Физиката в медицината
Хипоксията заема важно място в генезата на голям брой заболявания и в оксигенотерапията като един от методите за специфична патогенетична терапия и намира широко приложение в практиката на съвременното здравеопазване.

Възможностите на оксигенотерапията, провеждана при нормално налягане, са относително неголеми, тъй като кислородният капацитет на преносителя на кислорода хемоглобин е ограничен, а разтворимостта на кислорода в плазмата практически не се увеличава.
В основата на хипербарната оксигенация лежи пряката зависимост между налягането на кислорода във вдишаната смес и повишението на напрежението му в течните среди на организма – плазма, лимфа, междутъканна, гръбначно-мозъчна и др.течности. Последното води до съответното увеличение на кислородния им капацитет и се съпровожда от нарастване на интензивността на кислородната дифузия в хипоксичните зони на тъканите. Като се регулира налягането на кислорода в дихателната газова смес, може дозирано да се увеличава концентрацията му и във вътрешните среди на организма. С други думи, ефективността на кислорода, както и на всяко друго лечебно средство зависи преди всичко от дозата му.
Използването на кислород под повишено налягане в клинични условия се нарича хипербарна оксигенация/ХБО/ ХБО ликвидира или намалява практически всички форми на кислороден глад в организма -дихателната, циркулаторната, хемичната, хистотоксичната, смесената. ХБО има значение за предпазване на главния и гръбначен мозък от хипоксия по време на операция на аортата и нейните брахиоцефални разклонения.

Лечебно приложение на хипербарния кислород:
  1. Отравяне с СО.
  2. Инфекцоизни заболявания:
    • газова гангрена
    • тетанус
    • анаеробна инфекция- хронични костно-ставни заболявания,сентицемия,повърхности инфекции
  3. Изгаряния
  4. Сърдечно-съдови заболявания:
    • периферна недостатъчност на кръвообръщението: хроничен артрит,бюргерова болест,травматична исхемия
    • нарушение на мозъчното кръвообръщение
    • .остра коронарна недостатъчност
  5. Шокови състояния и масивна белодробна емболия
  6. Неонатална асфикция
  7. Сърдечна хирургия
  8. Други сфери на приложение:
    • комбинирано с ренгеново и медикаментозно цитостатично лечение
    • интоксикации:метхемоглобинемия,цианидни интоксикации,отравяне с тетрахлорвъглерод,ерготизъм
    • .хепатити
    • измръзвания
    • консервация и трансплантация на органи
    • исхемия на кожата- пластична хирургия
Клинико-физиологични ефекти на хипербарната оксигенация:
  1. Нормализиране на енергийния баланс на клетката (биоенергичен ефект)
  2. Активиране на биосинтетичните регенативни ефекти
  3. Предпазване от образуване на токсични метаболити и активиране на тяхното разрушаване (детоксичен и антиацидотичен ефект)
  4. Регулиране на функционалната и метаболитна активност на клетката (стимулиращ или инхибиращ ефект)
  5. Подтискане жизнената активност на клетката (антибактериален ефект)
  6. Потенциране действието на диуретичните, антибактериалните, антиаритмичните, цитостатичните препарати и в същото време понижение активността на някои хипотензивни и наркотични препарати (фармакодинамичен ефект)
  7. Освобождаване на инактивирания хемоглобин, миоглобин и цитохромокан доза (деблокиращ ефект)
  8. Стимулиране и подтискане на имунната система (имунокоригиращ ефект)
  9. Повишаване радиочувствителността на клетките и злокачествените тумори (радиомодифициращ ефект)
  10. Снижаване на черепно-мозъчното налягане, подобряване на мозъчния кръвоток в зоната на подлежание вследствие на извратен синдром – интрацеребрално съдово разпределение (вазопресорен ефект)
  11. Намаление обема на газовете намиращи се в червата и съдовете (компресионен ефект при чревна пареза и газова емболия)
Основно условие за нормалната жизнена дейност на човешкия организъм е запазването на относително постоянство на химическите свойства на вътрешната му среда.

Действието на повишеното налягане върху организма представлява комбинация от механични влияния, които се предават чрез външните обвивки, и физико-химични въздействия, чиито ефекти са свързани с проникването на значително количество газ (или газова смес) във вътрешните среди на организма при дишането.

Физико-химично действие

В резултат на дишането в условие на повишено налягане във вътрешните среди на организма дифундират всички газообразни вещества от вдишаната смес през проницаеми за тях мембрани. Постъпващите в оорганизма под прекомерно налягане газове се разтварят в течните среди в количества , превишаващи обикновените, което при определени условия им позволава да встъпват в химически реакции с тъканите, а понякога да въздействуват в химически реакции с тъканите, а понякога да възействуват върху тях по чисто физически начин. Разтворимостта на даден газ в тъканите на организма зависи от налягането, под което той прониква в белите дробове, а ако газът влиза в състава на дихателната смес, тя зависи от парциалното му налягане. Парциалното налягане на газа е равно на налягането, което би оказал даден газ, ако би се намирал сам при същата температура в целия обем, заеман от няколко химически невзаимодействащи помежду си газове. Следователно налягането, създавано от всеки газ, независи от налягането на другите компоненти на сместа, а общото налягане на газовата смес е равно на сумата от парциалните налягания на газовете, съставящи сместа (закон на Далтон). Парциалното налягане на газа във въздуха или друга дихателна смес, а също така в кръвта и тъканите се изчислява по формулата:

р = Р.А/100

р - парциално налягане на дадения газ
Р - общото налягане /ата,мм ж. ст./
А - % съдържание на дадения газ в сместа

Тази формула е за парциалното налягане на сух газ. В белите дробове въздуха е винаги наситен с водни пари.
За да определим парциалното налягане в алвеолите, от общото налягане трябва да извадим големината на алвеоларното рН2О. По такъв начин парциалното налягане на газа е право пропорционално на процентното съдържание на дадения газ в сместа. Повишението на концентрацията на газа води до съответното увеличаване на парциалното му налягане за сметка на намаляване на напрежението на другите газове от тази смес. При повишаване на общото налягане на газовата смес процентното съотношение на компонентите остава неизменно, а тяхното парциално налягане нараства, поради което в условия на променено външно налягане само парциалното налягане на един или друг газ може да определя неговия физиологичен ефект.
Процеса на изравняване на парциалните налягания на контактиращи помежду си вещества в резултат на топлинното движение на молекулите им се нар. Дифузия. Тя винаги протича от място с по- високо парциално налягане на дадено вещество към място с по- ниско парциално налягане. Като движеща сила на дифузията спадането на парциалното налягане се обуславя от посоката, скоростта и разстоянието на преместване на газовите молекули по пътя от алвеолите в кръвта и от кръвта в клетката. От парциалното налягане на газа зависят проницаемостта и интензитета на дифузията.
Разтварянето на газовете в течностите е резултат на дифузията, то се подчинява на нейните закономерности.
Закон на Фик – количеството дифундиращо вещество (М) е право пропорционално на разликата на парциалните налягания на газта към повърхностт на обмена (Р1- Р2), на коефициента на дифузията (D), на площта на обмена (s), на времето на дифузия (t) и е обратно пропорционално на разстоянието между дифундиращите слоеве (х):

P1 – P2
M=Dst/Х

Коефициента на дифузия отразява количеството газ (в милилитри), което за една секунда може чрез дифузия да се премести от 1 кв.см, когато разликата в концентрациите (парциалните налягания) на разстояние 1см е равна на единица (1мм ж.ст.). Следователно коефицентът дифузия характеризира скороста на дифузията. Той зависи от молекулната маса, плътността и температурата на газа (колкото са по-малки плътността и молекулната маса и колкото е по-висока температурата, толкова коефицентът на дифузия е по-висок), а също от свойствата на средата , в която протича дифузията (вискозитет и температура на разтворителя и др). При дифузия между газообразни и течни фази трябва освен всичко да имаме предвид разтворимоста на газа в една или друга течност, т.е. коефицента на разтворимост на този газ. Колкото е по-голяма разтворимостта, толкова по-бързо газовите молекули преминават от повърхността на течния слой в дълбочина на течността, като с това се поддържа разликита в концентрациите между газа и повърхността на течността. Коефицентът на разтворимост (абсорбционен коефицент на Бунзен) показва обема на газ в (в мл), който се разтваря в 1 мл течност при налягане 760 мм живачен стълб и температура 0 градуса целзии. Този коефицент зависи от природата на газа и физико-химичните свойства на разтворителя. Една и съща течност при еднаква температура и налягане разтваря различно количество различни газове, а един и същ газ при еднаква температура и налягане се разтваря в различни количества в различни течности. При спадане на температурата коефициента на разтворимост на газовете нараства. Проницаемостта на мембраната представлява величина, обратна на съпротивлението на дифузията. Тя се намира в пряка зависимост от коефициентите на дифузия и разтворимост на дадения газ, от площта на газообмена и е обратно пропорционална на дебелината на мембраната. Движеща сила на дифузията е разликата в наляганията от двете страни на мембраната, а самата мембрана намалява налягането на дифундиращия газ, дифузията през белодробната мембрана ще протича по-бързо, отколкото през капилярно-тъканната и затова кръвта ще се насити с газ по-бързо, отколкото тъканните клетки.

Източник: http://medicina-bg.info/?paged=99




www.barokamera-bg.com
ХИПЕРБАРИКА
ХБОТ
БЛАГОТВОРИТЕЛНА ИНИЦИАТИВА


Нека направим ХБОТ достъпна за децата!