ММА им И.М.Сеченова
кафедра общей гигиены
ГИПЕРБАРИЧЕСКАЯ ОКСИГЕНАЦИЯ
Реферат cтудентки 3 курса 25 группы I лечебного факультета
Преподаватель
Москва1997 г.
Сущность и механизм действия.В основе гипербарической оксигенации лежит повышение артериально-го давления кислорода (рО_42_0) в жидких средах организма (плазме, лимфе,межтканевой жидкости и др.). Это приводит к соответствующему увеличе-нию их кислородной емкости и сопровождается увеличением диффузии кис-лорода в гипоксические участки тканей. Регулируя давление кислорода вовдыхаемой газовой смеси, а следовательно, и в альвеолах, можно дозиро-ванно увеличить его концентрацию во внутренних средах организма.
Дыхание кислородом приводит к удалению азота из альвеол, и альве-олярное рО_42_0 при этом зависит только от величины рО_42_0 во вдыхаемой сме-си, а также от уровня рСО_42_0 и рН_42_0О в альвеолах (это более или менеестабильные величины, они практически не изменяются при перемене окру-жающего давления). Увеличение давления вдыхаемого кислорода до 2, 3, 4ата и более обуславливает подъем альвеолярного рО_42_0 до 1433, 2193, 2953мм.рт.ст. и более (при дыхании чистым кислородом альвеолярное рО_42_0 -673 мм.рт.ст., при дыхании воздухом под атмосферным давлением - 100мм.рт.ст.).Повышение рО_42_0 в легких ведет в свою очередь к нарастанию напряже-ния кислорода в артериальной крови: до 1100-1400 мм.рт.ст. при 3 ата(исходное артериальное рО_42_0 90-95 мм.рт.ст.).В норме кислородная емкость крови составляет 20,3 об.%, из кото-рых 20 об.% кислорода связано с гемоглобином, 0,3 об% растворены вплазме. В естественных условиях кислород, растворенный в плазме, в ко-личественном отношении не имеет большого энергетического значения, ижизнедеятельность организма обеспечивается кислородом, переносимым ге-моглобином. Нарастание альвеолярного рО_42_0 вызывает повышение артериаль-ного рО_42_0 и приводит к резкому увеличению количества растворенного вплазме кислорода. Подъем его происходит пропорционально повышению дав-ления в барокамере и практически не ограничен.
Количество кислорода, растворенного в плазме крови, прямо пропор-ционально рО_42_0 в альвеолах. Повышение давления вдыхаемого кислорода на1 ата влечет за собой дополнительное растворение в 100 мл. крови около2,3 мл. кислорода. Вследствие этого дыхание кислородом под давлением 3ата приводит к дополнительному растворению в крови приблизительно 6об.% кислорода, что соответствует нормальному потреблению кислородаорганизмом в покое - его артериовенозной разнице по кислороду. Оксиге-моглобин при этом практически не диссоциирует, т.к. даже без участиягемоглобина кислородная емкость крови здесь является вполне достаточ- 3 -ной для поддержания жизни (феномен "жизнь без крови"). Поэтому придавлении кислорода 3 ата большинство тканей (исключение представляеттолько миокард) будут целиком удовлетворять свою потребность в кисло-роде только за счет его физически растворенной фракции. На этом и ос-нована терапевтическая ценность гипербарической оксигенации.
Способность значительно увеличивать кислородную емкость кровипозволяет использовать гипербарическую оксигенацию при патологическихсостояниях, когда гемоглобин полностью или частично исключается изпроцесса дыхания, т.е. при анемической (массивная кровопотеря) и ток-сической (отравления с образованием карбокси-, мет- и сульфгемоглоби-на) формах острой гемической гипоксии, а также для компенсации метабо-лических потребностей организма в кислороде при снижении объема цирку-лирующей крови и скорости кровотока.Повышение напряжения кислорода в артериальной крови не приводит кстрого линейному подъему рО_42_0 в тканях и клетках. Степень его нараста-ния в различных органах зависит от васкуляризации, условий местногокровотока, кислородной емкости тканей, интенсивности метаболизма ит.п.
Увеличивая кислородную емкость жизненных сред организма, гиперба-рическая оксигенация вместе с тем создает и определенные условия длядепонирования кислорода в тканях. Под прикрытием гипербарической окси-генации поэтому возможно более длительное выключение кровоснабженияголовного и спинного мозга, что служит основанием для применения этогометода в кардио- и нейрохирургии.
При оценке реакции организма на повышенное давление кислородаследует различать изменения, возникающие под влиянием дотоксическихдоз кислорода (компенсаторно-приспособительные реакции), и сдвиги,свидетельствующие о его токсическом действии, возникающем при передо-зировке кислорода.
При воздействии терапевтических режимов гипербарической оксигена-ции наблюдается закономерное изменение ряда жизненно важных функцийорганизма, направленное на ограничение чрезмерного повышения рО_42_0 втканях: дыхание урежается и углубляется, отмечается брадикардия, сер-дечный выброс и органный кровоток уменьшаются, периферическое сосудис-тое сопротивление увеличивается и т.д. В основе большинства этих явле-ний лежит возникающее при адаптации к гипероксии раздражение парасим-патических центров.Физиологическая реакция организма на повышение рО_42_0 обычно протекает в определенной последовательности (схема). Увеличение артериаль-ного рО_42_0 ведет к устранению нормальной гипоксической активности пери-ферических хеморецепторов, снижению возбудимости дыхательного центра иугнетению легочной вентиляции. Последнее сопровождается увеличениемартериального рСО_42_0, вызывающего расширение кровеносных сосудов голов-ного мозга. Одновременно нарастание напряжения кислорода в крови обус-лавливает нарушение диссоциации оксигемоглобина (уровень восстановлен-ного гемоглобина в венозной крови снижается), повышает кислотностькрови, затрудняет транспорт углекислого газа и водородных ионов в тка-нях головного мозга, включая дыхательный центр. Гиперкапния ведет, всвою очередь, к увеличению минутного объема дыхания и гипервентиляции.В результате рСО_42_0 в артериальной крови падает, сосуды мозга суживаютсяи напряжение кислорода в тканях мозга уменьшается.Разновидностью гипербарической оксигенации является терапия сжа-тым воздухом. При ряде форм дыхательной недостаточности сжатый воздухможет быть более эффективным, чем чистый кислород. Гиперкапния приэтом обычно не нарастает, а присутствие азота в альвеолах в какой-тостепени предупреждает (или приостанавливает) кислородное повреждениелегких, в частности развитие ателектазов.
ПрименениеОсновные показания к применению гипербарической оксигенации можнопредставить следующим образом:
1. Острая и хроническая кислородная недостаточность.
2. Отек мозга.
3. Вспомогательная роль при других видах лечения:- потенциирование антибластического действия алкилирующих пре-паратов;- в комплексе с лучевой терапией для усиления радиочувстви-тельности злокачественных опухолей;- при экстракорпоральном кровообращении для повышения эффек-тивности и безопасности метода и др.
4. Комплекс интенсивной терапии:- острая сердечная недостаточность;- ишемические заболевания сердца, почек, печени, мозга, мягкихтканей;- некоторые формы шока и др.
5. Респираторная недостаточность в условиях стойкой артериальнойгипоксемии.
6. При наличии в артериальной крови значительной примеси венознойкрови (вено-артериальный шунт при врожденных пороках сердца)._2Методика и техника применения. Терапевтический режим гипербарической оксигенации в большинствеслучаев состоит из давления 2-3 ата при экспозиции 1-2 часа. Соблюде-ние указанных норм дает не только максимальный лечебный эффект, но ипрактически исключает развитие выраженных форм кислородной интоксика-ции.Гипербарическая оксигенация осуществляется в барокамере, т.е. всосуде, герметично изолирующем заключенную в нем газовую среду от ок-ружающей атмосферы и снабженной системой жизнеобеспечения, а такжеустройством по предотвращению и ликвидации аварий.
Конструкция лечебной барокамеры в определенной степени обуславли-вается ее целевым назначением. Существует два основных типа камер длягипербарической оксигенации - одноместные и многоместные лечебные ба-рокамеры, в последних кроме одного или нескольких больных, находится
обслуживающий персонал. От таких камер в последнее время почти пол-ностью отказались, т.к. медицинский персонал находится в них в течениевсего рабочего дня , таким образом "накапливая" токсическое влияниекислорода, в то время, когда больные находятся в барокамере 1-2 часа.
Кроме того, существуют барокамеры для консервации органов и тканей, атакже барокамеры различных конструкций для экспериментальных целей.Одно- и многоместные камеры принципиально различаются: по составугазовой среды (в одноместных обычно - кислород, в многоместных - воз-дух или другие дыхательные смеси), конструктивным особенностям, осна-щению, эксплуатации и т.д.
Рабочее давление в одноместных барокамерах до 3-4 ата. Пациентнепосредственно дышит газовой средой (кислород), создающей давление.Поэтому нет необходимости обязательно применять дыхательную аппарату-ру, а лечебный эффект в ряде случаев, например у больных, имеющих раныи язвы, вследствие прямого действия кислорода на раневую поверхностьуменьшается.
По назначению одноместные камеры разделяют на камеры для взрос-лых, новорожденных и детей до 1 года, а также для лучевой терапии он-кологических больных.Различают передвижные (устанавливаемые в машинах скорой помощи),переносные (используемые в полевых условиях) и стационарные одномест-ные барокамеры. Последние размещают в типовых больничных зданиях, ихустановка и эксплуатация просты, число обслуживающего персонала неве-лико.
Многоместные барокамеры по объему не менее 3000 л. с рабочим дав-лением до 10 кгс/см_52_0. Они состоят из двух или более отсеков, один изкоторых играет роль шлюза и может быть использован для входа и выходаиз камеры во время сеанса гипербарической оксигенации и при проведенииспасательных работ. Газовой средой многоместной барокамеры, как прави-ло, является воздух (кислород для дыхания больных подводится автономночерез маску или эндотрахеальную трубку).Оснащение многоместных лечебных барокамер зависит от их назначе-ния. В терапевтических камерах, где проводится интенсивная терапия иреанимация, устанавливается аппаратура для искусственной вентиляциилегких, гипотермии и др.Барокамера-операционная состоит из двух отсеков - предоперацион-ной и операционной. Первая служит шлюзом для входа в операционную приповышенном давлении, для размещения необходимого хирургического инструментария и контрольно-измерительной аппаратуры. В отличие от баро-камер другого назначения, в барокамере-операционной большие требованияпредъявляются к стерильности воздуха, кратности вентиляции. Внутри ба-рокамеры находится операционный стол (с гидравлическим подъемным уст-ройством, заполненным раствором глицерина), наркозный аппарат и аппа-рат искусственной вентиляции легких, аппарат искусственного кровообра-щения и т.д. Операционный светильник должен быть во взрывобезопасном исполнении.