Медицинская газовая терапия
| Медицинская газовая терапия | |
|---|---|
| Другие имена | Лечебный газ |
| Специальность | пульмонология газообразные сигнальные молекулы |
Медицинская газовая терапия – это лечение, включающее введение различных газов. Его начали использовать в медицине с момента применения кислородной терапии . [1] Большинство этих газов являются лекарствами, включая кислород. [2] Многие другие газы, известные под общим названием «искусственный воздух» , в конце восемнадцатого века исследовались на предмет их медицинской ценности. Помимо кислорода, в состав медицинских газов входят оксид азота (NO) и смеси гелия и О2 (Heliox). При использовании медицинских газов необходимо проявлять осторожность и тщательный мониторинг. В данной статье описываются только газовые смеси.
Терапия газовыми смесями
[ редактировать ]Оксид азота
[ редактировать ]Оксид азота – это вещество, которое наш организм вырабатывает в каждой клетке и в каждом органе. Он имеет ряд функций. Он принимает участие в расширении сосудов, ингибировании тромбоцитов, иммунной регуляции, регуляции ферментов и нейротрансмиссии.
Вдыхаемый оксид азота — это газ, который вдыхается. [1] Первоначально он был описан в 1987 году как «расслабляющий фактор эндотелиального происхождения» и с тех пор используется для лечения легочных заболеваний. [3] Он расслабляет гладкие мышцы и расширяет кровеносные сосуды , особенно в легких. [1] Вдыхаемый оксид азота выделяет только гладкие мышцы легких. не окажет никакого или минимального воздействия . Эффект от вдыхания оксида азота на ателектазированные или наполненные жидкостью легкие [3] Он улучшает оксигенацию и снижает легочную гипертензию . [4] Оксид азота используется вместе с аппаратом искусственной вентиляции легких для лечения дыхательной недостаточности у недоношенных детей . [1] У взрослых оксид азота можно использовать для лечения легочной гипертензии с острым респираторным дистресс-синдромом . Благодаря возможным клиническим успешным результатам лечения оксидом азота пациенты могут избежать необходимости проведения экстракорпоральной мембранной оксигенации . Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило использование оксида азота у доношенных и краткосрочных (с гестационным возрастом более 34 недель) новорожденных с гипоксической дыхательной недостаточностью с клиническими или эхокардиографическими признаками легочной гипертензии. [5]
Противопоказания
[ редактировать ]Оксид азота не следует применять у новорожденных, у которых шунтирование крови происходит справа налево.
Дозирование оксида азота
[ редактировать ]Доза, необходимая для достижения желаемого эффекта, но во избежание токсичности и побочных эффектов у новорожденных и взрослых, относительно низкая. Обычно это 5-20 ppm (частей на миллион). [6] Регулярные анализы газов артериальной крови необходимы для оценки реакции на терапию и признаков токсичности. Улучшение парциального давления кислорода (PO2) и насыщения кислородом будет свидетельствовать о положительном ответе на терапию оксидом азота. Если есть доказательства того, что оксид азота действует, следует использовать ту же дозу до тех пор, пока не исчезнут гипоксемия и легочная гипертензия. Когда гипоксемия и легочная гипертензия разрешаются, начинают титрование или медленное прекращение введения оксида азота. Резкое прекращение приема оксида азота может привести к нарушению оксигенации и возобновлению легочной гипертензии. [7]
Побочные эффекты терапии оксидом азота
[ редактировать ]Уровень метгемоглобина в крови повышается при употреблении оксида азота. Метгемоглобин – это аномальная форма молекулы, которая не может переносить кислород. Метгемоглобин становится кроваво-коричневым. Другие лекарства также могут производить метгемоглобин. Мониторинг метгемоглобина необходим при использовании оксида азота.
Оксид азота с кислородом ( O 2 ) в сочетании дает еще одно побочное химическое соединение - диоксид азота ( НЕТ 2 ). Чем выше концентрация кислорода и продолжительность терапии оксидом азота, а также ниже скорость потока вентилятора, тем больше количество NO 2 будет производиться. NO 2 токсичен, и его уровень всегда следует контролировать при терапии оксидом азота. Высокий уровень NO 2 может привести к повреждению клеток, кровоизлияниям, отеку легких .
Применение оксида азота у пациентов с левожелудочковой недостаточностью или застойной сердечной недостаточностью может привести к отеку легких или усугубить отек легких.
Нобелевская премия за открытие оксида азота
[ редактировать ]Трое американских ученых - Роберт Ф. Ферчготт, доктор философии, Луи Дж. Игнарро, доктор философии, и Ферид Мурад, доктор медицинских наук, получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие роли оксида азота в сердечно-сосудистой и нервной системах в 1998 году. [8] Несмотря на то, что влияние оксида азота на организм известно уже более 25 лет, его клиническое применение все еще находится в стадии разработки.
Гелий и кислород
[ редактировать ]В медицине под гелиоксом обычно понимают смесь 21% O 2 (того же, что и воздух ) и 79% He, хотя доступны и другие комбинации.
Гелиокс создает меньшее сопротивление дыхательных путей, чем воздух, и поэтому требует меньше механической энергии для вентиляции легких. [9] «Работа дыхания» снижена. Это происходит с помощью двух механизмов:
- повышенная склонность к ламинарному течению
- уменьшенное сопротивление в турбулентном потоке
Сухой воздух на Земле, который мы вдыхаем, состоит из 78,8% азота, 20,95% кислорода и 0,93% аргона. Гелиокстерапия – это замена азота гелием. Сам по себе гелий не имеет фармакологической ценности, в организме он не вступает в реакцию. Его единственная цель — сделать поток менее турбулентным и помочь кислороду попасть в легкие. Менее турбулентный поток требует меньше усилий для дыхания.
Свойства гелия и гелиокса
[ редактировать ]Гелий (He) — бесцветный, без запаха, безвкусный и инертный благородный газ. Гелий — второй по легкости газ после водорода. [10]
Гелиокс имеет вязкость, аналогичную воздуху, но значительно меньшую плотность (0,5 г/л против 1,25 г/л при STP ). Поток газа через дыхательные пути включает ламинарный поток , переходный поток и турбулентный поток . Тенденция для каждого типа течения описывается числом Рейнольдса . число Низкая плотность Heliox обеспечивает более низкое Рейнольдса и, следовательно, более высокую вероятность ламинарного потока для любых дыхательных путей. Ламинарный поток имеет тенденцию создавать меньшее сопротивление, чем турбулентный поток.
В небольших дыхательных путях, где поток ламинарный, сопротивление пропорционально вязкости газа и не связано с плотностью , поэтому гелиокс оказывает незначительное влияние. Уравнение Хагена – Пуазейля описывает ламинарное сопротивление. В крупных дыхательных путях, где поток турбулентный, сопротивление пропорционально плотности, поэтому гелиокс оказывает значительный эффект.
Гелиокс используется в медицине с начала 1930-х годов. Это было основой лечения острой астмы до появления бронходилятаторов . В настоящее время гелиокс в основном применяют при значительном сужении дыхательных путей (обструкции верхних дыхательных путей опухолями или инородными телами и дисфункции голосовых связок ). Также имеется некоторое применение гелиокса при заболеваниях средних дыхательных путей ( круп , астма и хроническая обструктивная болезнь легких ).
У пациентов с этими состояниями может развиться ряд симптомов, включая одышку (одышку), гипоксемию (содержание кислорода в артериальной крови ниже нормы) и, в конечном итоге, ослабление дыхательных мышц из-за истощения , что может привести к дыхательной недостаточности и потребовать интубации и интубации. механическая вентиляция . Гелиокс может уменьшить все эти эффекты, облегчая дыхание пациента. [11] Гелиокс также нашел применение при отлучении пациентов от искусственной вентиляции легких и при распылении ингаляционных препаратов, особенно для пожилых людей. [12] Исследования также показали преимущества использования гелий-кислородных смесей при проведении анестезии . [13]
Побочный эффект Гелиокса
[ редактировать ]Побочным эффектом гелиокса является изменение голоса при вдыхании гелия. Речь будет звучать высоко. Этот эффект вызван прохождением газа низкой плотности через голосовые связки. Эффект обратимый.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Монкада С (1999). «Оксид азота: открытие и влияние на клиническую медицину» . JR Soc Med . 92 (4): 164–9. дои : 10.1177/014107689909200402 . ПМЦ 1297136 . ПМИД 10450191 .
- ^ Качмарек, Роберт М. Основы респираторной терапии (11-е изд.). Эльзевир. п. 905.
- ^ Jump up to: а б Джентиле, Майкл А. (1 сентября 2011 г.). «Вдыхаемые медицинские газы: чем дышать, чем кислородом» . Респираторный уход . 56 (9): 1341–1359. doi : 10.4187/respcare.01442 . ISSN 0020-1324 . ПМИД 21944684 . S2CID 34231129 .
- ^ Качмарек, Роберт М. Основы респираторной терапии .
- ^ Качмарек, Роберт. Основы респираторной терапии . Эльзевир.
- ^ Качмарек, Роберт М. Основы респираторной терапии . Эльзевир.
- ^ Качмарек, Роберт. Основы респираторной терапии . Эльзевир.
- ^ СоРелле, Рут (декабрь 1998 г.). «Нобелевская премия присуждена ученым за открытия оксида азота» . Тираж . 98 (22): 2365–2366. дои : 10.1161/01.CIR.98.22.2365 . ISSN 0009-7322 .
- ^ «Гелиокс21» . Линде Газ Терапевтикс. 27 января 2009 года . Проверено 13 апреля 2011 г.
- ^ Уолш, Брайан К. Неонатальная и детская респираторная помощь (4-е изд.). Эльзевир.
- ^ БОК Медикал. «Технический паспорт Гелиокса» (PDF) .
- ^ Ли Д.Л., Сюй К.В., Ли Х., Чанг Х.В., Хуан Ю.К. (сентябрь 2005 г.). «Положительные эффекты терапии альбутеролом, обусловленные гелиоксом по сравнению с кислородом при тяжелом обострении астмы» . Академическая неотложная медицина . 12 (9): 820–7. дои : 10.1197/j.aem.2005.04.020 . ПМИД 16141015 . Проверено 8 июля 2008 г.
- ^ Бучковски П.В., Фомбон Ф.Н., Рассел В.К., Томпсон Дж.П. (ноябрь 2005 г.). «Влияние гелия на высокочастотную струйную вентиляцию в модели стеноза дыхательных путей» . Британский журнал анестезиологии . 95 (5): 701–5. дои : 10.1093/bja/aei229 . ПМИД 16143576 .