Что такое гипербарическая оксигенация?

Гипербарическая оксигенация (ГБО) — это метод дыхания чистым (100%) кислородом в условиях повышенного атмосферного давления. Это базовый или вспомогательный метод лечения при отравлении угарным газом, тяжелой декомпрессионной болезни, артериальной газовой эмболии и хронических ранах [1].

В США функционирует более 1200 отделений гипербарической медицины, однако в других регионах мира этот метод доступен в меньшей степени [2].

Каковы показания к гипербарической оксигенации?

Гипербарическая оксигенотерапия в первую очередь показана пациентам со следующими состояниями:

  • Отравление угарным газом (монооксидом углерода);
  • Декомпрессионная («кессонная») болезнь;
  • Артериальная газовая эмболия;
  • Хронические длительно незаживающие раны и трофические язвы [1,3].

Отравление угарным газом

Отравление угарным газом возникает при вдыхании продуктов горения, особенно в замкнутых пространствах. В группу профессионального риска входят пожарные, шахтеры, а также лица, использующие печное или газовое отопление в помещениях с недостаточной вентиляцией [4,5].

Декомпрессионная болезнь

Декомпрессионная болезнь (кессонная болезнь) — патологическое состояние, при котором растворенный в крови и тканях азот при быстром переходе от высокого давления к низкому образует газовые пузырьки, вызывающие резкие боли в мышцах и суставах. Наиболее часто она встречается у водолазов и дайверов, дышащих сжатым воздухом. Заболевание также может развиваться при быстром подъеме на большую высоту или во время полетов в негерметичных летательных аппаратах [6].

Артериальная газовая эмболия

Артериальная газовая эмболия — это попадание пузырьков воздуха в системный артериальный кровоток с последующей окклюзией кровеносных сосудов. Она может возникать при декомпрессии у водолазов, летчиков высотной авиации и космонавтов [7]. У дайверов наличие открытого овального окна в межпредсердной перегородке существенно повышает риск артериальной эмболии [1]. Кроме того, воздух может непреднамеренно попадать в сосудистое русло при катетеризации артерий, а также во время кардиохирургических, нейрохирургических и оториноларингологических операций [1].

Нарушение заживления ран

Плохое заживление ран может быть обусловлено местными, регионарными, системными и иными факторами. Замедление репарации часто сопутствует тканевой ишемии, активной бактериальной инфекции кожи, артериальной и венозной недостаточности, сахарному диабету, лучевому повреждению тканей, курению и приему сосудосуживающих препаратов [8].

Хроническая язва до курса гипербарической оксигенации

Хроническая язва после курса гипербарической оксигенации

Другие показания к гипербарической оксигенации

ГБО может применяться в комплексном лечении широкого спектра патологий, включая:

  • Острый синдром длительного сдавления (краш-синдром) и другие формы травматической ишемии;
  • Лучевой некроз мягких тканей и остеорадионекроз;
  • Некротизирующие инфекции мягких тканей;
  • Рефрактерный остеомиелит;
  • Ишемизированный кожный трансплантат или перемещенный лоскут под угрозой отторжения;
  • Тяжелая анемия (при невозможности гемотрансфузии);
  • Актиномикотический абсцесс головного мозга [2,9–11].

ГБО способна ускорить регенерацию при тяжелых размозжениях тканей и компартмент-синдроме (субфасциальном гипертензионном синдроме), снижая потребность в реконструктивных вмешательствах, пересадках лоскутов и ампутациях [12,13]. Однако убедительных доказательств в пользу рутинного применения ГБО при термических ожогах на сегодняшний день недостаточно [14,15].

Применение ГБО при постлучевом некрозе мягких тканей и остеорадионекрозе остается предметом дискуссий [16–20]. Согласно текущим клиническим рекомендациям, для профилактики и лечения показано проведение 20–30 предоперационных сеансов длительностью 90 минут при давлении 2,4 атмосферы (ата), с последующими 10 сеансами в послеоперационном периоде [17].

Гипербарический кислород применяется как адъювантный метод терапии при фульминантных инфекциях мягких тканей, таких как клостридиальный мионекроз (газовая гангрена), некротизирующий фасциит и гангрена Фурнье [21–27]. Лечение следует начинать на ранних этапах, проводя по 2–3 сеанса в сутки продолжительностью 90 минут при давлении 3 ата [17]. Эффективность ГБО при кожных формах поражения, риноцеребральном мукормикозе (зигомикозе), актиномикозе ЦНС и хроническом рефрактерном остеомиелите требует дальнейшего изучения [1].

Метод активно используется в качестве дополнительного лечения при длительно незаживающих трофических язвах, для стимуляции приживления кожных лоскутов и ускорения нормального раневого заживления, хотя доказательная база высокого уровня для его повсеместного применения ограничена [28–30]. Профилактические курсы могут быть полезны пациентам, перенесшим кожную пластику или реконструктивные операции в зонах с нарушенной микроциркуляцией, после предшествующей лучевой терапии либо при наличии в анамнезе неудачных пересадок тканей.

Существует множество других нозологий, при которых ГБО назначается эмпирически. Необходимы дальнейшие контролируемые клинические исследования для подтверждения преимуществ методики с учетом ее стоимости и потенциальных рисков [1,31].

Как проводится процедура гипербарической оксигенации?

Процедура обычно не требует круглосуточной госпитализации и может выполняться в амбулаторных условиях. Параметры сеанса подбираются индивидуально в зависимости от технического оснащения отделения и клинического диагноза.

Лечение заключается во вдыхании 100% медицинского кислорода в одноместной или многоместной барокамере.

В обоих типах камер терапевтическое давление обычно составляет от 2,5 до 3,0 абсолютных атмосфер [32].

  • Продолжительность сеанса в среднем составляет 120 минут (диапазон от 45 до 300 минут) [1,31].
  • При острых состояниях может потребоваться всего 1–2 сеанса.
  • Пациентам с остаточными неврологическими нарушениями на фоне кессонной болезни требуются повторные курсы в течение нескольких суток до достижения стойкого терапевтического эффекта [1].
  • При хронических язвах может потребоваться курс из 30 сеансов и более [1,31].

Одноместная барокамера

Одноместная камера предназначена для одного пациента и подходит для планового лечения хронических состояний у стабильных больных [9]. Пациент размещается на выдвижном ложе, которое задвигается внутрь прозрачной цилиндрической капсулы (внешне напоминающей туннель аппарата МРТ) [3].

Многоместная барокамера

Многоместная барокамера рассчитана на одновременное пребывание двух и более человек и позволяет медицинскому персоналу проводить мониторинг и манипуляции у пациентов в тяжелом состоянии [1,31]. Просторная камера напоминает палату; пациенты могут сидеть или лежать. Кислород подается через индивидуальную маску или прозрачный облегченный шлем-капюшон [3,31].

Каков механизм действия гипербарического кислорода?

Фармакодинамические эффекты ГБО зависят от характера патологического процесса.

Отравление угарным газом

Сродство монооксида углерода к гемоглобину в 200–250 раз выше, чем у кислорода, что приводит к образованию карбоксигемоглобина и критическому снижению кислородной емкости крови [1]. При дыхании обычным воздухом период полувыведения карбоксигемоглобина составляет 4–6 часов; в условиях ГБО он сокращается до 15–30 минут [33,34].

Декомпрессионная болезнь

Согласно закону Бойля — Мариотта, объем газовых пузырьков азота при давлении 3,0 ата уменьшается приблизительно на две трети. ГБО способствует механическому уменьшению диаметра азотных пузырьков и ускоряет вымывание инертного азота, замещая его кислородом [9]. Оставшийся азот постепенно диффундирует и метаболизируется тканями.

Хронические раны

Терапевтический эффект ГБО основан на многократном увеличении доставки растворенного кислорода к гипоксическим тканям.

При нормальном давлении на уровне моря в плазме растворено лишь 0,3 мл кислорода на 100 мл крови (0,3 об.%). В соответствии с законом Генри (растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна его парциальному давлению над этой жидкостью), дыхание 100% кислородом при 3,0 ата увеличивает концентрацию растворенного в плазме кислорода до 6 об.% [1]. Насыщение тканей кислородом восстанавливает клеточный метаболизм, стимулирует репарацию и активирует местный противоинфекционный иммунитет [31].

Исследования in vitro показали, что активные формы кислорода и азота выступают важнейшими медиаторами бактерицидного ответа макроорганизма при острой и хронической травме, ишемии и воспалении [35–37].

Локальная тканевая гипероксия индуцирует следующие клинические эффекты:

  • Вызывает умеренную системную вазоконстрикцию;
  • Уменьшает вазогенный отек тканей [35];
  • Снижает патологическую адгезию и лейкоцитарную инфильтрацию в зоне реперфузионного повреждения [36];
  • Стимулирует пролиферацию фибробластов и синтез коллагена;
  • Индуцирует ангиогенез [12,17];
  • Усиливает кислородзависимую бактерицидную активность нейтрофилов, подавляет синтез экзотоксинов и спорообразование у анаэробов (включая Clostridium perfringens), а также тормозит размножение других патогенных бактерий [17,38–40].

Каковы противопоказания к гипербарической оксигенации?

Абсолютным противопоказанием к ГБО является недренированный напряженный пневмоторакс [1]. К относительным противопоказаниям относятся:

  • Хронические обструктивные заболевания легких (ХОБЛ);
  • Бессимптомные буллы и воздушные кисты в легких;
  • Острые инфекции верхних дыхательных путей и околоносовых пазух;
  • Недавно перенесенные операции на среднем ухе или органах грудной клетки;
  • Баротравма или перфорация барабанной перепонки в анамнезе;
  • Некупированная гипертермия [1,4];
  • Выраженная клаустрофобия.

Каковы побочные эффекты и риски гипербарической оксигенации?

Среди возможных побочных реакций отмечаются:

  • Преходящее чувство заложенности в ушах, купирующееся сглатыванием или зевком [31];
  • Кратковременное головокружение или чувство голода [3];
  • Клаустрофобия;
  • Общая слабость, утомляемость;
  • Головные боли [1,4].

Осложнения гипербарической оксигенации

Наиболее частым осложнением ГБО является баротравма среднего уха (встречается примерно у 2% пациентов), которая в редких случаях может сопровождаться формированием транссудата в барабанной полости или перфорацией барабанной перепонки [41]. Баротравму можно предотвратить обучением технике выравнивания давления (маневр Вальсальвы) либо предварительным тимпаностомическим шунтированием барабанной перепонки [41].

Вторым по частоте осложнением выступает баротравма околоносовых пазух, возникающая чаще у пациентов с острыми респираторными инфекциями или аллергическим ринитом [1]. Риск минимизируется назначением интраназальных деконгестантов, топических глюкокортикостероидов или системных антигистаминных препаратов перед погружением [41].

К редким осложнениям относятся:

  • Баротравма легких и кислородная токсичность дыхательных путей [1,9];
  • Декомпрессионная болезнь у персонала, вдыхающего атмосферный воздух внутри многоместной камеры [1,4];
  • Кислородная токсичность хрусталика с развитием временной миопии (близорукости) [41];
  • Нейротоксичность кислорода с развитием судорожного синдрома [1,4,17,42];
  • Неблагоприятные взаимодействия с некоторыми лекарственными препаратами (например, цисплатином, доксорубицином, блеомицином) [1].

Меры предосторожности

Чистый кислород под давлением представляет собой крайне высокую пожарную опасность.

Любые потенциальные источники искрообразования и воспламенения (зажигалки, электронные и мобильные устройства, часы на батарейках), а также косметические средства и мази на основе вазелина, масел и углеводородов должны быть строго исключены перед входом в барокамеру [31].