Лечење кисеоником

Лечење кисеоником
Класификација и спољашњи ресурси
Специјалност	Ургентна медицина
МКБ-9-CM	93.96
MeSH	D010102
[уреди на Википодацима]

Лечење кисеоником, оксигенотерапија, хипероксија, хипербарична оксигенотерапија неке су од метода лечења које су засноване на примени медицинског кисеоника у исправљању нарушене концентрације кисеоника у алвеолама плућа (хипоксемије) и хипоксије у ћелијама и ткивима. На основу овога произилази закључак да сваки поремећај који изазива хипоксију у организму представља потенцијални услов за лечење кисеоником.

Испорука кисеоника ткивима не зависи само од његове концентрације у удахнутом (атмосферском ваздуху) већ и од функција појединих система организма, којима је потребан кисеоник да га испоруче крајњим корисницима (ћелијама и ткивима). То су пре свега кардиоваскуларни систем (и функције срца и крвних судова), крвни систем (и функције крвне плазме и еритроцита односно оксихемоглобина у њима) и респираторни систем (и функције алвеола, алвеоларне мембране и плућних капилара). Према томе, хипоксија ткива се не поправља само лечењем кисеоником већ и побољшањем функција сва три напред наведена органска система.^{др спец. мед. М. Димић}

Прва сазнања и покушаји примене кисеоника у лечењу

Историја примене гасова у лечењу почиње у 18. веку открићем гасова у атмосфери од стране - Ј. Пристлија и Вилејема Шила. Да би 1772. године Пристли закључио за кисеоник:

Године 1774. T. Beddoes - поставио је теоријска поставке о примене оксигенотерапије и у Бристолској болници. Он је први пут применио кисеоник као лек.

Године 1777. - Лавоазје - први је овом гасу дао назив „кисеоник”.

Међутим после ових открића и прве примене, кисеоник бива проглашен штетним, а његова употреба у лечењу је напуштена све до друге деценије 20. века.

Прави почетак примене кисеоника у лечењу

Почетку примене кисеоника 1921. године претходила су открића: азот оксида (J.Watt и H.Davy), развој анестезиологије, развој физиологије, открића из области ткивне оксигенације и открића Халдена (1917) и Бакрифта (1920) о ефектима оксигенотерапије код болести код којих постоји хипоксемија.

Нова ера у примени оксигенотерапије почела је 1921. година када је Меакинс примена кисеоника у лечењу лобарне пнеумоније. О томе Макинс каже:

Прва научна сазнања о штетним ефектима кисеоника

Међутим у првој половини 20. века, од стране појединих истраживача све више се указује и на штетне ефекте примене кисеоника у терапији. Тако је:

• 1931. Барах - указао на пораст угљен-диоскида у току оксигенотерапије (интермитентна примена кисеоника)
• 1950. Comroe - на штетне ефекте кисеоника,
• 1956. Сукер и Хикман - објаснили су механизме штетних ефеката кисеоаника - ARDS

Према бројним истраживањима кисеоник се користи у оксигенотераији:

• У 34% случајева код пацијената у току транспорта
• У 15-17% случајева код болесника на болничком лечењу.

Кисеоник се може применити у високим или ниским концентрација у свим условима који су у директној вези са хипоксемијом. У условима као што је ХОБП у којој постоји ризик за хиперкапнију, примењује се лечење ниском концентрацијом кисеоника.

У току акутних плућних болести као што су емболија плућа, упала плућа, пнеумоторакс, акутна тешка астма, едем плућа, или срчани удар, може се применити лечење већим концентрацијама кисеоника. Слично је и код фиброзе плућа, где не постоји праст концентрације CO₂, тако да примењена, висока концентрација кисеоника не узрокује хиповентилатацију.

Одржавање PaO₂ изнад 60 mmHg обезбеђује сатурацију артеријске крви од минималних 90%. Током погоршање ХОБП, одмах треба смањити хипоксемију применом кисеоника, углавном у концентрацији од 24% како би се побољшањем оксигенације обезбедила стимулација респираторних рецептора.

Кисеоник је неопходан за стварање енергије у процесу ћелијског метаболизма, што значи и за одржавање живота. За транспорт кисеоника је неопходна нормална функција респираторног, кардиоваскуларног и крвног система.

• Респирацијски систем, је први систем, који процесом вентилације, захвата кисеоник из атмосферског ваздуха и допрема га до алвеола, а затим процесом дифузије, кисеоник преноси кроз алвеоларну мембрану до крви у капиларима плућа.
• Хемоглобински капацитет крви је други преносни систем у преношењу кисеоника до ткива, јер се кисеоник транспортује везан за хемоглобин. Засићење хемоглобина кисеоником код здраве особе износи 97,5%.
• Кардиоваскуларни систем је трећи систем чија функција пренос кисеоника до ткива, и који при минутном волумену срца од 5 литара допрема до ткива око 1.000 ml кисеоника у минути. Средовечни мушкарац потроши око 250 ml кисеоника за минут у миру, док се ова потрошња десетоструко увећава при физичком раду.

За нормалну оксигенацију ткива неопходано је да сва три напред наведена система нормално функционишу, да делују јединствено и међусобно се надопуњују. Поремећај у било ком од наведених система доводи до ткивне хипоксије. На хипоксију су најосетљивије ћелије мозга а затим и остала ткива у различитом степену осетљивости и брзини реакције.

Узроци ткивне хипоксије су различити и на основу њих се одређују и циљеви терапије;^[1]

• Хипоксемијска хипоксија, која настаје услед болести органа за дисање, односно инсуфицијенције респирацијског система, је главна индикација лечење кисеоником.
• Циркулацијска хипоксија, се јавља када је количина оксихемоглобина нормална али крв не доспева до ткива у довољним количинама, због смањења минутног волумена срца, хипотензије, шока и инсуфицијенције артеријске циркулације у ткивима. Примена кисеоника код ове врсте терапије има мали ефекат и заснива се на повећаној растворљивости кисеоника у плазми. Зато код ове врсте хипоксије примена хипербаричног кисеоником даје добре резултате лечења.
• Ћелијска хипоксија (цитотоксична) настаје код тровања токсичним материјама, услед блокаде ензима који регулишу потрошњу кисеоника. Код ове хипоксије започиње се са лечењем кисеоником, само као ургентна терапија, до примене антидота.
• Хипоксија услед повећане потрошње кисеоника, која је већа од брзине допремања (повећан метаболизам, стрес), не захтева лечење кисеоником и у овим стањима оно се не примењује.
• Хипоксија услед поремећеног транспорта кисоника (болести са поремећеном функцијом хемоглобина) праћена је сниженим вредностима кисеоника у еритроцитима. Лечење кисеоником се у овим поремећајима примењује као палијативна терапија, код тешке анемије и тровања угљен-моноксидом. И код ове хипоксије лечење хипербаричним кисеоником даје боље резултате.

Осим у хипоксемији, која је и једина права индикација за лечење кисеоником, и која настаје због недовољне количине кисеоника у удахнутом ваздуху, или оштећења респираторног система, у свим осталим хипоксичним стањима, лечење кисеоником заснива се на повећаној концентрацији кисеоника раствореног у крвној плазми, са 0,3% у здраве особе на вредности и до 6,6 vol% односно до 2000 посто, што даје резултате у поправљању хипоксије.

Циљ лечења кисеоником је пре свега да се смањи утицај хипоксемије, повећањем алвеоларног притиска, који снижава дубину и учесталост дисања, и доводи до смањења активности срчаног мишића. Кисеоник треба користи као лек у разним условима и дозама које треба да буду строго индивидуалне у зависности од природе болести и стања организма. Концентрацију гасова у артеријској крви у току лечења кисеоником, треба мерити у више наврата или континуирано, у болесника са акутном респираторном инсуфицијенцијом са циљем да се одржи PaO₂ изнад 60 mmHg и спречи нагомилавање угљен-диоксида.

Упозорење: Лечење кисеоником-анимација [1]

Концентрација кисеоника у удахнутом ваздуху у процентима, код различитих типова кисеоничких система^[2]

Проток кисеоника (l/min)	Носна дворога канила	Обична маска	Венти маска са регулаторима протока	Маска са балоном и неповратним вентилом
1	24	**	/	***
2	29	**	24†	***
3	33	**	/	***
4	37	**	28†	***
5	41	35	/	***
6	45	40	31†	***
8	*	50	35†	>95
10	*	/	40†	>95
15	*	/	60†	>95

ЛЕГЕНДА ;

• (*) - виши проток кисеоника се не примењује због могућег сушења и надражаја слузокоже носа
• (**) - проток испод 5 l/min је занемарљиви проток кисеоника  
• (***) - проток од 8 l/min тип у већини случајева је минимални ограничени проток кисеоника
• (†) - за било коју промену концентрације кисеоника потребно је замените млазницу

Удисањем ваздуха, на нормалном притиску, засићеност хемоглобина кисеоником износи 97%. У 100 ml крви има 19,5% вол/% кисеоника хемијски везаног и 0,32% вол/% раствореног у плазми. Уколико се удише 100% кисеоник на нормалном притиску у плазми се раствара 2,09 (вол%) а при удисању кисеоника у хипербаричним условима на 3 бар-а проценат раствореног кисеоника у плазми расте на 6,2 вол%, (ова количина једнака је количини кисеоника коју ткива у мировању троше између артеријског и венског дела капилара) док хемоглобин везује 20.1 вол/% хемијским путем.^[3]

У хипербаричним условима кисеоник растворен у плазми допире и до најудаљенијих ћелија за разлику од еритроцита, (као главних носилаца кисеоника при нормалном дисању), који због своје величине и нееластичности немају ту способност. Ова неспособност еритроцита још више долази до изражаја код, тровања угљен-моноксидом, болешћу изазваног сужењем лумена капилара, и отока ткива.

Велики број болести у својој основи има хипоксију и хипоксемију (недостатак кисеоника) у органима, ткивима и ћелијама, узрокован различитим механизмима. Како је недостатак кисеоника погубан за сваку ћелију организма, хипербарични кисеоник се примењује као лек и има задатак да исправи ове поремећаје, што он чини кроз високе вредности кисеоника раствореног у крви при његовом удисању у концентрацији од 100% на притиску од 1,5 до 3 бар-а, (просечно 2,0 - 2,5 бар-а).^[4]

Гасне анализе и (pH) су од изузетног значаја за одређивање вредности респирацијских гасова (PaO₂ и PaCO₂) и ацидобазне равнотеже у артеријској крви, на основу којих се најефикасније одређује и подешава терапија кисеоником и процењују нежељене последице.

Гасне анализе, а код болести плућа заједно са спирометријом, су најбољи показатељ неповољног дејства хипероксије, али и најбољи начин за одмеравање „дозе оксигенотерапије“.

Нормалне вредности парцијалног притиска кисеоника износе (PaO₂ > 10,5 kPa и његова физиолошка вредност лако опада са годинама живота). Сатурација артериске крви кисеоником у здравих особа износи 0,94 kPa.^[5]

Парцијални притисак угљен-диоксида (PaCO₂) у здравих особа износи између 4,5 и 6,0 kPa и не мења се са старошћу. На основу праћења одступања од ових (нормалних) вредности спроцењује се и промене у хипероксији.^[6]

Мерење парцијалних притисака респирацијских гасова врши се интермитентно или континуирано (што зависи од стања болесника) индиректном или директном методом, (специјалном опремом) и на основу добијених резултата мерења успешно и на безбедан начин примењује се лечење кисеоником.

Са акутним лечењем кисеоником започиње се у следећим случајевима: У акутним стањима без ризика за хиперкапнију акутно лечење кисеоником има за циљ да се постигна SaO2 у распону од 94-98% (обавезно> 90%)

У акутној хиперкапнији или ризика од развоја пада парцијалног притиска кисоника испод SaO2 88-92%

Напомена

У току акутне примене оксигенотерапије све време кисеоник као лек треба да буде прописан, примењен и мониторисана од стране правилно едукованог медицинског особља.

Лечење болесника са хроничном респираторном инсуфицијенцијом тежег степена, иреверзибилног типа, које захтева трајну примену кисеоника у кућним условима и назива се дуготрајна оксигенотерапија ДОТ).^[7]

Индикације за дуготрајно лечење кисеоником су;^[1]

• PaO₂ мањи од 50-55 mmHg у будном стању
• PaO₂ од 50-60 mmHg у будном стању, у спрези са хроничним плућним срцем (лат. Cor pulmonale chr.) или секундарном еритроцитозом.
• PaO₂ мањи од 50 mmHg у току спавања, у дужем временском периоду (3-4 недеље)

На основу наведених критеријума, посебно се издвајају две групе болесника за лечење (ДОТ);

Прва група

Прву групе болесника за лечење (ДОТ) чине болесници који поред наведеног степена хипоксемије болују и од хроничног плућног срца (лат. Cor pulmonale chr.) или секундарне еритроцитозе, код којих је хипоксемија јасно хроничног типа. Болесници у овој групи испуњавају критеријуме за за (ДОТ)

Друга група

Другу групе болесника за лечење (ДОТ) чине болесници са хипоксемијом, без других знакова хроничне хипоксије. Ову групу болесника треба пратити амбулантно 3-4 недеље и ако се региструју вредности PaO₂, које нису веће од 5 mmHg од почетне вредности, треба применити (ДОТ).

Дуготрајно лечење кисеоником захтева и испуњење одређених услова, како би њена успешност била што већа;

• добра сарадња и обученост болесника и његове породице, за дуготрајну и правилну примену кисеоника,
• правилан избор кисеоничке опреме и њено правилно одржавање и сервисирање,
• редовна контрола и праћење болесника од стране лекара кућне неге,
• примена остале терапије лекова,
• престанак пушења, злоупотребе алкохола и регулација правилне исхране.^[8]

Симболи за опасност од оксидативног и запаљивог гаса, који се у складу са директивом ЕУ-67/548/ЕУГ, морају истакнути на видном месту у просторијама где се обавља складиштење припрема и лечење кисеоником.^[9].

Постоје три врсте ризика повезаних са употребом кисеоника у медицинске сврхе; физички ризици, функционални поремећаји и тровање кисеоником.

Из физичко-хемијских особина проистичу и опасности при раду са кисеоником у гасовитом стању;^[9]

• Гасовити кисеоник је без боје, укуса и мириса па се људским чулима на може открити,
• Врло мало је растворљив у води, тежи је од ваздуха, лош је проводник топлоте и електрицитета,
• Незапаљив је али потпомаже горење и активни је учесник процеса горења,
• Једини се лако са свим елементима осим са инертним гасовима и овај процес се назива оксидација.

Оксидација може бити спора (корозија гвожђа) или брза и бурна (процес горења). При оксидацији се ствара топлота а што је оксидација бурније развијање топлоте је веће. Неке материје (као масноћа и сл. органске материје) брзо оксидишу загревају се, затим пале и бурно сагоревају,

• Рад са кисеоником под притиском, ствара услове за настанак експлозије
• Могућност чешће појаве пожара због обогаћивања околног ваздуха са кисеоником, за време рада са замашћени прибором, оделом и рукама, неисправном електричном инсталацијом у условима ниске влажности испод 50%, због употребе отвореног пламена или пушења за време рада са кисеоником.

Посебне опасности код употребе течног кисеоника су;

• Веома ниска температура -183 °C може изазвати промрзлине сличне опекотинама.
• Хладан кисеоник је доста тежи од ваздуха, а мала количина течног гаса при испаравању ствара велику количину гасовитог кисеоника (1 литар течног кисеоника = 860 литара гасовитог кисеоника), па су услови за настанак пожара знатно већи.

У раду са кисеоничлим системима и кисеоничком опремом у свим медицинским установама на местима где особље и болесници долазе у контакт са кисеоником морају на видном месту бити истакнуте ознаке упозорења, о могућим опасностима.^{[9] види ознаке}

Катетери, кисеоничке маске и други прибор може изазвати следећа оштећења;

• Сушење мукозе горњих дисајних путева при примени сувог недовоњно овлажен кисеоника са већим протоком, и може бити праћен сувим надражајним кашаљем.
• Надажај и промене на кожи лица које се могу јавити код дуготреајне употребе кисеоничких маски, употребе кисеоника на већим притисцима (надпритиску), код особа са осетљивом кожом лица, или због неправилног одржавања кисеоничког прибора (прање и дезинфекција);

Многи болесници са хроничном опструктивном болешћу плућа (ХОБП) имају низак парцијални притисак кисеоника у крви. Примена лечења кисеоником код ових болесника може побољшати њихово стање, али у неким случајевима може бити праћена и погоршањем (ХОБП) због повишења садржај угљен-диоксида у крви (хиперкапнија), све до нивоа који може довести коме и смрти.^[1]

Хиперкапнија

Ниво хиперкапније на коме настају озбиљни метаболички и клинички поремећаји није јасно одређен (на шта умногоме утиче брзина развоја гасних промена и компензаторна моћ организма). Вредности (PaCO₂) од 8 kPa (око 60 mmHg) сматрају се граничним вредностима зато што је на тим вредностима компензацијска моћ бубрега ограничена и даљи пораст (PaCO₂) доводи до респираторне ацидозе, која прогредира депресијом вентилације, анестетичким ефектом (CO₂) на централни нервни систем и појавом коме.

Међутим овај ефекат се не може увек приписати штетном дејству кисеоника, већ смањеној вентилацији због губитка хипоксичног стимуланса. Зато се овај ефекат назива и »физиолошки ефекат кисеоничке терапије«.^[10]

Апсорпциона ателектаза

Апсорпциона ателектаза је други функционални поремећај лечења кисеоником.^[10] У току примене високих концентрација кисеоника у удахнутом ваздуху (> 60%), азот у алвеолама бива скоро сасвим замењен кисеоником који одмах прелази у циркулацију, а алвеоле колабирају. Апсорпциона ателектаза се највише испољава у оним деловима плућа где постоји зачепљење малих дисајних путева и где је проток ваздуха јако спор.

Клиничке манифестације токсичних ефеката кисеоника, у току лечења класификоване су као;

• Токсичне манифестације на централном нервно систему (ЦНС) или кисеоником изазвана епилепсија, позната под називом „Бертов ефекат“.
• Токсичне манифестације на плућима, позната под називом „Смитов ефекат“.
• Токсичне манифестације у очима, која су познате као Ретролентална фиброплазија.
• Остале манифестације у појединим ткивима, у облику;
  • хроничне токсичне манифестације с поремећајем функције аутономног нервног система и дуготрајним спазмом периферних крвних судова,
  • слободнорадикалске болести.^[11]

Дуготрајно лечење кисеоником болесника са ХОБП, на обдукцији, показују пролиферативне фиброзне промене (задебљање алвеоларне мембране) у плућима, која настаје као нека врста одбране организма од продора вишка кисеоника из алвеола у капиларе плућа. Док код лечења кисеоником у акутним стањима, већина структуралних оштећења у организму може настати, нагло (акутно) у присуству високих вредности кисеоника због ослобађања различитих реактивних врста (кисеоничких радикала) који нападају, ензимске системе, ДНК, липиде и протеине ћелија и изазивају појаву оксидативног стреса у организму, што може бити узрок врло озбиљних оштећења и патолошких стања.

Захваљујући добро изученим особинама кисеоника, бројним протоколима за правилну употребу и усавршеним уређајима за праћење виталних параметара болесника, тровања кисеоником су изузетно ретка код примене на мањим притисцима и у краћим временским интервалима 24-48 часова. Код дуже употребе кисеоника, (уколико је она неопходна), обично се примењују концентрације које су не веће од 50% и које ретк дају нежељена дејства.

• Кисеоник
• Кисеоничка маска
• Кисеонички шатор
• Хипербарична медицина
• Тровање кисеоником

• O Driscoll Br,Howard LS, Davison AG (2008). „BTS guideline for emergency oxygen use in adults patients”. Thorax. 63 (supp 6): 1—68. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза).
• O Driscoll Br, Howard LS, Bucknall C; et al. (2011). „British ThoracicSociety emergency oxygen audits”. Thorax. 66: 734—735. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза).
• Hale, K. E.; Cavin, C; O Driscoll Br (2008). „Audit of oxygen use in emergencyambulances and in hospital emergency department.”. Emergency Medicine Journal. 25: 773—776. .
• Kane B, Decalmer S,O Driscoll BR (2013). „Emergency oxygentherapy: from guideline to implementation.”. Breathe. 9: 247—254. CS1 одржавање: Вишеструка имена: списак аутора (веза)
• Kallstrom, TJ (јун 2002). „American Association for Respiratory Care Clinical Practice Guideline: Oxygen therapy for adults in the acute care facility – 2002 Revision & Update”. Respir Care. 47 (6): 717—20. PMID 12078655. Архивирано из оригинала 08. 03. 2019. г. Приступљено 26. 07. 2019. 
• Cahill Lambert AE (новембар 2005). „Adult domiciliary oxygen therapy: a patient's perspective”. The Medical Journal of Australia. 183 (9): 472—73. PMID 16274348. doi:10.5694/j.1326-5377.2005.tb07125.x. 

Молимо Вас, обратите пажњу на важно упозорење у вези са темама из области медицине (здравља).