Гипербарическая оксигенация

Гипербарическая оксигенация

Гипербарическая оксигенация (ГБО) — ле­чебное применение кислорода под давлением, превышающим 1 абсолютную атмосферу (ата). Сеансы ГБО проводят в специально оборудованных барокамерах.

В результате дыхания кислородом под повышенным давлением его напряжение в жидких средах организма (плазма крови, межтканевая жидкость и т. д.) значительно увеличивается, что приводит к усилению   диффузии  кислорода  к  клеткам.   Регулируя давление кислорода во вдыхаемой газовой смеси, можно дозировано  увеличивать Р02  в альвеолах, артериальной крови, межтканевой жидкости, цитоплазме. Это и определяет  эффективность ГБО при различных формах    гипоксии.

В норме кислородная емкость крови в среднем составляет 20,3 об %, из которых  20 об % обусловлены кислородом, связанным с гемоглобином,  и лишь 0,3  об % — кислородом, растворенным в плазме. В естествен­ных условиях жизнедеятельность организма обеспечивается кислородом, переносимым гемоглобином.

Насыщение гемоглобина кислородом при дыхании воздухом достигает 96 — 97%. Полное насыщение гемоглобина происходит при повышении концентрации кислорода во вды­хаемой смеси до 35 об%. Дальнейшее увеличение Р02 не будет оказывать никакого влияния на кислородную емкость гемоглоби­на, но повлечет за собой линейное нарастание уровня растворенного в плазме крови кислорода. Его повышение пропорционально увеличению давления кислорода в барока­мере: на каждую дополнительную атмосферу давления в крови растворяется около 2,3 об % кислорода. Вследствие этого дыха­ние кислородом под давлением 3 ата приво­дит к растворению в плазме крови прибли­зительно 6 об% кислорода. Это соответству­ет нормальному потреблению кислорода ор­ганизмом в покое — его артериовенозной раз­нице по кислороду. Оксигемоглобин при этом практически не диссоциирует, так как даже без участия гемоглобина кислородная емкость крови вполне достаточна для поддер­жания жизни (феномен «жизнь без крови»). Следовательно, при давлении кислорода 3 ата большинство тканей (за исключением практи­чески только миокарда) будет целиком удовлетворять потребность в кислороде лишь за счет его физически растворенной фракции.

Способность ГБО значительно увеличивать кислородную емкость крови позволяет использовать ее при патологических состоя­ниях, когда гемоглобин полностью или частично исключается из процесса дыхания, т. е. при анемической (массивная кровопотеря) и токсической (отравления с образо­ванием карбокси-, мет – и сульфагемоглобина) формах острой гемической гипоксии, а также для компенсации метаболических потреб­ностей организма в кислороде при снижении ОЦК и скорости кровотока. Однако повы­шение напряжения кислорода в артериаль­ной крови не приводит к строго линейному повышению Р02 в тканях и клетках. Его нарастание в различных органах зависит от их васкуляризации, условий местного крово­тока, кислородной емкости тканей, интенсив­ности метаболизма и т. д.

При оценке реакции организма на повы­шенное давление кислорода следует разли­чать изменения, возникающие от терапевти­ческих доз кислорода, и сдвиги, свидетельствующие о его токсическом действии (при передозировке кислорода).

При воздействии терапевтических режимов ГБО наблюдаются закономерные изменения ряда важных функций организма (в основ­ном они адаптивные и направлены на за­щиту организма от избыточного проникнове­ния в клетку кислорода): дыхание урежается и углубляется, отмечается брадикардия, сер­дечный выброс и органный кровоток уменьшаются, периферическое сосудистое сопро­тивление в результате вазоконстрикции уве­личивается и т. д.

Кислородная интоксикация

Токсическое действие кислорода на клетку, по-видимому, связано с ингибированием определенных дыхательных ферментов. Наи­более чувствительны к кислороду ферментативные системы, содержащие SH-группы. Чрезмерное повышение Р02 в клетке при­водит к изменению метаболизма в цикле трикарбоновых кислот, нарушению синтеза высокоэнергетических фосфатных соедине­ний, образованию свободных радикалов и накоплению перекисей липидов, вызывающих повреждение клеточных структур.

Принято выделять две основные формы кислородной интоксикации — острую и хроническую (подострую). Острое отравление возникает при кратковременной экспозиции кислорода под относительно высоким давле­нием (3 ата и выше). Поражению наиболее подвержена ЦНС, и эту форму называют нейротоксической, или судорожной.

Предсудорожная стадия острого кислород­ного отравления проявляется вегетативными нарушениями (тахикардия, тошнота, голово­кружение, нарушение зрения, парестезии, затрудненное и учащенное дыхание и т. д.) и подергиваниями отдельных мышечных групп (особенно в области век, губ, лба). Затем возникают генерализованные тони­ческие и клонические судороги по типу класси­ческой эпилепсии. Наиболее ранними объек­тивными признаками развивающейся острой кислородной интоксикации считают измене­ния ЭЭГ (появление стойких и множествен­ных очагов судорожной активности), ЭКГ (изменение вольтажа зубцов и сердечной проводимости), а также учащение пульса и дыхания.

Хроническая кислородная интоксикация возможна при длительном (многочасовом), иногда повторном воздействии кислорода, под небольшим давлением (около 1 ата), Ведущими являются изменения в легких — ле­гочная форма интоксикации.

Первые признаки хронической кислород­ной интоксикации, как правило, связаны с раздражающим действием кислорода на верхние дыхательные пути: гиперемия, набухание слизистой оболочки, жжение, сухость во рту и другие неприятные ощущения. В дальнейшем к ним присоединяются трахеобронхит (боль за грудиной, сухой кашель, учащенное дыхание, повышение температу­ры) и пневмония. Рентгенологически отмечаются усиление легочного рисунка, ателекта­зы (их считают патогномоничным призна­ком этой формы интоксикации).

При своевременном прекращении действия кислорода каких-либо последствий ни та, ни другая форма интоксикации не оставляет. Для профилактики кислородного отравления в первую очередь следует разумно ограни­чить время пребывания человека в среде кислорода  под  повышенным  давлением   и величину Р02. Оптимальным терапевтическим режимом ГБО в большинстве случаев считают давление кислорода до 1,5 — 2 ата при экспозиций 1 — 11/2 ч. Это не только дает максимальный лечебный эффект, но и практи­чески исключает развитие кислородной ин­токсикации.

Применение ГБО

Диапазон поражений, при которых исполь­зуется ГБО, чрезвычайно велик. Основной сферой ее применения являются ост­рые формы гипоксии, когда другие методы оксигенотерапии оказываются недействен­ными. ГБО, иногда в сочетании с гипо­термией и фармакологическими препара­тами, используют не только для борьбы с уже развившейся гипоксией, но и для ее профи­лактики. Увеличивая кислородную емкость жидких сред организма, ГБО создает и опре­деленные условия для депонирования кислорода в тканях. Под прикрытием ГБО воз­можно более длительное выключение крово­снабжения головного и спинного мозга, что служит основанием для применения этого метода в кардио – и нейрохирургии. Кроме того, кислород под повышенным давлением в ряде случаев (анаэробные и некоторые аэробные бактерии) обладает антимикроб­ным действием, что широко используют для борьбы с газовой гангреной, перитонитом и др.

Лечебное действие ГБО может быть обу­словлено не только ликвидацией тканевой гипоксии, но и непосредственным влиянием повышенного напряжения кислорода на функ­циональные структуры организма. В част­ности, суживающее воздействие кислорода на церебральные сосуды используется для борь­бы с отеком мозга. Одним из элементов его патогенеза являются вазодилатация и нару­шение проницаемости сосудистой стенки.

При некоторых видах патологии ГБО игра­ет не основную, а вспомогательную роль, но нередко определяет успех лечения. При­мером может служить потенцирование гипероксией антибластического действия алкилирующих препаратов, а также использова­ние ГБО в комплексе с лучевой терапией для усиления радиочувствительности злока­чественных опухолей и при экстракорпо­ральном кровообращении, где кислород од­новременно повышает и эффективность, и безопасность метода.

Разновидностью ГБО является терапия сжатым воздухом. Она с успехом применя­ется для борьбы с газовой эмболией (по­вышение давления в камере приводит к уменьшению объема газового пузырька в соответствии с законом Бойля — Мариотта и восстановлению проходимости сосуда). При некоторых формах легочной недостаточности сжатый воздух может быть более эффектив­ным, чем чистый кислород. Гиперкапния при этом может не нарастать или нарастать менее значительно (плотность воздуха мень­ше), а присутствие азота в альвеолах в какой-то степени предупреждает (или  приостанавливает) кислородное повреждение лег­ких, в частности, развитие ателектазов.

Особое место ГБО занимает в комплексе интенсивной терапии. Кислород под повышенным давлением широко используют для нормализации остро нарушенных функций жизненно важных органов. Острая сердечная недостаточность, некоторые виды шока, а также острое ишемическое повреждение серд­ца, мозга, почек, печени и мягких тканей конечностей служат прямым показанием к ГБО.

Высокая эффективность ГБО отмечается при лечении не только острой гемической и циркуляторной гипоксии, но и ее гистотоксической формы, в основе которой лежит повреждение дыхательных ферментов клетки цианидами, производными индола, этилено­выми углеводородами (четыреххлористый углерод, дихлорэтан, этиленгликоль и т. д.), алкоголем, наркотическими веществами (эфир, хлороформ и т. д.).

Показания к ГБО

Показанием к ГБО при респи­раторной недостаточности служит стойкая артериальная гипоксемия, вызван­ная серьезным нарушением вентиляционно-перфузионных отношений и значительным венозно-артериальным шунтированием. ГБО способствует гиповентиляции легких (венти­ляция ухудшается параллельно повышению давления кислорода и в основном зависит от возрастания сопротивления на вдохе). У больных с гиперкапнической формой дыхательной недостаточности (к ним, в част­ности, относится вентиляционная недоста­точность, обусловленная нарушением цент­ральной регуляции дыхания и ее перифери­ческой биомеханики, а также бронхитом, эмфиземой легких, бронхиальной астмой и т. д.) ГБО следует сочетать либо с фармакологическими стимуляторами дыха­ния, либо с управляемым (вспомогатель­ным) дыханием. Особое место в решении этих вопросов может занять применение различных гелио-кислородных и азотно-кислородных смесей.

Таким образом, основными показа­ниями к ГБО в реанимационной практике являются острые нарушения проходимости периферических, коронарных и мозговых сосудов, кровопотеря, отравления (окись углерода, барбитураты, цианиды, метгемоглобинобразующие яды и т. д.), различ­ные виды шока (геморрагический, кардиогенный, ожоговый), газовая эмболия, хирурги­ческие инфекции (анаэробная гангрена, пери­тонит, обширные флегмоны мягких тканей и т. п.), асфиксия новорожденных. Газовая гангрена, газовая эмболия и тяжелые формы отравления окисью углерода и метгемогло-бинобразующими ядами служат абсолютны­ми показаниями к ГБО. Широко исполь­зуют ГБО в пред – и послеоперационном периоде, а также при лечении длительно не заживающих ран мягких тканей, гастродуоденальных язв и т. д.  В сердечно-сосудистой хирургии ГБО, нередко в комплексе с гипо­термией и искусственным кровообращением, применяется при хирургической коррекции врожденных пороков сердца, особенно у но­ворожденных и грудных детей, и при вмешательствах на магистральных сосудах. ГБО в настоящее время — единственное средство, существенно повышающее Р02 арте­риальной крови у больных с врожденными пороками сердца.

Однако, ликвидируя гипоксию, ГБО не всегда может воздействовать на причину заболевания. Иногда эффективна комбинация повышенного давления кислорода и некото­рых фармакологических средств. Например, кислород потенцирует действие антибиоти­ков, веществ, расширяющих просвет бронхов, и т, п.

Противопоказания к ГБО

Абсолютных противопоказаний к ГБО нет. Все решают ее необходимость и условия сеанса. Относительными противо­показаниями могут быть: наруше­ние проходимости евстахиевых труб и кана­лов, соединяющих придаточные полости носа с внешней средой (полипы, воспалительные процессы, различные аномалии развития и т. д.); замкнутые или недостаточно дрени­руемые газосодержащие полости в легком (каверны, абсцессы, кисты), печени и других тканях и органах; все заболевания с пароксизмами кашля; эпилепсия или какие-либо иные судорожные припадки в анамнезе; тяжелые формы артериальной гипертензии; некоторые заболевания с обтурацией бронхов и выра­женной вентиляционной недостаточностью; повышенная чувствительность к кислороду; клаустрофобия.

Правильное применение ГБО

При использовании повышенного давления кислорода расстояние его эффективной диффузии в тканях увеличивается, но это увеличение небезгранично. При обширной ишемии тканей в результате, например, окклюзии магистральных артерий без адекватного коллатерального кровоснабжения рассчитывать на успех ГБО не приходится. Сомнителен эффект ГБО и при генерализо­ванных нарушениях микроциркуляции, в частности, при терминальных состояниях. Изменения реологических свойств крови ве­дут при этом к внутрисосудистой агрегации эритроцитов, и ГБО здесь следует сочетать с введением в/в низкомолекулярных декстра-нов, что может способствовать восстановлению кровообращения в мелких сосудах.

Существует два основных типа ба­рокамер для ГБО — одноместные (для одного больного) и многоместные (для одно­го или нескольких больных и обслужи­вающего персонала).

Рабочее давление в одноместных барока­мерах достигает 3—4 ата, их объем в сред­нем составляет 1000 л. Больной непосред­ственно дышит газовой средой (кислород), создающей давление. Здесь не нужно приме­нять дыхательную аппаратуру, а лечебный эффект в ряде случаев, например, у больных, имеющих раны и язвы, вследствие прямого действия кислорода на раневую поверхность повышается. Одноместные барокамеры размещают в типовых больничных зданиях, их установка и эксплуатация просты, число обслуживающего персонала невелико. Каме­ра, заполненная кислородом, пожароопасна, поэтому в одноместной кислородной баро­камере полностью исключается использова­ние электрооборудования.

По назначению одноместные барокамеры разделяются на камеры для взрослых, новорожденных и детей до года, а также для лучевой терапии онкологических больных. Различают передвижные (в машинах скорой помощи), переносные (для полевых условий) и стационарные одноместные барокамеры.

Многоместные барокамеры имеют объем не менее 3000 л с рабочим давлением до 10—11 ата. Они состоят из двух или более отсеков. Один из них играет роль шлюза и может использоваться для входа и выхода из камеры во время сеанса ГБО. Газовой средой, как правило, является воздух; кисло­род для дыхания подводится больным автономно через маску или эндотрахеальную трубку. Оснащение многоместных барокамер зависит от их назначения. В терапевтических барокамерах, где проводят интенсивную те­рапию и реанимацию, устанавливается аппа­ратура для ИВЛ, гипотермии и т. д. Барооперационная обеспечивается соответствующей хирургической и анестезиологической аппара­турой, оборудованием для искусственного кровообращения и пр.

Успешность применения ГБО во многом зависит не только от правильно установлен­ных показаний и использования оптималь­ных лечебных режимов, но и от обеспечения безопасности больного и персонала, находя­щихся под повышенным давлением газовой среды.