No Image

Перенасыщение мозга кислородом

СОДЕРЖАНИЕ
11 просмотров
16 октября 2019

В обычных условиях кислород является бесцветным газом, не имеющим ни запаха, ни вкуса. В периодической системе Менделеева он занимает место элемента шестнадцатой группы второго периода. Его атомный номер – 8.

Кислород может находиться в одном из четырёх агрегатных состояний:

  • Жидком. Переход кислорода в жидкое состояние происходит только при его охлаждении до -183 градусов. При этом он превращается в жидкость бледно-голубого цвета, которая востребована в медицине, строительстве и химической промышленности. Баллоны с жидким кислородом, находящимся под очень высоким давлением, используют в медицинских учреждениях, в процессе газовой сварки, при резке металлов и для окисления различных веществ в процессе многочисленных синтезов. При открывании вентиля кислородного баллона давление понижается, а жидкий кислород превращается в газ.
  • Твёрдом. При дальнейшем понижении температуры до -223 градусов кислород твердеет, образуя тёмно-синие кристаллы.
  • Газообразном. Превращение кислорода в газ наблюдается при повышении температуры выше только что указанных значений.
  • Плазменном. В условиях повышенных температур на фоне постоянного давления кислород может становиться плазмой.

Кислород является наиболее распространённым элементом твёрдой земной коры. Доля его соединений составляет чуть ли не половину её массы. 85% пресной и морской воды содержит кислород в связанном состоянии.

Объём свободного кислорода в земной атмосфере составляет чуть выше 20%. Кислород – неотъемлемый элемент каждой живой клетки (его массовая доля – не менее 65%).

Что такое гипероксия

Чистый кислород действует на человеческий организм подобно яду общетоксического действия. Доля кислорода в атмосферном воздухе не превышает 21%, именно такая его концентрация благотворна для дыхания человека.

При вдыхании воздуха или искусственной кислородосодержащей газовой смеси в условиях повышенного давления может развиться кислородное отравление (или гипероксия). Чаще всего гипероксия наблюдается в процессе применения регенеративных и кислородных аппаратов, во время процесса кислородной рекомпрессии, а также в результате превышения терапевтических доз, поступающих в лечебную барокамеру.

Отравление кислородом может привести к нарушению функций кровообращения, дыхательных органов и центральной нервной системы.

Физиология дыхания

В обычных условиях транспортирование углекислого газа и кислорода в человеческом организме происходит по следующей схеме: кислород, проникший в лёгкие во время вдоха, немедленно вступает в связь с гемоглобином эритроцитов, доставляющих его к органам и тканям. В них гемоглобин восстанавливается, отдавая кислород и присоединяя углекислый газ.

При возвращении в лёгкие наступает вторичное окисление гемоглобина с выделением углекислого газа, который тут же удаляется в процессе выдоха.

К чему приводит гипероксия

Избыточное содержание кислорода в организме неизбежно приводит к преобладанию количества окисленного гемоглобина над гемоглобином восстановленным. Вследствие того, что за восстановленным гемоглобином закреплена функция транспортировки углекислого газа, снижение его количества в крови обязательно закончится задержкой углекислого газа в тканях и органах – так называемым процессом гиперкапнии (отравления углекислым газом). Симптоматика гиперкапнии – ярко выраженная одышка, покраснение лица, мучительная головная боль, судороги и глубокий обморок.

Отравление кислородом неизбежно сопровождается нарушением кислородного обмена в органах и тканях. Поскольку в результате утилизации кислорода клетками некоторых тканей происходит образование некоторого количества свободных радикалов, известных своим разрушительным действием на клеточные мембраны, при гипероксии этот процесс только усиливается.

Гипероксия не имеет скрытого периода. Её проявления, связанные с повышением парциального давления в дыхательной смеси, наблюдаются почти мгновенно. Факторами, способствующими наступлению гипероксии, являются: интенсивная умственная нагрузка, перенагревание, переохлаждение, присутствие нейтрального газа.

Формы и симптоматика

Отравление кислородом может проявляться в одной из трёх форм:

Сосудистая форма

Гипероксия в сосудистой форме представляет самую большую опасность для здоровья человека и наступает при крайне высоких показателях давления дыхательной смеси. Её симптоматика такова: кровеносные сосуды резко расширяются, падает артериальное давление, сердечная деятельность почти прекращается, возможны множественные кровоизлияния в кожные покровы и слизистые оболочки. При резком падении давления может произойти полная остановка сердца и летальный исход.

Судорожная форма

Кислородное отравление в этой форме наблюдается в результате повышения давления на величину, не превышающую трёх бар. Она сопровождается следующими симптомами: повышенной сонливостью, усиленным потоотделением, прогрессирующей бледностью, подташниванием, повышенной раздражительностью, нарушением бокового зрения, слуховыми галлюцинациями (посторонними звуками), ощущением покалывания в разных группах мышц.

Центральная нервная система реагирует на гипероксию либо полной безучастностью, либо эйфорическим возбуждением.

При нарастании гипероксии наблюдаются учащающиеся судороги, обмороки, приступы глухоты и сильной рвоты. Судорожный припадок при гипероксии совершенно идентичен припадку эпилептическому: он начинается столь же внезапно и не сопровождается никакими предварительными признаками. Повторный приступ судорог может закончиться прекращением дыхания и летальным исходом.

Легочная форма

Эта форма кислородного отравления возникает в результате минимального превышения значений парциального давления. Симптоматика этой формы гипероксии связана с поражением дыхательных путей и лёгких. Легочная форма сопровождается: сухостью в горле, сильным отёком слизистой носа (вызывающим ощущение его заложенности), непрестанно усиливающимся кашлем (сопровождающимся болевыми ощущениями за грудиной), значительным повышением температуры тела.

При продолжающемся отравлении наблюдаются многочисленные кровоизлияния в головной и спинной мозг, в сердечную мышцу, кишечник, печень и лёгкие. Если избыточное поступление кислорода прекратилось, симптоматика гипероксии снижается через несколько часов.

Первые признаки гипероксии

У пострадавшего от гипероксии человека первым делом начинают неметь пальцы на всех конечностях, а лицевые мышцы (особенно губы) и веки непрестанно подёргиваются. При этом человека охватывает ощущение беспокойства.

Вскоре после этого следуют судороги и наступает обморок. Если поступление кислорода не прекратится, судорожные припадки участятся и будут более длительными.

Первая помощь пострадавшему

Человеку с признаками гипероксии следует немедленно сократить глубину спуска и перебраться на остановку, безопасную с точки зрения режима. Дыхание пострадавшего человека необходимо как можно быстрее переключить на воздух или газовую смесь с пониженным содержанием кислорода.

Если у пострадавшего наблюдается судорожная форма гипероксии, необходимо придерживать его, чтобы не допустить ударов об твёрдые поверхности.

При сосудистой форме кислородного отравления пациент нуждается в скорейшем переходе на дыхание воздухом. На последующие 24 часа его помещают в тёплое, затемнённое и тщательно проветриваемое помещение. В случае тяжёлого кислородного отравления пострадавшего следует немедленно показать врачу.

Если приступ гипероксии произошёл под водой, пострадавшего необходимо привести в сознание, поскольку велик риск того, что он попросту захлебнётся. Опытные аквалангисты делают это при помощи сильной струи кислорода, которая на время прерывает дыхание и тем самым прекращает судороги и приводит пострадавшего в чувство. Полностью вернёт утраченные силы здоровый и продолжительный сон. После судорожного приступа не остаётся никаких остаточных явлений.

Последствия легочной формы гипероксии так же бесследно исчезают через пару суток. Оказывая первую помощь, на верхние и нижние конечности пострадавшего, находящегося в полусидячем положении, на 1,5 часа надевают венозные жгуты.

Кислородное отравление – очень опасное состояние, способное привести к трагедии. Чтобы не стать его жертвой, необходимо соблюдать ряд обязательных правил. Перед глубоководным погружением следует с особенной тщательностью проверять техническую исправность оборудования, а также маркировку регуляторов и баллонов.
Категорически запрещено превышать лимит времени, безопасного как для нахождения на глубине, так и в условиях барокамеры. Заметив у себя появление необычных симптомов, водолаз должен насторожиться и немедленно отправиться в декомпрессионную камеру, поскольку от этого может зависеть его жизнь.

Недавно страну облетела новость: госкорпорация «Роснано» инвестирует 710 млн рублей в производство инновационных лекарственных препаратов против возрастных заболеваний. Речь идет о так называемых «ионах Скулачева» – фундаментальной разработке отечественных ученых. Она поможет справиться со старением клеток, которое вызывает кислород.

«Как же так? – удивитесь вы. – Без кислорода невозможно жить, а вы утверждаете, что он ускоряет старение!» На самом деле противоречия тут нет. Двигатель старения – активные формы кислорода, которые образуются уже внутри наших клеток.

Источник энергии

Немногие знают, что чистый кислород опасен. Его в небольших дозах применяют в медицине, но если дышать им долго, можно отравиться. Лабораторные мыши и хомячки, к примеру, живут в нем всего несколько дней. В воздухе же, которым мы дышим, кислорода чуть больше 20%.

Почему же столько живых существ, в том числе человек, нуждаются в небольшом количестве этого опасного газа? Дело в том, что О2 – мощнейший окислитель, перед ним не может устоять практически ни одно вещество. А всем нам нужна энергия, чтобы жить. Так вот, получать ее мы (а также все животные, грибы и даже большинство бактерий) можем, именно окисляя те или иные питательные вещества. Буквально сжигая их, как дрова в каминной топке.

Читайте также:  Бадяга от синяков под глазами цена

Происходит этот процесс в каждой клетке нашего тела, где для него имеются специальные «энергетические станции» – митохондрии. Именно туда в конечном итоге попадает все, что мы съели (разумеется, переваренное и разложенное до простейших молекул). И именно внутри митохондрий кислород делает единственное, что он умеет, – окисляет.

Такой способ получения энергии (его называют аэробным) весьма выгоден. Например, некоторые живые существа умеют получать энергию и без окисления кислородом. Только вот благодаря этому газу из одной и той же молекулы получается в несколько раз больше энергии, чем без него!

Скрытый подвох

Из 140 литров кислорода, которые мы вдыхаем за день из воздуха, почти все уходит на получение энергии. Почти – но не все. Примерно 1% тратится на производство… яда. Дело в том, что во время полезной деятельности кислорода образуются и опасные вещества, так называемые «активные формы кислорода». Это – свободные радикалы и перекись водорода.

Зачем вообще природе вздумалось производить этот яд? Некоторое время назад ученые нашли этому объяснение. Свободные радикалы и перекись водорода при помощи особого белка-фермента образуются на внешней поверхности клеток, с их помощью наш организм уничтожает бактерии, попавшие в кровь. Очень разумно, если учесть, что радикал гидроксида по своей ядовитости соперничает с хлоркой.

Однако не весь яд оказывается за пределами клеток. Он образуется и в тех самых «энергетических станциях», митохондриях. В них же имеется своя собственная ДНК, которую и повреждают активные формы кислорода. Дальше все понятно и так: работа энергетических станций разлаживается, ДНК повреждена, начинается старение…

Зыбкий баланс

К счастью, природа позаботилась о том, чтобы нейтрализовать активные формы кислорода. За миллиарды лет кислородной жизни наши клетки в общем-то научились держать О2 в узде. Во-первых, его не должно быть слишком много или слишком мало – и то и другое провоцирует образование яда. Поэтому митохондрии умеют «выгонять» лишний кислород, а также «дышать» так, чтобы он не мог образовать те самые свободные радикалы. Более того, в арсенале нашего организма есть вещества, которые неплохо борются со свободными радикалами. Например, ферменты-антиоксиданты, которые превращают их в более безобидную перекись водорода и просто кислород. Другие ферменты тут же берут в оборот перекись водорода, превращая ее в воду.

Вся эта многоступенчатая защита неплохо работает, но со временем начинает давать сбои. Сначала ученые думали, что с годами ферменты-защитники от активных форм кислорода слабеют. Оказалось, нет, они по-прежнему бодры и активны, однако по законам физики какие-то свободные радикалы все равно минуют многоступенчатую защиту и начинают разрушать ДНК.

Можно ли поддержать свою природную защиту от ядовитых радикалов? Да, можно. Ведь чем дольше живут в среднем те или иные животные, тем лучше отточена их защита. Чем интенсивнее обмен веществ у того или иного вида, тем эффективнее его представители справляются со свободными радикалами. Соответственно, первая помощь себе изнутри – вести активный образ жизни, не позволяя обмену веществ замедлиться с возрастом.

Тренируем молодость

Есть еще несколько обстоятельств, которые помогают нашим клеткам справляться с ядовитыми производными кислорода. Например, поездка в горы (1500 м и выше над уровнем моря). Чем выше, тем меньше в воздухе кислорода, и жители равнины, попав в горы, начинают чаще дышать, им трудно двигаться – организм пытается компенсировать нехватку кислорода. Через две недели жизни в горах наш организм начинает приспосабливаться. Повышается уровень гемоглобина (белок крови, который разносит кислород из легких во все ткани), а клетки учатся использовать О2 экономичнее. Возможно, говорят ученые, это одна из причин того, что среди горцев Гималаев, Памира, Тибета, Кавказа много долгожителей. И даже если вы попадете в горы только на время отпуска раз в год, вы получите те же самые выгодные изменения, пусть всего на месяц.

Итак, можно научиться вдыхать много кислорода или, наоборот, мало, существует масса дыхательных техник обоих направлений. Однако по большому счету организм все равно будет поддерживать количество кислорода, попадающего в клетку, на некоем среднем, оптимальном для себя и своей нагрузки уровне. И тот самый 1% будет уходить на производство яда.

Поэтому ученые считают, что действеннее будет зайти с другой стороны. Оставить в покое количество О2 и усилить клеточную защиту от его активных форм. Нужны антиоксиданты, причем такие, которые смогут проникать внутрь митохондрий и обезвреживать яд именно там. Как раз такие и хочет выпускать «Роснано». Возможно, уже через несколько лет подобные анти­оксиданты можно будет принимать, как нынешние витамины А, Е и С.

Молодильные капли

Перечень современных антиоксидантов давно уже не ограничивается перечисленными витаминами А, Е и С. Среди новейших открытий – ионы-антиоксиданты SkQ, разработанные группой ученых под руководством действительного члена Академии наук, почетного президента Российского общества биохимиков и молекулярных биологов, директора Института физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского МГУ, лауреата Государственной премии СССР, основателя и декана факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Владимира Скулачева.

Еще в 70-е годы ХХ века он блестяще доказал теорию о том, что митохондрии являются «электростанциями» клеток. Для этого были изобретены положительно заряженные частицы («ионы Скулачева»), которые могут проникать внутрь митохондрий. Теперь академик Скулачев и его ученики «прицепили» к этим ионам вещество-антиоксидант, которое способно «разобраться» с ядовитыми соединениями кислорода.

На первом этапе это будут не «таблетки от старости», а препараты для лечения конкретных болезней. Первыми в очереди стоят глазные капли для лечения некоторых возрастных проблем со зрением. Подобные препараты уже дали совершенно фантастические результаты при испытании на животных. В зависимости от вида, новые антиоксиданты могут снижать раннюю смертность, увеличивать среднюю продолжительность жизни и продлевать максимальный возраст – заманчивые перспективы!

Дыхание рефлекторно учащается, когда организм расходует много энергии и нуждается в повышенном насыщении клеток кислородом. Это случается во время бега, при погружении на глубину, во время родов, а также во время полового и нервного возбуждения. Именно в такие моменты и возникает опасный синдром гипервентиляции.

Синдром гипервентиляции: признаки

К основным признакам синдрома гипервентиляции относят:

  • чувство тревоги, беспокойства, возбуждения;
  • частое дыхание, зевота;
  • ощущение легкого удушья, нехватки воздуха;
  • повышенный пульс;
  • нарушение координации, головокружение;
  • покалывание в конечностях, их онемение;
  • боль в груди, ее уплотнение или, наоборот, мягкость.

Возможны и другие симптомы гипоксии, вызванной синдромом гипервентиляции:

  • головная боль;
  • повышенное газообразование, раздувание, отрыгивание;
  • судорожные движения;
  • повышенное потоотделение;
  • нарушение четкости зрения;
  • потеря сознания;
  • кома.

Эти симптомы могут быть вызваны и другими причинами, но если нарушено дыхание, то это признаки разных степеней гипоксии головного мозга. Для восстановления нормального кровоснабжения мозга необходимо нормализовать дыхание и дождаться исчезновения всех признаков гипоксии.

Контроль гипервентиляции

В дайвинге есть понятие контролируемой гипервентиляции – когда дайвер искусственно вызывает у себя легкую гипервентиляцию, не доводя ее до гипоксии. Перед погружением он делает несколько глубоких вдохов и выдохов, ныряя на вдохе. Это делается для того, чтобы повысить запас кислорода в тканях и, соответственно, увеличить продолжительность погружения и снизить опасность появления синдрома гипервентиляции.

Дыхание позволяет регулировать темп бега. Оптимальным для любительских занятий считается бег без кислородного голодания. Для этого тренеры рекомендуют делать один короткий глубокий вдох носом (на один шаг) и четыре длинных выдоха ртом.

Проверить наличие гипоксии и риск возникновения синдрома гипервентиляции просто: если при беге удобно разговаривать, значит гипервентиляции нет. Если говорить трудно, то это уже высокий темп. Если же дыхание частое и прерывистое, то сил хватит не больше чем на пять минут бега. Спринтеры бегут практически на задержке дыхания, предварительно создав кислородный запас. Это объединяет спринтерский бег с дайвингом.

Читайте также:  Множественные двусторонние переломы ребер

Роды – еще одна ситуация. опасная с точки зрения возникновения синдрома гипервентиляции. На определенных этапах родов важно частое и прерывистое (собачье) дыхание. На курсах подготовки к родам будущих мам учат такому дыханию. Оно пригодится при схватках, чтобы регулировать боль и управлять кислородным запасом. Для создания такого запаса в начале схватки, как перед погружением или спринтерской дистанцией, делаются глубокий вдох и длинный выдох. Затем уже следуют 30-60 секунд частого дыхания. И в конце схватки снова глубокий вдох и глубокий выдох. Причем соотношение вдох-выдох должно быть 1:2. Во время потуг акушеры сами руководят дыханием роженицы – слишком оно важно для появляющегося на свет человека.

Синдром гипервентиляции: почему избыток кислорода вреден

При увеличении уровня кислорода в крови происходит уменьшение углекислоты, которая составляет основу угарного газа. Однако когда содержание кислорода переходит критическую черту, количество углекислого газа резко увеличивается.

Углекислый газ – это конечный продукт обменных процессов, протекающих в организме. В норме уровень углекислоты, постоянно присутствующей в артериальной крови, составляет 41 мм рт. ст., а в венозной – 43-45 мм рт. ст. В воздухе, который содержится в альвеолах легких, также должен быть углекислый газ – его давление там около 40 мм рт. ст. Если бы в легких совсем не было углекислого газа (что может произойти при синдроме гипервентиляции), мы бы вообще не смогли дышать, потому что он является физиологическим раздражителем дыхательного центра, обеспечивая рефлекторность дыхания. Повысилось количество углекислоты в альвеолах – сигнал в мозг – вдох. Насытилась альвеолярная кровь кислородом – сигнал в мозг – выдох. Если кислород поступает в избыточным количестве, парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе падает до 12-16 мм рт. ст.

Вторая функция углекислого газа – регуляция тонуса кровеносных сосудов. Из легких в дыхательный центр передается сигнал о критическом снижении уровня углекислоты при синдроме гипервентиляции, рефлекторный ответ – резкое сужение сосудов головного мозга. По суженным сосудам в мозг поступает гораздо меньше кислорода – возникает гипоксия, или кислородное голодание. Все эти химические реакции происходят на фоне активного насыщения других тканей кислородом. Поскольку молекулы кислорода не могут находиться в нашем организме в свободном виде, их связывает гемоглобин. В описываемой ситуации молекулы гемоглобина более прочно связываются с молекулами кислорода и начинается «закисление» тканей, поскольку красным кровяным тельцам тяжелее передавать тяжелые связанные элементы на периферию.

В результате гипоксии начинается торможение коры головного мозга, многие клетки которой безвозвратно гибнут. При этом подкорка активизируется – у человека появляются галлюцинации. Если гипоксия при синдроме гипервентиляции длится долго, возможно наступление инсульта, комы и смерти.

Что будет если человек будет дышать чистым кислородом? Как долго он так протянет?

  1. недолго
  2. а вы на стройку пойдите, спросите у сварщиков кислородный балон, откройте его (желательно промасленными руковичками) и поглядите сколько вы сможете им дышать …

(сарказм) не вздумай так делать (что бы меня не посадили) кислород при соединении с любым углеводом вызовет такую реакцию окисления (большой огонк) ,что потом по стенам соберать будут …

  • Скажете а сколько можно дышать чистым кислородом при давлении 0,3? Заранее спасибо!
  • В атмосфере примерно 17% кислорода. Даже в больнице пациентам дают 22%, а не чистый кислород. Кислород — это одно из самы агессивны химических веществ (окислитель) . Атомы кислорода даже меж собой реагируют. Поэтому О2 а не просто О. О1 — это воабще яд! При повышении давления, увиличивается и химическая активность кислорода.. .
    Если дышать чистым (100%) кислородом (О2) и на долго, то:
    1) Сильный ожог дыхательных путей.
    2) может привести к сильным отравлениям всего организма.
  • Жизнедеятельность человеческого организма и внутренние процессы, ее обуславливающие, тонко рассчитаны на потребление кислорода в определенном количестве. Избыток кислорода, как и его недостаток, вреден для организма. Превышение парциального давления О2 величины в 1,8 атм. при длительной экспозиции делает газ токсичным для легких и головного мозга. Механизм токсичного воздействия О2 заключается в нарушении биохимического баланса тканевых клеток, в особенности, нервных клеток мозга.
    Длительное вдыхание кислорода вызывает кислородное отравление. Сколько это по времени? Для нормального атмосферного давления — 18-24 часа. Гораздо хуже дело обстоит для тех, кто погружается под воду. Чем выше давление, тем меньше можно дышать чистым кислородом. Погружение на глубину более 10 метров на чистом кислороде категорически запрещено!! !
  • NOAA Пределы безопасного воздействия кислорода
    РО2 (бар/ata) Время
    0.6 720 мин
    0.7 570 мин
    0.8 450 мин
    0.9 360 мин
    1.0 300 мин (при атмосферном давлении)
    1.1 240 мин
    1.2 210 мин
    1.3 180 мин
    1.4 150 мин
    1.5 120 мин
    1.6 45 мин

    Симптомы кислородного отравления: нарушения зрения (туннельное зрение, неспособность сфокусироваться) , нарушение слуха (звон в ушах, появление посторонних звуков) , тошнота, судорожные сокращения (особенно мышц лица) , повышенную чувствительность к внешним раздражителям и головокружение. Наиболее тревожным симптомом является появление конвульсий или гипероксических судорог. Такие судороги представляют собой потерю сознания с возникновением повторяющихся сильных сокращений практически всех мышц тела в течение минуты.

  • В полетах на Луну астронавты дышали чистым кислородом при сильно пониженном давлении без каких-то вредных последствий. Позднее от такого отказались из-за опасности пожаров.
  • зубы быстро испортятся…
  • В общем так: в мозге протекают окислительно-восстановительные реакции — так рождаются мысли. Кислород — разгоняет, СО2 — тормозит. При избытке О2 нет торможения: попробуйте просто часто-часто подышать — голова закружиться. Примерно так выглядит «кислородное отравление».
    Таблицу тут привели, время сколько чел протянет на чистом О2 — зависит от давления.
  • Да ничего не будет, во всяком случае для нас. А для Вас закончится кислородным отравлением, комой ну и….
  • скорее всего задохнется, такое ощущение будет — что он вдохнуть не может, надышаться.
  • Кислородное отравление
    МКБ-10 T 59.8 59.8
    МКБ-9 987.8 987.8
    MeSH D018496

    Кислоро́дное отравле́ние, гиперокси́я (лат. hyperoxia ) — отравление, которое в острой форме возникает вследствие дыхания кислородосодержащими газовыми смесями (воздухом, нитроксом) при повышенном давлении. Отравление может возникнуть и при обычном давлении в случае длительного (несколько суток) вдыхания смеси, содержащей более 60% кислорода. [1] Отравление кислородом возможно 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.

    Содержание

    Некоторые физиологические и физические основы дыхания [ править | править код ]

    Упрощённая схема транспорта кислорода и углекислого газа в организме при нормальных условиях выглядит следующим образом: во время вдоха кислород проникает через альвеолярную лёгочную мембрану и связывается с гемоглобином красных клеток крови — эритроцитов. Эритроциты доставляют кислород к тканям. Там гемоглобин, восстанавливаясь, отдаёт кислород и присоединяет углекислый газ. Возвращаясь в лёгкие, гемоглобин вновь окисляется и отдаёт углекислый газ, который удаляется из организма с выдохом.

    Интенсивность насыщения кислородом плазмы крови определяется 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 — количество газа, растворённого в жидкости, прямо пропорционально его парциальному давлению. Следовательно, растворимость кислорода в крови пропорциональна его парциальному давлению в дыхательной смеси. При повышении абсолютного давления дыхательной смеси и увеличении содержания в ней кислорода транспорт кислорода будет осуществляться не только гемоглобином, но и за счёт растворения кислорода в плазме крови.

    Механизм нарушения транспорта газов в организме при гипероксии [ править | править код ]

    Избыток кислорода вызывает увеличение количества окисленного гемоглобина и снижение количества восстановленного гемоглобина. Именно восстановленный гемоглобин осуществляет транспорт углекислого газа, а снижение его содержания в крови приведёт к задержке углекислого газа в тканях — гиперкапнии. Проявляется гиперкапния в виде одышки, покраснения лица, головной боли, судорог и, наконец, — потере сознания.

    Читайте также:  Может ли быть температура при ушибе руки

    Механизм повреждения клеточной мембраны при гипероксии [ править | править код ]

    При избытке кислорода изменяется и его метаболизм в тканях. Основной путь утилизации O2 в клетках различных тканей — четырёхэлектронное восстановление его с образованием воды при участии клеточного фермента — цитохромоксидазы. В то же время небольшая часть молекул кислорода (1—2 %) претерпевает одно-, дву- 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. Известно, что не существует скрытого периода при отравлении кислородом, так как биохимические нарушения начинаются сразу же с увеличением его парциального давления в дыхательной смеси. Кислородную интоксикацию усиливает тяжёлая физическая работа, переохлаждение, перегревание, содержание вредных газообразных примесей в дыхательной смеси, накопление углекислоты в организме, повышенная индивидуальная чувствительность. Отравление кислородом может быть более выражено в присутствии нейтрального газа.

    Клинические формы кислородного отравления [ править | править код ]

    Кислородное отравление на 27 м (90 фт.) в барокамере у 36 испытуемых, сгруппировано по симптомам — K W Donald [2] .
    Парциальное давление кислорода — 3,7 атм.

    Экспозиция (мин.) Количество испытуемых Симптомы
    96 1 Продолжительная слепота; тяжёлая рвота со спазмами
    60-69 3 Сильное дрожание губ; эйфория; Тошнота и головокружение; тремор рук
    50-55 4 Сильное дрожание губ; слепота; выпячивание губ; засыпание; ошеломление
    31-35 4 Тошнота, головокружение, дрожание губ; конвульсии
    21-30 6 Конвульсии; сонливость; сильное дрожание губ; эпигастральная аура (неприятные ощущения в области желудка); дрожание левой руки; амнезия
    16-20 8 Конвульсии; головокружение и сильное дрожание губ; эпигастральная аура; дыхательные спазмы;
    11-15 4 Нарушение дыхания: преобладание вдоха; дрожание губ и обмороки; тошнота и путаница
    6-10 6 Ошеломление и дрожание губ; парестезия; головокружение; «диафрагменный спазм»; сильная тошнота

    Отравление кислородом разделяют по преобладанию проявлений на три формы: лёгочную, судорожную и сосудистую.

    Легочная форма [ править | править код ]

    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. Все 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 обогащенной кислородом смеси интенсивность симптомов снижается в течение 2−4 ч, и окончательно они исчезают в течение 2−4 суток.

    Судорожная форма [ править | править код ]

    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 0,33 ≤ y ≤ 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 составляет в среднем 0,66 л/мин. Если декомпрессия проходит в холодной воде, то потребление составляет 1 л/мин. При тяжёлой физической работе кислород может потребляться в количестве 2 л/мин.

    Сосудистая форма [ править | править код ]

    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 обогащенной кислородом смеси и переключении на воздух. В течение суток пострадавший должен находиться в теплом, затемнённом, хорошо вентилируемом помещении с соблюдением охранительного режима. При тяжёлых случаях отравления необходима специализированная медицинская помощь.

    Признаки [ править | править код ]

    Первыми признаками кислородного отравления является онемение пальцев рук и ног, подёргивание 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 все 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.

    Симптомы кислородного отравления ЦНС можно запомнить по акрониму VENTIDC (или более лёгкий вариант — ConVENTID):

    • Con: (Convulsions) Первым и единственным признаком кислородного отравления ЦНС могут быть конвульсии. Конвульсии могут возникнуть внезапно без предварительных симптомов, либо предварительные симптомы могут быть чрезвычайно слабо выражены.
    • V: (Visual symptoms) Зрительные симптомы: туннельное зрение, ухудшение периферического зрения, возможно возникновение других симптомов, таких как «затуманенное» зрение (пелена перед глазами).
    • Е: (Ear symptoms) Слуховые симптомы. Присутствие любых звуков, которые не вызваны внешними источниками. Такие звуки могут напоминать звук колокола, гул или механический пульсирующий шум.
    • N: (Nausea) Тошнота или спазматическая рвота. Эти симптомы могут возникать периодически.
    • T: (Twitching and tingling symptoms) Ощущения подёргивания или покалывания. Эти симптомы могут ощущаться в мышцах лица, губах или мышцах конечностей. Это наиболее явные и часто встречающиеся симптомы.
    • I: (Irritability) Раздражительность: любые изменения в ментальном статусе водолаза, включая замешательство, волнение, состояние тревоги.
    • D: (Dizziness) Головокружение. Симптомы включают в себя неточные движения, нарушение координации, необычную усталость.

    Первая помощь [ править | править код ]

    Первая помощь при кислородном отравлении у водолазов заключается в том, чтобы уменьшить глубину спуска, перейти на безопасную по режиму остановку, а в камере сразу же, как только будет возможно, переключить пострадавшего на дыхание воздухом или обеднённой кислородом газовой смесью. При судорожной форме отравления необходимо, насколько позволяют условия подъёма, удерживать пострадавшего, предохраняя его от ударов о твёрдые предметы.

    Профилактика [ править | править код ]

    Предупреждение отравлений кислородом достигается строгим соблюдением правил по его применению:

    • При погружении на смесях с повышенным содержанием кислорода (Nitrox) не следует превышать допустимую глубину погружения.
    • При глубоководных погружениях с использованием смесей нескольких видов (в том числе с пониженным содержанием кислорода) необходимо тщательно маркировать регуляторы и баллоны и строго следить за порядком их использования.
    • При спусках на глубину 50—60 м с аппаратом с подачей воздуха по шлангу (и при использовании автономных аппаратов) не следует превышать допустимого (безопасного) времени пребывания на глубине.
    • Не превышать допустимого (безопасного) времени дыхания кислородом при пребывании при повышенном давлении в декомпрессионной камере (барокамере).
    • В регенеративных аппаратах необходим тщательный контроль за их технической исправностью.
    Комментировать
    11 просмотров
    Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

    Это интересно
    Adblock detector
    xContextAsyncCallbacks");