НОВОЕ В ГИПЕРБАРИЧЕСКОЙ ОКСИГЕНАЦИИ

В начальном периоде развития гипербарическая оксигенация использовалась в основном как высокоэффективный метод лечения и профилактики тяжелых гипоксических состояний. В дальнейшем при изучении влияния гипербарической оксигенации на организм выяснилось, что кислород, подаваемый под повышенным давлением, оказывает также выраженное противомикробное действие, повышает радиочувствительность злокачественных опухолей, изменяет действие целого ряда фармакологических препаратов, перестраивает иммунозащитные реакции, усиливает регенеративные процессы и т. д.

Эффективность гипербарической оксигенации в терапии кардиологических больных основана на том, что она позволяет временно уменьшить или полностью ликвидировать последствия кислородной задолженности различных тканей с сохраненным кровотоком без стимуляции сердечно-сосудистой системы и дополнительной мобилизации систем адаптации организма к гипоксии. В ряде случаев это дает возможность разорвать порочный круг, при к-ром гипоксия периферических тканей ухудшает системное кровообращение и усугубляет сердечную недостаточность.

В результате исследований, проведенных в отделе гипербарической оксигенации Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР, доказано, что при недостаточности кровообращения, развившейся вследствие ишемической болезни сердца или ревматического поражения клапанов сердца, лечение в условиях гипербарической оксигенации улучшает сократительную функцию миокарда, ликвидирует кислородную недостаточность периферических тканей, положительно влияет на газообмен в легких. При этом величина сердечного выброса не меняется, но в то же время отмечаются уменьшение объема полостей сердца, ускорение движения крови по сердечным камерам, увеличение изгоняемой фракции и ударного выброса. В результате действия гипербарической оксигенации у этих больных отмечается увеличение кровотока в тех областях сосудистого русла, где его снижение до начала лечения было наиболее выраженным. Этим объясняется и снижение интенсивности и частоты болевых приступов у больных тяжелыми формами стенокардии после применения гипербарической оксигенации. Улучшение функции миокарда, системного и регионарного кровообращения у больных наблюдалось не только в условиях гипероксии или непосредственно по окончании сеансов гипербарической оксигенации, но и в отдаленном периоде после лечения. По-видимому, в тканях, находящихся в условиях хронической гипоксии, курс гипербарической оксигенации вызывает стойкие метаболические сдвиги, сущность которых предстоит еще раскрыть.

Гипербарическая оксигенация оказалась полезной и при лечении острой сердечной недостаточности, напр, у больных после операции на открытом сердце или у пациентов с острым инфарктом миокарда. В подобных ситуациях гипоксия носит смешанный характер, поскольку к нарушениям системного кровообращения присоединяются расстройства легочной гемодинамики и газообмена. Применение гипербарической оксигенации, наряду с другими методами лечения, приводит к улучшению снабжения кислородом периферических тканей, уменьшению их кислородной задолженности, ликвидации метаболического ацидоза, значительному снижению так наз. венозного примешивания в легких. Уменьшение гипоксии в ходе сеанса часто позволяет разорвать порочный круг, усугубляющий острую сердечную недостаточность, что облегчает осуществление других терапевтических мероприятий и служит профилактикой вторичных осложнений, обусловленных гипоксически-ми повреждениями мозга, почек и печени. В настоящее время еще не раскрыты все механизмы, к-рые позволили бы полностью объяснить положительный эффект гипербарической оксигенации у кардиологических больных, однако результаты ее применения позволяют высказать предположение, что она оказывает не только антигипоксический эффект, но и улучшает нейрогумо-ральную регуляцию деятельности сердца.

Сотрудниками Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР в экспериментах на животных были исследованы нек-рые механизмы влияния гипербарической оксигенации на сердце и его нейрогормональную регуляцию в условиях хронической компенсаторной гиперфункции и гипертрофии сердца, что является типичной формой его долговременной адаптации при пороках сердца, гипертензивных состояниях, артериовенозных шунтах, хронической гипоксии сердца и др. Гипербарическая оксигенация существенно улучшает сократительную функцию миокарда у животных с гипертрофией сердца, по сравнению с контрольной группой, и резко улучшает адаптацию миокарда к тяжелым физическим нагрузкам. Одним из механизмов снижения сократимости гипертрофированного сердца и развития сердечной недостаточности является истощение в миокарде запасов норадреналина в связи с угнетением его синтеза. У экспериментальных животных под влиянием гипербарической оксигенации интенсивность синтеза норадреналина возрастает и остается высокой на протяжении всего периода наблюдения (1 мес.). Важно подчеркнуть, что проба с тяжелой физической нагрузкой выявила у животных большой резерв симпатической регуляции сердца и повышенную устойчивость к возникновению острой сердечной недостаточности. Это свидетельствует о том, что гипербарическая оксигенация при воздействии на гипертрофированный и гиперфункционирующий миокард поддерживает запасы катехоламинов в сердечной мышце на уровне, достаточном для обеспечения высокой сократительной активно

сти миокарда. Кроме того, она способствует повышению надежности системы кровообращения в экстремальных ситуациях, защищает миокард от деструктивных изменений, тормозит возникновение кардиосклероза и предотвращает развитие функциональной изоляции гипертрофированного миокарда от нейрогормональных влияний.

Выявленные сдвиги в системе нейрогормональной регуляции сердца во многом, по-видимому, связаны с влиянием гипербарической оксигенации на систему циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Учитывая важную роль, к-рую играют циклические нуклеотиды в регуляции микроциркуляции, метаболизма и функции миокарда, можно предположить, что изменение в системе обмена циклических нуклеотидов является одним из механизмов действия гипербарической оксигенации на функциональное состояние хронически перегруженного сердца.

В исследованиях, проведенных на модели острого инфаркта миокарда, вызванного перевязкой нисходящей коронарной артерии у собак, удалось выявить нек-рые особенности влияния гипербарической оксигенации на сократительную активность, обмен веществ и нейрогу-моральную регуляцию деятельности сердца при его ишемическом поражении. Даже однократное воздействие кислородом под повышенным давлением, проведенное не позднее, чем через 1 час после возникновения острой очаговой ишемии миокарда, приводило к частичному восстановлению сократительной функции сердца, улучшению энергетического и углеводного обмена в ишемизированной и интактной зонах левого желудочка и предотвращало возникновение фибрилляции. При этом уменьшалось возрастание количества циклического аденозинмонофосфата и повышалось содержание циклического гуанозинмонофосфата в ишемизированной и интактной зонах сердца. Таким образом, один сеанс гипербарической оксигенации способен уменьшить степень ишемического повреждения миокарда и значительно ограничить величину участка ишемии и перифокальной зоны.

Перспективным направлением является использование гипербарической оксигенации при повреждениях ц. н. с. Прежде всего следует отметить положительные результаты лечения воздушных эмболий в барокамерах, в к-рых создается высокое давление сжатого воздуха (до 8 ата) с последующим обеспечением дыхания больного чистым кислородом. Эффективным оказалось применение гипербарической оксигенации при острых гипоксических повреждениях ц. н. с., связанных с расстройством мозгового кровообращения (в основном у больных после кардиохирургических вмешательств). Усиление анаэробного гликолиза приводит к нарушению метаболизма в ткани мозга, к-рое сохраняется даже при устранении гипокси-ческого фактора. Развивающиеся в постгипоксическом периоде отек и набухание головного мозга вызывают вторичные нарушения мозгового кровообращения, усугубляющие повреждения ткани мозга. При использовании гипербарической оксигенации не позднее, чем через 3—4 часа после возникновения ишемии мозга, у значительной части больных отмечается регресс неврологической симптоматики: появляются признаки сознания, исчезает возбуждение, нормализуется церебральный кровоток.

Для выяснения механизмов благоприятного эффекта гипербарической оксигенации при нарушениях мозгового кровообращения в эксперименте было изучено его воздействие на ультраструктуру коры головного мозга у кроликов после 6—7-минутного прекращения мозгового кровообращения. Установлено, что гипербарическая оксигенация оказывает стимулирующее воздействие на процессы внутриклеточной регенерации, в результате чего, напр., наблюдаются начальные признаки восстановления структур коркового синапса в виде увеличения количества и размеров синаптических пузырьков при сохранении пресинаптической и постсинаптической мембран.

В последние годы гипербарическая оксигенация используется в комплексном лечении ряда острых и хронических заболеваний печени — острого вирусного гепатита В, обострения хронического гепатита, цирроза печени. Исследования показали, что под влиянием гипербарической оксигенации улучшаются поглотительная и выделительная функции печени, регенеративные процессы в поврежденной печеночной ткани. Положительно влияет гипербарическая оксигенация на вторично измененную функцию головного мозга и легких. Следует подчеркнуть, что все перечисленные выше эффекты гипербарической оксигенации при печеночной недостаточности обусловлены не только ликвидацией гипоксии как в самой печеночной ткани, так и в других органах, но и специфическим воздействием на тончайшие метаболические процессы, обеспечивающие компенсацию за счет неповрежденных систем.

Несомненен лечебный эффект гипербарической оксигенации при расстройствах периферического кровообращения. Патофизиологическая основа этих нарушений состоит в дефиците магистрального и коллатерального кровообращения, тканевом ацидозе и нарушении метаболизма ишемизированных тканей. Гипербарическая оксигенация способствует нормализации метаболических процессов и улучшает микроциркуляцию. Такой же эффект наблюдается при поражениях сосудов, в частности при диабетической и коллагеновой ангиопатии.

Своеобразный вариант регионарной гипоксии с поражением артерий, возникновением бессосудистой зоны, нарушением венозного оттока и наличием стаза в капиллярном русле представляют язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Применение гипербарической оксигенации при язвенной болезни обеспечивает хороший репаративный эффект в короткие сроки, в нек-рых случаях даже без медикаментозного лечения. Среднее время рубцевания язвы при этом обычно сокращается на 10—15 дней по сравнению с его продолжительностью в условиях традиционной терапии.

Накоплен значительный опыт лечения больных, страдающих сахарным диабетом. По данным Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР, в результате проведения 10—15 сеансов гипербарической оксигенации на фоне обычной для больного инсулинотерапии, без дополнительного применения каких бы то ни было других препаратов, состояние многих больных с декомпен-сированным диабетом при тяжелом или средней тяжести его течении значительно улучшалось: исчезали слабость, кожный зуд, полиурия, полидипсия, улучшалось зрение. После курса лечения содержание сахара в крови снижалось на 50—60% по отношению к исходному уровню; примерно в 2/3 случаев удавалось значительно снизить дозу вводимого инсулина. При этом достоверно уменьшалась фракция гликолизированного гемоглобина и падала концентрация контринсулярных гормонов.

Хороший терапевтический эффект получен при использовании кислорода под повышенным давлением у пациентов с острым и хроническим ишемическим поражением сетчатки глаза и зрительного нерва. Прямым показанием к применению гипербарической оксигенации является острое нарушение кровообращения в центральной артерии сетчатки и ее ветвях, а также в сосудах, питающих зрительный нерв. В этих случаях гипербарическая оксигенация — единственный метод лечения, способный усилить диффузию кислорода из сосудистой оболочки глаза к сетчатке и в короткие сроки ликвидировать острую ишемию. Гипербарическая оксигенация оказалась эффективной и в терапии больных с центральной хориоретинальной дегенерацией. Наибольшее повышение функциональных показателей отмечено через 2—3 нед. после первого курса лечения. Стабилизация клинического (по данным флюоресцентной ангиографии, офтальмоскопии и психофизических методов) и функционального состояния (острота зрения, поле зрения и др.) достигалась путем циклического применения курса гипербарической оксигенации 1 раз в 6—8 мес. Следует отметить, что многолетнее применение традиционной медикаментозной терапии у этих больных не давало положительных результатов.

Многообразие физиологических эффектов гипербарической оксигенации с успехом реализуется в практике современной хирургии. Этот метод широко применяется при предоперационной подготовке больных и в послеоперационном периоде в сочетании с другими методами лечения. Во время оперативного вмешательства гипер-барическую оксигенацию используют для профилактики гипоксии и защиты от ее повреждающего воздействия жизненно важных органов, таких как головной мозг и миокард. Полезным оказалось использование гипербарической оксигенации при операциях на сердце, в трансплантационной и реконструктивной хирургии у пожилых людей, а также в акушерстве при родоразре-шении женщин, страдающих тяжелыми сопутствующими заболеваниями (прежде всего тяжелыми формами врожденных и приобретенных пороков сердца).

В последние годы гипербарическую оксигенацию стали использовать в хирургии, особенно для лечения хирургической инфекции. Это обусловлено необходимостью поиска дополнительных средств лечения, поскольку отмечено значительное снижение эффективности терапии антибиотиками вследствие изменения экологии возбудителей инфекции и реактивности макроорганизма. Как показали экспериментальные и клинические исследования, положительное действие этого метода при лечении хирургической инфекции (анаэробная раневая инфекция, сепсис, перитонит) основано на устранении гипоксии смешанного типа, бактериостатическом эффекте кислорода под повышенным давлением, восстановлении под его влиянием иммунологического статуса организма и усилении действия антибактериальной терапии. С успехом гипербарическая оксигенация проводится больным после кровопотери.

В последние годы в связи с бурным развитием химической промышленности, внедрением химии в быт и непрерывно растущим арсеналом фармакологических средств участились случаи отравлений, в результате к-рых блокируется кислородтранспортная функция гемоглобина. В данной ситуации гипербарическая оксигенация приобретает весьма важное значение. Напр., при отравлениях окисью углерода и метгемоглобинообразователя-ми своевременно начатая гипербарическая оксигенация дает хорошие результаты. Ее следует также включать в комплекс мероприятий, направленных на борьбу с отравлениями алкоголем, цианидами, а также нек-рыми наркотическими веществами, в основе действия к-рых лежит повреждение дыхательных ферментов клетки.

Клинический опыт и ряд экспериментальных данных показали, что в условиях гипербарической оксигенации изменяется фармакодинамика большого числа лекарственных препаратов, в частности антибиотиков, диуретиков, сердечных гликозидов и др. Вполне очевидно, что изучение взаимодействия гипероксии и фармакологически активных препаратов является весьма перспективным направлением.

Несмотря на существенные достижения гипербарической оксигенации в различных областях современной медицины, до сих пор нуждается в углубленной разработке целый ряд проблем, среди к-рых наиболее актуальными являются оптимизация режимов лечения, а также выявление механизмов и профилактика кислородной интоксикации. Имеющиеся данные, к сожалению, не раскрывают в достаточной степени всех механизмов токсического действия кислорода на живой организм. Однако уже сейчас известно, что при воздействии кислорода на биологические объекты может усиливаться образование так наз. активных его форм, таких как супер-оксидный анион-радикал, синглетный кислород и др., повреждающих биологические структуры. С другой стороны, в организме существует антиокислительная система, защищающая клетки от токсического действия кислорода. Изучение этой системы открывает новые перспективы в разработке дозировок кислорода под повышенным давлением, специфической диагностике кислородной интоксикации, что позволит расширить терапевтические возможности гипербарической оксигенации, а также наши представления о механизмах нек-рых нормальных и патологических процессов.

Измерение исходной активности супероксиддисму-тазы в тканях в ряде случаев позволяет с большей эффективностью использовать как терапевтическое, так и побочное действие кислорода под повышенным давлением. Так, в опытах на мышах и крысах с перевиваемыми опухолями асцитной карциномы Эрлиха и саркомой Йенсена, проведенных во Всесоюзном научном центре хирургии АМН СССР совместно с кафедрой патологической физиологии 1-го ММИ им. И. М. Сеченова, было показано, что применение относительно специфического ингибитора супероксиддисмутазы диэтилдитиокарбомата натрия повышает чувствительность опухолевых клеток к повреждающему действию активных форм кислорода. В этих условиях кислород под повышенным давлением оказывал выраженное тормозящее действие на рост перевиваемых опухолей. Результаты исследований свидетельствуют о возможности превращения опухолевых клеток в анаэробоподобные клетки, на к-рые активный экзогенный или эндогенный кислород оказывает губительное действие. Этот эффект может быть положен в основу нового принципа химиотерапии опухолей.

Библиогр.: Гипербарическая медицина, под ред. С. Н. Ефуни, т. 1—2, М., 1983; Гипербарическая фармакология, под ред. Е. А. Мухина, Кишинев, 1985; Демуров Е. А. и др. Снижение функциональной способности гипертрофированного сердца при нарушении адаптации клеток к кислороду, Докл. АН СССР, т. 270, № 4, с. 1001, 1983; Ефуни С. Н. и др. Совместное использование гипербарической оксигенации и антиоксидантов в терапии экспериментального инфаркта миокарда, Бюлл. эксперим. биол. и мед., т. 95, № 2, с. 11, 1983; Иршак JI. И., Г л а-дилов В. В. иМойсеенкоН. А. Дыхательная функция крови в условиях гипероксии, М., 1985; Кахновский И. М.

О возможных механизмах развития декомпенсации сахарного диабета, Клин, мед., т. 62, № 3, с. 123, 1984; Морфологические аспекты гипербарической оксигенации, под ред. Э. Г. Быкова, Воронеж, 1984; Петровский Б. В. иЕфуни С. Н. На пороге третьего десятилетия, в кн.: Гипербарическая оксигенация (в хирургии и реаниматологии), под ред. С. Н. Ефуни и др., с. 3, М., 1985; Руководство по гипербарической оксигенации, под ред. С. Н. Ефуни, М., 1986; Baker М. S. a. G е-b i с k i J. М. The effect of pH on the conversion of superoxide to hydroxyl free radicals, Arch, biochem., v. 234, p. 258, 1984.

По вопросам, близким к освещаемой теме, в БМЭ опубликованы статьи Бронхи, Бронхиальная астма, Бронхит, Дыхание, Дыхательная недостаточность, Легкие, Легочное сердце и др.

Чл.-корр. АН СССР С. Н. Ефуни