Повышенное содержание кислорода в крови

Кислородная интоксикация — симптомы и методы лечения

Кислородное отравление считается парадоксальным явлением. Ведь с одной стороны, кислород так необходим человеческому организму для нормальной жизнедеятельности, но с другой стороны, способен быть токсичным при вдыхании в больших количествах.

Кислород составляет 20% свежего воздуха, поэтому организм в состоянии переработать его без проблем. Несмотря на это, воздействие высоких доз кислорода способно спровоцировать серьезные и опасные для жизни человека процессы, так как происходит кислородное отравление головного мозга.

Что такое гипероксия

Гипероксия – это комплекс отрицательных реакций организма, провоцирующие при избыточном поступлении кислорода.

Образуется отравление кислородом после вдыхания газовой смеси, находящейся под давлением. Чистым, разряженным кислородом отравиться невозможно. Высокое давление – основное условие для появления интоксикации. Возникает у космонавтов, водолазов или летчиков, у людей, проходящих лечение в барокамере при неправильном проведении медицинской процедуры.

Отравление кислородом способно появиться у здоровых людей. Интоксикация образуется у жителей городов, которые долго находятся в лесу. Нормальное давление при вдыхании кислорода в привычной дозировке составляет от 100 до 105 мм рт. ст., при этом для городской местности параметр снижается. При нахождении в деревне, в лесу, после загрязненного города у человека появляются признаки кислородного отравления на природе.

Кислородное отравление не входит в Международную классификацию болезней десятого пересмотра (код МКБ-10).

Как определить гипероксию у человека?

При поступлении в организм кислорода в большом количестве легкие активируют реакцию самозащиты, из-за чего дыхание замедляется. Явление сокращает сердцебиение, происходит сужение кровеносных сосудов. Если поступление кислорода не прекращается, тогда запускаются негативные процессы в крови, происходящие из-за передвижения газов по сосудам.

  • краснота эпидермиса на лице;
  • образование отдышки;
  • боль в голове;
  • судороги конечностей;
  • обморок.

Отравление происходит и на клеточном уровне. Мембраны клеток в основном состоят из липидов, которые легко окисляются при взаимодействии с частицами кислорода. Данный процесс запускает цепную реакцию, которая продолжается несмотря на восстановление нормального уровня кислорода. В результате образуются высокотоксичные вещества, способные разрушить мембрану клеток и спровоцировать появление кровоизлияний.

Причины и формы кислородного отравления

Специалисты выделяют главные причины, по которым происходит отравление кислородом.

Факторы развития передозировки:

  1. Вдыхание смесей, содержащих кислород в максимальном количестве.
  2. Периодическое появление гипоксии (кислородного голода).
  3. Отклонение от нормы при проведении процедуры кислородной декомпрессии. Отравление появляется спустя 2—3 часа.
  4. Неправильное использование или превышение дозировки газовой смеси в барокамере.
  5. Поломка оборудования, дисфункция узла промывки устройства, неправильное погружение водолазов и игнорирование норм допустимой глубины.

Ученые выделяют 3 токсичные формы кислородного отравления.

Сосудистая форма отравления

Появляется при большом давлении газового состава. Первоначально наблюдается упадок давления у пациента, в связи с расширяющим действием кислорода на кровеносные сосуды. Дополняет симптоматику онемевшие конечности, появляется боль в голове и головокружение. В связи с этим наблюдается дисфункция кровеносной системы. При развитии тяжелой формы интоксикации возможен летальный исход.

Судорожная форма

Данная форма появляется при условии, что давление газовой смеси достигает уровня трех бар. Заметны нарушения со стороны ЦНС. Возможно появление отклонения в зрительной функции, повышенной сонливости и потоотделения. Наблюдается бледность эпидермиса. При усилении симптоматики появляются судороги, выход рвотных масс, обморок.

3 стадии формы:

  • начальная стадия длится в течение 30 минут. Время предварительных признаков зависит от поступившей передозировки. Чем выше доза, тем дольше по времени будет стадия. Фактор, указывающий на начало – онемение пальцев рук и ног. Образуется подавленность, повышенное чувство страха. Дыхание и пульс учащается. Кожный покров приобретает бледный оттенок, появляется холодный пот и происходит непроизвольное сокращение мимических мышц;
  • появление судорог протекает при потере сознания. По времени первый припадок длится 10 секунд. Затем пациент входит в стадию покоя. После приступа появляются вновь. Количество судорожных припадков зависит от дозировки поступившего кислорода;
  • терминальная – судороги прекращаются, появляется расстройство органов дыхания.

При игнорировании проблемы возможна остановка дыхания. Для предотвращения появления 3 стадии рекомендуется своевременно устранить причину интоксикации.

Протекает при низком давлении. Поражает в основном органы дыхательной системы. Первоначальные симптомы – ощущение сухости во рту, жажда, отек слизистой оболочки носоглотки.

Затем появляется приступообразный кашель, жжение в области грудной клетки. Дальше развитие симптоматики наблюдается острым кислородным голоданием, которое появилось в результате отека легких, неправильного газообмена или инфекционным осложнением в органах дыхательных путей.

Если в результате кислородного отравления образовался отек легких, то пациента нельзя переводить в среду при нормальном давлении кислорода. Данное действие приводит к сильному кислородному голоданию и увеличенному риску летального исхода. Отсутствие грамотной медицинской помощи приводит к кровоизлиянию в печени, головном мозге, сердце и пищеварительной системе.

Симптомы при интоксикации кислородом

При проникновении наивысшей концентрации кислорода в организм появляется защитная реакция. Дыхание учащается, сосуды суживаются, снижается объем крови. Защитная реакция способствует образованию обратного эффекта.

Суженые капилляры и замедленный ток крови приводит к накоплению углекислоты, которая выступает провокатором расширения сосудов.

Кислородное отравление на природе проявляется звоном в органах слуха, помутнением в глазах, легким головокружением.

Признаки отравления:

  1. Нарушение в дыхательном ритме, где вдох преобладает над выдохом.
  2. Онемение пальцев рук, ног.
  3. Повышенное чувство тревоги, беспокойства.
  4. Озноб, дрожание губ.
  5. Головокружение.
  6. Чувство тошноты.
  7. Припадки, судорожное состояние схоже с эпилептическим приступом.
  8. Спазмы органов дыхания.
  9. Снижается частотность сокращения сердца.
  10. Желание постоянно спать или пребывание в эйфорическом состоянии.
  11. Отсутствие зрения длительное время.
  12. Потеря сознания.

Острое кислородное отравление способно привести к потере сознания, наступления амнезии. Игнорирование признаков увеличивает риск летального исхода.

Первая помощь при отравлении

Для устранения неприятной симптоматики требуется убрать опасный источник. Оказать медицинскую помощь.

Меры первой помощи:

  • при обморочном состоянии пациенту требуется поднести ватку с нашатырным спиртом или использовать другие методики по приведению человека в чувство;
  • при судорожном состоянии, пациента требуется уложить на мягкую горизонтальную поверхность, чтобы не допустить появления серьезных травм. Особое внимание уделяется голове;
  • наличие признаков сосудистого вида требует создать специальные условия для пациента. Помещение должно быть теплым, хорошо вентилируемым. При таких условиях больного оставляют на 24 часа. При отсутствии положительной динамики рекомендуется срочно вызвать специалиста;
  • пациент должен принять положение полусидя. На верхние и нижние конечности наложить жгуты, оставить на 90 минут.

Если яркого проявления симптомов передозировки кислородом нет, тогда пострадавшему требуется выспаться. Сон восстанавливает организм, придавая ему энергию.

Спустя 2—3 дня неприятные признаки, указывающие на кислородное отравление, проходят. Самолечением заниматься строго запрещено, в противном случае увеличивается риск развития серьезных осложнений. Именно по этой причине после оказания первой медицинской помощи требуется срочно вызвать бригаду медиков.

Методы лечения

После обращения к врачу назначается полная диагностика организма. Получив данные, специалист подбирает комплексное лечение исходя из состояния и индивидуальных особенностей.

Увеличить приток крови к головному мозгу можно, если повысить процентное соотношение углекислого газа. Для лечения применяют медикаментозные средства — Амфетамин, Атропин, Аспирин.

После отравления кислородом в зависимости от показаний используют антибактериальную терапию – осуществляют прием антибиотиков. Таким образом, снижается риск появления инфекционных осложнений.

Антибиотики назначаются и при появлении воспаления легких. При сильном поражении органов дыхательной системы изначально требуется убрать отек. Для этого проводят ингаляции лечебными растворами.

Кислородное отравление легкой формы лечится анальгетиками. При гипоксии, судорогах назначается Аминазин.

Раздражение, ощущение песка в глазах, краснота — лишь небольшие неудобства при нарушенном зрении. Ученые доказали: снижение зрения в 92% случаев заканчивается слепотой.

Crystal Eyes — лучшее средство для восстановления зрения в любом возрасте.

Самолечение строго запрещено, так как дозировку, время приема и выбор медикаментозных средств осуществляет строго врач. Грамотное лечение у взрослых и у детей помогает за короткий временной промежуток восстановить здоровье без появления негативных последствий.

Осложнения и методы профилактики

Вдыхание чистого кислорода может быть полезным и вредным. Кислородное отравление сильно влияет на состояние здоровья.

  • нарушенный обмен веществ;
  • присутствие в крови токсинов, ядов;
  • скачки артериального давления;
  • дисфункция глаз, легких, бронхов;
  • отек слизистой оболочки.

Опасно данное отравление для грудных, новорожденных детей. Главным последствием считается повреждение органов зрения.

Профилактика

Требуется соблюдать аккуратность людям, имеющим дело с газовыми смесями, а именно аквалангистам.

  1. Исключить погружение в море, океан на большую глубину.
  2. Соблюдать временную норму по пребыванию в воде.
  3. Перед введением в эксплуатацию внимательно проверять баллоны, обязательно проследив за качеством содержимого вещества. Важно внимательно изучить маркировку.
  4. Не забывать осматривать оборудование на предмет целостности.
  5. Не превышать положенное время вдыхания кислорода при нахождении в барокамере.
  6. В регенеративных аппаратах требуется проводить проверки состояния оборудования.

Соблюдая указанные рекомендации, можно обезопасить себя от негативных последствий кислородного отравления.

Видео: гипероксия

Кислородное отравление

Кислород — незаменимый для поддержания жизни на Земле элемент. Оптимальным его содержанием во вдыхаемом воздухе для человека является 20–21%. Кислородные смеси с повышенным его содержанием используются для поддержания функции дыхания при погружении в воду, в условиях разреженного воздуха и космического пространства. В медицине кислородотерапия применяется для лечения ряда заболеваний.

Для любого живого организма опасен как недостаток, так и избыток кислорода. Что такое гипероксия, при каких условиях развивается это заболевание и чем оно опасно для человека?

Что такое гипероксия

Гипероксией называют комплекс патологических реакций, развивающийся в организме при избыточном поступлении кислорода. Заболевание возникает при неправильном использовании дыхательных смесей при погружении на глубину (кислородное отравление в дайвинге), в авиации и космонавтике, при лечении кислородом (гипербарическая оксигенация).

Факторы, усугубляющие течение болезни:

  • перегревание или переохлаждение;
  • физическая активность;
  • индивидуальная чувствительность;
  • содержание вредных газов в дыхательной смеси, в том числе углекислого;
  • накопление в организме углекислоты.

Отравление кислородом, возможно, из-за применения аппаратов регенеративного дыхания, от неправильного пользования барокамерой при декомпрессии.

При небольшом перенасыщении тканей кислородом может развиваться кислородное опьянение, которое сопровождается:

  • головокружением;
  • помутнением сознания;
  • пеленой перед глазами;
  • шумом в ушах.

Возникает подобное состояние при гипервентиляции лёгких (принудительных глубоких вдохах и выдохах), или непривычном повышении содержания кислорода в атмосферном воздухе — например, у городских жителей при выезде за город. У атлетов подобная ситуация может наблюдаться при высоких физических нагрузках одновременно с глубоким дыханием.

Признаки гипероксии

При поступлении избыточного количества кислорода в кровь вначале развиваются нормальные компенсаторные реакции:

  • замедление дыхания;
  • сужение сосудов головного мозга и лёгких;
  • снижение частоты сердечных сокращений;
  • уменьшение объёма циркулирующей крови.

В дальнейшем возникают патологические процессы, проявляющиеся в нарушении переноса газов кровью и окислением клеточных мембран.

В норме кровь из лёгких транспортирует кислород, обратно из тканей — углекислый газ. Переизбыток кислорода приводит к связыванию его с гемоглобином, а для удаления углекислого газа свободного гемоглобина не хватает. Поэтому происходит отравление тканей углекислым газом. Проявляется это следующими признаками:

Читайте также  Очаговые изменения в белом веществе лобных долей сосудистого происхождения

  • одышка;
  • покраснение лица;
  • судороги;
  • потеря сознания.
  • Второй патологический механизм кислородного отравления связан с разрушением клеточных мембран. В норме кислород окисляется в тканях полностью, а при его избытке остаётся много недоокисленных продуктов — свободных радикалов, которые начинают взаимодействовать в первую очередь с липидами клеточных мембран. Запускается каскадный процесс, который может продолжаться даже после нормализации уровня кислорода в тканях.

    Симптомы отравления кислородом

    Интоксикация кислородом проявляется моментально, то есть скрытый период отсутствует. Переизбыток кислорода в организме приводит к появлению следующих симптомов:

    конвульсии могут быть единственным признаком — следствие быстрого отравления центральной нервной системы высоким содержанием кислорода;

  • первыми симптомами отравления чаще всего являются онемение пальцев или покалывание в них, подёргивание мышц лица, дрожание губ;
  • периодическая тошнота и рвота;
  • нарушение зрения, вплоть до слепоты;
  • чувство беспокойства, тревога, раздражительность, замешательство;
  • шум в ушах, иногда пульсирующий, или похожий на звук колокола;
  • головокружение, нарушение координации движений.
  • Симптомы заболевания зависят от его формы.

    Формы кислородного отравления

    В зависимости от преобладания тех или иных симптомов при отравлении кислородом выделяют три формы течения болезни.

      Лёгочная форма. При этой форме поражаются в основном дыхательные пути и лёгкие. Характеризуется отёком и раздражением слизистой оболочки, кашлем, жжением за грудиной. При нарастании симптомов развиваются кровоизлияния во внутренние органы, головной и спинной мозг, ателектаз (спадение) лёгких. Возможна при длительном дыхании смесью с невысоким парциальным давлением кислорода 1,3–1,6 бар (например, спуск на глубину 18 метров). Скорость течения реакций пропорциональна парциальному давлению и времени вдыхания смеси. Так, при парциальном давлении кислорода 1 бар гипероксия у человека возникает через 6 часов, а при 2,5 бар — через 3. При устранении причин симптомы исчезают через 2–4 часа, окончательно организм восстанавливается через 2–4 суток.

    Судорожная форма. Развиваются нарушения слуха и зрения, раздражительность, покалывание и подёргивание мышц. При нарастании гипероксии возникают учащающиеся судорожные припадки наподобие эпилептических. Под водой высок риск утопления. Судорожная форма характерна для отравления чистым кислородом или смесями с парциальным давлением 2–3 бар. При устранении причин гипероксии после судорог возникает сон, который может продлиться несколько часов. После припадка не остаётся никаких неблагоприятных явлений.

  • Сосудистая форма. Развивается при парциальном давлении свыше трёх бар. Характеризуется резким падением артериального давления, многочисленными кровоизлияниями в кожу и слизистые, остановкой сердечной деятельности.
  • При парциальном давлении в 5 бар гипероксия развивается стремительно, возникает моментальная потеря сознания и наступает смерть.

    В водолазной практике можно столкнуться с лёгочной и судорожной формами гипероксии, а также их смешанным течением.

    Первая помощь

    Оказание первой помощи заключается в устранении избыточного кислорода:

    • уменьшить глубину спуска и перебраться на остановку;
    • при потере сознания привести пострадавшего в чувство (опытные дайверы для этой цели используют сильную струю кислорода, подача которой рефлекторно перехватывает дыхание);
    • в камере переключить на дыхание обеднённой кислородом смесью или воздухом;
    • при судорогах оберегать от повреждений, но не фиксировать;
    • проводить декомпрессию при судорогах нельзя;
    • в течение суток постельный режим в теплом затемнённом помещении с хорошей вентиляцией.

    В тяжёлых случаях при отравлении кислородом может понадобиться медицинское вмешательство.

    Лечение определяет врач исходя из характера гипероксии.

    1. При лёгочной форме накладывают венозные жгуты на конечности, проводят отсасывание пены из лёгких, лечат ацидоз, применяют мочегонные средства.
    2. Для снятия судорог применяют внутривенно «Аминазин», «Седуксен» или «Димедрол».
    3. Если есть соответствующие показания, — назначают средства для восстановления сердечной деятельности, стимуляции дыхания и обезболивающие.

    В целях профилактики пневмонии может назначаться антибиотик.

    Профилактика

    Профилактика гипероксии заключается в соблюдении правил применения кислородных смесей и использования аппаратов для дыхания:

    • не превышать допустимую глубину погружения;
    • не превышать допустимого времени пребывания на глубине;
    • при использовании смесей с различным содержанием кислорода строго следить за маркировкой баллонов и порядком их применения;
    • соблюдать время пребывания в декомпрессионной камере;
    • при проведении декомпрессии чистым кислородом время дыхания не должно превышать 3–3,5 часа;
    • регулярно проверять техническую исправность регенеративных аппаратов.

    Подведём итоги. Гипероксия — это патологическая реакция, которая развивается при избытке кислорода в организме. Заболевание развивается при дыхании чистым кислородом или его смесями. На практике от проявления симптомов гипероксии часто страдают водолазы, лётчики и космонавты. Также, возможно, развитие заболевания у пациентов, проходящих курс лечения в барокамере.

    Признаки отравления кислородом — головокружение, нарушение зрения, покалывание в пальцах рук и ног, дрожание губ. В дальнейшем развиваются судороги или нарушения в органах дыхания. При своевременном устранении избытка кислорода симптомы проходят в течение несколько часов, а полностью организм восстанавливается через несколько суток. В тяжёлых случаях пострадавшему требуется медицинская помощь.

    Отравление кислородом: губительное влияние на организм

    Гипероксия, или кислородное отравление – нарушение процессов жизнедеятельности организма, возникающее из-за вдыхания кислородосодержащих газовых смесей под избыточным давлением. Это явление провоцирует дестабилизацию работы ЦНС, дыхательной и сердечно-сосудистой системы. При незначительном переизбытке кислорода в тканях возникает т.н. кислородное отравление — помутнение сознания, шум в ушах, головокружение. Причиной кислородного отравления может стать его непривычно высокая концентрация в воздухе – к примеру, при выезде на природу, в лес, в горы. Похожая ситуация встречается и у спортсменов при интенсивных тренировках, сочетаемых с техникой глубокого дыхания. Если же давление кислородосодержащего газа, поступающего в дыхательную систему, превышает 1.3 бар, начинается кислородное отравление.

    Механизм действия гипероксии

    Отравление кислородом действует на организм следующим образом:

    • растёт концентрация окисленного гемоглобина и понижается уровень неокисленного;
    • нарушается нормальная транспортировка CO2 по кровеносной системе, что вызывает гиперкапнию;
    • дестабилизируются метаболические процессы;
    • повреждаются клеточные мембраны.

    В обычном состоянии кислород взаимодействует с организмом человека таким образом. Во время вдоха кислород попадает в кровь, а оттуда распространяется по всей кровеносной системе. Гемоглобин связывает молекулы кислорода, и доставляет их к клеткам. При переизбытке кислорода кровоток замедляется.

    Одновременно с этим, свободный гемоглобин связывает молекулы углекислого газа, которые во время выдоха выводятся из организма. Если же человек отравился кислородом, неокисленного гемоглобина становится недостаточно, и возникает гиперкапния – переизбыток двуокиси углерода. У пострадавшего при отравлении кислородом краснеет лицо, начинается одышка, головная боль, а в дальнейшем возможна потеря сознания.

    Отравление проявляется и на клеточном уровне. Биологические мембраны клеток состоят преимущественно из липидов, легко окисляющихся при взаимодействии со свободно радикальными формами О2. Такой процесс провоцирует цепную реакцию, которая будет продолжаться даже после восстановления нормального уровня кислорода. Её побочные продукты высокотоксичны, и способны разрушить клеточную мембрану, вызывая множественные кровоизлияния.

    Причины кислородного отравления

    Кислородное отравление чаще всего наблюдается в следующих случаях:

    • работы в условиях высокой задымленности или спуск на воду с регенеративным аппаратом;
    • во время применения газа с искусственными компонентами;
    • вследствие кислородной рекомпрессии;
    • передозировка при гипербарической оксигенации.

    Нередко отравление кислородом случается из-за несоблюдения декомпрессионных остановок: подъем водолаза или аквалангиста с глубины должен осуществляться поэтапно, с небольшими перерывами. Во время таких остановок ткани тела избавляются от накопившегося азота, гелия и других газов естественным образом. Длительность и частота перерывов во время подъёма на поверхность рассчитываются с помощью специальных программ. Нарушение правил декомпрессии может спровоцировать не только отравление кислородом, но и кессонную болезнь, паралич и даже смерть.

    Гипербарическая оксигенация – терапия, основанная на применении кислорода под давлением в лечебных и профилактических целях. Она проводится в специальных камерах под наблюдением специалиста. Гипербарическая оксигенация увеличивает кислородную ёмкость крови, и применяется для лечения ряда заболеваний:

    • тяжёлые формы анемии;
    • рефрактерный остиомиелит;
    • термические ожоги;
    • обморожение;
    • гипоксия (кислородное голодание);
    • психиатрические патологии и другие.

    Метод имеет ряд противопоказаний, и требует точного соблюдения правил эксплуатации оборудования.

    Факторы риска

    Инкубационного периода у гипероксии нет. Биохимические процессы нарушаются сразу же при превышении давления вдыхаемой кислородосодержащей смеси. Некоторые явления могут усугубить состояние пострадавшего:

    • интенсивные физические нагрузки;
    • присутствие вредных компонентов в составе газа;
    • перегрев или переохлаждение организма;
    • наличие нейтрального газа;
    • изначально высокая концентрация двуокиси углерода в крови;
    • индивидуальная чувствительность.

    Механизм токсического влияния гипероксии на организм до конца не изучен. Установлено наличие взаимосвязи между возрастом, а также общим физическим состоянием пациента, на максимально допустимый уровень давления кислородосодержащей газовой смеси, а также скорость возникновения интоксикации, и её тяжесть. В частности, чувствительность повышается при диабете, беременности, у детей в раннем возрасте. Изучение кислородного отравления играет важную роль для развития медицинской науки, и безопасного использования камер гипербарической оксигенации в лечебных целях.

    Клинические формы заболевания

    Влияние отравления кислородом на организм напрямую зависит от уровня парциального давления газа, в результате чего могут преобладать те или иные симптомы. В медицинской практике классифицируют три основные клинические формы отравления кислородом.

    Лёгочная форма отравления кислородом

    Основным объектом воздействия становится дыхательная система пострадавшего. Такое явление наблюдается в случае парциального давления на уровне 1.3–1.6 бар. Человек испытывает сухость слизистых оболочек, заложенность носа, затем у него развивается кашель, постепенно усиливающийся. Температура начинает повышаться.

    При длительном отравлении нередки множественные внутренние кровоизлияния. Поражаются все органы желудочно-кишечного тракта, сердце, лёгкие, мозг.

    Судорожная форма отравления кислородом

    При уровне давления кислорода в пределах 2.5–3 бар возникает судорожная форма отравления. Без последствий такую нагрузку способны выдержать только хорошо натренированные пловцы в течение 3-х минут. Для этой формы характерно поражение ЦНС, проявляющееся различными нервными расстройствами.

    Вначале отравления кислородом наблюдается повышенная потливость, бледнеют кожные покровы, нарушается зрительное восприятие («двоение» в глазах, ухудшение периферического зрения). В дальнейшем начинаются рвотные приступы, тик лицевых мышц, возникает оглушение и судорожные спазмы. Если давление кислорода не прекратить, потерпевший теряет сознание.

    Сосудистая форма отравления кислородом

    Эта форма наиболее опасна. Она возникает, если давление газа превышает 3 бар. Сосудистая форма характеризуется расширением всех кровеносных сосудов, нарушением ритма сердцебиения, резким понижением АД. Затем возникают наружные и внутренние кровоизлияния. Летальный исход может наступить вследствие остановки сердца.

    Отравление кислородом: симптомы

    В медицинской практике для обозначения всех симптомов отравления кислородом был придуман акроним ConVENTID:

    • Con (Convultions) – конвульсии;
    • V (Visual symptoms) – нарушения зрения;
    • Е (Ear symptoms) – поражение слуха;
    • N (Nausea) – периодическая рвота, тошнота;
    • T (Twitching and thingling symptoms) – неконтролируемое подёргивание мышц, тремор;
    • I (Irritability) – повышенная тревожность, беспокойство;
    • D (Dizziness) – головокружение и нарушение координации.

    Вначале симптомы кислородного отравления представляют собой защитную реакцию организма. При этом учащается дыхание, сужаются сосуды и уменьшается объем циркулируемой крови. Однако защитная реакция нередко приводит к обратному эффекту – из-за сужения капилляров и замедления кровотока в тканях накапливается углекислота.

    Она, в свою очередь, вызывает расширение сосудов. При длительном воздействии возникают патологические реакции, сопровождающиеся ярко выраженными признаками отравления.

    Читайте также  Как правильно пить воду при гипертонии

    Симптомы отравления той или иной группы могут преобладать, но чаще всего они проявляются в такой последовательности:

    • нарушение ритма дыхания (вдох преобладает над выдохом);
    • онемение пальцев;
    • беспокойство и тревожность;
    • «мурашки» по коже (парестезия);
    • дрожание губ;
    • головокружение (т.н. кислородное опьянение);
    • тошнота;
    • конвульсии и судороги по типу эпилепсии;
    • дыхательные спазмы;
    • сонливость или эйфория;
    • тяжёлая рвота со спазмами, слепота (продолжительное время);
    • потеря сознания с последующей амнезией.

    Первая помощь при отравлении человека кислородом

    При первых симптомах гипероксии следует прекратить вдыхание пострадавшим кислородосодержащей смеси и оказать ему немедленную помощь:

    • в камере гиперборической оксигенации — изменить поступающую смесь на состав, обеднённый кислородом, или воздух;
    • при подъёме водолаза или аквалангиста — снизить глубину погружения, или перейти на остановку в безопасном режиме;
    • при обмороке постараться привести потерпевшего в чувство. Аквалангисты, водолазы пользуются для этого сильной струёй кислорода, стимулирующей рефлекторное перехватывание дыхания;
    • во время судорог следует удерживать больного в безопасном положении, чтобы он не травмировался об острые предметы, однако привязывать запрещено.

    После оказания мер первой помощи потерпевшего нужно доставить в больницу. Лечение состоит в устранении последствий интоксикации:

    • для остановки судорог (при длительном характере приступов) назначают внутримышечные или внутривенные инъекции аминазина или димедрола;
    • во избежание травмирования челюстей и языка во время приступов вкладывают в рот больного посторонний предмет;
    • отёчность лёгких устраняют ингаляциями;
    • при сильной интоксикации, а также появлении симптомов пневмонии, назначают антибактериальные препараты;
    • принимают меры по предотвращению ацидоза;
    • при поражении внутренних органов подбирают уместную терапию с учётом каждого конкретного случая.

    Специфические средства детоксикации, например, антиокислители, способны ослабить воздействие кислорода на организм, однако полностью остановить его не в состоянии. Самостоятельное лечение при гипероксии запрещено, может привести к тяжёлым последствиям.

    Способы восстановления здоровья

    Если первая помощь была оказана вовремя, работа организма в большинстве случаев стабилизируется уже через 2–3 часа. Изначально переход на дыхание воздухом воспринимается тяжело; нередко пострадавший погружается в глубокий сон длительностью до 90 минут. В иных случаях, наоборот, наблюдается чрезмерное нервное возбуждение.

    Полное исчезновение симптомов происходит не позднее, чем спустя двое суток. Во время восстановительного периода нужно обеспечить больному покой и отдых. Желательно расположить его в тихом, затемнённом помещении. Важно обеспечить регулярный приток чистого воздуха.

    Правила взаимодействия с кислородом

    Меры профилактики гипероксии состоят в соблюдении строгих правил использования кислородосодержащих газовых смесей:

    • необходимо регулярно контролировать техническую исправность регенеративных аппаратов;
    • запрещено превышать нормы пребывания пациентов в барокамере;
    • важно следовать указаниям относительно максимального уровня погружения при использовании газовых смесей с повышенным содержанием кислорода;
    • если задействуется несколько смесей, нужно маркировать баллоны и регуляторы, а также использовать их в правильной очерёдности;
    • во время дайвинга при спуске на глубину 50–60 метров необходимо контролировать время погружения, и не превышать безопасные показатели.

    Кислород и свободные радикалы: источники жизни и старости

    Чтобы задуматься о профилактике старения, достаточно посмотреть на статистику средней продолжительности жизни в России. Среди женщин она составляет 73 года, среди мужчин – 60 лет. То есть большая часть россиян умирает еще в пожилом возрасте, не успев дожить до старости. Основными причинами смерти становятся сердечно-сосудистые и онкологические заболевания. На их развитие влияют десятки факторов, однако причиной остается всего один – повреждение клеток.

    Биологические часы, отсчитывающие время жизни, находятся в хромосомах и ядрах клеток. Каждая клетка запрограммирована на определенное количество делений, произведя которые она погибает. В этом и есть причина старения, предусмотренного самой природой. Однако зачастую клетки умирают раньше срока, не успев выполнить положенное количество делений и реализовать весь свой потенциал. Преждевременная смерть клеток – это преждевременное старение организма. Что же угрожает им в первую очередь?

    Роль кислорода в преждевременном старении

    Для получения энергии организм использует разные вещества. Но, чтобы ее высвободить, ему нужен один незаменимый компонент – кислород. Он окисляет органические соединения, поступающие с пищей, что и дает нам жизненные силы.

    Но при этом неизбежно возникают молекулы трансформированного кислорода, у которых не хватает одного электрона на внешней орбите, – свободные радикалы. Эти очень активные обрывки молекул, пытаясь восполнить свою структуру, способны вступать в химическую реакцию с любыми другими молекулами, которые оказываются поблизости, в том числе и с молекулами клеток. Отнимая у них электроны, они разрушают клеточные мембраны, энзимы, внутриклеточные протеины, а главное – ядерные мембраны, содержащие информацию о ДНК клетки. Такая клетка, «лишенная памяти», становится неспособной к «правильному» делению.

    Внимание! Этот угрожающий процесс известен как липидное окисление и способен приводить к мутациям, то есть образованию раковых клеток. При этом особенности окислительного разрушения таковы, что поврежденные молекулы провоцируют другие химические реакции, поэтому даже один свободный радикал может стать причиной огромного числа клеточных нарушений.

    Поврежденные клетки, не имея возможности полностью восстановиться, переходят в разряд старых или умирающих. Накопление большого количества таких клеток приводит к изменению и преждевременному старению тканей организма, располагает к инфекциям, повышенной утомляемости, ухудшению состояния кожи и волос, ослаблению иммунной системы, злокачественному перерождению соединительной и других тканей, различным дегенеративным заболеваниям.

    Возьмем, к примеру, сердечно-сосудистые заболевания. Атеросклероз, являющийся среди них лидером, начинается с повреждения свободными радикалами клеток внутренних стенок сосудов. Разрушение одной клетки провоцирует цепочку разрушительных реакций вокруг нее, и получается целый участок поврежденных клеток. Со временем на этом участке откладываются молекулы холестерина, образуются атеросклеротические бляшки, тромбы, нарастает риск ишемической болезни сердца, инфаркта и инсульта. Конечно, уровень холестерина в крови имеет значение, но если клетки сосудов легко уязвимы, а уровень радикалов высок, то вред способно нанести даже незначительное количество холестерина.

    Подобную деструкционную деятельность свободные радикалы ведут по всему организму. Повреждая мембраны клеток эндокринных желез, они нарушают обменные процессы, разрушая иммунную систему – подвергают нас риску не только вирусных и инфекционных, но и онкологических заболеваний. Больше всего свободных радикалов «работает» в тех органах и тканях, которые по каким-либо причинам уже были ослаблены, либо на которые действуют дополнительные негативные факторы. В зависимости от того, где идет наиболее активная деятельность радикалов, и возникает то или иное заболевание.

    К сожалению, мы не можем контролировать образование свободных радикалов в организме, и уж тем более бороться с ним. Ведь кроме окисления при клеточном дыхании и питании, радикалы возникают и как результат борьбы иммунной системы с вирусами, бактериями, паразитами или чуждыми белками (протеинами). Без свободных радикалов невозможно выздоровление, но организм неизбежно вырабатывает их в немного большем количестве, чем требуется. Поэтому нужно бороться с избытком свободных радикалов, который возникает при плохой экологии, курении и нерациональном питании, стрессах, различных заболеваниях, а также с возрастом.

    Барьеры для старости

    Вещества, препятствующие окислению, то есть антиоксиданты, способны вырабатывать сами клетки. Действие этих ферментов основано на том, что они отдают свободным радикалам один из своих электронов и тем самым нейтрализуют их дальнейшую разрушительную деятельность. Когда количество свободных радикалов примерно равно количеству антиоксидантов — все в порядке. Но если радикалов становится гораздо больше нормы, что в современном мире происходит довольно часто, они начинают наносить клеткам непоправимый вред.

    Флавоноиды и витамины

    Найти дополнительную защиту от свободных радикалов помогла людям сама природа. Учеными было обнаружено, что многие представители мира растений содержат флавоноиды – обширную группу соединений с полифенольной структурой, которые отдают свой электрон в процессе биохимического взаимодействия и связывают свободные радикалы, то есть являются антиоксидантами.

    Природа снабдила нас большим количеством антиоксидантов, причем разные их виды борются с определенными группами свободных радикалов: одни уничтожают липидные радикалы, другие – кислородные. К примеру, такие антиоксиданты, как витамин С, флавоноиды черники, малины, персика, шиповника и многих других растений создают «непробиваемый» барьер вокруг каждой клетки, защищая ее оболочку. Как только рядом с клеткой появляются опасные молекулы, эти антиоксиданты моментально связывают и нейтрализуют их.

    Витамины А и Е или, например, антиоксиданты лепестков календулы действуют иначе: они проникают внутрь клеточной оболочки и блокируют там разрушительные процессы окисления, в том числе окисление мембран ядер клеток, содержащих ДНК.

    Ресвератрол

    В последнее время были открыты и другие удивительные растительные антиоксиданты. Один из них – трансресвератрол, вещество, обнаруженное в кожуре ягод винограда. Кроме мощного антиоксидантного, ресвератрол оказывает противовоспалительное действие и препятствует развитию раковых клеток, а также стимулирует выработку «гормонов молодости» – сиртуинов. Их важнейшая роль заключается в том, что они восстанавливают повреждения ДНК, максимально долго сохраняя ее молодой.

    Кроме того, ресвератрол, содержащийся в том числе в сухом красном вине, блокирует молекулы, вызывающие воспаления и язвенные формирования, препятствует образованию тромбов в сосудах, снижает уровень холестерина в крови, оказывает антиаллергическое, радиозащитное и сосудорасширяющее действие, укрепляет стенки кровеносных сосудов. То есть ресвератрол – это настоящий источник молодости.

    Микроэлементы

    Отдельную группу антиоксидантов составляют такие микроэлементы как цинк, селен, медь и марганец. Они проникают внутрь клеток и стимулируют работу защитных внутриклеточных ферментов, а кроме того, подобно «ловушкам» нейтрализуют свободный кислород, образующийся внутри клеток.

    Совсем недавно наука открыла важность для сохранения здоровья клеток еще одного микроэлемента – германия. Этот микроэлемент осуществляет перенос кислорода в тканях организма и, попадая в кровь, ведет себя аналогично гемоглобину. Кислород, которым он насыщает ткани, гарантирует нормальное функционирование всех жизненных систем, дает им энергию, а значит и молодость. Не случайно главным природным источником германия является женьшень – самое мощное противовозрастное растение в древневосточной медицине.

    Внимание! У германия есть и другое уникальное свойство, имеющее принципиальное значение для сохранения не только молодости, но и жизни: это его способность задерживать развитие злокачественных новообразований.

    Атомы германия вступают во взаимодействие с отрицательно заряженными частицами опухолевых образований, лишают их «лишних» электронов и повышают электрический заряд, что приводит к гибели опухоли. Кроме того, органические соединения германия стимулируют продуцирование интерферона – защитного белка, вырабатываемого организмом в ответ на внедрение чужеродных микроорганизмов. Все это делает германий одним из самых мощных защитников от тяжелых старческих заболеваний.

    Как использовать антиоксиданты, или один в поле не воин

    Нам предоставлен богатый выбор ценнейших веществ, с помощью которых мы можем поддержать здоровье и продлить свою молодость. Однако «выбирать» в буквальном смысле здесь не следует: наиболее эффективно антиоксиданты работают сообща, то есть группами. Например, витамин Е лучше всего работает в содружестве с селеном и витамином С. Витамин А – только при наличии витамина Е, без него он теряет свои антиоксидантные свойства и быстро разрушается. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы в вашем рационе присутствовали источники разных видов антиоксидантов.

    Читайте также  Панангин при сердечной недостаточности

    Стоит также помнить, что в случаях, когда возникает агрессивная атака радикалов (при курении, инфекционных заболеваниях, в пожилом возрасте) нашему организму необходимо повышенное количество антиоксидантов. Обеспечить его могут дополнительный прием «антиоксидантных» продуктов, либо уже сбалансированные биологически активные добавки к пище, содержащие все виды необходимых веществ. Согласитесь, это совсем несложно, а ведь взамен мы получаем не просто контроль над деятельностью свободных радикалов, но и возможность самим выбирать темпы, с которыми мы предпочитаем стареть.

    Нобелевка за “управление кислородом”. Как организм спасается от гипоксии и при чем тут допинговые скандалы

    Члены Нобелевского комитета подчеркнули фундаментальную важность открытия: способность усваивать кислород критически важна для всех животных организмов на Земле, включая человека. Мы можем долго прожить без еды, достаточно долго – без воды, но мы не можем не дышать. Это связано с тем, что кислород, который мы вдыхаем, постоянно вовлечен в фундаментальные процессы извлечения энергии, которая необходима для жизни нашего организма. Сегодняшние лауреаты обнаружили генетический механизм, который позволяет организму регулировать уровни кислорода в разных частях тела и управлять ими.

    «Эта система, которая требуется, чтобы наше тело нормально работало. Уровни кислорода отличаются в разных частях тела, например, в мышцах во время физических упражнений его уровни очень низкие – нам знакомо выражение «анаэробные тренировки». И нашему телу нужна система, чтобы выравнивать и регулировать уровень кислорода. Лауреаты обнаружили ее — эта система также отвечает за регулирование красных кровяных телец, которые могут переносить кислород. Она позволила нам, так сказать, колонизировать нашу планету во всем ее разнообразии – например, уровни кислорода в горах, на высоте, куда ниже, чем привычные нам и все равно люди смогли приспособиться к ним, такова адаптивная сила организма», — подчеркнул другой член Нобелевского комитета, профессор Патрик Эрнфорш, специалист по нейронаукам.

    “Это может прозвучать банально, но открытие сегодняшних лауреатов – то, что войдет в учебники биологии. Дети в возрасте 12-13 лет будут изучать это, потому что это очень, очень базовый аспект работы клеток“, — сказал член Нобелевского комитета профессор Рэндон Джонсон.

    Зачем вообще нужен кислород

    Наверное, каждому очевидно, что кислород (O 2 ) очень нужен. Перекрытие его поступления в организм – при инфаркте, утоплении, повешении, сильном задымлении — приводит к быстрой смерти. Без кислорода невозможна жизнь не только такого сложного организма, как человеческий, но и куда более простых организмов и клеток. Кислород внутри клеток на самом базовом уровне участвует в процессах извлечения энергии из питательных веществ. Будь то углеводы или жиры, кислород нужен, чтобы окислить их – в этом процессе выделяется энергия, необходимая для всех без исключения процессов в нашем организме – биосинтеза белков, из которых состоит все внутри нас, их транспорта и всех более сложных функций, включая иммунитет и само дыхание.

    Этот процесс протекает в специальных «органах» клетки – митохондриях. В 1931 году Отто Варбург получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за объяснение процесса генерирования энергии – для этого необходим сложный набор ферментов.

    Еще одна важная мысль – наш организм никак не может производить кислород сам. Растения – могут, они выделяют его в ходе фотосинтеза (кстати, для жизнедеятельности растения расходуют кислород, они тоже дышат – но выделяют они его больше), а человек и животные – нет. Поэтому нам критически важно «уметь» стабильно получать его из окружающей среды, а получив – «грамотно» распределять внутри организма. Это не такая простая задача.

    В разных условиях в окружающей среде содержится разное количество кислорода, поэтому при его недостатке телу нужно, во-первых, перераспределять его так, чтоб он шел на самое необходимое, а во-вторых, — сигнализировать нам о том, что кислорода мало и его нужно искать. То же касается уровней кислорода в разных частях тела и органах – иногда его сильнее расходует мозг, иногда – мышцы. Тогда нужно лучше снабжать их, выравнивать уровень.

    В 1938 году Нобелевскую премию получил Корней Хейманс – он обнаружил так называемся каротидные тельца. Это специальные рецепторы («датчики») в сонной артерии, которые «измеряют» уровень кислорода и сообщают мозгу, если с ними что-то не так. Это механизм адаптации/реакции на недостаток кислорода – гипоксию.

    Что сделали нобелиаты

    Здесь важно понять, как же реагирует на гипоксию организм. Кислорода мало, значит, его нужно лучше переносить и извлекать, а для этого нам нужно больше красных кровяных тех – эритроцитов (тех самых, что содержат гемоглобин, который измеряют врачи – низкий гемоглобин означает проблемы со снабжением органов кислородом). Чтобы эритроцитов стало больше, при гипоксии организм выделяет гормон эритропоэтин, который и запускает их синтез. Слово эритропоэтин тоже знакомо – в связи с допинговыми скандалами. Больше кислорода в мышцах – больше спортивные успехи, поэтому спортсменами становятся те, у кого изначально хороший гемоглобин и много эритропоэтина.

    А потом хочется еще сильнее повысить его уровень, и для этого используются как легальные, так и, к сожалению, нелегальные способы. Однако, запомним, что в обычной жизни эритропоэтин – не допинг или яд, а гормон, которому мы обязаны жизнью, а наши клетки – возможностью дышать, получать нужное количество кислорода. Еще с начала XX века был известен механизм гормонального контроля производства красных кровяных телец, но ученые не могли разобраться, как его запускает дефицит кислорода?

    И здесь на помощь приходит генетика. Грегг Семенза и Питер Рэтклифф независимо обнаружили, что в ДНК есть особые участки рядом с теми, что кодируют сам эритропоэтин. Они-то и являются чувствительными к кислороду и «толкают» в нужный момент «соседа» по ДНК, который запускает синтез эритропоэтина.

    Теперь предстояло понять, кто «приносит» к ДНК информацию о недостатке кислорода. Семенза обнаружил соответствующий белковый комплекс, он получил название HIF (hypoxia inducible factor, индуцируемый гипоксией фактор – здесь фактор означает группу белков). Два разных белка в случае гипоксии связывались с ДНК и запускали молекулярный механизм, описанный выше.

    Уильям Кэлин, занимаясь исследованием определенных типов рака, нашел еще один ген – VHL, который в нужный момент останавливает работу HIF, чтобы организм не произвел слишком много эритропоэтина и красных кровяных телец. Это механизм можно сравнить с весами – если кислорода слишком мало, HIF включается, чтоб выровнять равновесие, а VHL контролирует его работу, чтоб не допустить «перевеса» в другую сторону.

    У здорового человека этот механизм критичен для метаболизма вообще – процесса выработки энергии из пищи, для компенсации при физических нагрузках, адаптации к горам, развитию эмбриона и контролю иммунитета. Он также важен при болезнях – анемии, инсультах, инфарктах, инфекциях и ранах, — везде, где необходимо локальное усиленное снабжение кислородом. Есть исследования, которые на основании этого механизма пытаются бороться с раковыми опухолями – если опухоль “посадить” на кислородный голод, она не сможет развиваться и расти.

    “Рак питается и растет достаточно активно, в том числе опухоль выращивает дополнительные кровеносные сосуды, чтобы снабжать себя необходимым количеством кислорода. Исследования показывают, что эти белки гиперэкспрессированы в солидных опухолях (то есть их там больше чем необходимо). Предполагается, что регуляция уровня снабжения кислородом через работу с HIF позволит замедлить рост опухоли. Кроме этого, некоторые исследователи предполагают, что отслеживание уровня насыщения кислородом тканей может стать одним из способов обнаруживать рак, прогнозировать реакцию опухоли на лечение и ее развитие в целом”, говорит Любовь Барабанова, медицинский директор Севергрупп Медицина (сеть клиник «Скандинавия»).

    О ком речь

    Кэлин и Семенза родились в Нью-Йорке. Кэлин работает в медицинском институте Ховарда Хьюджеса, Семенза – в Университете Джонса Хопкинса. Сэр Питер Рэтклифф родился в Ланкашире и сейчас работает в Оксфорде.

    Во время пресс-конференции, посвященной оглашению премии, секретарь Нобелевского комитета по физиологии и медицине Томас Перлманн рассказал, что ему удалось пообщаться со всеми тремя лауреатами.

    «Профессор Рэтклифф уже был в офисе, а Грегг Семенза и Билл Кэлин живут в США, они еще спали, и мне пришлось их разбудить. Последний, кому я дозвонился, был Билл. У нас не было его телефона, поэтому мне сначала удалось поговорить с его сестрой. Она дала мне два номера телефона, я позвонил по первому из них и спросил, говорю ли я с Биллом Кэлином, и получил отрицательный ответ. Второй номер оказался правильным. Билл Кейлин был очень счастлив, не находил слов. Все трое были очень рады и подчеркнули, что для них большая честь разделить этот приз друг с другом, именно в этом коллективе», — рассказал Перлманн.

    Иногда на пресс-конференции организуют телефонные интервью с лауреатами, однако в этот раз никого из них на связи не было, на вопросы отвечал только Нобелевский комитет.

    Размера премии в этом году составляет девять миллионов крон, и они будут разделены поровну между всеми тремя лауреатами.

    Немного истории

    В прошлом году лауреатами по физиологии и медицине стали японец Тасуку Хондзё и американец Джеймс Эллисон «за открытие терапии рака ингибированием негативной иммунной регуляции».

    Всего с 1901 года было присуждено 109 Нобелевских премий в физиологии и медицине – премии не всегда вручались во время мировых войн и в нескольких других случаях. Лауреатами стали 216 человек – правила Нобелевского комитета позволяют каждый год наградить от одного до трех человек. Среди них всего 12 женщин. Самым молодым лауреатом был Фредерик Бантинг – он получил премию в 1923 году в возрасте 32 лет за открытие инсулина. Самым старым – Пейтон Роус, он получил премию в 1966, когда ему было 87 лет.

    Роус был награжден за открытие в области гормонального лечения рака простаты. Один раз премия в области физиологии и медицины была присуждена посмертно – в 2011 году Ральфу Штайнману присудили премию за изучение механизма иммунного ответа, но он умер за три дня до этого. Хотя Нобелевские премии запрещено присуждать посмертно, Нобелевский комитет не стал пересматривать решение , так как заявил, что лауреат умер уже после принятия решения о присуждении.