Переизбыток кислорода в организме (гипероксия), симптомы отравления

КислородВ обычных условиях кислород является бесцветным газом, не имеющим ни запаха, ни вкуса. В периодической системе Менделеева он занимает место элемента шестнадцатой группы второго периода. Его атомный номер – 8.

Кислород может находиться в одном из четырёх агрегатных состояний:

  • Жидком. Переход кислорода в жидкое состояние происходит только при его охлаждении до -183 градусов. При этом он превращается в жидкость бледно-голубого цвета, которая востребована в медицине, строительстве и химической промышленности. Баллоны с жидким кислородом, находящимся под очень высоким давлением, используют в медицинских учреждениях, в процессе газовой сварки, при резке металлов и для окисления различных веществ в процессе многочисленных синтезов. При открывании вентиля кислородного баллона давление понижается, а жидкий кислород превращается в газ.
  • Твёрдом. При дальнейшем понижении температуры до -223 градусов кислород твердеет, образуя тёмно-синие кристаллы.
  • Газообразном. Превращение кислорода в газ наблюдается при повышении температуры выше только что указанных значений.
  • Плазменном. В условиях повышенных температур на фоне постоянного давления кислород может становиться плазмой.

Кислород является наиболее распространённым элементом твёрдой земной коры. Доля его соединений составляет чуть ли не половину её массы. 85% пресной и морской воды содержит кислород в связанном состоянии.

Объём свободного кислорода в земной атмосфере составляет чуть выше 20%. Кислород – неотъемлемый элемент каждой живой клетки (его массовая доля – не менее 65%).

Что такое гипероксия

Отравление кислородомЧистый кислород действует на человеческий организм подобно яду общетоксического действия. Доля кислорода в атмосферном воздухе не превышает 21%, именно такая его концентрация благотворна для дыхания человека.

При вдыхании воздуха или искусственной кислородосодержащей газовой смеси в условиях повышенного давления может развиться кислородное отравление (или гипероксия). Чаще всего гипероксия наблюдается в процессе применения регенеративных и кислородных аппаратов, во время процесса кислородной рекомпрессии, а также в результате превышения терапевтических доз, поступающих в лечебную барокамеру.

Отравление кислородом может привести к нарушению функций кровообращения, дыхательных органов и центральной нервной системы.

Физиология дыхания

В обычных условиях транспортирование углекислого газа и кислорода в человеческом организме происходит по следующей схеме: кислород, проникший в лёгкие во время вдоха, немедленно вступает в связь с гемоглобином эритроцитов, доставляющих его к органам и тканям. В них гемоглобин восстанавливается, отдавая кислород и присоединяя углекислый газ.

При возвращении в лёгкие наступает вторичное окисление гемоглобина с выделением углекислого газа, который тут же удаляется в процессе выдоха.

К чему приводит гипероксия

ОбморокИзбыточное содержание кислорода в организме неизбежно приводит к преобладанию количества окисленного гемоглобина над гемоглобином восстановленным. Вследствие того, что за восстановленным гемоглобином закреплена функция транспортировки углекислого газа, снижение его количества в крови обязательно закончится задержкой углекислого газа в тканях и органах – так называемым процессом гиперкапнии (отравления углекислым газом). Симптоматика гиперкапнии – ярко выраженная одышка, покраснение лица, мучительная головная боль, судороги и глубокий обморок.

Отравление кислородом неизбежно сопровождается нарушением кислородного обмена в органах и тканях. Поскольку в результате утилизации кислорода клетками некоторых тканей происходит образование некоторого количества свободных радикалов, известных своим разрушительным действием на клеточные мембраны, при гипероксии этот процесс только усиливается.

Гипероксия не имеет скрытого периода. Её проявления, связанные с повышением парциального давления в дыхательной смеси, наблюдаются почти мгновенно. Факторами, способствующими наступлению гипероксии, являются: интенсивная умственная нагрузка, перенагревание, переохлаждение, присутствие нейтрального газа.

Формы и симптоматика

Отравление кислородом может проявляться в одной из трёх форм:

  • сосудистой;
  • судорожной;
  • легочной.

Сосудистая форма

Летальный исходГипероксия в сосудистой форме представляет самую большую опасность для здоровья человека и наступает при крайне высоких показателях давления дыхательной смеси. Её симптоматика такова: кровеносные сосуды резко расширяются, падает артериальное давление, сердечная деятельность почти прекращается, возможны множественные кровоизлияния в кожные покровы и слизистые оболочки. При резком падении давления может произойти полная остановка сердца и летальный исход.

Судорожная форма

Кислородное отравление в этой форме наблюдается в результате повышения давления на величину, не превышающую трёх бар. Она сопровождается следующими симптомами: повышенной сонливостью, усиленным потоотделением, прогрессирующей бледностью, подташниванием, повышенной раздражительностью, нарушением бокового зрения, слуховыми галлюцинациями (посторонними звуками), ощущением покалывания в разных группах мышц.

Центральная нервная система реагирует на гипероксию либо полной безучастностью, либо эйфорическим возбуждением.

При нарастании гипероксии наблюдаются учащающиеся судороги, обмороки, приступы глухоты и сильной рвоты. Судорожный припадок при гипероксииКашель совершенно идентичен припадку эпилептическому: он начинается столь же внезапно и не сопровождается никакими предварительными признаками. Повторный приступ судорог может закончиться прекращением дыхания и летальным исходом.

Легочная форма

Эта форма кислородного отравления возникает в результате минимального превышения значений парциального давления. Симптоматика этой формы гипероксии связана с поражением дыхательных путей и лёгких. Легочная форма сопровождается: сухостью в горле, сильным отёком слизистой носа (вызывающим ощущение его заложенности), непрестанно усиливающимся кашлем (сопровождающимся болевыми ощущениями за грудиной), значительным повышением температуры тела.

При продолжающемся отравлении наблюдаются многочисленные кровоизлияния в головной и спинной мозг, в сердечную мышцу, кишечник, печень и лёгкие. Если избыточное поступление кислорода прекратилось, симптоматика гипероксии снижается через несколько часов.

Первые признаки гипероксии

У пострадавшего от гипероксии человека первым делом начинают неметь пальцы на всех конечностях, а лицевые мышцы (особенно губы) и веки непрестанно подёргиваются. При этом человека охватывает ощущение беспокойства.

Вскоре после этого следуют судороги и наступает обморок. Если поступление кислорода не прекратится, судорожные припадки участятся и будут более длительными.

Первая помощь пострадавшему

ОбморокЧеловеку с признаками гипероксии следует немедленно сократить глубину спуска и перебраться на остановку, безопасную с точки зрения режима. Дыхание пострадавшего человека необходимо как можно быстрее переключить на воздух или газовую смесь с пониженным содержанием кислорода.

Если у пострадавшего наблюдается судорожная форма гипероксии, необходимо придерживать его, чтобы не допустить ударов об твёрдые поверхности.

При сосудистой форме кислородного отравления пациент нуждается в скорейшем переходе на дыхание воздухом. На последующие 24 часа его помещают в тёплое, затемнённое и тщательно проветриваемое помещение. В случае тяжёлого кислородного отравления пострадавшего следует немедленно показать врачу.

Если приступ гипероксии произошёл под водой, пострадавшего необходимо привести в сознание, поскольку велик риск того, что он попросту захлебнётся. Опытные аквалангисты делают это при помощи сильной струи кислорода, которая на время прерывает дыхание и тем самым прекращает судороги и приводит пострадавшего в чувство. Полностью вернёт утраченные силы здоровый и продолжительный сон. После судорожного приступа не остаётся никаких остаточных явлений.

Последствия легочной формы гипероксии так же бесследно исчезают через пару суток. Оказывая первую помощь, на верхние и нижние конечности пострадавшего, находящегося в полусидячем положении, на 1,5 часа надевают венозные жгуты.

Кислородное отравление – очень опасное состояние, способное привести к трагедии. Чтобы не стать его жертвой, необходимо соблюдать ряд обязательных правил. Перед глубоководным погружением следует с особенной тщательностью проверять техническую исправность оборудования, а также маркировку регуляторов и баллонов.
Категорически запрещено превышать лимит времени, безопасного как для нахождения на глубине, так и в условиях барокамеры. Заметив у себя появление необычных симптомов, водолаз должен насторожиться и немедленно отправиться в декомпрессионную камеру, поскольку от этого может зависеть его жизнь.