Stiller Mangel: Es gibt neue Erkenntnisse darüber, warum einige Covid-19-Patienten an stiller Atemnot leiden – einem lebensbedrohlichen, aber symptomlosen Sauerstoffmangel. Dementsprechend ist zumindest ein Teil des Problems das Lungenversagen. Blut wird zunehmend eher in die gebrochenen als in die intakten Lungenbereiche geleitet, und Blutgerinnsel und ein unzureichender Blutfluss stören den Sauerstoffaustausch.
Es ist ein rätselhaftes Phänomen: einige Leute mit COVID-19 Sie müssen nicht husten, haben keine merkliche Atemnot oder extreme LungenschadenDennoch leidet Ihr Körper unter einem gefährlichen Sauerstoffmangel. Die Sauerstoffsättigung Ihres Blutes erreicht dies stille Hypoxämie manchmal so niedrige Werte, dass sie tatsächlich ohnmächtig werden.
Warum fällt das Alarmsystem aus?
„Wir wussten nicht einmal, dass so etwas physiologisch möglich ist“, sagte 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 deaktiviert zu sein, wenn es mit dem SARS-CoV-2-Coronavirus infiziert ist – warum ist immer noch ein Rätsel.
Wissenschaftler vermuten jedoch, dass die Virusinfektion unter anderem das Atmungszentrum im Gehirn betrifft, den Bereich, der bei Sauerstoffmangel das Gefühl von Atemnot verursacht. Weil SARS-CoV-2 durch die Nase und das Riechsystem gelangen kann zum Gehirn wie Studien zeigen. Dort kann das Coronavirus auch in Teilen des Hirnstamms nachgewiesen werden – dem Bereich, in dem sich das Atmungszentrum befindet.
Was passiert in der Lunge?
Es bleibt jedoch eine andere Frage offen: Warum tritt diese stille Atemnot in den frühen Stadien von Covid-19 auf – in einem Stadium, in dem die Lunge häufig nur geringfügig angegriffen zu werden scheint? „Diese Patienten haben eine Hypoxämie, obwohl CT-Bilder ihrer Lunge nur minimale Bereiche mit reduzierter Beatmung zeigen“, erklären Suki und Kollegen. Mit Hilfe von Patientendaten und Computersimulationen haben sie nun festgestellt, wie dies möglich ist und was in der Lunge passiert.
Sie vermuten: Möglicherweise stimmt etwas nicht mit der Kontrolle des Blutflusses in der Lunge. Normalerweise sorgt ein Rückkopplungsmechanismus dafür, dass das venöse Blut hauptsächlich dorthin fließt, wo der Luftaustausch ordnungsgemäß funktioniert: Wenn Teile der Lunge aufgrund von Entzündungen oder Verletzungen schlecht belüftet sind, verengen sich die Blutgefäße in diesem Bereich. Aufgrund dieser hypoxischen Vasokonstriktion wird das Blut hauptsächlich auf die intakten Bereiche geleitet und es wird eine ausreichende Sauerstoff- „Füllung“ des Blutes bereitgestellt.
Gestörte Blutablenkung
Diese Ablenkung scheint jedoch bei einigen Covid 19-Patienten nicht mehr gut zu funktionieren. Untersuchungen an den Betroffenen legen nahe, dass sich die Blutgefäße in beschädigten Teilen der Lunge nicht mehr zusammenziehen, so dass keine Umleitung des Blutflusses erfolgt. „Wenn Sie dies nicht tun, kann dies zu einer erheblichen Diskrepanz zwischen Atmung und Sauerstoffaustausch in der Lunge führen“, erklären Suki und sein Team.
Um zu testen, ob eine solche Störung den Sauerstoffmangel des Patienten erklären kann, verwendeten die Forscher ein biophysikalisches Lungenmodell. Auf diese Weise reduzierten sie die Luftzufuhr in 17 Prozent des Lungengewebes, ähnlich wie bei Covid-19-Lungenschäden im Frühstadium. Dann haben sie verschiedene Szenarien des Blutflusses und des Sauerstoffaustauschs nachgestellt.
Das Ergebnis: Wenn die Venen in geschädigten Lungenbereichen offen bleiben oder sich sogar erweitern, anstatt sich zusammenzuziehen, kann dies die Blutsauerstoffaufnahme erheblich reduzieren, berichten die Forscher. Dieser Effekt allein reicht jedoch nicht aus, um die ungewöhnlich niedrige Sauerstoffsättigung bei einigen Covid 19-Patienten zu erklären.
Hemmung der Sauerstoffaufnahme
Aber es gibt noch einen anderen Faktor, der eine Hypoxämie verursachen kann: Wie Suki und sein Team feststellten, ist der Gasaustausch in Covid-19 auch in den gesunden Teilen der Lunge gestört. Dies wird zum einen durch Blutgerinnsel und Embolien in den kleinen Lungenvenen verursacht. „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. Ursachen 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 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. Denn das kann helfen, die richtige Therapie für die Covid 19-Patienten zu finden. (Nature Communications, 2020; doi: 10.1038 / s41467-020-18672-6)
Welche: Boston University
