Darum gehts
- Tiefe Seufzer machen die Lunge elastischer und erleichtern das Atmen
- Die Surfactant-Schicht entfaltet ihre Wirkung bei starkem Dehnen der Lunge
- Die Studie könnte Therapien für Lungenversagen mit künstlichen Strukturen verbessern
Tiefe Seufzer machen die Lunge elastischer und erleichtern damit das Atmen. Das haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der ETH Zürich in einer neuen Studie nachgewiesen, wie die Hochschule am Donnerstag mitteilte.
Eine spezielle Flüssigkeit, die die Innenseite der Lunge überzieht, sorgt dafür, dass sich das Organ beim Atmen leichter dehnt und zusammenzieht. Wie die Forschenden im Fachjournal «Science Advances» berichten, entfaltet diese sogenannte Surfactant-Schicht ihre grösste Wirkung, wenn die Lunge ab und zu stark gedehnt wird – wie etwa bei einem tiefen Seufzer.
Im Labor simulierten Materialwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler die Bewegungen der Lungenflüssigkeit beim Atmen. Dabei zeigte sich: Nach tiefen Atemzügen sinkt die Oberflächenspannung deutlich.
Ausgeprägtes Dehnen und Stauchen der Lungenflüssigkeit
Die physikalische Erklärung dahinter liegt der ETH Zürich zufolge in der besonderen Schichtung der Lungenflüssigkeit. Sie besteht aus mehreren Lagen: oben eine etwas steifere, darunter weichere. Durch das ausgeprägte Dehnen und Stauchen der Lungenflüssigkeit ordnen sich deren Komponenten in idealer Weise an. Wenn sich die Flüssigkeit bei flacher Atmung gar nicht oder nur wenig bewegt, kehrt diese Schichtung mit der Zeit in einen ungünstigeren Gleichgewichtszustand zurück.
Die Ergebnisse könnten den Forscherinnen und Forschern langfristig helfen, Therapien für Patientinnen und Patienten mit Lungenversagen zu verbessern. Denkbar sei etwa, mehrschichtige Strukturen künstlich nachzubilden, schreiben die Forschenden.