Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
33
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ БОГДАНА ХМЕЛЬНИЦЬКОГО
Кафедра біології та біохімії
КУРСОВА РОБОТА
з біохімії
на тему: Номобарична гіпоксія. Застосування в лікування, профілактиці та реабілітації
Студентки 3 курсу А групи
напрям підготовки : 0704 – Біологія
спеціальність : 6. 070400 Біологія
Кулик Наталії Володимирівни
Керівник : канд. біологічних наук,
доцент Мельник Т. О.
Національна шкала _________________________
Кількість балів________Оцінка: ECTS_________
Члени комісії : ____________ _______________________
(підпис) (прізвище та ініціали)
____________ _______________________
(підпис) (прізвище та ініціали)
____________ _______________________
(підпис) (прізвище та ініціали)
м. Черкаси - 2013 рік
ЗМІСТ
ВСТУП…………………………………………………………………………….5
РОЗДІЛ 1. ПОНЯТТЯ ГІПОКСІЇ……………………………………………..6
1.1 Визначення терміну гіпоксія……………………………………………6
1.2 Класифікація гіпоксичних станів……………………………………….6
1.3 Причини виникнення гіпоксії…………………………………………..8
РОЗДІЛ 2. АДАПТАЦІЯ ДО ГІПОКСІЇ ……………………………………..9
РОЗДІЛ 3. ОРОТЕРАПІЯ ТА ЇЇ ЗАСТОСУВАННЯ………………………12
3.1 Значення оротерапії…………………………………………………….12
3.2 Класифікація оротерапії………………………………………………..12
3.3 Застосування оротерапії………………………………………………..13
3.3.1 Способи створення дозованої нормобаричної гіпоксії…………….13
3.3.2 Способи подачі штучного гірського повітря пацієнтові…………..18
3.3.3 Режими проведення сеансів в камері штучного гірського клімату "оротрона"…………………………………………………………………..20
РОЗДІЛ 4. ЗАСТОСУВАННЯ НОРМОБАРИЧНОЇ ГІПОКСІЇ…………25
4.1 Вплив нормобаричної гіпоксії при захворюваннях вісцеральних систем………………………………………………………………….25
4.1.1 Гіпоксія при захворюванні системи органів дихання……………..25
4.1.2 Гіпоксія при захворюванні серцево-судинної системи……………25
РОЗДІЛ 5. ПОКАЗАННЯ ТА ПРОТИПОКАЗАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ НОРМОБАРИЧНОЇ ГІПОКСІЇ………………………………...26
ВИСНОВКИ……………………………………………………………………..27
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ…………………………..
Список скорочень та абревіатурних позначень.
АТФ- аденозинтрифосфорна кислота.
АДФ- аденозиндифосфорна кислота .
АМФ- аденозинмонофосфорна кислота .
рО2 –парціальний тиск кисню.
рСО2 – парціальний тиск оксиду карбону ( VІ)
раО2-артеріальний показник парціального тиску кисню
РvО2- парціальний об’єм кисню
SvО2- парціальний об’єм насичення гемоглобіну киснем
SаО2- насичення гемоглобіну киснем
ХОС- хвилинний об’єм серця
ПНГ- переривчата нормобарична гіпоксія
ГГС- гіпоксична газова суміш
КЛС- кислотно - лужний ступінь
ПТВ- пізній токсикоз вагітних
ФН- фосфат неорганічний
Hb- гемоглобін
Met Hb- мет гемоглобін
HbСО - карбоксигемоглобін
ВСТУП
Актуальність теми. Однією з головних проблем життя суспільства, життя окремої клітини та організму в цілому - енергозабезпечення. В живих системах звільнення енергії проходить завдяки процесу окиснювального метаболізму, а порушення доставки кисню або субстратів окиснення – найбільш поширена причина розвитку патології.
Гіпоксія спостерігається досить часто та служить патогенетичною основою різноманітних патологічних процесів; в основі її лежить недостатнє енергетичне забезпечення процесів життєдіяльності. Гіпоксія є однією з центральних тем патології.
Об’єкт дослідження –
Предмет дослідження -
Мета курсової роботи – вивчити поняття нормобарична гіпоксія, як новий не медикаментозний засіб для профілактики та терапії хронічних захворювань.
Завдання роботи:
РОЗДІЛ 1. ПОНЯТТЯ ПРО ГІПОКСІЮ
1.1 Визначення терміна гіпоксія
Гіпоксія – одна з центральних проблем сучасності, що вивчається в сучасній патології. Переважна більшість захворювань людини призводить до розвитку кисневої недостатності або обумовлені нею, тому тяжкість гіпоксії нерідко є визначним фактором, що вирішує протікання захворювання.
Гіпоксія, або кисневе голодування — патологічний стан, під час якого тканини і органи недостатньо насичуються киснем або кисню достатньо, але він не засвоюється тканинами. Внаслідок цього в життєво важливих органах розвиваються незворотні зміни. Найчутливіші до кисневої недостатності центральна нервова система, м'язи серця, тканини нирок, печінки[2].
Термін гіпоксія ( грець. hypoxia) означає недостатня кількість кисню в організмі. В літературі досить часто в якості синоніма терміну гіпоксія, можна зустріти термін кисневе голодування. Однак цей термін відображає такий стан тканин і клітин, коли їх потреба в енергії не відповідає можливості генерації її окисним шляхом. Для усунення існуючого непорозуміння в термінології гіпоксичних станів, вираз кисневе голодування слід замінити терміном – дефіцит кисню або гіпоксибоз. Різноманітні клінічні прояви і надзвичайна різноманітність етологічних факторів гіпоксії, вимагали уточнення різних її форм по етологічному і патологічному принципу, тобто створення класифікації кисневої недостачі.
У великій медичній енциклопедії (1976) можна зустріти таке визначення: гіпоксія – (hypoxia; грець. hypo+ лат. oxy( genium) кисень; син. кисневе голодування, киснева недостатність) стан, що виникає при недостатньому забезпеченні тканин організму або порушення його утилізації в процесі біологічного окиснення .
1.2 Класифікація гіпоксичних станів
Існує ряд класифікацій гіпоксичних станів (Джордж Баркрофт[Barcroft J., 1920], Чарний А. М., 1961; Ван Лір Е., Стікней К., 1967), але найбільш прийнятою є класифікація Колчинської А.З. (1981). В основу класифікації гіпоксичних станів покладений системний підхід, і в першу чергу виділені ті зміни системи забезпечення організму киснем, які виникають в здоровому організмі під впливом зовнішніх факторів: зниження рО2 в кисні який вдихають, підвищення в ньому рО2, зміна загального барометричного тиску, що має вплив на загальне перенесення респіраторних газів. Зовнішня дія на вході в систему забезпечення організму киснем, має вплив на всі його ланки. Гіпоксичні стани цього роду виділені в наступні типи гіпоксії : гіпоксичний, гіпербаричний, гіпероксичний[2].
Збільшення навантаження на систему – підвищення швидкості споживання кисню і продукції СО2, яке спостерігається при посиленні функції органу або тканини особливо при м’язовій діяльності, також має вплив на систему в цілому, на всі її ланки. Гіпоксичні стани, що виникають при значному зростанні споживання кисню, тобто при збільшенні навантаження на систему, виділені в один тип - гіпоксію навантаження. Патологічні зміни респіраторного апарату, серцево-судинної системи, системи крові призводять до розвитку гіпоксичних станів – до респіраторної, циркуляторної, гемічної, а патологічні зміни апарата тканинного дихання – до первинної тканинної гіпоксії. Гіпоксичну гіпоксію (розвивається в результаті дії зовнішніх факторів) прийнято ділити на дві форми: гостру і хронічну. Гостра гіпоксія може бути розділена на три форми: понад гостра, при якій розвиток гіпоксичного стану призводить до прояву на протязі декількох десятків секунд; гостру, в якій гіпоксичний прояв виникає на протязі декількох хвилин, і під гостру, яка розвивається на протязі багатьох годин, а симптоми гіпоксичного стану стають яка розвивається на протязі багатьох годин, а симптоми гіпоксичного стану стають близькі до симптомів гострого періоду хронічної гіпоксії. Гостра гіпоксична гіпоксія має п’ять стадій, при цьому можна спостерігати, що зниження кисню в газовій суміші на 50% викликає розвиток компенсуючої форми гіпоксії. Гіпоксія зустрічається і при цілому ряді навантажень, та фізіологічних станах організму: підвищена активність у спортсменів, після прийому великої кількості їжі, старінні організму, та ін.. Механізми компенсації гіпоксії, яка виникає в цих випадках в здоровому організмі, генетично запрограмована, і має пристосувальне значення в формуванні комплексу адаптаційних реакцій, направлених на підвищення стійкості організму до екстремальних факторів.
(за Колчинською А. З., 1981)
Гіпоксія |
Гіпоксія навантаження |
Збільшення навантаження на систему у зв’зку з збільшенням швидкості споживання кисню, що виникає за рахунок невідповідності транспортування кисню кисневій потребі. |
|
Цитотокс-ичний |
Пошкодження клітинного апарату дихання цитотоксичними речовинами. |
Збудження в окремих ланках системи дихання |
|
Гемічний |
Патологія крові, зниження її кисневої ємності, ролі гемоглобіну в процесі масопереносу кисню. |
|
|
Циркуляторний |
Порушення серцевої діяльності та циркуляції крові, серцево – судинна патологія. |
|
|
Респіраторний |
Патологія органів дихання. |
|
|
Гіпербаричний |
Багатократне збільшення барометричного тиску. |
Негативна дія при вході в систему дихання |
|
Гіпероксичний |
Збільшення рО2. |
Зміна парціального тиску кисню у повітрі яке вдихають. |
|
Гіпоксичний |
Зниження рО2. |
|
|
Тип |
Етологія |
1.3 Причини виникнення гіпоксії
Гіпоксія може розвиватися в організмі як при нормальній життєдіяльності, так і в патологічних умовах. В фізіологічних умовах гіпоксія розвивається при фізичному навантаженні, періоди гіпоксії зустрічаються під час внутрішньоутробного розвитку плоду, при інтенсивному травленні, старінні організму[2]. В патологічних умовах гіпоксія можлива при порушенні діяльності вище сказаних систем : при захворюванні органів дихання, серцево-судинної системи, при захворюваннях, що супроводжуються порушенням киснево-транспортної функції крові, порушенні мікроциркуляції.
РОЗДІЛ 2. АДАПТАЦІЯ ДО ГІПОКСІЇ
При адаптації до гіпоксії розвивається збільшення потужності систем транспорту кисню та ресинтезу АТФ збільшує здатність людей і тварин адаптуватися до інших факторів навколишнього середовища. Адаптація до гіпоксії збільшує силу та швидкість серцевих скорочень, максимальну роботу яку може серце; збільшує потужність симпатико – адреналінової системи і запобігає виснаженню резервів катехоламінів в серцевому м’язі, що зазвичай спостерігається при фізичному навантаженні.
Попередня адаптація до гіпоксії потенційно збільшує наступної адаптації до фізичних навантаженнях. У адаптованих до гіпоксії організмів встановлено збільшення ступеня тривалих зв’язків та прискорення перетворення коротко часових, що легко стирається надзвичайним подразником пам’яті в довготривалу, стабільну пам’ять. Ця зміна функцій мозку є результатом активації синтезу нуклеїнових кислот та білків в нейронах та гліальних клітинах кори головного мозку адаптованих організмів. При попередній адаптації до гіпоксії підвищується резистентність організму до різних травм системи кровообігу, крові та мозку. Адаптація до гіпоксії була успішно використана при профілактиці серцевої недостатності при експериментальних пороках[3]. Можливість використання адаптацій до гіпоксії для підвищення стійкості людини до цього фактору та підвищення загальної резистентності організму в спеціальних умовах діяльності, особливо в космічних польотах, а також для профілактики та терапії захворювань людини є предметом клініко – фізіологічних досліджень (Меєрсон Ф. З., 1993)(Караш Ю. М., 1988).
Критерії адаптації
(за Агаджаняном Н.А., 1989)
Стабілізація фізіологічних реакцій, відповідальних за доставку та обмін газів в тканинах
Величина максимального споживання кисню (МПК) (підвищення МПК характеризує стабільність адаптації)
Збереження високої працездатності і загальної резистентності у відповідь на дії додаткового обурюючого фактора
Адаптація
Стійкий (без дрейфу) рівень активності та взаємодії функціональних систем
Стійкість до хронобіологічного фактору (хронорезистентність)
Відновлення повноцінної фізичної та розумової працездатності
Відновлення імунореактивного статусу організму
Відтворення здорового потомства
РОЗДІЛ 3. ОРОТЕРАПІЯ ТА ЇЇ ЗАСТОСУВАННЯ
3.1 Значення оротерапії
Велика Радянська енциклопедія розшифровує поняття "орологія" як "наука про гори" (від грецького огоя - гори). Гірські області відрізняються великою різноманітністю природних умов, а в силу важкодоступності залишаються природними заповідниками незайманої природи, притулком для багатьох видів тварин і не меншого числа людей, яких нестримно тягне в гори.
Гори - єдине місце на Землі, де атмосферне повітря відрізняється особливою чистотою і зниженим парціальним тиском кисню. Низьке парціальний тиск кисню було типово для давньої, первинної атмосфери періоду виникнення Життя. Ці властивості гірського повітря створюють особливу середовище проживання, змінюючи багато фізіологічних і біохіміних процесів в організмі рослин, тварин і людини.
Термін "оротерапія" виник відносно недавно. Він має на увазі використання факторів гірського клімату в профілактиці та лікуванні легеневих, нервових і серцево-судинних захворювань[4].
Оротерапія (грец. oros – гори + terapeia – лікування) – використання з лікувально-профілактичними цілями факторів природного або штучного гірського повітря (клімату). Основними характерними особливостями гірського повітря є його чистота і знижений парціальний тиск кисню.
3.2 Класифікація оротерапії
Всі оротерапевтичні впливи можна умовно розділити на природні та інструментальні. Виняток становить підйом у верхні шари атмосфери, який в рівній мірі є використанням технічних засобів – повітряних куль або літаків з природним дією розрідженої атмосфери.
Принципи лікування пацієнтів в умовах гірських курортів відпрацьовані протягом тривалого досвіду багатьох поколінь лікарів та добре відомі. Перші 3-5 днів пацієнтові рекомендують обмежений руховий режим, легку їжу з обмеженням жирів, підтримуючу медикаментозну терапію. У наступні дні приєднують теренкури з поступово зростаючим навантаженням під контролем стану пацієнта. Сенс щадного режиму початкового періоду, природного оротерапіі полягає в тому, що перші дні перебування в гірських умовах вимагають витрат енергії на процес адаптації, а сума всіх витрат не повинна перевищувати рівень можливостей даної людини. Подальше поступове або ступеневе нарощування навантаження переслідує мету максимального розвитку пристосувальних реакцій із залученням як системних, так і тканинних механізмів адаптації. Подробиці можна знайти в монографіях і довідниках по курортології.
Режими лікування та реабілітації пацієнтів штучним гірським повітрям на рівні моря відносяться до порівняно новим розділах відновної медицини, тому вимагають більш детального розгляду. Логіка побудови режимів інструментальної оротерапіі залишається принципово тією ж, що і в попередньому випадку. Відмінність може бути лише в тому, що вплив штучного гірського повітря при нормальному атмосферному тиску дозволяє виключити негативні реакції на перепади тиску і більш тонко регулювати як амплітуду, так і тривалість впливу[4]. Однією з перших завдань у цьому плані може бути вибір варіантів створення газових сумішей зі зниженим парціальним тиском кисню.
3.3 Застосування оротерапії
3.3.1 Способи створення дозованої нормобаричної гіпоксії
Для того щоб промоделювати основний біологічно значимий параметр гірського повітря необхідно зменшити парційальний тиск кисню в альвеолярному повітрі до рівня, бажаної висоти (див. табл. 1). Існує декілька способів для досягнення цієї мети (Рис. 1). Найпростіший і надійний, що не вимагає технічних пристроїв спосіб це - довільне зміна частоти і глибини дихання для зменшення альвеолярної вентиляції. Східна медицина використовує його вже кілька тисячоліть у формі "зміїного дихання" йогів - короткий енергійний вдих і максимально тривалий видих при зімкнутих зубах з проголошенням звуку "с-с-с". Тривалість видиху повинно бути в 6-10 разів більше, ніж тривалість вдиху. Різні варіанти вольової регуляції дихання дозволяють знижувати РО2 альвеолярного повітря[5]. Лавуазьє і Полем Бером був використаний принцип ререспі-рації - повторного використання повітря замкнутого обсягу. Споживання кисню організмом поступово зменшує запас 02 і знижує Ро2 зі швидкістю, пропорційною інтенсивності споживання кисню людиною. Темп зниження можна регулювати обсягом замкнутого простору, а видихуваному вуглекислоту пов'язувати хімічним поглиначем. Чим більше об'єм посудини, гумового або пластикового мішка - тим повільніше розвивається гіпоксія, тим довше може користуватися людина таким простим гіпоксікатором.
Першим приладом, заснованим на цьому принципі, був склянний дзвін для дрібних тварин. Для людини використовували мішок Дугласа. Змінюючи об'єм повітря в посудині можна досягати різної швидкості збіднення альвеолярного повітря киснем. Недоліки принципу - необхідність використання хімічних поглиначів, щоб запобігти накопиченню С02 і парів води, неможливість підтримки РО2 на стабільному рівні, накопичення антропотоксинів[5].
Спосіб зворотного дихання застосовується як в наукових дослідження, так і в клінічних умовах. До сучасних модифікацій способу можна віднести трубку Гендерсона, збільшуючу обсяг мертвого дихального простору, лицьову маску Епштейна з регульованим припливом свіжого повітря і гіпоксікатор Стрєлкова з хімічним поглиначем С02. В економічному плані це найбільш широко доступні пристрої для проведення тренувань або лікування.
Оскільки атмосферне повітря містить 21% 02 в азоті при Ро2 156-158 мм рт. ст., існує можливість створення газової суміші з більш низьким вмістом кисню шляхом розведення атмосферного повітря газоподібним азотом, що не містить посторонніх домішок. Так, якщо заповнити ємність повітрям і потім додати в неї таку ж кількість газоподібного азоту, зміст кисню знизиться до 10,5%, РО2 складе 80 мм рт.ст., що відповідає висоті вершини Ельбрусу - 5600 м н.р.м. Газоподібний азот високої чистоти можна отримувати з рідкого азоту. Змінюючи співвідношення компонентів можна досягти будь-якої необхідної еквівалентної "висоти".
Необхідно враховувати, що в реальних умовах перебування в горах людина витрачає значну кількість енергії і кисню на рух, терморегуляцію, антигравітаційний тонус, травлення. При інструментальному моделюванні гірського повітря людина розташовується в кріслі в стані близькому до умов основного обміну з мінімальною витратою енергії і кисню. Тому якщо зона саногенной гіпоксії для гірських курортів знаходиться в межах 800-2800 м н.р.м. (19,5-15% 02), то для азотно-кисневих сумішей, що моделюють гірське повітря, вона розташована значно "вище" - від 15,5 до 10% 02, а еквівалентне стан організму при цьому залишається приблизно в тому ж діапазоні біологічних реакцій[5]. Якщо виходити з прийнятого більшістю авторів нижньої межі саногенної зони гірського клімату від висоти 500 м н.р.м. і дані І. С. Бреслава, що людина не відчуває зниження вмісту кисню в газовій суміші до 16%, то можна побудувати шкалу біологічного відповідності меж природного та інструментальної оротера-ПІІ (Рис.2). Початкові точки Ро2 саногенної зони будуть в першом випадку відповідати 150 мм рт.ст. (для реального гірського повітря), а в другому - всього 118 мм рт.ст. (в моделюючої гірське повітря газової суміші). Коефіцієнт переходу складає 0,78.
Верхня межа саногенной зони в горах прийнято обмежовувати рівнем 2800 м, що відповідає Ро2 близько 114 мм рт.ст. У Киргизії успішно функціонує реабілітаційний центр на висоті 3200 м н.р.м. (Перевал Туя-Ашу), де Ро2 атмосферного повітря становить навіть 107 мм рт.ст. Верхня межа саногенної зони при використанні інструментальної оротерапії відповідає 10 +1% 02, що еквівалентно рівню Ро2 76 ± 7,6 мм рт.ст. коефіцієнт становить у цьому випадку 0,66 +0,07.
Положення верхньої межі саногенної зони істотно залежить від стану здоров'я і ступеня фізичної підготовки людини. Так для юнаків та молодих людей з достатньою підготовки для підвищення фізичної працездатності використовують газові суміші з вмістом кисню 8-9% і нижче, в переривчастому режимі. У цих випадках необхідний постійний контроль досвідченого лікаря, оскільки поріг переносимості низького РО2 суто індивідуальний. Для хворих такий режим інструментальної оротерапії протипоказаний. Дозування об'ємної витрати газів в випадках, коли не потребується аналітична точність, може здійснюватися волюметром або звичайними газовими годинами (газовим лічильником). Для клінічних завдань з пред'явленням гіпоксичних тестів або проведенням курсу тренувальних сеансів в межах дозволених Міністерством охорони здоров'я лікувальних концентрацій - до 10 ± 1% 02 такої точності виявляється цілком достатньо. При інструментальних дослідженнях динаміки змін Ро2 в крові і тканинах для складання газових сумішей доцільно користуватися поплавковими витратомірами, що забезпечують більшу точність. І в першому і в другому випадку метод розведення повітря азотом представляється найбільш доступним як за простотою необхідної апаратури, так і з економічних міркувань – низької вартості штучного гірського повітря[5].
При наявності великих технічних можливостей метод розведення можна перетворити на динамічну процедуру, забузпечує безперервний потік ІГВ для одночасної подачі групі пацієнтів. Така установка може складатися з мембранного медичного компресора і балона чистого азоту з редуктором і витратоміром, здатного давати такий же об'ємний потік газу. Продуктивність такої системи досягає 80 л ІГВ в хвилину, що достатньо для одночасного забезпечення дихальних потреб 6-10 пацієнтів[1].
Розвиток мембранних технологій і створення полімерних матеріалів з селективними властивостями по відношенню до кисню відкрило нові можливості для генерації штучного гірського повітря за допомогою газороздільних елементів, працюють за принципом «молекулярного сита». Компресор подає на мембранний газороздільних елемент атмосферне повітря. Молекули кисню в силу високої розчинності в полімері інтенсивно проникають через мембрани і відводяться з системи. Проходить потік повітря збіднюється по кисню тим більше, чим менше витрата і чим вище тиск в системі. Це дозволяє регулювати Ро2 в що виходить газової суміші, яка додатково насичується парами води і, при бажанні, ароматичні сполуками, що дають додатковий терапевтичний ефект. Так працюють всі модифікації генератора ІГВ типу "Борей", розробленого і випускається Державним медико-інженерним центром "НОРТ" НАН України.
Газороздільнні елементи можуть працювати паралельно один з одним, що створює можливість збільшувати продуктивність системи до заданих величин. Вони мають великий гарантійний термін роботи (5 років і більше), абсолютно безшумні. Витрати електроенергії, споживаної компресором, залежать від його потужності і визначаються потребою в ІГВ, що залежить від числа пацієнтів, тривалості сеансів, ступеня герметичності системи, наявності рециркуляції. Принцип мембранного газорозділення компонентів атмосферного повітря забезпечує незалежність установи від турбот, пов'язаних з утриманням балонного господарства та регулярністю (або нерегулярністю) доставки стислих газів. Він також створює можливість широко варіювати в обсягах ІГВ – від індивідуальних портативних установок домашнього або амбулаторного призначення, до стаціонарних конструкцій типу "оротрона", розрахованих на 6-8 і більше пацієнтів одночасно.
Створення газових сумішей, що моделюють гірське повітря, може бути реалізовано за допомогою виборчої сорбції повітря на специфічних оборотних поглотителях, наприклад, - цеолітових елементах. Кожна така установка повинна містити мінімум два елементи, що працюють по черзі. Перша фаза роботи елемента полягає в оборотному зв'язуванні кисню повітря до повного насичення елемента. Друга фаза полягає в десорбції кисню, який збирається в накопичувачі і може використовуватися для оксигенотерапії. Для створення безперервного потоку ІГВ в цей час використовується дублюючий елемент, працюючий в першій фазі циклу[1].
Досвід використання принципу оборотної абсорбції кисню на цеолітових мембранах, застосовуваних в портативних концентраторах кисню, підтверджує високу надійність апаратури цього типу. Разом з тим, економічні показники менш втішні - витрати на одиницю виробленого ІГВ виявляється значно вище.
3.3.2 Способи подачі штучного гірського повітря пацієнтові
Коли людина прибуває на гірський курорт або подорожує на повітряній кулі, складнощів з подачею повітря не виникає. Дихання здійснюється природним шляхом у спонтанному ре жимі. Однак при диханні штучним гірським повітрям його потрібно підвести до дихальних шляхів з мінімальними втратами обсягу і максимальним комфортом для пацієнта. Використовувана в фізіологічних лабораторіях, медицині і висотної авіації рото-носова маска має свої переваги, але має і ряд істотних недоліків.
Перевага подачі газової суміші через маску полягає в тому, що практично весь обсяг повітря, що подається використовується для вдиху, а видихається повітря може бути видалений через клапан видиху з мінімальним опором. Недоліком рото-носової маски є те, що для створення герметичності вона повинна бути притиснута до обличчя пацієнта. Механічний тиск на шкіру створює труднощі кровотоку, локальну ішемію і, при тривалому застосуванні, набряклість підлягають тканин. Враховуючи високу стійкість шкіри до ішемії та обмежений час впливу, з цим можна було б змиритися, якби не специфічність області дії[4].
Відомо, що носогубний трикутник є рефлексогенною зоною, безпосередньо пов'язаної з дихальним центром. У дитини потрапляння води на шкіру цій галузі викликає рефлекторну зупинку дихання і виражені негативні реакції емоційного характеру. У дорослих, рефлекси з носогубного трикутника контролюються свідомістю. Практично здоровій людині здавлення цій області нічим, крім неприємних відчуттів, не загрожує. Інша річ у пацієнтів пульмонологічного чи неврологічного профілю. У багатьох з них тільки одне накладання маски на обличчя без подачі газової суміші вже викликає відчуття задухи з рефлекторним зриванням маски. Тому подачу ІГВ бажано здійснювати без роздратування рефлексогенної зони шкіри носо-губного трикутника[4].
При підводних зануреннях і наземних дослідженнях газообміну використовують загубники, утримувані зубами. Вони дають високу герметичність, але вимагають накладення затиску на ніс і постійної напруги м'язів обличчя. Крім того, механічне здавлювання крил носа та вимкнення носового дихання, як обов'язкового фізіологічного компонента процесу газообміну, надає не менш істотний негативний вплив на роботу дихального центру і структуру дихального циклу. Для проведення тривалих лікувальних і оздоровчих процедур застосування загубников так само недоцільно, як і ротоносо-вої маски.
Оптимальним рішенням задачі може бути система подачі ІГВ під прозорий дзвін, підвішений на зовнішньому кронштейні і не дотичний з особою або головою пацієнта. Це виключає можливість механічного подразнення рефлексогенних зон, зберігаючи фізіологічну регуляцію зовнішнього дихання і забезпечуючи в той же час виконання основного завдання - підведенням ІГВ до дихальних шляхів пацієнта з максимальним збереженням (Рис. 3). Така система не здатна забезпечити герметичність. Але при подачі під дзвін досить великого об'єма ІГВ, що перевищує хвилинний об'єм дихання людини, потік виходить з під країв дзвона повітря створює "повітряний замок", виключає потрапляння всередину дзвона атмосферного повітря[4]. Надмірний потік забирає також пари води і вуглекислоту, видихуванні пацієнтом, що забезпечує відповідність складу подавання газової суміші заданих параметрах ІГВ і виключає накопичення у вдихуваному повітрі антропотоксинів, здатних викликати аутоінтоксикацію.
3.3.3 Режими проведення сеансів в камері штучного гірського клімату "оротрона"
Для лікувально-оздоровчих процедур ми використовуємо два технічних варіанти проведення нормобарической гіпоксітерапії – камеру штучного гірського клімату "оротрона", де одночасно розміщується група однотипних хворих, і установку ІГВ "Борей", призначену тільки для одного пацієнта (Рис.3) . У першому випадку стабільність параметрів атмосфери забезпечується великим обсягом повітря в системі (30-35 м3), але концентрація кисню в камері дуже стабільна і не може бути змінена в короткі проміжки часу. У другому - концентрацію кисню під дзвоном можна змінити протягом 60 - 90 с, що дозволяє створювати динамічний індивідуальний режим аеротерапевтичного впливу. У ряді випадків це виявляється необхідним для підвищення ефективності впливу.
В якості найбільш перспективних режимів оротерапії розроблені і випробувані: базовий, пролонгований, прогредієнтний, інтенсивний і сустенальний режими. Вибір конкретного режиму визначається індивідуальною чутливістю і станом пацієнта, нозологічною формою захворювання, характетером та особливостями його прояву у кожного хворого, ступенем вираженості порушень з боку органів і систем, а також завданням, що вирішується в процесі терапії ІГК (досягнення коригуючого або стимулюючого ефекту, закріплення досягнутого позитивного результату та інше)[7].
Базовий режим. Складається з двотижневого курсу щоденних сеансів штучного гірського клімату тривалістю 1,5-2 години. Він призначається хворим на хронічний необструктівним і обструктивним бронхітом, хворим на бронхіальну астму без ознак дихальної недостатності і емфіземи легенів; хворим із залишковими проявами гострого бронхіту, при захворюваннях серцево-судинної системи без признаків недостатності кровообігу, відсутності стійких і складних порушень серцевого ритму та супутньої патології з боку інших органів і систем. Даний режим використовується також при кардіологічних, психо-неврологічних, гастроентерологічних, гематологічних та алергічних захворюваннях.
Прогредієнтності режим. Тривалість першого сеансу - 30-40 хвилин. За відсутності негативних реакцій з боку серцево-судинної, дихальної та центральної нервової систем тривалість кожного наступного сеансу збільшують на 15-20 хвилин таким чином, що протягом перших 5 днів загальна тривалість сеансу досягає 1,5-2 годин і зберігається такою до кінця курсу оротерапії. Такий режим призначають хворим хронічним бронхіт та бронхіальною астмою з ознаками дихальної недостатності не більше I ступеня, хронічний бронхіт з дифузним пневмосклерозом і емфіземою легенів, а також хворим, які мали супутню патологію, що обмежує можливості адаптації в штучних гірськокліматичних умовах, хворим із захворюваннями серцево-судинної системи з ознаками недостатності кровообігу не більше, ніж I ступеня, особам з вихідною високою чутливістю до змін Ро2.
Другий варіант прогредієнтного режиму полягає в тому, що при рівній тривалості сеансів, кожен подальший проводять при більш сильному впливі, східчасто знижуючи концентрацію кисню у вдихуваному повітрі. Такий режим доречно застосовувати для практично здорових осіб молодого і середнього віку, адаптованих до навантажень у праці або спорті[7].
Пролонгований режим. При призначенні даного режиму терапії ІГК сеанси, тривалістю 1,5-2 години хворі отримують щодня протягом 20-24 днів. Такий режим призначається хворим на бронхіальну астму середньої тяжкості течії при наявності супутньої патології, а також хворим з іншими формами алергічної і аутоімунної патології, пацієнтам з облітеруючими захворюваннями судин нижніх кінцівок і системи крові, а також при необхідності закріплення досягнутого позитивного результату лікування. Пролонгованний режим показаний особам з низькою вихідною чутливістю до гіпоксії.
Інтенсивний режим. Призначається практично здоровим людям для підвищення працездатності і стресостійкісті, або пацієнтам з достатнім резервом дихальної та серцево-судинної систем. При призначенні даного режиму під час сеансу тривалістю 60-90 хв. пацієнтам додатково пропонується виконувати комплекс фізичних вправ або дозоване навантаження на велоергометрі або біговій доріжці. Таким чином, досягається адаптація до гіпоксії і фізичному навантаженні, підсилює загальний лікувально-оздоровчий ефект штучного гірського клімату. Даний режим призначався також для реабілітації хворих, які перенесли гострі захворювання (пневмонії, гострий бронхіт та інші) з індивідуальним підбором ступеня фізичного навантаження.
Сустенальний (підтримуючий) режим. Призначається особам, які пройшли раніше 1-2 повних базових або інтенсивних курсу оротерапії для максимально тривалого підтримки високого рівня працездатності. Пацієнт 1-2 рази на тиждень відвідує "оротрона", проводить в атмосфері ІГВ з вмістом Ро2 70-90 мм рт.ст. від 1 до 2 годин. Протягом цього часу він може виконувати фізичну дозоване навантаження велоергометрі або вправи на снарядах, що дає додатковий позитивний ефект. Інтенсивний і сустенальний режими призначають для підвищення витривалості й результативності спортсменів перед відповідальними змаганнями або підтримки досягнутого рівня спортивної форми[7].
Однією з принципових відмінностей розроблених нами режимів терапії ІГК від методу ступінчастої акліматизації до природному гірському клімату є переривчастий (інтермітуючий) характер впливу комплексу факторів ІГК. Протягом одного дня пацієнтів піддають впливу еквівалентному висоті 2000-3000 м н.р.м., а потім "спускають" з неї, щоразу піддаючи процесам деоксигенації і реоксигенації. За даними 3. І. Барбашова переривчаста гіпоксія надає не менш виражену дію на організм, ніж постійна дія факторів гірського клімату. Висока ефективність переривистих впливів показана також А. А. Айдраліевим.
Відсутність перепадів атмосферного тиску у поєднанні з переривчастим характером впливу обумовлюють більш "м'який" фізіологічний ефект ІГК, що підтверджується відсутністю явищ дизадаптації при використанні описаних режімів терапії ІГК. Це дозволяє у переважної більшості пацієнтів починати сеанси з рівнів гіпоксії, близьких до нижньої границі середньогір'я (2000 м н. р. м.), а до середини курсу досягати його верхньої межі (3000-3500 м). При необхідності підвищення резервів працездатності практично здорових осіб або збільшення витривалості у спортсменів можливе застосування і більш інтенсивних рівнів впливу під контролем індивідуальних показників стану найважливіших функціональних систем організму[7].
При роботі з індивідуальним апаратом ІГВ типу "Борей" створюється можливість більш динамічних варіацій Ро, в подаваному пацієнтові штучному гірському повітрі.
РОЗДІЛ 4. ЗАСТОСУВАННЯ НОРМОБАРИЧНОЇ ГІПОКСІЇ
4.1 Вплив нормобаричної гіпоксії на захворювання вісцеральних систем
4.1.1 Гіпоксія при захворюванні органів дихання
Загальна гіпоксія може виникати при багатьох захворюваннях органів дихання в наслідок порушення вентиляції, дифузії в легенях або порушення вентиляційно - перфузійних відношень[6]. Частіше всього ці процеси асоціюються при бронхолегеневих захворюваннях. Розвиток гіпоксії організму в цих випадках пов’язаний з порушенням артеріалізації крові, при цьому знижується р аО2 і насичення гемоглобіну киснем (S a O2).
4.1.2 Гіпоксія при захворюванні серцево-судинної системи
Гіпоксія при цих захворюваннь пов’язана з розвитком гострої або хронічної недостачі кровообігу. Патогенез гіпоксії включає багато ланок, але найбільш характерними при цих захворюваннях є уповільнена циркуляція крові в стані спокою, або неможливість збільшити хвилинний об’єм серця (ХОС) при фізичному навантаженні. При хронічній недостачі кровообігу частіше всього гіпоксія організму розвивається на фоні зменшення ХОС в наслідок тяжкого враження серцевого м’язу, або перенавантаження камер серця тиском, або об’ємом. Якщо не порушується артеріалізація крові в легенях, то р аО2 може бути нормальним, або близьким до норми. Що стосується р v О2 , то внаслідок уповільнення кровотоку в периферичних тканинах підвищується екстракція кисню, що призводить до пониження даного показника, тобто збільшується артеріовенозна різниця по кисню[10].
РОЗДІЛ 5. ПОКАЗАННЯ ТА ПРОТИПОКАЗАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ НОРМОБАРИЧНОЇ ГІПОКСІЇ
Відома велика кількість факторів, які мають вплив на організм людини в висотних умовах. найбільш важливим з них в терапевтичному плані є зниження вмісту кисню, що викликає гіпоксію. Інші фактори такі як розрідженість атмосфери, підвищення інтенсивності сонячної радіації, підвищення іонізації повітря, зміна температури та вологи, не завжди вказують сприятливу дію на організм людини[9]. В високогірних санаторіях виключається можливість індивідуального підбору ступеня гіпоксичної дії, оскільки кожен санаторій має певну свою визначену висоту над рівнем моря. В зв’язку з цим у ряді випадків при пониженій витривалості дефіциту кисню або загостренні захворювання пацієнти мають припинити лікування та повернутись на старе місце проживання. В зв’язку з цим розробляються методи тренування до гіпоксії в умовах розрідженої атмосфери барокамер, що імітують високогірні умови, що може сприяти хворому який потребує лікування в гірнокліматичних умовах. Дихання газовими сумішами з визначеним вмістом кисню викликає в організмі гіпоксію, що відповідає ступеню, яка дозволяє при необхідності здійснити індивідуальний підбір режиму гіпоксичної дії в залежності від чутливості хворого до кисневої недостачі. При цьому викликається підвищення компенсаторних можливостей організму, є також краща переносність людиною нормобаричної гіпоксії. Спосіб нормобаричної гіпоксітерапії дозволяє сприятливо впливати на кінетику кисневого метаболізму та кислотно-основний стан. Протипоказаннями є гострі соматичні та інфекційні захворювання з симптомами декомпенсації та індивідуальна переносимість кисневої недостатності[8].
ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ДОДАТКИ
Таблиця 1
Залежність парціального тиску кисню в сухому повітрі від висоти над рівнем моря і об'ємний вміст кисню в еквівалентних газових сумішах
Залежність парціального тиску кисню в сухому повітрі від висоти над рівнем моря і об'ємний вміст кисню в еквівалентних газових сумішах
|
Висота, (м н.р.м.) |
Атмосферна тиск, (мм рт.ст.) |
Парціальний тиск 02, (мм рт.ст.) |
Склад 02, в еквів. газової суміші, (%) |
|
0 |
760 |
159,6 |
21 |
|
500 |
716,0 |
150,4 |
19,8 |
|
1000 |
674,1 |
141,6 |
18,5 |
|
1500 |
634,2 |
133,2 |
17,5 |
|
2000 |
596,2 |
125,2 |
16,4 |
|
2500 |
560,1 |
117,6 |
15,6 |
|
3000 |
528,5 |
110,9 |
14,6 |
|
3500 |
493,2 |
103,6 |
13,6 |
|
4000 |
462,3 |
97,1 |
12,7 |
|
4500 |
432,9 |
90,9 |
11,9 |
|
5000 |
405,1 |
85,1 |
11,2 |
|
5500 |
387,7 |
81,4 |
10,7 |
|
6000 |
353,8 |
74,3 |
9,8 |
|
6500 |
330,2 |
69,3 |
9,1 |
|
7000 |
307,9 |
64,6 |
8,5 |
|
7500 |
286,8 |
60,2 |
7,9 |
|
8000 |
266,9 |
56,0 |
7,4 |
|
8500 |
248,1 |
52,0 |
6,8 |
|
9000 |
230,4 |
48,3 |
6,4 |
Рисунок 1. Варіанти проведення оротерапевтичних процедур
ОРОТЕРАПІЯ
ІНСТРУМЕНТАЛЬНА
ПРИРОДНА
гіпобарична
БАРОКАМЕРА
низького тиску
ПОВОРОТНЕ ДИХАННЯ
КАМЕРА ГІРСЬКОГО КЛІМАТУ «ОРОТРОН»
(профілактичний курс, лікувальні процедури, спортивні тринування)
ІНДИВІДУАЛЬНІ АПАРАТИ
гірського повітря
ПІДЙОМ НА ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТАХ
(професійна діяльність, лікувальні підйоми)
ГІПОБАРИЧНА
НОРМОБАРИЧНА
ПЕРІОДИЧНЕ ПЕРЕБУВАННЯ В ГОРАХ
(гірський туризм, альпінізм, санаторно-курортне лікування)
ПОСТІЙНІ МЕШКАНЦІ ГІР
(АБОРИГЕНИ)
Рисунок 2. Фізіологічні і технічні способи створення дозованої гіпоксії
ФІЗИЧНЕ ПОГЛИНАННЯ КИСНЮ ПОВІТРЯ
МОЛЕКУЛЯРНА СЕПАРАЦІЯ ГАЗІВ ПОВІТРЯ
РЕРЕСПІРАЦІЯ (МІШОК ДУГЛАСА, ТРУБКА ГЕНДЕРСОНА, МАСКА ЕПШТЕЙНА, ГІПОКСІКАТОР СТРЕЛКОВА)
ХІМІЧНЕ ПОГЛИНАННЯ КИСНЮ ПОВІТРЯ
РОЗВЕДЕННЯ ПОВІТРЯ АБО КИСНЯ АЗОТОМ
ЗМІНА СПІВВІДНОШЕННЯ ТРИВАЛОСТІ ВДИХУ І ВИДИХУ
ВОЛЬОВЕ УПОВІЛЬНЕННЯ РИТМУ ДИХАННЯ
«ЗМІЙІНІ» ДИХАННЯ ЙОГІВ
ТЕХНІЧНІ
ФІЗІОЛОГІЧНІ
СПОСОБИ СТВОРЕННЯ ДОЗОВАНОЇ ГІПОКСІЇ
Рисунок 3. Система подачі штучного гірського повітря пацієнту через ізолюючий дзвін
1- безмасляний компресор;
2- газорозділююча колона з елементами управління;
3- ізолюючий дзвін.