Кислородное отравление (Гипероксия, Кислородная интоксикация)

Отравление кислородом впервые выявлено в конце XVIII века в экспериментах на животных. Подробные описания клинических проявлений гипероксии и интоксикации сделаны спустя столетие, и только во второй половине XX века удалось детально изучить механизм действия избытка O₂ на организм человека. Кислородное отравление встречается редко, поскольку для его развития требуются особые условия. Такое осложнение наблюдается с частотой 1 случай на 2000-3000 процедур оксигенотерапии, а среди водолазов и подводников распространенность проблемы составляет 0,6-5%.

В бытовых условиях невозможно получить отравление, поскольку атмосферный воздух не содержит высоких концентраций кислорода, способных вызывать интоксикационный синдром. Чаще всего заболевание носит профессиональный характер и возникает у людей, которые погружаются на большую глубину: дайверов, водолазов, экипажа подводных лодок. Они вдыхают кислородную смесь с повышенным парциальным давлением, которая может спровоцировать отравление.

Вторая причина кислородной токсичности – использование барокамеры для процедур гипербарической оксигенации. Сеансы в барокамере назначаются для лечения широкого спектра соматических и неврологических заболеваний, ускорения реабилитации после операции или травмы. Отравление кислородом развивается при неправильном расчете показателей оксигенации, неисправности оборудования, слишком длительном пребывании внутри аппарата.

Факторы риска

Вероятность развития отравления зависит от содержания O₂ в воздушной смеси. Осложнения в основном возникают при дыхании 100% кислородом с давлением более 0,6 атмосферы. При возрастании давления более 2 атмосфер возможны тяжелые последствия интоксикации вплоть до летального исхода. К дополнительным факторам риска, увеличивающим кислородную токсичность, относятся следующие:

• тяжелые физические нагрузки;
• переохлаждение;
• избыток CO2 в крови;
• страх и другие сильные отрицательные эмоции;
• гиперфункция щитовидной железы;
• повышенная температура тела;
• прием стероидных гормонов, препаратов-стимуляторов, наркотических веществ.

В норме парциальное давление O₂ в артериальной крови находится в интервале 92-98 мм рт. ст. Такой показатель обеспечивает адекватный газообмен и правильное функционирование всех кислородзависимых процессов в клетках. У пожилых людей и пациентов с хроническими бронхолегочными заболеваниями нижняя граница нормы опускается до 80-90 мм рт. ст. У детей и молодых людей напротив оптимальные показатели будут выше – 95-100 мм рт. ст.

Гипероксия – высокое содержание кислорода в тканях, не менее опасна, чем гипоксия – дефицит кислорода. На молекулярном и клеточном уровне отравление проявляется снижением активности ферментов дыхательной цепи, угнетением выработки энергии, накоплением продуктов перекисного окисления липидов. При уменьшении метаболизма до 50% от нормы нарушается работа внутренних органов, при падении показателя ниже 15% возможна гибель отдельных клеток и развитие полиорганной недостаточности.

В патогенезе кислородного голодания важную роль играет оксид азота (NO). В норме вещество вырабатывается в нервной ткани из аминокислоты аргинина и способствует расширению церебральных сосудов. При гипероксии синтез NO резко возрастает, вследствие чего возникает вазодилатация, и в клетки мозга поступает еще больше молекул O₂. Это ускоряет нейротоксическое действие кислорода, повышает судорожную готовность.

Кислородная интоксикация у дайверов

Легочная форма

Поражение дыхательной системы развивается при вдыхании кислорода с парциальным давлением свыше 0,03-0,06 Мпа на протяжении 3 часов и более. Иногда для формирования легочной формы кислородного отравления требуется несколько суток или даже несколько месяцев. Начальными признаками патологии выступают умеренные загрудинные боли и чувство сдавления в груди. Дискомфорт усиливается во время кашля и глубокого вдоха.

При прогрессировании легочной формы развивается отек легких, в результате чего часть альвеол выключается из процесса газообмена. Состояние сопровождается одышкой в покое и при физической нагрузке, втяжением межреберных, над- и подключичных промежутков при дыхании, постоянным чувством нехватки воздуха. В тяжелых случаях развивается острая дыхательная недостаточность со смертельным исходом. Также возможны инфекционные осложнения – вторичная пневмония.

Судорожная форма

Поражение центральной нервной системы происходит при вдыхании концентрированных кислородных смесей с давлением O₂ более 0,3 Мпа. Нейротоксичность развивается в промежутке от 10 минут до 1,5 часа после начала гипероксии. Сначала наблюдается стадия предвестников, которая характеризуется онемением пальцев рук и ног, быстрой утомляемостью, необъяснимым чувством страха и тревоги. Пострадавший испытывает тошноту, учащение сердцебиения и дыхания, нарушения зрения.

Непосредственно перед приступом на теле выступает холодный пот, кожа становится бледной, наблюдаются подергивания мышц лица. Затем возникает генерализованный судорожный припадок, который проявляется сериями клонических судорог с небольшими промежутками между ними. Если на этом этапе давление и концентрация кислорода не уменьшаются, судороги переходят в тонические вплоть до состояния опистотонуса.

В межсудорожных периодах присоединяются симптомы гиперактивации автономной нервной системы. Пациент часто и тяжело дышит, у него наблюдается обильное слюнотечение, приступы рвоты, непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Возможно выпячивание глазных яблок, изменение размера зрачков. Нарушения работы кардиоваскулярной системы проявляются брадикардией – урежением сердцебиения.

В неблагоприятных случаях кислородное отравление переходит в терминальную стадию. На этом этапе происходит тотальное угнетение нервной системы, поэтому судороги ослабевают, дыхание становится редким и поверхностным, вдох замедляется. При отсутствии помощи третья фаза интоксикации осложняется остановкой дыхания, которая приводит к необратимым изменениям в мозге и смерти пострадавшего в течение 5-7 минут.

Сосудистая форма

Такой вариант кислородного отравления возникает редко и возможен при вдыхании смеси с любым парциальным давлением O₂. В основе патологии лежит парадоксальная реакция организма на гипероксию. Интоксикация проявляется коллапсом – резким падением артериального давления, головокружением, звоном в ушах, предобморочным состоянием. Внезапное нарушение кровотока в мозге вызывает потерю сознания, в тяжелых случаях приводит к сопору и коме.

Для постановки диагноза кислородного отравления необходимы анамнестические данные и тщательный физикальный осмотр пострадавшего. С учетом вида и тяжести клинических проявлений обследование проводится врачом-реаниматологом, пульмонологом, неврологом, токсикологом. Для подтверждения диагноза и своевременного выявления осложнений выполняются:

• Инструментальные исследования. Отек легких обнаруживают по снимкам КТ органов грудной клетки, на которых определяется утолщение междольковых перегородок и стенок бронхов, участки «матового стекла». При неврологических нарушениях проводят КТ или МРТ головного мозга, чтобы исключить органические причины симптоматики.
• Анализы крови. Уровень кислорода в артериальной крови составляет 100 мм рт. ст., в венозной крови превышает 40 мм рт. ст. Уровень углекислого газа зачастую превышает 45 мм рт. ст., что указывает на нарушения функции газообмена вследствие поражения легких. Клинический и биохимический анализы проводят для оценки общего состояния пострадавшего.

Дифференциальная диагностика

Кислородное отравление необходимо отличать от интоксикации другими газами: азотом, диоксидом углерода (углекислым газом), монооксидом углерода (угарным газом). Судорожную форму заболевания дифференцируют с приступом эпилепсии, острым нарушением мозгового кровообращения (транзиторная ишемическая атака, инсульт), гипогликемическим состоянием. При преобладании легочных проявлений следует исключить пневмонию, аспирацию воды, жировую эмболию, ТЭЛА.

Первая помощь при кислородном отравлении

Первая помощь при всех формах интоксикации – немедленный перевод пострадавшего на дыхание атмосферным воздухом или газовой смесью с нормальным давлением кислорода. Если осложнение возникло при пребывании в гипербарической камере, сеанс сразу же прерывают. При кислородном отравлении у водолаза необходимо переключить аппарат на дыхание аварийной газовой смесью с невысокой концентрацией O₂ и постепенно поднимать человека на поверхность.

Дальнейшая тактика лечения определяется клинической формой и степенью тяжести интоксикации. При легком кислородном отравлении необходим физический и психоэмоциональный покой, ограничение использования гаджетов, обильное питье. Состояние здоровья нормализуется в течение суток без применения медикаментов. При тяжелых случаях интоксикации пострадавшему показана госпитализация и проведение таких видов терапии:

• введение диуретиков и глюкокортикостероидов для устранения отека легких;
• инфузионная терапия растворами глюкозы и гидрокарбоната натрия для коррекции метаболического ацидоза, нормализации ОЦК;
• применение антиконвульсантов для купирования судорожных приступов;
• профилактическая антибиотикотерапия для предупреждения инфекционных осложнений.

Большинство случаев интоксикации имеют легкую или среднюю тяжесть и не вызывают необратимых последствий, поэтому прогноз благоприятный. Смертельные случаи бывают крайне редко. Для профилактики отравления необходимо соблюдать допустимые сроки дыхания кислородом с учетом глубины погружения и тяжести выполняемой работы. Перед сеансами оксигенации проводится короткая пробная процедура для оценки индивидуальной реакции организма.