Shrnutí na Hyperoxie, hyperbarie a související stavy

## Úvod Hyperoxie a dekomprese jsou dva propojené fyziologické a klinické jevy související s prouděním plynů v těle a změnami tlaku. Tento materiál vysvětluje principy oxygenoterapie (normobarické i hyperbarické), účinky nadbytečného kyslíku, rizika hyperbarie při potápění a příčiny a léčbu dekompresní nemoci a barotraumatu. > **Definice:** Hyperoxie je stav zvýšené koncentrace kyslíku v tělesných tkáních; dekomprese je náhlé snížení okolního tlaku vedoucí k vytváření plynů v těle. ## Základní pojmy ### Atmosférický tlak a složení vzduchu - Vzduch obsahuje přibližně 21 % kyslíku. - Atmosférický tlak na hladině moře je $1\ \text{atm}$ (definováno jako $101325\ \text{Pa}$ = $1013{,}25\ \text{mbar}$ = $760\ \text{mm Hg}$). ### Oxygenace krve - Při normálních podmínkách je saturace hemoglobinu přibližně 97 %. - Oxygenoterapie zvyšuje volně rozpuštěný kyslík v krvi; při dýchání čistého O$_2$ za normálního tlaku se rozpuštěný O$_2$ zvyšuje z ~0,3 ml/100 ml krve na téměř 2 ml/100 ml krve. > **Definice:** Volně rozpuštěný kyslík je část kyslíku transportovaná v plazmě (ne vázaná na hemoglobin) a může přímo difundovat do tkání. ## Normobarická oxygenoterapie (NO) ### Principy a použití - Při dlouhodobé terapii se obvykle používá asi 30 % O$_2$; krátkodobě lze použít až téměř 100 % O$_2$ (např. směsi jako Pneumoxid, O$_2$/CO$_2$ 95 %/5 %). - Indikace: stavy s poklesem alveolárního $pO_2$ (např. pobyt ve zvýšené nadmořské výšce, některé plicní choroby). - Méně účinná u periferní ischemie (bércové vředy, diabetická noha) nebo u infekcí způsobených anaerobními organismy. ### Omezení - Není účinná u intoxikace oxidem uhelnatým (CO) a u pravolevých zkrátů – tam je potřeba hyperbarická oxygenoterapie. ## Hyperbarická oxygenoterapie (HBOT) ### Princip - Pacient dýchá téměř 100 % O$_2$ v hyperbarické komoře při tlaku zvýšeném na $2{,}5$–$3\ \text{atm}$. - Zvýšený tlak významně zvyšuje množství rozpuštěného O$_2$ v krvi a tím dodávku kyslíku do ischemických tkání. ### Indikace HBOT - akutní otrava CO - akutní otrava kyanidy (po podání antidota) - akutní traumatické periferní ischemické poškození (včetně crush syndromu) - arteriální plynová embolie - klostridiová myonekróza (plynatá gangréna) - nekrotizující infekce některých tkání - osteomyelitida refrakterní na konvenční léčbu - krátkodobě u jiných stavů s ohledem na toxicitu O$_2$ > **Definice:** Hyperbarická komora je uzavřený přetlakový prostor umožňující zvýšit okolní tlak nad normální atmosférický tlak, zatímco pacient dýchá čistý kyslík. ### Praktický příklad - Pacient s těžkou otrávením CO je umístěn v HBOT při $3\ \text{atm}$; zvýšené rozpuštění O$_2$ v krvi pomáhá rychleji nahradit CO z hemoglobinu a zlepšit oxygenaci tkání. ## Toxicita kyslíku (oxygenotoxicita) ### Faktory ovlivňující toxicitu - Toxicita závisí na parciálním tlaku kyslíku ($pO_2$) a délce expozice. - Dlouhodobě lze bezpečně podávat pouze ~30 % O$_2$; vyšší koncentrace jen co nejkratší dobu. ### Klinické projevy - Deprese dýchání u pacientů, jejichž hlavním stimulem dýchání je hypoxie (např. chronická bronchitida s retencí CO$_2$). - Toxické poškození plic: při aplikaci 60 % O$_2$ déle než 48 hodin může vzniknout plicní podráždění až ARDS, atelektázy a porucha surfaktantu. - V tkáních: vazokonstrikce a zvýšená tvorba volných radikálů přispívající k poškození buněk. - U předčasně narozených dětí může dojít k neovaskularizaci retiny a indukci fibrotického procesu vedoucího k odloučení sítnice. Did you know that hyperoxie může u novorozenců způsobit retinopatii, která může vést k oslepnutí, proto se u nedonošených přísně kontroluje koncentrace O$_2$? ## Hyperbarie a potápění ### Vznik hyperbarického prostředí - Při potápění se tlak zvyšuje přibližně o $100\ \text{kPa}$ každých $10\ \text{m}$ hloubky. - Při větších hloubkách se zvyšuje riziko intoxikace dusíkem (dusíková narkóza) a dalších tlakových efektů. ### Dusíková narkóza - Dusík se rozpouští především v tukové tkáni; při hlubokém potápění vede k psych