Текст книги "Будем правильно дышать!"

Что же надо сделать для восстановления нормального газообмена в организме, а значит и здоровья? Ответ даётся [23] в виде лаконичных как формулы соотношений:

Восстановить нормальное здоровье = нормальное дыхание = нормальное содержание CО₂ в крови = нормальный тонус (просвет) микрососудов.

Восстановление способности организма поддерживать оптимальную концентрацию CО₂ в крови – необходимое условие и единственный способ избавления как от многих болезней, так и от разрушающих организм медикаментов.

1.3. Физиологические эффекты при дыхании кислородом

В предыдущих разделах книги неоднократно отмечалась животворящая роль кислорода практически для всех организмов планеты, однако это не всегда верно. Практика использования кислорода в биологии и медицине показала, что этот газ может быть весьма токсичным и при некоторых условиях вызывает смерть реципиента. Оказалось, что кислород, как и озон, может иметь негативные последствия при его вдыхании в избыточных концентрациях, но если для озона допустимым является нахождение нескольких частиц на миллиард частиц воздуха, то для кислорода его безопасные концентрации в воздушной среде могут составлять десятки процентов в зависимости от парциального давления в газовой смеси.

Кислород (О₂) – наиболее важный компонент человеческой жизни. Недостаток кислорода ведёт к анаэробному метаболизму, лактат-ацидозу и в конечном счёте к необратимому повреждению мозга. Избыток кислорода, с другой стороны, приводит к токсическому повреждению эндотелия лёгких, а у новорождённых – к ретролентальному фиброзу и слепоте [29]

Интенсивность насыщения кислородом плазмы крови описывается законами Дальтона и Генри. Закон Дальтона гласит, что общее давление смеси газов равно сумме давлений каждого газа, входящего в её состав. Давление каждого газа в смеси пропорционально процентному содержанию этого газа в смеси, и называется парциальным. С законом Дальтона непосредственно связан закон Генри, который формулируется так [30]: «Растворимость газа прямо пропорциональна его парциальному давлению над раствором…». Применительно к живому телу его можно перефразировать несколько иначе: «количество газа растворённого в жидкости (крови), прямо пропорционально его парциальному давлению». Следовательно, растворимость кислорода в крови пропорциональна его парциальному давлению в лёгких. При повышении абсолютного давления вдыхаемого воздуха или увеличении содержания в нём кислорода в лёгкие поступает избыток кислорода. При этом перенос (транспорт) кислорода будет осуществляться не только гемоглобином крови, но и за счёт растворения кислорода в плазме крови.

Механизм кислородного отравления таков. Появившийся в крови избыток кислорода вызывает увеличение количества окисленного гемоглобина и снижение восстановленного. Именно восстановленный гемоглобин осуществляет транспорт углекислого газа и удаление СО₂ из организма. Снижение содержания восстановленного гемоглобина в крови приводит к задержке углекислого газа в тканях – гиперкапнии. Проявляется гиперкапния в виде одышки, покраснения лица, головной боли, судорог и, наконец, – потери сознания.

Кислородное отравление (гипероксия) определяется [31] как отравление, возникающее вследствие дыхания кислородосодержащими газовыми смесями или чистым кислородом при повышенном давлении. Отравление кислородом может произойти при использовании кислородных аппаратов, регенеративных аппаратов, при использовании для дыхания искусственных газовых смесей, во время проведения кислородной рекомпрессии, а также вследствие превышения лечебных доз в процессе оксигенобаротерапии. При отравлении кислородом развиваются нарушения функций центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения.

При избытке кислорода изменяется и его метаболизм (обмен веществ) в тканях [109]. Основной путь утилизации О₂ в клетках различных тканей – четырехэлектронное восстановление его с образованием воды при участии клеточного фермента – цитохромоксидазы. В то же время небольшая часть молекул кислорода (1–2 %) претерпевает одно-, двух– и трёхэлектронное восстановление, когда образуются промежуточные продукты и свободнорадикальные формы кислорода.

Свободнорадикальные метаболиты обладают высокой активностью, действуя в качестве окислителей, повреждающих биологические мембраны. Липиды – основной компонент биологических мембран – представляют собой чрезвычайно легко окисляющиеся соединения. Свободнорадикальное окисление липидов часто становится разветвлённой цепной реакцией, склонной к самостоятельному поддержанию даже после нормализации содержания кислорода в организме. Многие продукты этой реакции сами являются высокотоксичными соединениями и способны повреждать биологические мембраны.

При избытке кислорода в тканях, его восстановление до воды возрастает с 1–2 % в норме, до высоких значений, пропорциональных степени этого избытка.

Из вышесказанного следует, что избыток кислорода в организме приводит к значительным нарушениям в транспорте газов и повреждению мембран клеток различных органов и тканей. Причём не существует скрытого периода при отравлении кислородом, так как биохимические нарушения начинаются сразу же с увеличением его парциального давления в дыхательной смеси. Отмечается, что кислородную интоксикацию [32,31] усиливает тяжёлая физическая работа, переохлаждение, перегревание, содержание вредных газообразных примесей в дыхательной смеси, накопление углекислого газа в организме, повышенная индивидуальная чувствительность. Отравление кислородом может быть более выражено в присутствии нейтрального газа.

Отравление кислородом разделяют по преобладанию проявлений на три формы: лёгочную, судорожную и сосудистую [32]. Дадим краткое их описание, выполненное для подводных ныряльщиков и плавцов, но пригодное и для «сухопутных» реципиентов.

Лёгочная форма

Возникает при относительно длительном дыхании смесью, с парциальным давлением кислорода 1,3÷1,6 бар и более. Она характеризуется преимущественным поражением дыхательных путей и лёгких. Сначала проявляется раздражающее действие кислорода на верхние дыхательные пути – сухость в горле, отёк слизистой оболочки носа с появлением чувства «заложенности». Затем появляется усиливающийся кашель,

сопровождающийся чувством жжения за грудиной. Всё это происходит на фоне повышения температуры тела. При нарастании степени отравления могут развиться кровоизлияния в сердце, печень, лёгкие, кишечник, головной и спинной мозг. После прекращения вдыхания избыточно обогащённой кислородом смеси интенсивность симптомов снижается в течение суток, и окончательно они исчезают в течение 2÷4 суток.

Судорожная форма

Возникает при парциальном давлении кислорода в дыхательной смеси 2,5÷3 бар и характеризуется преимущественным поражением центральной нервной системы. На фоне нарастающей бледности и потливости возникает сонливость, нарушение зрения, безучастность или эйфорическое возбуждение. При нарастании степени отравления возникает оглушение, сильная рвота, тик мимических мышц и наконец потеря сознания и судороги. Во время повторных приступов судорог может наступить смерть от остановки дыхания. Если приступ разовьётся под водой – велик риск утопления. Если дыхание избыточным потоком кислорода прекращено, судороги прекращаются в течение нескольких минут и сознание возвращается. После восстановления сознания пострадавший может проспать несколько часов, как после приступа эпилепсии. Судорожный приступ не оставляет остаточных явлений.

Необходимо отметить, что потребление кислорода у человека находится в пределах от 0,33 до 3 л/мин. При этом, максимальное потребление 3 л/мин могут выдержать в течение 10 минут только хорошо тренированные пловцы, далее развивается отравление. При нахождении под водой в состоянии покоя (например – при декомпрессии) потребление О₂ составляет в среднем 0,66 л/мин. Если декомпрессия проходит в холодной воде, то его потребление составляет 1 л/мин. При тяжёлой физической работе кислород может потребляться в количестве 2 л/мин.

Сосудистая форма

Наблюдается при парциальном давлении кислорода выше 3 бар. При этой форме отравления происходит внезапное расширение кровеносных сосудов, резкое падение артериального давления и сердечной деятельности. Часто появляются многочисленные кровоизлияния в кожу и слизистые оболочки. Подобные кровоизлияния могут быть и во внутренних органах. Во время резкого падения артериального давления может наступить смерть от остановки сердечной деятельности.

Первая помощь при появлении признаков кислородного отравления заключается в скорейшем прекращении вдыхания обогащённой кислородом смеси и переключении на воздух. В течение суток пострадавший должен находиться в тёплом, затемнённом, хорошо вентилируемом помещении с соблюдением охранительного режима. При тяжёлых случаях отравления необходима специализированная медицинская помощь.

Первыми признаками кислородного отравления является онемение пальцев рук и ног, подергивание мышц лица (особенно губ) и век, чувство беспокойства. Затем довольно быстро наступают общие судороги и потеря сознания. Если пострадавший не будет поднят на поверхность, приступы судорог становятся всё чаще и длительнее, а промежутки между ними уменьшаются. При быстром повышении парциального давления кислорода приступы общих судорог с быстрой потерей сознания могут наступить внезапно без появления начальных признаков отравления.

Изложенные выше проявления передозировки кислорода отмечались у ныряльщиков, пользовавшихся дыхательными аппаратами со смесями газов или чистым кислородом. Что касается работников различных производств, связанных с контактами с О₂, то содержание кислорода при вдыхании в рабочей зоне при атмосферном давлении не должно быть меньше 19 % и более 23 % по объёму. Отмечается, что при вдыхании кислорода предельная концентрация 02 для человека при его содержании 70–80 % и давлении 0,9 МПа – более 3 минут вызывает смерть от паралича дыхательных путей [33].

Многочисленными исследованиями установлено, что вдыхание животными кислорода в каком-либо замкнутом пространстве – кислородной камере, барокамере – под давлением выше 1 атм. является токсичным и приводит через различные промежутки времени (в зависимости от дозы, и величины давления) к развитию эпилептиформных судорог и смерти при явлениях тяжёлого поражения центральной нервной системы [34]. Кислород при высоком его давлении (5 атм.) убивает не только наземных животных, но и живущих в воде и действует также на растения, которые переносят повышенное давление кислорода хуже, чем животные. Кислород при высоком давлении оказывает губительное действие и на одноклеточные организмы.

Как следует из описаний опасных последствий кислородных отравлений основную угрозу представляет сжатый кислород с избыточным давлением более 1 бар. При относительно низких избыточных давлениях воздействие кислорода на живые организмы приобретает лечебный оздоравливающий характер [35].

Лечением людей кислородом умеренно повышенного давления в медицинских барокамерах занимается гипербарическая медицина, а метод лечения называют гипербарической оксигенацией (ГБО). Принципы, на которых основывается данный метод, во многом обусловлены законами физики, описывающими растворение газов в жидкостях организма и их распространение в тканях.

Известно, что человек может прожить без воды и пищи от нескольких дней до нескольких недель, но достаточно перекрыть поступление кислорода на одну-две минуты и наступает смерть. Дефицит кислорода для тканей и органов является губительным.

Кислород в крови находится в химически связанном с гемоглобином состоянии (19,1 % объёма), а также в растворённом в плазме (0,3 % объёма). В нормальных условиях доставку кислорода к тканям осуществляет гемоглобин, находящийся в эритроцитах, а растворённая фракция лишь регулирует этот процесс.

При всех заболеваниях, когда доставка кислорода к органам и тканям нарушена, развивается гипоксия (кислородное голодание). Жизненно важные органы (сердце, мозг, почки, печень) крайне чувствительны к недостатку кислорода и не могут нормально функционировать при его дефиците.

Гипоксия может наступить по различным причинам – это и нарушение проходимости сосудов, снабжающих орган кровью (атеросклероз, воспаление, отёк и пр.), и понижение количества гемоглобина, и множество иных причин, связанных с патологией дыхания, сердечной деятельности и пр. Для лечения этих состояний разработаны различные способы кислородотерапии (оксигенотерапии). Однако при нормальном атмосферном давлении даже дыхание чистым кислородом часто не в состоянии устранить кислородную недостаточность на уровне клеток органов и тканей. Единственным способом решить эту проблему является увеличение количества кислорода, переносимого кровью. Последнее возможно только в барокамере при повышении давления кислорода, так как известно, что под давлением газы лучше растворяются в жидкостях. Под давлением в условиях барокамеры, кислород, растворяясь в плазме и межтканевой жидкости в необходимых количествах, попадает в органы и ткани, куда не доходит гемоглобин.

Таким образом, удаётся ликвидировать кислородное голодание в больном органе, восстановить его функцию и сопротивляемость к болезнетворным факторам. Кроме того, согласно современным представлениям кислород под повышенным давлением выступает в качестве общего адаптогена, повышающего сопротивляемость организма к различным стрессовым воздействиям. Помимо этого, ГБО оказывает целый ряд эффектов, благоприятно влияющих на состояние больного: противоотёчное действие; противовоспалительное действие; ускоряет течение раневого процесса, способствует разрастанию сосудистых капилляров и восстанавливает сниженный кровоток в органах и тканях. ГБО нормализует синтез коллагена, ускоряет образование костной мозоли, ликвидирует явления остеопороза и пр.

Нельзя не отметить ещё одно важное преимущество применения метода ГБО – этот метод позволяет свести к минимуму применение лекарственных средств.

Применяя метод ГБО (отдельно или в комплексе с другими методами), удалось добиться хороших результатов в лечении многих заболеваний, существенно сократить сроки выздоровления, помочь ослабленному организму справиться с последствиями болезни, а также улучшить качество жизни у больных с рядом тяжёлых хронических заболеваний.

Спектр заболеваний, при которых показано применение метода ГБО, достаточно широк. ГБО-терапия особенно эффективна при следующих заболеваниях:

• Сосудистая патология: облитерирующие заболевания сосудов конечностей, трофические язвы в результате нарушения кровообращения, газовые эмболии сосудов и пр.

• Сердечная патология: аритмический вариант ишемической болезни сердца (ИБС), стенокардия, аритмии, экстрасистолии, сердечная недостаточность, декомпенсация постинфарктных состояний, интоксикация сердечными гликозидами, лёгочно-сердечная недостаточность и пр.

• Патология желудочно-кишечного тракта: язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, постгеморрагический синдром после желудочного кровотечения, заболевания кишечника.

• Патология печени: острый гепатит, хронический гепатит, цирроз печени, печёночная недостаточность.

• Патология нервной системы: ишемический инсульт, черепно-мозговая травма, энцефалопатии, травма спинного мозга, парезы периферических нервов.

• Отравления: отравление окисью углерода, метгемоглобинобразующими веществами, цианидами, ботулизм.

• Глазная патология: нарушения кровообращения сетчатки глаза, диабетическая ретинопатия, дистрофия зрительного нерва при отравлении метиловым спиртом.

• Патология эндокринной системы: декомпенсированный инсулинозависимый диабет, осложнения диабета, диффузно-токсический зоб.

• Челюстно-лицевая патология: пародонтоз, некротический гингивит и стоматит, заживление после пластических операций.

• Гинекология: хронические воспалительные заболевания органов малого таза у женщин.

• Отмечено выраженное улучшение половой функции у мужчин пожилого возраста после окончания курса ГБО.

• Акушерская патология: внутриутробная гипоксия плода, угроза выкидыша, гипотрофия плода, иммуноконфликтная беременность, беременность при сопутствующей патологии, патология эндокринной системы у женщин, бесплодие различной этиологии.

• Патология новорожденных: асфиксия в родах, нарушение мозгового кровообращения, гемолитическая болезнь новорожденных, язвенно– некротический энтероколит.

• Раневая патология: профилактика раневой инфекции, вяло гранулирующие раны, ожоговые раневые поверхности, обморожения, послеоперационные раны в пластической хирургии и другие.

• Кессонные заболевания, воздушная и газовая эмболии, декомпрессионная болезнь, баротравма лёгких.

• Лучевые поражения: радиационные остеонекроз, миелит, энтерит; особую группу составляют больные, получающие химиотерапию и лучевую терапию при онкологических заболеваниях.

В последние годы, помимо вышеперечисленных ситуаций, ГБО применяли для лечения и многих других заболеваний. В наркологии имеется успешный опыт использования ГБО для купирования абстинентного синдрома.

Рекомендовано использование ГБО-терапии при подготовке к хирургическим операциям и после них: пациент быстро и безболезненно выходит из наркоза, существенно сокращаются сроки заживления и снижается риск возникновения осложнений. На этом основано широкое применение ГБО в косметологии и пластической хирургии.

В профилакториях и учреждениях санаторного типа получены результаты, указывающие на высокую эффективность ГБО, включенной в комплекс оздоровительных мероприятий. У здоровых людей применение метода ГБО основано на уникальном комплексном действии кислорода под повышенным давлением, существенно повышающим адаптационные возможности организма. ГБО нормализует многие системы организма, снижает риск возникновения болезни. Сеансы в барокамере снимают усталость, восстанавливают силы после напряжённой работы, повышают мышечный тонус, обладают антистрессовым общеукрепляющим и тонизирующим действием, снижают неблагоприятные воздействия загрязнённой атмосферы. Прошедшие курс ГБО пациенты отмечают увеличение работоспособности и стабилизацию психоэмоционального состояния.

В спортивной медицине получены впечатляющие результаты в плане повышения уровня тренированности спортсменов и ускорения восстановления после тренировочных нагрузок.

Для проведения сеанса ГБО применяют специальные барокамеры (медицинские бароаппараты), в которых в герметичных условиях создаётся повышенное давление кислорода. Современные отечественные и зарубежные бароаппараты обеспечивают комфортные условия во время лечебного сеанса. Пациент находится в барокамере в свободном положении (лёжа или сидя), вдыхая целебный кислород. Во время сеанса он может даже спать.

После осмотра больного перед проведением сеансов ГБО ему ставится диагноз, проводятся необходимые лабораторные исследования, после чего врач назначает курс лечения, а при необходимости – сопутствующую терапию. Время и количество сеансов назначается индивидуально и зависит от диагноза и показаний. Обычно, в зависимости от патологии, продолжительность лечения составляет 5 – 12 сеансов по 45–60 минут каждый.

Лечащий врач постоянно контролирует состояние пациента. Как правило, больные хорошо переносят сеансы ГБО. Отработанная методика и постоянный контроль гарантируют отсутствие нежелательных эффектов. Баротерапия (ГБО-терапия) – это возможность использовать самые современные научные разработки. В атмосфере целебного чистого кислорода пациент избавится от многих болезней и приобретёт здоровье и бодрость на долгое время.

Терапевтический режим оксигенации в большинстве случаев заключается в давлении 2–3 ата при экспозиции 1–2 часа [35]. Следование указанных норм даёт не только максимальный лечебный эффект, но и практически исключает формирование выраженных форм кислородной интоксикации. При более продолжительном действии кислорода развиваются декомпенсаторные реакции, проявляющиеся функциональными и структурными нарушениями в различных системах и органах. Острая и хроническая кислородная интоксикация являются основными формами. Острое отравление возникает при кратковременной экспозиции относительно высоких давлений кислорода (3 ата и выше).

Имеются указания, что в пределах атмосферного давления при длительном вдыхании кислорода нарушаются окислительные процессы в тканях, расстраивается система транспорта СО₂ кровью. Предлагаются [34] следующие максимально допустимые пределы длительности вдыхания кислорода. При 4 атм. допустимо безвредное вдыхание кислорода в течение 3 минут, при 3 атм. – 15 минут, при 2 атм. – 1 час 30 минут, при 1 атм. – 3 часа 30 минут. В свете изложенного закономерен вывод о том, что длительность непрерывной лечебной ингаляции чистым кислородом в условиях, где концентрация его во вдыхаемом воздухе приближается к 99 % (при атмосферном давлении), не должна превышать 3 часов подряд. Лечебное же ингаляционное применение чистого кислорода под давлением выше 1 атм. не только противопоказано, но опасно для жизни.

Анализируя данные различных литературных источников, можно сделать вывод об отсутствии единых нормативных значений опасных концентраций кислорода и экспозиций этого газа при работе в его атмосфере и при лечении им.