Entwicklung der Lungengröße bei der heranwachsenden WKY-Ratte

Einleitung: Nach der Geburt kommt es bei der Ratte innerhalb von 3 Wochen zu einem dramatischen Gewebsaufbau des Lungenparenchyms. Die Quantifizierung dieser morphologischen Veränderungen und die daraus folgende Zunahme der Lungengröße sowie weiterer funktioneller Veränderungen sind Gegenstand dieser Studie. Untersucht wurde die männliche Wistar-Kyoto-Ratte der Altersstufen 7, 14, 21, 35 und 90 Tage. Methodik: Die intubierte Ratte wurde an eine computergesteuerte Beatmungspumpe angeschlossen, so dass kontrollierte Atemmanöver zur Lungenfunktionsanalyse durchgeführt werden können. Gaskonzentrationen wurden mithilfe und eines Massenspektrometers gemessen. Ergebnisse: Die totale Lungenkapazität (TLC) steigt von 1,35ml±0,11 (SD) ml bei einem 22g schweren, 7 Tage alten Rattenbaby auf 16,75±0,95ml bei einer 90 Tage alten Ratte (422g) an. Die spezifische Lungengröße fällt jedoch mit zunehmendem Alter von 61µl/g auf 39µl/g ab. Parallel zur absoluten Lungengröße steigt die alveoläre Oberfläche um das 10-fache von 625cm² auf 6536cm² und die Diffusionskapazität (D_CO) um das 25-fache von 8,1µml/min/hPa auf 214,1µmol/min/hPa an. Dementsprechend verdreifacht sich die spezifische Diffusionskapazität (D_CO/cm2) mit dem Alter. Dies ist auf den strukturellen Umbauprozess im Alveolarraum zurückzuführen, der sich in der deutlichen Abnahme des mean linear intercept von 100±2µm auf 69±6,5µm bei der 7 bzw. 90 Tage alten Ratten widerspiegelt. Schlussfolgerung: Diese Ergebnisse zeigen den komplexen Zusammenhang zwischen Lungenstruktur und Funktion in der sich entwickelnden Lunge, in der die primären Limitierungen des Gasaustausches durch eine entsprechend große Lunge teilweise kompensiert werden.