Кислород с успехом используется в медицине с начала XIX века при различных заболеваниях, сопровождающихся острой и хронической дыхательной недостаточностью при стенокардии, эпилепсии и других. В настоящее время оксигенотерапия (использование чистого медицинского кислорода под атмосферным давлением) является самостоятельной областью медицины.
При поступлении в организм кислорода возрастает количество оксигемоглобина крови. Возникающая гипероксия устраняет гипоксемию и тканевую гипоксию, а повышение парциального давления кислорода в крови усиливает тонус сосудов и вызывает продолжительную вазоконстрикцию. Одновременно увеличивается диффузия кислорода в клетки, активируется окислительное фосфорилирование и стимулируется микросомальное окисление токсических продуктов метаболизма в печени. В тканях нарастает интенсивность анаболических процессов. Усиливается сократительная функция скелетной мускулатуры, снижается концентрация лактата в мышцах и в крови.
В условиях гипероксии из-за снижения возбуждения каротидных хеморецепторов различные системы организма переходят на более низкий и экономичный режим функционирования – урежается дыхание, уменьшается частота сердечных сокращений, снижается минутный объем кровообращения, понижается артериальное давление. По данным литературы, при курсовом применении уменьшается легочная гипертензия, недостаточность правого желудочка. В крови понижается содержание эритроцитов и активность свертывающей системы крови, тогда как количество лейкоцитов и лимфоцитов, напротив, повышается.
При насыщении организма кислородом в тканях умеренно усиливается активность процессов свободнорадикального окисления и образования активных форм кислорода (АФК), играющих ведущую роль в развитии различных стадий воспаления: повышается лейкоцитарная инфильтрация и фагоцитоз в очаге воспаления, продукция лейкотриенов. Образующиеся свободные радикалы и АФК вызывают гибель микроорганизмов; ускоряют расщепление поврежденных клеточных структур, что облегчает очищение воспалительного очага от детрита; повышают проницаемость биологических мембран для лекарственных средств; стимулируют синтез и выделение глюкокортикоидов и катехоламинов, индуцирующих процессы регенерации. Образующиеся при неспецифической активации перекисного окисления липидов продукты обмена индолов индуцируют образование антител.
Повышение активности процессов свободнорадикального окисления в свою очередь компенсируется увеличением антиоксидантной защиты (в частности, активизируется супероксиддисмутаза в легких), что приводит к постепенному снижению до нормы интенсивности иммунного ответа на различные антигены, торможению освобождения эндогенных бронхоконстрикторов. Кислород вызывает уменьшение образования слизи клетками мерцательного эпителия бронхов и усиливает мукоцилиарный клиренс.
В коре головного мозга под влиянием курса оксигенотерапии восстанавливается равновесие процессов возбуждения и внутреннего торможения, нормальное соотношение медленной и быстрой фаз сна; отмечается повышение общей работоспособности, улучшение когнитивных функций.
Однако при длительном вдыхании смеси с высоким содержанием кислорода возможно развитие токсических эффектов: повреждается плазмолемма альвеолоцитов и эндотелия легочных капилляров, нарушается продукция сурфактанта и транспортная функция альвеолокапиллярной мембраны, возникает отек интерстиция альвеол и инфильтрация межальвеолярных перегородок, что существенно замедляет массоперенос газов; вследствие блокады гипоксического механизма регуляции дыхания нарастает опасность усугубления гиповентиляции.
Метод энтеральной оксигенотерапии с использованием кислородного коктейля основан на способности кислорода достаточно интенсивно всасываться в кровь через слизистую оболочку желудка. Курсовое применение кислородных коктейлей ведет к эффективному насыщению организма кислородом, не вызывая вышеописанных побочных явлений, т.к. во-первых, отсутствует непосредственный контакт газа в высокой концентрации с легочной тканью; во-вторых, повышение содержания кислорода крови не столь резко выражено, как при ингаляционном способе. Кроме того, повышает эффективность проводимой терапии воздействие совместно с кислородом лекарственных и витаминных препаратов, как правило, входящих в состав коктейля.
Применение баллонов связано с целым рядом неудобств организационно-технического характера, низкой экономичностью, невозможностью применения в поликлиниках, школах, детских дошкольных учреждениях, санаториях и пансионатах из-за их взрывопожароопасности. Главным недостатком кислородообогатительных систем является низкая концентрация кислорода в получаемой смеси – до 40%.
Наиболее перспективны, на сегодня, концентраторы, вырабатывающие кислород из атмосферного воздуха, одним из представителей которых является кислородный концентратор «АРМЕД 7F-3L». Принцип работы данного концентратора кислорода заключается в том, что сжатый профильтрованный атмосферный воздух подается на «молекулярное сито», состоящее из шариков неорганического силиката (цеолита), где адсорбируются молекулы азота и пропускаются молекулы кислорода. В результате этого содержание кислорода на выходе составляет от 90 до 95% при расходе кислородной смеси в пределах 0,5-5л/мин. Жизненный цикл кристаллов цеолита в концентраторе «АРМЕД 7F-3» превышает 20000 часов работы и, следовательно, гарантированный срок эксплуатации прибора составляет около 10 лет. Система работает в режиме самовосстановления адсорбентов, поэтому реальный срок службы прибора значительно больше.
На основе кислородного концентратора «АРМЕД 7F-3L» созданы простые в эксплуатации, эффективные в работе и абсолютно безопасные установки для производства кислородных коктейлей.
Кислородные коктейли в настоящее время широко применяются в медицине в детской и взрослой практике для лечения и профилактики различных заболеваний, а также у здоровых лиц с целью повышения сопротивляемости организма к инфекциям, снятия утомления, активизации работы головного мозга, предупреждения преждевременного старения и т.д.
Исследования, проведенные у беременных женщин с плацентарной недостаточностью, достоверно доказали целесообразность применения энтеральной оксигенотерапии (кислородных коктейлей) в комплексном лечении данного состояния как варианта выбора при отсутствии возможности назначения гипербарической оксигенации.
Кислородный коктейль с настоями трав (подорожник, зверобой, ромашка и др.) как вариант фитотерапии является одним из обязательных компонентов реабилитационных программ часто и длительно болеющих детей.
Следует помнить, что кислородные коктейли с отварами трав рекомендуется использовать с осторожностью у детей с отягощенным аллергологическим анамнезом.
Однако на сегодня имеются лишь единичные научные публикации о применении энтеральной оксигенотерапии у детей.
Наиболее часто оксигенотерапия применяется при заболеваниях органов дыхания, которые на сегодняшний момент являются одной из наиболее важных проблем педиатрии, поскольку до настоящего времени, несмотря на достигнутые успехи, они занимают одно из первых мест в структуре детской заболеваемости (50-73%) (13,16). Учитывая преимущества энтеральной кислородотерапии с использованием кислородного концентратора «АРМЕД 7F-3L» необходимо научное обоснование применения метода при заболеваниях органов дыхания у детей.