Corona: Was steckt hinter der unbemerkten Atemnot? – Angehörige von Gesundheitsberufen identifizieren mögliche Ursachen für Hypoxämie in der Lunge

Stiller Mangel: Es gibt neue Informationen darüber, warum bei einigen Patienten mit Covid-19 stille Atemnot auftritt – ein möglicherweise tödlicher, aber symptomloser Sauerstoffmangel. Infolgedessen ist zumindest ein Teil des Problems eine Lungenfunktionsstörung. Immer mehr Blut wird eher auf gebrochene als auf intakte Bereiche der Lunge geleitet, und Blutgerinnsel und ein unzureichender Blutfluss stören den Sauerstoffaustausch.

Es ist ein rätselhaftes Phänomen: einige Leute Covid-19 Sie haben keinen Husten, spürbare Atemnot oder LungenläsionenDennoch leidet ihr Körper unter einem gefährlichen Sauerstoffmangel. Die Sauerstoffsättigung Ihres Blutes erreicht dies stille Hypoxämie manchmal so niedrige Werte, dass sie tatsächlich verschwinden sollten.

Warum fällt das Alarmsystem aus?

„Wir wussten nicht einmal, dass so etwas physiologisch möglich ist“, sagt der Hauptautor Bela Suki von der Boston University. Normalerweise senden Sensoren in den Halsschlagadern einen Alarm an das Gehirn, wenn das Gleichgewicht von 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 bleibt ein Rätsel.

Wissenschaftler vermuten jedoch, dass die Virusinfektion unter anderem das Atmungszentrum des Gehirns betrifft, den Bereich, der bei Sauerstoffmangel das Gefühl von Atemnot auslöst. 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?

Eine andere Frage bleibt jedoch offen: Warum tritt diese stille Atemnot in den frühen Stadien von Covid-19 auf – in einer Phase, in der die Lunge oft nur leicht angegriffen zu sein scheint? „Diese Patienten leiden an Hypoxämie, obwohl CT-Scans ihrer Lunge nur minimale Bereiche mit eingeschränkter Beatmung zeigen“, erklären Suki und Kollegen. Mithilfe von Patientendaten und Computersimulationen haben sie nun ermittelt, wie dies geschehen kann und was in der Lunge vor sich geht.

Sie denken, es könnte ein Problem mit der Kontrolle des Blutflusses in der Lunge geben. Normalerweise sorgt ein Rückkopplungsmechanismus dafür, dass venöses Blut hauptsächlich dort fließt, wo der Luftaustausch gut funktioniert: Wenn Bereiche der Lunge aufgrund von Entzündungen oder Verletzungen schlecht belüftet sind, sind die Blutgefäße in diesem Bereich schrumpfen. Durch diese hypoxische Vasokonstriktion wird das Blut hauptsächlich in Bereiche umgeleitet, die noch intakt sind, und eine ausreichende Sauerstoff- „Füllung“ des Blutes wird sichergestellt.

Gestörte Blutumleitung

Dieser Bypass scheint jedoch bei einigen Covid 19-Patienten nicht mehr richtig zu funktionieren. Untersuchungen der Betroffenen legen nahe, dass sich die Blutgefäße in geschädigten Bereichen der Lunge nicht mehr verengen, sodass keine Umleitung des Blutflusses erfolgt. „Wenn Sie dies nicht tun, kann dies zu einer erheblichen Verzögerung zwischen Atmung und Sauerstoffaustausch in der Lunge führen“, erklären Suki und ihr Team.

Um zu testen, ob eine solche Funktionsstörung den Sauerstoffmangel des Patienten erklären kann, verwendeten die Forscher ein biophysikalisches Lungenmodell. Dabei reduzierten sie die Luftzufuhr in 17 Prozent des Lungengewebes, vergleichbar mit dem Lungenschaden durch Covid-19 im Frühstadium. Anschließend rekonstruierten sie verschiedene Szenarien des Blutflusses und des Sauerstoffaustauschs.

Das Ergebnis: Wenn die Venen in geschädigten Bereichen der Lunge offen bleiben oder sich sogar erweitern, anstatt sich zusammenzuziehen, kann dies die Sauerstoffaufnahme durch das Blut drastisch reduzieren, wie die Forscher berichten. Dieser Effekt allein reicht jedoch nicht aus, um die ungewöhnlich niedrige Sauerstoffsättigung bei einigen Covid-19-Patienten zu erklären.

Sauerstoffaufnahme gehemmt

Aber es gibt noch einen anderen Faktor, der eine Hypoxämie auslösen kann: Wie Suki und ihr Team festgestellt haben, ist der Gasaustausch auch in gesunden Bereichen der Lunge von Covid-19 beeinträchtigt. Ursache sind zum einen Blutgerinnsel und Embolien in den kleinen Lungenvenen. „Wenn solche thrombotischen Embolien in den frühen Stadien von Covid-19 auftreten, können sie die schlechte Durchblutung der Lunge erhöhen und die Hypoxämie erhöhen“, sagten die Forscher.

Darüber hinaus besteht ein Ungleichgewicht zwischen der wirklich ausreichenden Sauerstoffversorgung der noch intakten Alveolen und der Fähigkeit des Blutes, dieses Atemgas aufzunehmen. Ärzte sprechen von einem Missverhältnis zwischen Beatmung und Perfusion. Die Ursachen 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 ihrem 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 zunächst 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 Therapie für Covid 19-Patienten zu finden (Nature Communications, 2020; doi: 10.1038 / s41467-020-18672-6)

Die: Boston University

3. Dezember 2020

– Nadja Podbregar