran darah di berbagai daerah paru-paru. Ketika lapisan pembuluh darah meradang akibat infeksi Covid-19, gumpalan darah kecil yang terlalu kecil untuk dilihat pada pemindaian medis dapat terbentuk di dalam paru-paru. Mereka menemukan, dengan menggunakan pemodelan paru-paru komputer, bahwa ini dapat memicu hipoksia diam-diam, tetapi itu saja kemungkinan tidak cukup untuk menyebabkan kadar oksigen turun serendah tingkat yang terlihat pada data pasien.
Terakhir, para peneliti menggunakan model komputer mereka untuk mengetahui apakah Covid-19 mengganggu rasio normal aliran udara-ke-darah yang dibutuhkan paru-paru untuk berfungsi secara normal. Jenis rasio aliran udara-ke-darah yang tidak cocok ini adalah sesuatu yang terjadi pada banyak penyakit pernapasan, seperti pada pasien asma, kata Suki, dan ini dapat menjadi kontributor yang mungkin menyebabkan hipoksia berat dan diam yang telah diamati pada Covid-19 pasien. Model mereka menyarankan bahwa untuk ini menjadi penyebab hipoksia diam, ketidakcocokan harus terjadi di bagian paru-paru yang tidak tampak terluka atau abnormal pada scan paru-paru.
Secara keseluruhan, temuan mereka menunjukkan bahwa kombinasi dari ketiga faktor tersebut cenderung bertanggung jawab atas kasus oksigen rendah yang parah pada beberapa pasien Covid-19. Dengan memiliki pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme yang mendasari ini, dan bagaimana kombinasi dapat bervariasi dari pasien ke pasien, dokter dapat membuat pilihan yang lebih tepat tentang merawat pasien menggunakan tindakan seperti ventilasi dan oksigen tambahan. Sejumlah intervensi saat ini sedang dipelajari, termasuk intervensi berteknologi rendah yang disebut posisi tengkurap yang membalikkan pasien ke perut mereka, memungkinkan bagian belakang paru-paru untuk menarik lebih banyak oksigen dan menghilangkan rasio udara-ke-darah yang tidak cocok. .
"Orang yang berbeda menanggapi virus ini dengan sangat berbeda," kata Suki. Untuk dokter, dia mengatakan sangat penting untuk memahami semua kemungkinan alasan mengapa oksigen darah pasien mungkin rendah, sehingga mereka dapat memutuskan bentuk perawatan yang tepat, termasuk obat-obatan yang dapat membantu menyempitkan pembuluh darah, menghentikan pembekuan darah, atau memperbaiki rasio aliran udara-ke-darah yang tidak cocok.
(Materials provided by Boston University)
***
Solo, Rabu, 28 Juli 2021. 8:35 am
'salam sehat penuh cinta'
Suko Waspodo
suka idea
antologi puisi suko
Ikuti tulisan menarik Suko Waspodo lainnya di sini.
