Кислородное лечение в Клинике Щитовидной Железы доктора А. В. Ушакова — официальный сайт.

Что первично для организма: o2 или co2?

Помните известный парадокс: что было раньше – курица или яйцо? Он не разрешим, если не привлекать во внимание процесс эволюции и образование новых видов. Но если привлечь, то у яйца оказывается некоторый приоритет, он древнее. Так, еще динозавры откладывали яйца, а птицы произошли от одной из ветвей динозавров. Получается, что яйцо древнее птицы и в этом, эволюционном, смысле первично…

В нашем случае проблема выбора — что первично (иными словами, что запускает процессы в человеческом организме): кислород или углекислый газ — решается следующим образом. Раньше первичным считался кислород — ведь он основной источник энергии, дающий толчок всем процессам в организме.

Накопление CO2 в организме в ходе расщепления в клетках жиров и белков дает сигнал мозгу о том, что углекислый газ нужно выводить из клеток — он «садится» на эритроциты и перемещается к альвеолам легких. На освободившиеся места в «поезде» эритроцитов «усаживается» O2 и разносится по организму.

Поэтому современный взгляд на процесс дыхания таков: сначала выдыхается углекислый газ, а потом вдыхается кислород. При этом вместе с углекислым газом выдыхаются и излишки кислорода. Для дыхания необходимы оба газа, попеременно «седлающие» эритроциты.

Среднее соотношение между количеством углекислого газа и кислорода в организме здорового человека примерно 3:1 (6% CO2 и 2% O2).

Взаимодействие «снаружи» и «изнутри». Итак, углекислый газ необходим для жизнедеятельности человека. Важно и поддержание определенного уровня CO2 в организме. А его недостаток и избыток вредны. Слишком высокое накопление CO2 возможно в плохо проветриваемых помещениях: при большом проценте (более 0,08–0,1%) его уровень в организме также растет (последствия этой ситуации обсуждались выше). Нехватка углекислого газа в крови (менее 4%) тоже опасна (см. рис. 4).

В каких случаях может возникнуть такая нехватка? Типичный пример — учащенное дыхание: слишком много CO2 выдыхается и мало остается в организме. При недостатке углекислого газа кислород прочно «прикреплен» к эритроцитам. И даже когда кислорода в крови много, он оказывается связанным и плохо поступает в ткани организма. Если в такой ситуации дышать еще чаще, то это только усугубит ситуацию.

Что делать? Движение, гимнастика, спорт на воздухе или в хорошо проветриваемом помещении — все это увеличивает содержание CO2. Капилляры расширяются и даже образуются новые сети капилляров, кровоток усиливается, кислород лучше отделяется от гемоглобина и поступает в клетки…

Приведем еще один пример важности более редкого дыхания. Стайерам во время бега рекомендуют в случае, когда уже не хватает сил, как можно дольше задержать дыхание для того, чтобы открылось «второе дыхание» и он мог бежать дальше.

Оказание первой помощи. Дыхание «рот в рот». При оказании первой доврачебной помощи человеку в случае исчезновения дыхания одним из действенных методов является искусственное дыхание методом «рот в рот» вместе с непрямым массажем сердца.

В рот пострадавшего через марлю или носовой платок спасатель должен выдыхать воздух с частотой 12–15 раз в минуту. Казалось бы, это бессмысленно. Ведь в начале статьи мы много раз повторяли, каков должен быть состав вдыхаемого воздуха (21% кислорода и 0,4% углекислого газа).

А тут выходит, что пострадавший вынужден принудительно получать воздух «на выдохе» (16% O2 и 4% CO2). Тем не менее, оказывается, что и в выдыхаемом воздухе еще есть остатки кислорода в концентрации, превышающей минимально допустимую (16% > 13–14%).

В этой ситуации имеется некоторая аналогия с поведением спасателя при остановке сердца: он должен повернуть пострадавшего на спину и нанести ему удар ребром руки по грудной клетке. Цель — сотрясение грудной клетки, что должно привести к запуску остановившегося сердца.

Так что роль CO2 при остановке дыхания несколько иная, чем при обычном, спокойном дыхании.

Способы увеличения концентрации выдыхаемого углекислого газа. Человек в повседневной жизни «в автоматическом режиме» делает примерно 15 циклов вдох-выдох в минуту (каждый цикл имеет длительность приблизительно 4 секунды). Обычное отношение длительности вдоха и выдоха 1 : 1,3.

Смысл основных дыхательных гимнастик заключается в повышении содержания в крови углекислого газа за счет задержки, ослабления, замедления или искусственного затруднения дыхания. При этом повышение концентрации CO2 (до определенного предела, около 8%) улучшает усвоение кислорода организмом человека.

Наиболее последовательной из современных методик является система Бутейко — поверхностное дыхание с задержкой. Она направлена на уменьшение потребления кислорода и насыщение организма углекислым газом. По этой системе усилием воли вдох занимает 2 секунды, выдох — 4 секунды, за которым следует 4-х секундная задержка дыхания. Всего цикл длится 10 секунд, укладываясь в 6 циклов в минуту.

В практике йоги правильным считается весьма продолжительный выдох с отношением длительности вдоха и выдоха 1 : 5. Утверждается, что йог в состоянии глубокой медитации может «обходиться» всего двумя-тремя циклами вдох-выдох в минуту. Первая реакция на это — не может быть!

И действительно, в этом что-то есть. Площадь кожи человека, покрытая 5 миллионами волосков, составляет 1,5–2 м2. А суммарная площадь 600 миллионов альвеол в легких — около 100 м2. Грубо получается, что на уровне 1–2% кожа может выполнять дыхательную функцию.

Общие положения

Настоящая политика обработки персональных данных составлена в соответствии с требованиями Федерального закона от 27.07.2006. №152-ФЗ «О персональных данных» и определяет порядок обработки персональных данных и меры по обеспечению безопасности персональных данных ООО КСЦ «Переделкино» (далее – Оператор).

Оператор ставит своей важнейшей целью и условием осуществления своей деятельности соблюдение прав и свобод человека и гражданина при обработке его персональных данных, в том числе защиты прав на неприкосновенность частной жизни, личную и семейную тайну.

Недостаток витаминов и микроэлементов

Прежде всего это касается железа, а также витаминов группы В, которые участвуют в его обмене. Железо основной структурный элемент гемоглобина – вещества, транспортирующего кислород ко всем тканям и органам. Известный факт, что именно женщины находятся в группе риска по железодефицитой анемии.

Для начала неплохо было сдать анализы, проверить уровень железа и витаминов группы В. Важно не только посмотреть уровень гемоглобина и сывороточного железа в крови, но и значения ферритина – это белок, который является депо железа в тканях. В случае тех же вирусных заболеваний, когда организму будет требоваться больше кислорода, железо будет забираться именно из запасов. Если они скудны, то затяжные простуды вам гарантированы.

Пополнять дефициты железа можно, принимая соответствующие препараты. И конечно важно оптимизировать питание. В рационе должно быть достаточно животных продуктов с высоким содержанием железа, в частности, субпродуктов и красного мяса. Дефицит белка нужного для образования ферритина помогут быстро восполнить крепкие мясные бульоны. При длительной варке мяса, протеины расщепляются на более простые соединения. Они усваиваются гораздо быстрее.

ФАКТ! В группе риска по дефициту железа – вегетарианцы. У них, как правило, наблюдается снижение уровня гемоглобина и, как следствие, хроническая гипоксия.

Оператор может обрабатывать следующие персональные данные Пользователя

Фамилия, имя, отчество;Электронный адрес;Номера телефонов;Также на сайте происходит сбор и обработка обезличенных данных о посетителях (в т.ч. файлов «cookie») с помощью сервисов интернет-статистики (Яндекс Метрика и Гугл Аналитика и других).Вышеперечисленные данные далее по тексту Политики объединены общим понятием Персональные данные.

Порядок сбора, хранения, передачи и других видов обработки персональных данных

Безопасность персональных данных, которые обрабатываются Оператором, обеспечивается путем реализации правовых, организационных и технических мер, необходимых для выполнения в полном объеме требований действующего законодательства в области защиты персональных данных.

Оператор обеспечивает сохранность персональных данных и принимает все возможные меры, исключающие доступ к персональным данным неуполномоченных лиц.Персональные данные Пользователя никогда, ни при каких условиях не будут переданы третьим лицам, за исключением случаев, связанных с исполнением действующего законодательства.

Трансграничная передача персональных данных

Оператор до начала осуществления трансграничной передачи персональных данных обязан убедиться в том, что иностранным государством, на территорию которого предполагается осуществлять передачу персональных данных, обеспечивается надежная защита прав субъектов персональных данных.

Трансграничная передача персональных данных на территории иностранных государств, не отвечающих вышеуказанным требованиям, может осуществляться только в случае наличия согласия в письменной форме субъекта персональных данных на трансграничную передачу его персональных данных и/или исполнения договора, стороной которого является субъект персональных данных.

Больше кислорода ― хорошо. слишком много кислорода ― плохо

Во всём должна быть умеренность. Это привычное для многих людей правило рациональности имеет в области медицины научное обоснование и связано с законами физики и биологии. Малое обогащение кислородом организма оказывает улучшенное физиологическое действие. С другой стороны, пресыщение кислородом способствует токсическим процессам.

В последнее десятилетие произошло изменение в области кислородотерапии. Появилось значительное смещение в сторону более физиологичных уровней лечебных нагрузок ― к нормоксической баротерапии. Пессимистические предположения специалистов ГБО, применяющих значительные параметры давления (2-3 атм.)

и 100% кислород, о якобы безрезультативности мягкой баротерапии (1,3-1,5 атм. 24-35% кислород) не подтвердились. Лечение малыми дозами в барокамере, с одной стороны, показало хорошую эффективность при разных заболеваниях, а с другой ― выявила отсутствие вредного действия избыточных концентраций кислорода, способствующих противоположным компенсаторным реакциям: уменьшению захвата кислорода, накоплению углекислого газа, ателектазам и пр.

Гипербарическая кислородная терапия (2-3 атм. со 100% кислородом) применяется при тяжёлых заболеваниях: для лечения временной гипоксии, восстановления тканей после ожога и травм, трудноизлечимых язв и открытых переломов. Однако условия, используемые при гипербарической кислородной терапии могут провоцировать избыточную выработку активных форм кислорода в разных тканях и органах [10].

Было обнаружено, что мягкие гипербарические условия (1,25 атм. с 36% кислородом) могут быть использованы для увеличения окислительного потенциала в клетках и тканях [11, 12]. В то время как концентрация кислорода выше, чем 40% способна вызвать побочные эффекты, такие как повышение уровня окислительного стресса [13] и/или увеличение числа клеток воспаления [14]. Малые концентрации кислорода и малая баротерапия исключают вероятность окислительного стресса [13]

«За 10 лет накоплен обширный клинический доказательный материал, демонстрирующий не только позитивный лечебно-реабилитационный эффект, сопоставимый с ГБО, но и высокую безопасность. Так, японские ученые из университета Цукуба провели исследование уровня свободных радикалов, в результате которого установили, что ингаляции кислорода под давлением 0,3 атм.

Другие японские исследователи из университета Гумма провели исследование парциального давления кислорода (PO2) и углекислого газа (PCO2) в артериальной крови здоровых людей, вдыхающих кислород разной концентрации и при различном давлении в покое и придвижении.

В результате эксперимента было установлено, что у испытуемых, вдыхавших кислород с концентрацией 30% и с давлением 0,3 атм., содержание кислорода в крови увеличилось почти в два раза, а PCO2 не изменилось по сравнению с вдыхающими атмосферный воздух при нормальном давлении.

Сегодня нормоксическая и малооксическая баротерапия широко используется как с профилактической (общее оздоровление, косметология, подготовка к оперативным вмешательствам и наркозу), реабилитационной (от купирования абстинентного синдрома до восстановления физической активности профессиональных спортсменов), так и с лечебной целесообразностью (лечение практически всех патологических состояний, включая инсульты и инфаркты)» [15].

Взгляд изнутри

На уровне клеток организма состав воздушной среды совершенно иной. Содержание кислорода в клетках организма около 1–2% (исключение — эритроциты, в которых может содержаться до 96–98% кислорода), углекислого газа в клетках около 6%. Если концентрации CO2 в клетках уменьшается, то появляется все больше проблем с дыханием.

На рисунке 4 приведена зависимость характерного времени, в течение которого человек (не рекордсмен) способен задержать дыхание, частоты пульса и степени ухудшения кровоснабжения органов от концентрации углекислого газа. Общий вывод таков: при уменьшении концентрации CO2 время задержки дыхания уменьшается и, если она приближается к 3%, клетки гибнут; быстро растет частота пульса; ухудшается кровоснабжение органов.

Таблица 3. Содержание кислорода и углекислого газа

В легких происходит обмен кислорода и углекислого газа между альвеолами и кровью. Альвеолы — концевые образования в легких, имеющие вид пузырьков, которые оплетены сетью капилляров (рис. 5). Через стенки альвеол (их диаметр около 0,3 мм, количество альвеол в легких человека около миллиарда, а общая поверхность приблизительно 100 м2) осуществляется газообмен: кислород переходит в кровь и примерно столько же углекислого газа из крови поступает в легкие.

Более подробно о свойствах альвеол рассказано в книге К. Ю. Богданова «Физик в гостях у биолога» (Библиотечка «Квант», выпуски 49, 133).

Взгляд снаружи

Диапазон концентрации кислорода в воздухе, пригодный для жизни. Диапазон содержания кислорода в воздухе ( p_{text{O}_2}), при котором возможна жизнедеятельность человека в течение длительного времени, ограничен значениями

90–100 мм рт. ст. < ( p_{text{O}_2}) < 400–450 мм рт. ст.

Нижняя граница соответствует началу кислородного голодания, верхняя — началу кислородного отравления. В процентном отношении наступление кислородного голодания у здорового человека наступает уже при содержании O2 в воздухе ( p_{text{O}_2}) / pатм менее 14% (при pатм = 760 мм рт. ст.).

Эти данные соответствуют диапазону жизнедеятельности человека на уровне моря. По мере подъема в горы давление снижается, что наглядно отражают кривые атмосферного давления и парциального давления кислорода (рис. 1).

Видно, что начиная с высот 4,5–5 км давление кислорода становится ниже допустимой нижней границы давления в 90 мм рт. ст. При этом давление воздуха в альвеолах составляет 105–110 мм рт. ст., что также близко к нижней границе. По мере уменьшения давления кислорода до уровня 100 мм рт. ст. замедляются обменные процессы в организме, дыхание и сердцебиение учащаются, ухудшаются зрение и работа мозга…

Оценка времени развития кислородной недостаточности при нахождении в замкнутом объеме. В качестве примера рассмотрим несколько ситуаций с людьми, находящимися в замкнутом объеме: один человек, застрявший в лифте объемом V = 2 м3; два человека в комнате с V = 30 м3; сто человек, застрявшие в остановившемся вагоне метро с V = 250 м3.

В каждом случае найдем, за какое время Δt в замкнутом объеме V в процессе спокойного дыхания людей концентрация кислорода снижается от первоначального уровня 21% до начала кислородной недостаточности, т.е. до 14%. Подчеркнем — спокойного, поскольку при панике это время сильно снижается.

Спокойному дыханию соответствует потребление кислорода на уровне 0,25 литра в минуту. Поскольку 1 литр O2 соответствует 5 ккал энергии, то 0,25 л/мин сообщает организму за сутки 0,25 × 5 × 60 × 24 ккал = 1800 ккал энергии. Так как плотность человеческого организма около 1000 кг/м3, тело массой 70 кг занимает объем 0,07 м3, или 70 литров. Добавив одежду, получим оценку объема, вытесняемого из замкнутого помещения, в 100 литров, или 0,1 кубометра на человека.

Лифт. Свободный объем, занятый воздухом, составляет 1,9 м3. В этом объеме содержится 1,9 × 0,21 м3 = 0,4 м3 = 400 л кислорода. Признаки кислородной недостаточности развиваются, когда полезный объем кислорода уменьшится до 1,9 × 0,14 м3 = 0,27 м3 = 270 л.

Комната. Свободный объем около 30 м3. Начальный объем кислорода 6,3 м3. Минимально допустимый объем кислорода 4,2 м3. Потребление кислорода 0,5 л/мин. Время ( Δt_{text{O}_2}) = 2100 / 0,5 мин = 4200 мин, т.е. почти трое суток (!).

Вагон метро. Свободный объем около 240 м3. Начальный объем кислорода 50 м3. Минимально допустимый объем кислорода 34 м3. Потребление кислорода около 25 л/мин . Время ( Δt_{text{O}_2}) = 16000/25 мин = 640 мин, т.е. около 10 часов.

Во всех указанных случаях (если нет паники) время развития кислородной недостаточности очень велико. Однако, такой вывод находится в противоречии с житейским опытом: в метро и застрявшем лифте бывает душно и даже после сна в комнате с закрытой форточкой наутро ощущается духота.

По всей видимости, имеет место другой, более мощный механизм развития неблагоприятных ощущений в процессе дыхания при нахождении в замкнутом объеме, не связанный с потерей кислорода из воздуха. Оказывается, таким механизмом является накопление углекислого газа.

Концентрация углекислого газа в воздухе, пригодная для жизни. Диапазон допустимого содержания CO2 в воздухе составляет

( 0 < C_{text{CO}_2} = frac{p_{text{CO}_2}}{p_{атм}} < text{0,1%}. )

Отметим, что обычное содержание углекислого газа в воздухе ( C_{text{CO}_2} ) = 0,04%.

Величину принятого ограничения сверху на содержание углекислого газа (( C_{text{CO}_{2:text{max}}} ) = 0,1%) обсудим чуть позже, а сначала проведем оценки для замкнутых объемов лифта, комнаты, вагона метро и школьного класса применительно ко времени накопления концентрации углекислого газа до верхней границы. Примем, что взрослый человек обычно выдыхает углекислого газа в атмосферу ( q_{text{CO}_2}) = 0,25 л/мин.

Лифт. Свободный объем, занятый воздухом, равен 1,9 м3. Изменение уровня содержания CO2 в воздухе от 0,04% до 0,1% займет

( Δt_{text{CO}_2} = frac{(C_{text{CO}_{2:text{max}}}:-:C_{text{CO}_2}):·:V}{q_{text{CO}_2}} = frac{(1:·:10^{-3}:-:4:·:10^{-4}):·:text{1,9}:·:10^3 }{text{0,25}}:text{мин} = 5:text{мин}. )

Комната. Свободный объем около 30 м3. Изменение уровня содержания CO2 в воздухе от 0,04% до 0,1% займет ( Δt_{text{CO}_2} ) = 6 · 10−4 · 30 · 103 / (2 · 0,25) мин = 36 мин.

Вагон метро. Свободный объем около 240 м3. Изменение уровня содержания CO2 в воздухе от 0,04% до 0,1% займет ( Δt_{text{CO}_2} ) = 6 · 10−4 · 240 · 103 / (100 · 0,3) мин ≈ 6 мин.

Школьный класс. Приведем также оценки для школьного класса объемом около 200 м3, в котором находится 25 учеников. При уровне выдоха CO2 одним школьником 0,12 л/м (половина от взрослого) получим ( Δt_{text{CO}_2} ) = 6 · 10−4 · 200 · 103 / (25 · 0,12) мин ≈ 40 мин.

Это уже ближе к житейским ощущениям и оправдывает присутствие вентиляции на потолке лифтов, необходимость проветривания комнат в домах, в школьных классах после каждого урока, а также наличие системы вентиляции в метро.

Таким образом, именно накопление углекислого газа в замкнутых помещениях в первую очередь действует угнетающе на человека. В чем это проявляется?

В литературе отмечается два типа воздействия: кратковременное (часы) и длительное (регулярно, более нескольких часов в день). Симптомы при кратковременном воздействии при уровне вдыхаемого углекислого газа выше 0,1% — это усталость, головная боль, ухудшение концентрации внимания, плохой сон…

При длительном воздействии при уровне CO2 выше 0,1% появляются проблемы с дыхательной системой (сухой кашель, риниты…), снижение иммунитета, ухудшение работы сердечно-сосудистой системы… При уровне выше 0,2% еще больше ухудшается концентрация внимания, растет количество совершаемых ошибок и т.д. по нарастающей.

Еще одна проблема помещений без вентиляции — возможность расслоения воздуха на фракции. Поскольку углекислый газ в полтора раза тяжелее воздуха, он может опуститься ближе к полу и его концентрация там увеличится. Но процесс этот медленный, и любое движение воздуха перемешивает фракции.

Наконец, использование растений, казалось бы, должно помочь — ведь они выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Однако, это происходит только днем, а вечером и ночью (когда свежий воздух особенно нужен) растения выделяют углекислый газ, усугубляя проблему с его накоплением.

Накопление угарного газа в замкнутом помещении. Казалось бы, откуда взяться угарному газу (СО) в замкнутом помещении, если нет рядом дровяной печки или камина с неидеальной вытяжкой? Но в литературе приводятся следующие данные: наряду с углекислым газом человек выдыхает также и угарный газ — в количестве примерно 1,6 мл/ч (при нормальных условиях); предельно допустимая для человека концентрация угарного газа составляет 1 мг/м3.

Этих данных достаточно, чтобы снова провести оценки времени накопления предельной концентрации угарного газа для людей в лифте, комнате, вагоне метро и школьном классе. Для этого перейдем от объема к массе образовывающегося угарного газа, воспользовавшись известным соотношением: один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л.

В таблице 2 приведены значения времени накопления CO2 и СО до опасной концентрации, а также времени развития кислородной недостаточности в лифте, комнате, вагоне метро и школьном классе. Для детей принята половинная величина выдыхаемого СО и CO2.

Таблица 2. Сопоставление времени снижения концентрации O2, накопления СО и CO2

Видно, что накопление углекислого газа примерно на порядок опаснее накопления угарного газа и еще на порядок опаснее снижения концентрации кислорода.

Мощность систем вентиляции. Как оценить мощность систем вентиляции qвент, необходимую для поддержания нормального состава воздуха? Если отвлечься от переходных процессов установления и выравнивания потоков воздуха, то конечный результат выглядит очень просто:

( q_{text{вент}} = frac{q_{text{CO}_2}}{(C_{text{CO}_{2:text{max}}}:-:C_{text{CO}_2})}. )

Так, если ( q_{text{CO}_2} ) = 0,25 литра в минуту (в этом случае человек выдыхает 15 литров CO2 в час), то при ( C_{text{CO}_{2:text{max}}} ) = 1 · 10−3 и ( C_{text{CO}_{2}} ) = 4 · 10−4 получим требуемую мощность вентиляции в 420 литров воздуха в минуту или 25 м3 в час.

Если же выдыхается 20 литров CO2 в час, то мощность вентиляции увеличивается до 33 м3 воздуха в час. А если принять для максимально допустимого значения концентрации CO2 в воздухе несколько меньшее значение 0,8 · 10−3, то мощность вырастет уже до 38 м3 воздуха в час (при 15 л CO2 в час) и 50 м3 воздуха в час (при 20 л CO2 в час).

Много это или мало? Как обеспечить такой приток свежего воздуха? Например, если приоткрыть дверь, то через каждый квадратный сантиметр щели при перепаде давлений по обе стороны двери Δp = 10 Па проходит в час один кубометр воздуха. Это означает, что при указанном Δp через сантиметровую щель в двери высотой два метра проходит 200 м3 воздуха за час.

Отметим, что принятый уровень перепада давлений 10 Па довольно мал (это 10−4 от атмосферного) и вполне может быть достигнут. Еще более мощный эффект вентиляции оказывает проветривание при открытии окон и дверей в течение хотя бы нескольких минут.

В качестве примера рассмотрим ситуацию с кислородом и углекислым газом при спасении детей в пещере Таиланда, частично затопленной водой. В 2022 году весь мир следил за спасением футбольной команды из 12 школьников и их тренера, ушедших на экскурсию в пещеру Кхао Луанг и застрявших в ней на 18 дней (23 июня — 10 июля) из-за дождей, затопивших вход в пещеру.

Они укрылись в воздушном кармане, полностью перекрытом водой и удаленном от выхода из пещеры на 5 километров. Задача заключалась в высвобождении ослабевших детей и тренера из пещеры. Ситуация осложнялась наличием узкой щели — на рисунке 2 она обозначена как «опасная точка», через которую предстояло выбираться.

В этой ситуации оказались важны все отмеченные выше особенности поведения кислорода и углекислого газа в замкнутом объеме. Для борьбы с постепенным уменьшением количества кислорода в пещере была организована доставка кислорода с помощью специального трубопровода.

Было решено, что накопление углекислого газа в пещере представляет существенно большую опасность, чем нехватка кислорода. Закачкой кислорода по трубопроводу в верхнюю часть пещеры вытесняли углекислый газ. Учитывалось также расслоение воздуха на фракции — CO2 скапливался в нижней части пещеры. Вот почему дети и тренер скрылись в верхней ее части.

Поиски ребят и подготовительные работы заняли почти две недели. За это время известный изобретатель и организатор исследований Илон Маск (космические корабли, электрокары) успел из запчастей к ракете изготовить миниатюрную подводную лодку на одного человека и доставить ее в Таиланд. Но из-за узкой щели от ее использования отказались.

Ситуация с каждым днем становилась все более сложной. Необходимо было постоянное присутствие людей, занятых на откачке воды из пещеры (иначе пещера полностью заполнилась бы водой) и установке труб для подачи кислорода. Более десятка аквалангистов доставляли в пещеру воду, еду и кислородные баллоны.

Там постоянно присутствовали врачи и те, кто готовили спасательную операцию. При дыхании этих взрослых спасателей состав воздуха ухудшался еще стремительнее. Наступил момент, когда из-за накопления углекислого газа дальше ждать было нельзя. Множество кислородных баллонов было расставлено по всему маршруту из пещеры к выходу (каждый баллон рассчитан на работу только в течение часа).

Тысяча спасателей снаружи, включая сто дайверов, начали операцию. В первый день 13 дайверов спасли четырех подростков. Во второй день 18 дайверов (и 70 аквалангистов сопровождения) спасли еще четверых. Наконец, в третий день были спасены оставшиеся четверо детей и их тренер, а также 4 человека, остававшиеся в пещере. Молодцы!

Генетические маркеры систолической функции лж после им

Первые исследования ассоциаций систолической функции ЛЖ с генотипами генов-кандидатов ожидаемо были проведены на генах ренин-ангиотензиновой системы. При нормальных коронарных артериях лица, гомозиготные по аллелю С полиморфизма A1166C rs5186 гена AGTR1, имели значительно более низкую фракцию выброса (ФВ), чем лица с аллелем A (AC AA).

Ассоциация с I/D полиморфизмом гена АСЕ не обнаружена [13]. Тогда как в другом исследовании была показана ассоциация I/D полиморфизма гена ACE с ФВ ЛЖ у пациентов и с ИМ, и без ИМ [14]. В более позднем исследовании, выполненном в Греции на группе больных ИМ, ассоциации полиморфизмов A1166C гена AGTR1 и I/D гена АСЕ с ФВ не найдено [15].

В исследованиях, выполненных в последнее десятилетие в Индии, ассоциация подтверждена [16, 17]. Разная этническая принадлежность и, главное, разные подходы к формированию групп дают разноречивые результаты, что требует проведения дополнительных исследований.

В Италии обнаружили ассоциацию полиморфизма Gln27Glu (rs1042714) гена ADRB2 не только с ФВ, но и с ответом на бета-блокатор карведилол [18]. В США наблюдали 122 пациентов после первого ИМ с подъемом сегмента ST в течение 6 мес. и показали, что пациенты, гомозиготные по варианту β2-Glu27, в 5,2 раза чаще попадали в группу с наибольшим прогрессированием конечного систолического объема (КСО).

У них также было больше шансов иметь наибольшее увеличение конечного диастолического объема (КДО) и снижение ФВ. Гомозиготы по аллелю Arg в позиции аминокислоты 389 гена β1-AR с исходной дисфункцией ЛЖ имели снижение КСО и КДО и увеличение ФВ [19].

Повышение интереса к проблеме отражено в опубликованных в последние годы работах, которые существенно расширили круг генов и полиморфизмов, ассоциированных с динамикой ФВ. В 2009 г. показали ассоциацию генотипа СС полиморфизма -634 G/C гена VEGF со снижением ФВ и развитием хронической сердечной недостаточности (СН) после ИМ [20].

Воспалительный процесс у пациентов с ИБС может приводить к ряду серьезных осложнений, наиболее заметным из которых является дисфункция ЛЖ. Полиморфизм промотора гена NFKB1 приводит к более низким уровням белка, кодируемого этим геном и обладающего противовоспалительным действием.

Матриксная металлопротеиназа 3 (matrix metallo-proteinase 3, ММР-3) отвечает за ремоделирование желудочков после ИМ. Обследовано 112 пациентов с ИМ с осложнениями и 140 пациентов с ИМ без осложнений. Все пациенты наблюдались на предмет осложнений ИМ во время госпитализации и через 6 мес. после нее.

Уровни ММР-3 в сыворотке крови были значительно выше у пациентов с ИМ с осложнениями по сравнению с пациентами без осложнений. Кроме того, уровни MMP-3 у пациентов с ИМ — носителей генотипа 5A/5A были выше, чем у пациентов с генотипом 6A/6A. Нарушение функции ЛЖ чаще наблюдалось у носителей генотипа 5A/5A, чем у носителей генотипа 6A/6A [22].

Известно, что тканевые ингибиторы металлопротеиназ связываются с MMP активного матрикса и тем самым ингибируют их протеолитическую активность. Была исследована роль полиморфизмов в гене TIMP-1 и сывороточных уровней белка TIMP-1 с дисфункцией ЛЖ и симптомами острой СН после ИМ у пациентов, которым было проведено чрескожное коронарное вмешательство.

Всего обследовали 556 пациентов с ИМ с подъемом сегмента ST. Уровни TIMP-1 измеряли при поступлении и через 24 ч после начала ИМ. Анализировали rs4898 гена TIMP-1. Уровни TIMP-1 были выше у мужчин с острой СН, а также у мужчин с дисфункцией ЛЖ (ФВ <40%).

После многофакторного анализа уровень TIMP-1 оказался фактором, имеющим независимую отрицательную связь с ФВ и острой СН у мужчин. Независимая взаимосвязь между полиморфизмом rs4898 гена TIMP-1 и уровнем ФВ, острой СН или TIMP-1 не была подтверждена [23].

Лечение в «клинике щитовидной железы» доктора а.в.ушакова

В нашей Клинике создана

методика комплексного лечения

, направленная на ключевые звенья при заболеваниях щитовидной железы. Главные лечебные процедуры относятся к уменьшению функциональной нагрузки на щитовидную железу и оптимизацию энергетического обмена. С этой целью в методику вошла

кислородная терапия в барокамере

с физиологически адаптивными дозами.

Используется современная барокамера O2one―H810 (Южная Корея), допущенная к лечебному процессу Федеральной Службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития (включена в Реестр изделий медицинской техники).

Применение мягкой кислородной баротерапии (совместно с фототерапией, лазеротерапией и дополнительными рекомендациями) значительно увеличивает восстановление истощенной ткани щитовидной железы и, вместе с тем, способствует восстановлению при заболеваниях других органов.

Ознакомьтесь с Показаниями и Противопоказаниями к применению баротерапии.

Литература

1. McAninch EA, Miller BT, Ueta CB, Jo S, Kim BW. Thyroid Hormone at Near Physiologic Concentrations Acutely Increases Oxygen Consumption and Extracellular Acidification in LH86 Hepatoma Cells. Endocrinology. 2022 Nov;156(11):4325-35.

2. Chao A, Wang CH, You HC, Chou NK, Yu HY, Chi NH, Huang SC, Wu IH, Tseng LJ, Lin MH, Chen YS2.Highlighting Indication of extracorporeal membrane oxygenation in endocrine emergencies. Sci Rep. 2022, 5, 13362.

3. Files MD1, Kajimoto M, O’Kelly Priddy CM, Ledee DR, Xu C, Des Rosiers C, Isern N, Portman MA. Triiodothyronine facilitates weaning from extracorporeal membrane oxygenation by improved mitochondrial substrate utilization. J Am Heart Assoc. 2022.

4. Poncin S, Colin IM, Gérard AC. Minimal oxidative load: a prerequisite for thyroid cell function. J Endocrinol. 2009 Apr;201(1):161-7.

5. Sungdo Kim, Takehiko Yukishita, Keiko Lee, Shinichi Yokota, Ken Nakata, Daichi Suzuki, Hiroyuki Kobayashi The effect of mild-pressure hyperbaric therapy (Oasis O2) on fatigue and oxidative stress. Health, 2022, 3, 432-436.

6. Fujita N, Ono M, Tomioka T, Deie M. Effects of hyperbaric oxygen at 1.25 atmospheres absolute with normal air on macrophage number and infiltration during rat skeletal muscle regeneration. PLoS One. 2022; 9(12): e115685.

7. Rossignol DA, Rossignol LW, Smith S, Schneider C, Logerquist S, Usman A, Neubrander J, Madren EM, Hintz G, Grushkin B, Mumper EA. Hyperbaric treatment for children with autism: a multicenter, randomized, double-blind, controlled trial. BMC Pediatr. 2009 Mar 13;9:21.

8. Chungpaibulpatana J, Sumpatanarax T, Thadakul N, Chantharatreerat C, Konkaew M, Aroonlimsawas M. Hyperbaric oxygen therapy in Thai autistic children. J Med Assoc Thai. 2008;91(8):1232-8.

9. Ishihara А, Nagatomo F, Fujino H, Kondo H. Exposure to Mild Hyperbaric Oxygen Increases Blood Flow and Resting Energy Expenditure but not Oxidative Stress. J of Scientific Research & Reports. 2022,3(14): 1886-1896.

10. Narkowicz CK, Vial JH, McCartney PW. Hyperbaric oxygen therapy increases free
radical levels in the blood of humans. Free Radic Res Commun. 1993;19:71―80.

11. Ishihara A, Kawano F, Okiura T, Morimatsu F, Ohira Y. Hyperbaric exposure with high oxygen concentration enhances oxidative capacity of neuromuscular units. Neurosci Res. 2005;52:146―52.

12. Matsumoto A, Okiura T, Morimatsu F, Ohira Y, Ishihara A. Effects of hyperbaric exposure with high oxygen concentration on the physical activity of developing rats. Dev Neurosci. 2007;29:452―9.

13. Nagatomo F, Fujino H, Kondo H, Ishihara A. Oxygen concentration-dependent oxidative stress levels in rats. Oxid Med Cell Long; 2022. DOI: 10.1155/2022/381763.

14. Folz RJ. Extracellular superoxide dismutase in the airways of transgenic mice reduces inflammation and attenuates lung toxicity following hyperoxia. J Clin Invest. 1999;103:1055―66.

15. Климко ВВ, Шакуло АВ, Юдин ВЕ. Применение нормоксической баротерапии в оздоровительных и лечебно реабилитационных учреждениях. Методические рекомендации. РАМН. РОВ ВММРКФ. Москва. 2022, 38.

Нормоксическая и малооксическая баротерапия

В развитых странах в последние десятилетия активно развивается «мягкая гипербарическая терапия». В России оно приняло название

нормоксической

или

малооксической баротерапии

. Её основное отличие заключается в относительно малых величинах повышенного атмосферного давления (обычно, 1,3 или 1,5 атм.) и малом увеличении концентрации кислорода в барокамере (около 30-35%; вне барокамеры ― 20,9%).

Увеличение атмосферного давления усиливает насыщение крови кислородом при дыхании. Этому способствует и дополнительное (на 10-15%) обогащение кислородом воздуха барокамеры с помощью кислородного концентратора. Преимуществом нормоксической баротерапии по сравнению с гипербарической окситерапией (ГБО) являются меньшая концентрация кислорода и давления, что гораздо ближе к естественным (физиологическим) параметрам. Исключается побочные влияния значительного избытка кислорода, и прочие риски.

В Японии, Германии, США, Канаде и других странах мягкая гипербарическая терапия шагнула из медицины в ежедневную жизнь активно работающего населения (служащих, людей физического руда, спортсменов, домохозяек…) и даже в косметические салоны. Это связано с общей оздоровительной способностью кислорода, в том числе повышением жизненного тонуса, устранением усталости и феноменом внешнего омоложения.

Оздоровление мягкой гипербарической терапией стало популярным у элитных спортсменов в России (Рис. 4) и, конечно, за рубежом. Японские исследователи показали, что кислородная терапия при 1,3 атм. после спортивных нагрузок уменьшает окислительный стресс, усталость и способствует восстановлению [5].

Рис. 4. Министр спорта РФ В.Л. Мутко изучает возможности нормоксической баротерапии.

Доказано восстановительное действие баротерапии у детей с аутоизмом. По данным американских специалистов, мягкая гипербарическая оксигенация (1,3 атм., 24% кислорода) за счёт дополнительного насыщения тканей головного мозга кислородом (Рис. 5) значительно улучшает рёчь, зрительное внимание, познавательные способности и контакт с родителями [7]. Эффективность нормоксической баротерапии при аутоизме достигает 70% детей [8].

Такие особенности лечения кислородом в барокамере особенно полезны тем пациентам «Клиники щитовидной железы», которые предъявляют жалобы на ухудшение памяти, концентрации внимания, работоспособности и сонливость.

Рис. 5. Разница активности различных зон головного мозга до и после кислородной баротерапии при аутизме.

Для пациентов нашей Клиники особенно важно уменьшение нагрузки на щитовидную железу. Это становится возможным при улучшении энергетических процессов в организме (без дополнительной активизации производства щитовидных гормонов). Такую особенность подтверждает следующая физиологическая закономерность: в теплый период года щитовидная железа меньше перенапрягается и истощается.

Поэтому пациентам при гипотиреозе специалисты обычно предлагают уменьшать дозы гормональных препаратов (Эутирокс, Л-тироксин) летом и увеличивать зимой. В нашей Клинике мы неоднократно убеждались в восстановительной пользе продолжительного отдыха в теплом климате при болезнях щитовидной железы (аутоиммунных процессах и гипотиреозе).

Аналогичное «разгрузочное» действие мягкой кислородной терапии в барокамере выявлено японскими врачами [9]. Их исследование показало существенное уменьшение расхода энергии в организме после баротерапии (1,25 атм. с 35% кислородом), в отличие от обычного дыхания (20,9% кислород при 1 атм.).

Рис. 6. Кровоток (A и B) и расход энергии (С и D) при нормобарической (A и C) и мягкой гипербарической оксигенации (B и D). Значения средства и стандартные отклонения, полученные из 14 участников; *р < 0,05

В этом же исследовании у испытуемых оценивалось изменение кровотока. При обычном дыхании и давлении изменений не наблюдалось, тогда как после мягкой гипербарической оксигенации кровоток фактически удвоился (с 2,7±0.5 мл/мин/100 г ткани до 5,3±0,8 мл/мин/100 г ткани) [9].

Рис. 7. А. Кровоток при обычной концентрации кислорода в воздухе и 1 атм. В. Кровоток в течение 50 минут процедуры нормоксической баротерапии (1,25 атм., 35% кислород).

По расчётам исследователей [9] парциальное давление кислорода в альвеолах при нормоксической баротерапии в 2,7 раза больше по сравнению с обычными условиями, что позволяет получать лечебный результат:

1) в обычных условиях (1 атм. и 20,9% кислорода) парциальное давление кислорода в альвеоле = (760  47) × 0.209 ― 40 / 0.8 (40 × 0.209) × (1 ― 0.8) /0.8 = 101.11 мм РТ. ст.; следовательно, количество растворенного кислорода при нормальных условиях ― 0.0031 мл/л/мм рт. ст. × 101.11 мм рт. ст. = 0.313 мл/дл.

2) при мягких гипербарической кислородотерапии (1,25 атм. и 35% кислорода) парциальное давление кислорода в альвеоле = (950 ― 47) × 0.360 ― 40 / 0.8
(40 × 0.360) × (1 ― 0.8) / 0.8 = 278.68 мм рт. ст.; следовательно, количество растворенного кислорода при мягкой гипербарии составляет 0.0031 мл/л/мм РТ. ст. × 278.68 мм рт. ст. = 0.864 мл/дл,

где 1.00 атм. = 760 мм рт. ст., 1.25 атм. = 950 мм рт. ст., давление водяного пара = 47 мм рт. ст., концентрация углекислого газа в альвеолы = 40 мм рт. ст., а дыхательный курсовые соотношения = 0.8.

Исследования показывают, что нормоксическая и малооксическая баротерапия эффективна для людей, которые желают выглядеть и чувствовать себя моложе. Лечение в барокамере полезно для профилактики и лечения рака. В таких случаях специалисты применяют баротерапию вместе с химиотерапией (курс лечения способствует гибели опухолевых клеток, увеличивая эффективность на 30%).

Роль кислорода в деятельности щитовидной железы (научные исследования)

Около столетия известно, что щитовидные гормоны обеспечивают

энергетический (калорийный) обмен

в разных органах. Это основное значение щитовидного гормонального обмена. И всё же, остаются малоизвестными некоторые механизмы действия этих гормонов на клеточном уровне. Поэтому продолжаются исследования как именно гормоны щитовидной железы (Т3 и Т4) воздействуют на клеточные мембрану, цитоплазму и органеллы. Одним из таких научных направлений является изучение роли кислорода в деятельности щитовидных гормонов.

В научно-популярных книгах для пациентов (особенно «Анализ крови при болезнях щитовидной железы», 2022) я обращал внимание на роль главного потребляемого гормона Т3-свободного (Т3св.) и необходимость обязательного исследования этого показателя при анализе крови.

Тайваньские специалисты подтвердили, что дополнительное насыщение организма кислородом улучшает эффект лечения при гипертоническом кризе и некоторых других критических ситуациях [2]. По их мнению, важно своевременно осуществлять кислородотерапию для уменьшения прогрессирования заболеваний.

Интенсивная деятельность клеток самой щитовидной железы также увеличивает потребление ими кислорода. Это происходит не только при гипертиреозе (тиреотоксикозе), но также при эутиреозе и гипотиреозе. В этих состояниях щитовидная железа активизирует свою деятельность.

Таким образом, потребность в кислороде при заболеваниях щитовидной железы связана с двумя основными обстоятельствами:

1) участием кислорода в энергетическом (калорийном, основном) обмене совместно с щитовидными гормонами (Т3св. и Т4св.),

2) восстановительным и регенераторным свойством кислорода для клеток самой щитовидной железы.

Некоторые клинические наблюдения также показывают противораковые свойства кислородного лечения в барокамерах.

Широкий спектр показаний, узкий ― противопоказаний

Лечение кислородом при увеличенном атмосферном давлении показано при многих заболеваниях, включая разные состояния щитовидной железы. Лишь при острых болезнях ротоносоглотки, склонности к потере сознания, клаустрофобии, эпилепсии и тяжелых формах артериальной гипертонии лечение в барокамере