что такое кислородный поток

Что такое кислородный поток

Из многочисленных гемодинамических параметров, ответственных за транспорт кислорода, мы остановимся только на тех, которые могут быть реализованы в мониторинге кислородного баланса организма с помощью стандартной аппаратуры.

Приоритетной задачей мониторинга кислородного баланса организма является регистрация двух основных параметров:
• кислородный поток (КП, D02) — это количество кислорода, поступающего к органам и тканям за единицу времени (за 1 минуту);
• потребление кислорода (П02, V02) — это количество потребленного кислорода органами и тканями за единицу времени (за 1 минуту).

Оба эти параметра могут быть легко рассчитаны, если имеются сведения о минутном объеме сердца, концентрации гемоглобина и количестве оксигемоглобина в артериальной и венозной крови.
D02 = QT • Sa02 • Hb • 1.39, где
D02— кислородный поток (мл/мин),
QT — сердечный выброс (мл/мин),
Sa02 — насыщение гемоглобина кислородом артериальной крови (%),

В клинической физиологии принято отражать истинные величины параметров в виде индексов, выражающих величину параметра с учетом поверхности тела. Поэтому параметры кислородного баланса здорового человека массой 75 кг выражаются следующими величинами:
D02 в покое — 900 мл*мин-1м»2, при физической нагрузке — до 3,75 л*мин-1мм2
V02 в покое — 250 мл*мин-1,м-2, при физической нагрузке — до 3,75 л*мин-1мм2.

Из этих простых расчетов можно сделать одно очень важное заключение. В состоянии покоя кислородный поток более чем в 3,5 раза превышает потребление кислорода, а отношение потребления 02 к его потоку V02 / D02 равняется 0,28. А это значит, что только 1/3 кислородного потока расходуется на энергетические затраты организма, а 70-75% кислорода возвращается в венозную систему (Pv02 составляет около 40 мм Нд).
При физической нагрузке и других гиперметаболических состояниях соотношение V02 / D02 может приближаться к 1, что сопровождается снижением сатурации смешанной венозной крови иногда до 20-30%.

Следовательно, сатурация венозной крови или артерио-венозное различие по кислороду (a-v D02) является еще одним важным критерием транспорта кислорода, указывающим на соответствие транспортируемого объема кислорода его потребностям для обеспечения тканевого метаболизма.

При гиперметаболических состояниях увеличение потока (транспорта кислорода) реализуется за счет повышения функции сердечно-сосудистой системы. Возрастает частота сердечных сокращений, достигая в некоторых случаях 180-190 циклов/мин. Ударный объем сердца может повыситься до 130-140 мл, сердечный выброс — до 25-30 л/мин. При этих состояниях подсоединяется еще один компенсаторный механизм — в кровоток включаются ранее нефункционирующие капилляры, которые в состоянии покоя составляют до 75-80%.

И, наконец, как было указано выше, не последнюю роль в компенсации повышенного потребления кислорода играет и гемический фактор: смещение кривой диссоциации оксигемоглобина вправо, облегчающее поступление кислорода в ткани. В этом плане вызывают определенный интерес рекомендации некоторых авторов рассчитывать еще один интегральный параметр кривой диссоциации оксигемоглобина.

Речь идет о показателе, называемом «давление извлечения кислорода — Рх», который выражается величиной напряжения кислорода, достаточной для извлечения 2,3 ммоль (51 мл) его из 1 литра крови. Этот интегральный показатель, устанавливая взаимовлияния Ра02, кислородной емкости крови и аффинитета гемоглобина к кислороду, отражает суммарный эффект этих факторов по влиянию на доставку кислорода к тканям. В норме он соответствует 38 мм Нg. Снижение Рх указывает на дефицит кислородного потока. Мы намеренно приводим этот показатель, т.к. с его помощью можно получить ориентировочное представление о кислородном потоке в случаях, когда не удается его рассчитать по формуле, например, при отсутствии возможности регистрировать сердечный выброс.
Естественно ожидать, что при нарушениях в любом из звеньев этого компенсаторного процесса неизбежно нарушится транспорт кислорода и его тканевое потребление.

Источник

Оксигенотерапия. Цели, методы и механизм воздействия.

Оксигенотерапия (кислородотерапия) – это применение кислорода в целях лечения и профилактики заболеваний – прежде всего, дыхательной и сердечнососудистой систем. Что также положительно влияет на остальные органы человека.

Кислородотерапия относится к наиболее важным, жизнеспасающим методам лечения угрожающих и тяжелых состояний. Как и всякое лекарственное средство, O2 требует соблюдения правильного дозирования, четких показаний к назначению. Важное значение имеют методы доставки O2. Неадекватное дозирование O2 и отсутствие мониторинга кислородотерапии могут привести к серьезным последствиям.

Кратковременное дыхание концентрированным медицинским кислородом положительно влияет на весь организм и может использоваться в прафилактических целях ежедневно, без наблюдения врача. Рекомендуется дышать не более 2 минут за сеанс и не более 3-х раз в день с интервалами в несколько часов. Для профилактики достаточно одного раза в день по 2 минуты. При соблюдении дозирования, ежедневная кратковременная оксигенотерапия даёт сильное укрепление иммунной системы и оказывает воздействие на все жизненноважные органы. Обладает антисептическим действием, поэтому при дыхании происходит обеззараживание слизистой. Кислород способствует расщеплению жировых клеток. Из за чего воздействует положительно на всю сердечнососудистую систему и способствует похуданию. Увеличивает кровоток к мозгу, что даёт не мало положительных эффектов: снятие головных болей, уменьшение стресса, ясность ума, концентрация внимания, лёгкое пробуждение утром и крепкий сон ночью. Кислород способствует интоксикации организма, выводит шлаки и вытесняет вредные газы, например угарный газ.

При кратковременной профилактической оксигенотерапии противопоказаний нет!

ВАЖНО — все положительные эффекты кратковременного дыхания концентрированным кислородом можно получить используя только чистый медицинский кислород в баллонах.

Концентраторы кислорода не дают нужной концентрации и чистоты кислорода, а также недостаточный поток также будет снижать его концентрацию. Концентраторы кислорода хорошо подходят для длительной Оксигенотерапии и только по рекомендации врача. Можно использовать кислородные баллончики, но у них есть ряд существенных недостатов: стоимость процедуры дыхания существенно выше, и не всегда в маленьких баллончиках с кислородом находится медицинский кислород, зачастую его получают при помощи концентраторов, после чего сжимают и заправляют в баллон. Обязательно и необходимо проверять сертификаты на продукцию и уточнять какой кислород и какой концентрации заправлен в маленький кислородный баллончик.

Способ получения высоко очищенного Медицинского кислорода.

Медицинский кислород получается путем низкотемпературной(криогенной) ректификации, когда перерабатываемый воздух сжимается и благодаря разности температур кипения кислорода (–183 °C), азота (–195,8 °C) и аргона (–185,8°C) разделяется. В настоящее время криогенные технологии значительно усовершенствованы. Внедрение в установку низкотемпературной(криогенной) ректификации дополнительного модуля очистки – адсорбера с цеолитом позволяет не только получить кислород высокой степени очистки и объемной концентрации, но и другие газы, в частности азот и аргон.

При получении кислорода низкотемпературной(криогенной) ректификацией, атмосферный воздух, проходя через фильтры, очищается от пыли и механических примесей, а затем компримируется и последовательно подается в масловлагоотделитель, теплообменникожижитель и блок осушки. Влага, содержащаяся в воздухе, конденсируется и периодически отводится в атмосферу. Далее воздух проходит через молекулярные сита из цеолита, которые адсорбируют оставшуюся влагу, углекислый газ, ацетилен и другие примеси. Очищенный от примесей воздух подается в предварительный теплообменник для предварительного охлаждения, а затем одна часть воздуха подается в теплообменник, а вторая – турбодекантер. После этого они объединяются и поступают в нижнюю ректификационную колонну. В нижней части ректификационной колонны происходит предварительное разделение газов воздуха на обогащенную кислородом (кубовую) жидкость и азотную флегму с кислородом. Далее обогащенная кислородом жидкость разделяется на жидкий кислород (в поддоне) и чистый азот (в верхней части колонны), которые в последствие разделяется на жидкий и газообразный азот и газообразный кислород. В то время, когда насыщенная аргоном жидкость в средней части колонны поступает на следующую криогенную ректификационную колонну, газообразный кислород проходит в кислородный теплообменник и подается на участок наполнения баллонов, а жидкий кислород из нижней части ректификационной колонны сливается в резервуар (конструктивно – «сосуд Дьюара»2). Насыщенная аргоном жидкость из средней части колонны поступает на дополнительную криогенную ректификацию для получения жидкого аргона или, проходя через газификатор, превращается в газообразный аргон.

Способ низкотемпературной(криогенной) ректификацией получения медицинского кислорода является наиболее распространенным, а современное криогенное оборудование обеспечивает необходимое качество готового продукта и полное отсутствие в нем таких примесей как ацетилен, масло, газообразные кислоты и основания, а также газы-окислители. Качество медицинского кислорода регламентируется ГОСТами 6331-78 «Кислород жидкий медицинский. Технические условия» и 5583-78 «Кислород газообразный медицинский. Технические условия».

Применение O2 является наиболее патофизиологически обоснованным методом терапии гипоксемии. Кроме того, кислородотерапия примененяется при некоторых состояниях, не сопровождающихся снижением РаO2: при легочной гипертензии, отравлении угарным газом, пневмотораксе и т.п.

Механизм действия

Проникновение O2 через альвеоло-капиллярную мембрану осуществляется путем простой диффузии, т.е. из области высокого в область низкого парциального давления. O2 переносится к тканям в двух формах: связанный с гемоглобином и растворенный в плазме. При нормальных физиологических условиях (РаO2 = 100 мм рт. ст.) в 100 мл крови растворяется 0,31 мл O2, т.е. 0,31 об.%. Такое количество O2 не в состоянии обеспечить потребности в нем организма человека, поэтому основное значение имеет другой способ переноса — в соединении с гемоглобином в эритроцитах. 1 г гемоглобина способен связать до 1,34 мл О2. Учитывая, что нормальное содержание гемоглобина составляет 15г/дл, можно рассчитать, что в 100 мл крови максимально может содержаться 201 мл О2, связанного с гемоглобином. Наиболее важным параметром, определяющим количество О2, связанного с гемоглобином, является насыщение гемоглобина кислородом (SаO2). При РаO2, 100 мм рт. ст. SаО2 артериальной крови составляет около 97%.

В зависимости от пути введения кислорода способы оксигенотерапии разделяют на два основных вида:

Ингаляционная кислородотерапия включает все способы введения кислорода в легкие через дыхательные пути. Наиболее распространенный метод оксигенотерапии – ингаляция кислорода и кислородных смесей. Ингаляция осуществляется с помощью различной кислородно-дыхательной аппаратуры через носовые и ротовые маски, носовые катетеры, интубационные и трахеотомические трубки или одноразовые мундштуки для кратковременной кислородотерапии в домашних условиях.

Ингаляционные способы подачи кислорода

Оксигенотерапия может проводиться как в клинических, так и в домашних условиях. Дома можно использовать концентраторы, подушки или баллоны. Эти способы показаны для длительной кислородной терапии, но назначать лечение и выбирать метод может только специалист. Неправильное использование кислородных смесей может быть опасно! Для кратковременной процедуры оксигенотерапии необходимо использовать специальное оборудование подающие концентрированный медицинский кислород из баллона, при обязательном соблюдении рекомендаций по длительности и частоте процедур данного устройства.

В клинических условиях есть следующие виды подачи:

Носовые катетеры. При использовании носовых канюль или катетеров поток кислорода от 1 до 6 л/мин создает во вдыхаемом воздухе его концентрацию, равную 24—44 %. Более высокие значения FiO2 достигаются при нормальной минутной вентиляции легких (5—6 л/мин). Если минутная вентиляция превышает поток кислорода, то избыток последнего будет сбрасываться в атмосферу, а FiO2 окажется сниженной. Носовые катетеры обычно хорошо переносятся больными. Их не следует применять при высокой ЧД и гиповентиляции.

Носовые и лицевые маски. Маски снабжены клапанами, с помощью которых выдыхаемый воздух выводится в окружающую среду. Более удобны для пациента носовые маски. Последние имеют меньшее мертвое пространство и позволяют пациенту принимать пищу. Достоинством лицевых масок является их способность лучше справляться с непреднамеренной утечкой потока кислорода через рот, что является проблемой для многих больных. Они могут быть использованы даже в тех случаях, когда словесный контакт с пациентом ограничен. Оба типа масок эффективны у больных с ОДН, однако в острых ситуациях лицевые маски предпочтительнее. Лицевые маски могут быть использованы у больных с более выраженными нарушениями сознания. Стандартные лицевые маски позволяют подавать кислород до 15 л/мин и, соответственно, обеспечивать более высокую FiO2 (50—60 %). У больных с высокой минутной вентиляцией легких применение масок, как и катетеров, ограничено.

Неингаляционная кислородотерапия

Газовый состав для оксигенотерапии обычно содержит 50-60% (до 80%) кислорода, но в некоторых случаях используют другие соотношения. Показание к применению карбогена (95% кислорода и 5% углекислого газа) – отравление угарным газом. При отеке легких с выделением пенистой жидкости газовую смесь пропускают через пеногаситель (50%-й р-р этилового спирта).

Самый безопасный состав для длительной оксигенотерапии содержит 40-60% кислорода. Чистый кислород при длительной оксигенотерапии способен вызывать ожоги дыхательных путей (при процедуре более 30 минут). Он также может быть токсичным для человека, что проявляется в виде сухости во рту, боли в груди, судорог, потери сознания. Поэтому подача чистого концентрированного медицинского кислорода в домашних условиях ограничена самим аппаратом по 1-2 минуты. Хотя безопасное время процедуры считается до 15 минут. Аппараты для дыхания чистым концентрированным медицинским кислородом обязательно должны иметь увлажнитель кислородного потока.

Основные правила кислородотерапии:

Источник

Сатурация при коронавирусе

Сатурация (англ. saturation — «насыщенность») крови кислородом показывает, сколько этого жизненно важного для органов газа на данный момент содержится и циркулирует в крови. Показатель выражается в процентах. Низкая сатурация, в том числе при коронавирусе, указывает на гипоксемию, которая требует срочных действий. Необходимо поднять уровень кислорода в легких и крови, чтобы предотвратить осложнения, а иногда и сохранить пациенту жизнь.

Сатурация крови кислородом измеряется специальным прибором — пульсоксиметром. С помощью этого экспресс-анализа врачи скорой помощи могут получить объективную информацию о состоянии дыхательной и кровеносной системы больного, а также оперативно принять решение о госпитализации и кислородной поддержке. Быстро сделать КТ легких не всегда представляется возможным. Если при COVID-19 у пациента явно снижена сатурация, это с наибольшей вероятностью говорит о вирусном поражении легких — пневмонии.

Измерение сатурации крови кислородом прибором пульсоксиметром позволяет бригадам скорой помощи определить тяжело больных пациентов с вероятно обширным поражением легких, вызванных COVID-19, а также оперативно принять решение о госпитализации и необходимой дополнительной кислородной поддержке.

Если у больного коронавирусом есть такой прибор дома, то он может проводить мониторинг самостоятельно, однако важно понимать, что пульсоксиметрия (измерение сатурации) не заменит визуальной оценки состояния легких (КТ легких), а неправильная интерпретация этого показателя может только напугать пациента, ввести в заблуждение бригаду скорой помощи или стоить больному жизни.

Пациенту с новой коронавирусной инфекцией и медикам нельзя ориентироваться исключительно на показатель сатурации — результат измерения сильно зависит от ряда сторонних факторов: чувствительности прибора, освещения, цвета кожи больного. Между тем, если опираться на этот показатель как на основной (без спирометрии и КТ) велика вероятность неадекватной оценки здоровья человека — при тяжелой пневмонии сатурация может некоторое время держаться в норме, а потом резко упасть. В ночное же время сатурация снижается даже у здорового человека.

В этом материале мы разберем основные вопросы, связанные с сатурацией при коронавирусе.

Что такое сатурация?

Под сатурацией понимается показатель насыщенности крови кислородом, который поступает из легочных альвеол. Вместе с кровью кислород транспортируется к органам и тканям. Снижение сатурации при COVID-19 говорит о гипоксемии, вероятной причиной которой является вирусно-инфекционное поражение легких. Гипотеза может быть подтверждена или опровергнута на компьютерной томографии — в ходе визуальной оценки легких.

Какая норма сатурации у здорового человека?

Нормой для здорового человека считается SpO2 = 95-99 (или 100)%. Норма сатурации крови кислородом зависит от индивидуальных особенностей организма человека, например, от наличия или отсутствия анемии, апноэ, хронических заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем, вредных привычек, возраста. Ночью у каждого человека сатурация снижается, причем различия бывают существенными. Например у людей с хроническими заболеваниями дыхательной системе (ХОБЛ, апноэ), адаптировавшихся к постоянной нехватке кислорода, показатель может упасть до 90% (в глубокой фазе сна).*

По наблюдениям медиков, работающих в больницах с тяжелобольными пациентами, которые находятся «на кислороде», наиболее опасное время — с 3 до 7 часов ночи. В это время регистрируется наибольшее количество летальных исходов из-за снижения сатурации, точнее из-за кислородной гипоксемии.

R.E. Gries, L.J. Brooks, Normal oxyhemoglobin saturation during sleep. How low does it go? K. Szabó, F. Ihász, The effect of reduced oxygen saturation during sleep on depression, 2020

Почему при коронавирусе снижается сатурация?

Не у всех пациентов при COVID-19 снижается сатурация, а только при развитии осложнения — вирусной пневмонии. Снижение сатурации говорит о вероятной дыхательной недостаточности. Если коронавирусная инфекция проникла к легочной ткани, а иммунитет человека не может справиться с ней, в легких начинается деструктивный процесс — альвеолярные перегородки (и интерстиций) повреждаются и воспаляются, а сами альвеолы заполняются жидким экссудатом — в норме они заполнены воздухом и являются начальным пунктом транспортировки кислорода к органа, в том числе к сердцу и головному мозгу. Поскольку при коронавирусе повреждение бронхиального дерева не наблюдается, снижение сатурации у пациента может говорить о сокращении функциональных участков легочной ткани.

Если при коронавирусе сатурация ниже 95%, больного могут госпитализировать.

Зачем измеряют сатурацию при коронавирусе?

Сатурацию при коронавирусе измеряют, чтобы быстро выявить опасную для жизни гипоксемию. Таким образом определяют тяжесть заболевания и принимают решение о дальнейших действиях: госпитализация, кислородная поддержка, компьютерная томография.

В зарубежной литературе есть термин «тихая гипоксемия» (Silent Hypoxemia), который появился только недавно, в условиях пандемии COVID-19, когда стало ясно, что довольно большой процент пациентов поступает в больницу с острой нехваткой кислорода, непропорциональной симптомам. Выходит так, что больные могут дышать, не задыхаются, сильный кашель и температура отсутствуют, при этом легкие сильно поражены, сатурация критически низкая, и необходим дополнительный кислород.

Может ли пациент с симптомами коронавируса как-то заподозрить у себя нехватку кислорода в связи с пневмонией? Да.

Симптомы снижения сатурации

Что делать, если упала сатурация?

Не паникуйте из-за снижения сатурации — нормальные жизненные показатели можно быстро восстановить, и даже значение 70% в течение нескольких дней совместимо с жизнью, причем шансы могут быть даже выше, если у пациента, например, хроническая обструктивная болезнь легких, и к низкому уровню кислорода его организм уже адаптировался. Сатурация может падать несколько дней.

Тем не менее, если при коронавирусе сатурация упала до 95%, 93, 90…%, а все измерения произведены верно (важно проверить, чтобы у пульсоксиметра был адекватный уровень заряда батареи, а сам прибор был зарегистрирован как медицинское изделие, а не приобретен у сомнительного производителя) — необходимо вызвать скорую помощь.

Почему данные пульсоксиметрии могут вводить в заблуждение?

Важно понимать, что на результат пульсоксиметрии могут влиять: чувствительность прибора (в т.ч. заряд батареи), освещение, цвет кожи пациента (чем темнее, тем выше будет показатель, что не отражает реального положения дел).

Понятие «норма сатурации» очень условно. Бывает, что пациенты с признаками коронавирусной инфекции и мобильным неинвазивным аппаратом для измерения сатурации начинают паниковать и звонить в скорую, если кислород в крови опускается, например, до 93%. Для этого обратимся к данным таблицы условной нормы:

Когда нужна госпитализация и кислородная поддержка?

Снижение сатурации опасно прежде всего для этих групп пациентов.

Если у госпитализированного пациента сатурация низкая и не поднимается даже с кислородом, то согласно действующим рекомендациям врачей-реаниматологов, больному проводится интубация трахеи.

Можно ли самостоятельно быстро поднять сатурацию?

До приезда скорой помощи и оксигенотерапии больной может принять следующие меры:

1. Сделайте дыхательные упражнения

Сядьте прямо, опустите плечи, выпрямитесь и постарайтесь расслабиться.

Откройте окна и проветрите помещение.

Лежите до 30 минут на животе.

Важно! Пожилым пациентам ввиду индивидуальных анатомических особенностей лежать на животе нельзя — возможно сдавливание дыхательного органа.

Нет данных, что какие-либо медикаменты способны эффективно повысить у больного коронавирусом сатурацию. Однако при отсутствии индивидуальной непереносимости и наличии в домашней аптечке аспирина, допустимо использование этого препарата.

Прием антикоагулянта аспирина ассоциируется со снижением потребности в механической вентиляции легких и в переводе в отделение интенсивной терапии, а также со снижением смертности пациентов, госпитализированных с COVID-19.

В целом, врачи, работавшие с тяжелобольными пациентами, неоднократно отмечали, что оксигенотерапия, а точнее постоянное пребывание пациента «на кислороде» менее эффективно, чем дыхательные упражнения. Больной должен самостоятельно, под контролем медицинского персонала дышать, «разминая» и стимулируя легкие.

Важно!Выполнение популярного упражнения с «надуванием» воздушных шариков не допустимо при поражении легких КТ-2, КТ-3, КТ-4 и особенно у пожилых пациентов, поскольку поврежденный и перерастянутый легочный матрикс может просто не выдержать нагрузки.

Как поднять сатурацию после вирусной пневмонии?

Если и после перенесенного коронавируса сатурация немного снижена, то это нормально — легочной ткани требуется время на восстановление прежней жизненной емкости дыхательного органа. Крайне полезны дыхательная гимнастика (см. комплекс дыхательных упражнений Стрельниковой) и прогулки на свежем воздухе с умеренными физическими нагрузками.

Для предотвращения агрессивного спаечного процесса в легких пациентам с выраженными на КТ фиброзными изменениями; обычно при КТ-4, КТ-3, реже при КТ-2 и очень редко при КТ-1 назначается антиоксидантная терапия пневмофиброза, которая включает диету, обогащенную антиоксидантами, ацетилцистеин, витамины группы Е (если нет аллергии).

Для уточнения диагноза и причин сниженной сатурации, после коронавируса важен КТ-контроль.

Когда еще у человека снижена сатурация?

Как измеряют сатурацию?

Сатурацию измеряют пульсоксиметром. Мобильными приборами оснащены бригады скорой помощи. Приобрести его можно и для домашнего мониторинга. Прибор напоминает прищепку, которая крепится на палец.

В течение минуты датчик со светодиодами считывает данные, а именно цвет крови (гемоглобина), который меняется в зависимости от сатурации, а также специфический пульсирующий световой сигнал, меняющийся в зависимости от изменений артериального давления.

На дисплее пульсоксиметра отображаются две цифры — верхняя показывает процент кислорода в крови, нижняя — пульс.

Сатурацию измеряют в положении сидя или лежа, рука пациента должна лежать на поверхности, а не висеть в воздухе.

В больницах также используются инвазивные приборы, с помощью которых лаборанты определяют газовый состав крови. Для этого осуществляется ее забор из артерии или вены.

Ошибается ли пульсоксиметр?

Да, результат будет ложным или искаженным, если:

Текст подготовил

Котов Максим Анатольевич, главный врач центра КТ «Ами», кандидат медицинских наук, доцент. Стаж 19 лет

Если вы оставили ее с 8:00 до 22:00, мы перезвоним вам для уточнения деталей в течение 15 минут.

Если вы оставили заявку после 22:00, мы перезвоним вам после 8:00.

Источник