Токсическое действие кислорода. Проявления кислородной интоксикации

В течение последних двух десятилетий исследования токсического действия кислорода достигли высокой активности, что «обусловлено широким применением кислорода в различных областях промышленности и в медицине, в том числе при изучении подводных погружений. Развитие гипербарической оксигенотерапии, связанное с риском кислородное лечение легочной недостаточности под действием атмосферного давления способствовало увеличению числа больных, подвергающихся воздействию повышенного давления кислорода. Кроме того, широкое использование гипероксии для сокращения продолжительности и повышения эффективности декомпрессионных процедур, необходимых для работы военных и промышленных водолазов, привело к тому, что большой контингент здоровых людей также испытывает влияние повышенного давления кислорода.

В связи с широким применением гипербарической оксигенации глобальная зависимость живых биологических процессов от клеточных механизмов антиокислительной защиты, развившихся на протяжении многих веков адаптации организма к парциальному давлению кислорода в атмосфере Земли, получила глубокое осознание. В настоящее время стало очевидным, что при отсутствии этих механизмов кислород, необходимый для жизни, может вызвать смертельное отравление [McCord, Fridovich, 1978]. Следовательно, антиокислительная защита, которая, как считали раньше, была необходимой только в экстремальных условиях, в настоящее время считается одним из основных биологических процессов.

В дальнейших статьях будут подробно рассмотрены аспекты, сопутствующие кислородному отравлению, и освещены общие введения о биохимических изменениях, предшествующих явным токсическим поражениям, и антиокислительные механизмы, препятствующие таким изменениям. Безопасное и оптимальное использование полезных свойств кислорода требует знания его токсического влияния на чувствительные органы и функции организма и разработки эффективных способов развития врожденной устойчивости к его вредному воздействию на организм. Глубокое понимание основных механизмов кислородного отравления и противодействующей ему антиокислительной защиты способствует достижению этих целей.

Проявления кислородной интоксикации

Тяжесть кислородного отравления прогрессивно возрастает по мере повышения парциального давления кислорода во вдыхаемой газовой смеси и увеличения экспозиции. При достаточных давлении и продолжительности воздействия кислород вначале будет вызывать функциональные нарушения, а затем химическую деструкцию любой живой клетки. Многие из разнообразных проявлений кислородного отравления представлены на рис. 33 в обобщенном виде.

К признакам кислородного отравления легких относятся деструкция как эндотелия капилляров, так и эпителия альвеол, гиперплазия альвеолярных клеток, отек, геморрагия, утолщение и гиалинизация артериол, образование фибрина, ателектазы, сопровождаемые тяжелыми нарушениями газообмена, гипоксемией и приводящие к летальному исходу. Проявления кислородной интоксикации ЦНС по степени тяжести могут находиться в пределах от локальных судорог мышц до эпилептического припадка и, если экспозиция после появления этих признаков продолжается, то до прогрессирующей деструкции нервной ткани, стойкого паралича и смерти.

Среди проявлений кислородного отравления описаны также отслойка сетчатки, разрушение зрительных клеток и развитие слепоты, гемолиз эритроцитов, нарушение функций почек, сердца, печени, эндокринных органов.

Когда интактное животное или человек подвергается действию кислорода при токсических значениях парциального давления, очередность развития и тяжесть поражений различных органов и тканей зависят от дозы кислородного воздействия и относительной чувствительности тканей. В свою очередь кислородная доза для конкретной ткани определяется соотношением таких факторов, как артериальное Ро2 , кровоток, уровень метаболизма в тканях и плотность капилляров. Поскольку эти факторы неодинаковы для различных частей тела, то конкретные органы и ткани подвергаются действию различного по величине парциального давления кислорода во время дыхания этим газом под любым давлением окружающей среды.

В связи с тем что альвеолярное Ро2 превышает артериальное Ро2, на легкие оказывает влияние более высокое напряжение кислорода, чем на любой другой орган. При давлении кислорода в пределах 0,5—2 кгс/см2 экспозиция ограничивается развитием кислородного отравления легких. Однако во время воздействия кислорода под давлением 3 кгс/см2 или выше наиболее серьезные ограничения экспозиции обусловлены кислородным отравлением нервной системы, поскольку относительно высокая чувствительность ткани мозга обусловливает его поражение при меньшем парциальном давлении кислорода, чем большинства других органов.

Источник: http://meduniver.com