ГлавнаяНаука о кислородеИсследованияВиды кислородных смесей для дыхания

Виды кислородных смесей для дыхания

В зависимости от физико-химических свойств кислорода и различных сочетаний инертных газов в смесях, а также методов их применения имеется возможность целенаправленно воздействовать на разные уровни регуляции жизненно важных функций организма.

Специальные смеси кислорода и углекислого газа, а также инертных газов (гелий, криптон, ксенон) проявляют физиологическую активность в условиях нормального барометрического давления и могут найти широкое применение в качестве новых немедикаментозных средств оздоровительного и лечебного воздействия на организм человека.

При разработке новых методов и средств дыхания искусственными газовыми смесями открывается возможность целенаправленного применения физико-химических свойств и физиологического воздействия на организм дыхательных газовых смесей на основе индифферентных газов-разбавителей кислорода: углекислый газ, гелий, криптон (ксенон).

Sport Mix (Кислород + Углекислый газ)
Общепринятое название – карбоген.

Карбогенотерапия — лечебное применение газовых смесей с повышенным содержанием кислорода и диоксида углерода (карбогена).

Повышение парциального давления диоксида углерода замедляет его массоперенос через альвеолокапиллярную мембрану в альвеолярное пространство. Возникающая задержка выведения эндогенного диоксида углерода из альвеол приводит к рефлекторному возбуждению инспираторной зоны дыхательного центра и каротидных хеморецепторов. В результате возникающей гиперкапнии увеличивается альвеолярная вентиляция и минутный объём кровообращения. Диоксид углерода является адекватным раздражителем подкорковых центров и коры головного мозга, активирует корковую электродинамику и регуляцию вегетативных функций. В результате этого после процедуры повышается умственная работоспособность.

Лечебные эффекты: адаптационный, метаболический, гемостимулирующий, сосудорасширяющий, детоксикационный.

Показания. Нейроциркуляторные дистонии, железодефицитная и гипопластическая анемии, токсические поражения крови (отравления оксидом углерода, ядовитыми грибами и пр.), неврастения, астенические состояния.

Противопоказания. Острые соматические и инфекционные заболевания, недостаточность кровообращения I стадии, гипертоническая болезнь II стадии, последствия черепно-мозговой травмы, психопатии.

Сегодня карбоген с небольшим содержанием углекислого газа (5 — 7 %) применяется в медицинских целях для лечения горной болезни, отравления угарным газом, глаукомы, стресса, при восстановлении слуха после воздействия шума и в ряде случаев для улучшения кровоснабжения опухолей при химио- и лекарственной терапии.

Курс карбогенотерапии, оказывает положительное влияние на общее состояние (улучшается самочувствие, память и концентрация внимания). Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, дыхания и показателей кислотно-основного состояния во время курса карбогенотерапии не выходили за пределы физиологической (возрастной) нормы.

Курс карбогенотерапии достоверно повышает парциальное напряжение кислорода и углекислого газа в крови, а также оказывает сосудорасширяющее действие на глазничные артерии и вены, что может повышать эффективность борьбы с гипоксией глазного яблока.

Карбогенотерапия является высокоэффективным, простым и физиологичным методом борьбы с местной гипоксией. Ингаляции карбогена безопасны, безболезненны, не вызывают аллергических реакций, атравматичны. Даже дети хорошо переносят карбогенотерапию.

Комплексная терапия (карбогенотерапия в сочетании с традиционным лечением) оказывает более выраженный терапевтический эффект при лечении, по сравнению с традиционным лечением.

Detox Mix (Кислород + Гелий)
Особый интерес в этом отношении представляет гелий. Его физические свойства формируют при дыхании отличные от воздуха физиологические эффекты кислородно-гелиевых дыхательных газовых смесей (ДГС).

Примечательно, что метод применения кислородно-гелиевых ДГС показал свою высокую эффективность при лечении ряда заболеваний органов дыхания и сердечно-сосудистой системы при проведении ингаляционного наркоза и в послеоперационном периоде.

Впервые теоретически обосновал терапевтический эффект гелия и практически доказал его эффективность американский врач А. Барач (Barach A.L. 1934) и, учитывая высокую теплопроводность гелия, провел первые опыты с теплой кислородно-гелиевой смесью, но не описал сравнительных результатов ее применения. В результате все последующие годы вплоть до середины 90-х годов все исследователи и врачи применяли в медицинских целях гелиевые смеси с нормальной температурой, из-за чего результаты его применения были не всегда однозначны.

Сотрудниками Института медико-биологических проблем (ИМБП) впервые научно обосновано применение кислородно-гелиевых смесей, подогретых до температур 70-90° С, значительно превышающих термонейтральный диапазон, а также разработаны средства применения этих смесей в медицинских целях (Павлов Б.Н. с соавт. 1995).

Гелий обладает чрезвычайно высокой проникающей способностью и теплоемкостью, низкой растворимостью в жирах и воде, способствует быстрой элиминации наркотических веществ из организма. Гелий обеспечивает увеличение объемной скорости движения газовой смеси, улучшает газообмен, нормализует газовый состав крови и кислотно-щелочное равновесие, уменьшает работу дыхательной мускулатуры и оптимизирует деятельность дыхательного центра.

Таким образом, подогретая кислородно-гелиевая газовая смесь, по сравнению с воздухом и термонейтральной при комнатной температуре гелийсодержащей дыхательной смесью, улучшает диффузию кислорода через альвеоло-капиллярную мембрану, снижает сопротивление дыханию за счет меньшей плотности гелия, расслабляет гладкую мускулатуру, уменьшая при этом нагрузку на нее, и обеспечивает мощное тепловое и теплорефлекторное воздействие на организм. Особое внимание привлекает способность кислородно-гелиевой смеси оптимизировать температурный режим организма. Подогретая кислородно-гелиевая смесь равномерно согревает паренхиму органов грудной полости, быстро снимает переохлаждение организма, а в комфортном диапазоне температур для воздуха эффективно снижает температуру тела, в том числе при воспалительных заболеваниях.

Эти эффекты связаны с высокой теплопроводностью и огромной диффузионной способностью гелия.

Такое сочетанное действие дает возможность применять принципиально новые методы лечения больных с инфекционными заболеваниями легких, бронхиальной астмой, хроническими обструктивными бронхитами.

Эффективность использования подогреваемой кислородно-гелиевой смеси для лечения различных заболеваний подтверждена клинической практикой в ряде ведущих клиник России:

  • НИИ пульмонологии;

  • Военно-медицинской академии (г. Санкт-Петербург);

  • НИИ экспериментальной медицины МО РФ.


Brain Mix (Кислород + Криптон (Ксенон))

По литературным данным (J. Artusio 1954, Г.Л.Зальцман 1970 и др.), показано, что кислородно-криптоновая газовая смесь с содержанием криптона 80 % была применена при нормальном барометрическом давлении в анестезиологической практике. При этом отмечалась удовлетворительная мышечная релаксация, отсутствие сознания и болевой реакции при адекватной гемодинамике и дыхании. Полное восстановление сознания происходило через 3-5 минут после прекращения дыхания кислородно-ксеноновой газовой смесью. Широкое распространение этого вида обезболивания сдерживается, с одной стороны, малой информированностью анестезиологов, с другой стороны, достаточно большой ценой этих редких газов.

Методика криптоновой терапии при различных нарушениях мозгового кровообращения.

Исследования выполнены совместно Больницей РАН в г. Троицке, ГНЦ ИМБП РАН и Институтом ядерных исследований РАН

Показана высокая эффективность лечения больных с острым нарушением мозгового кровообращения, с энцефалопатией постгипоксического генеза и возрастной атрофией коры головного мозга.

Терапия ксенон-кислородными смесями применяется в медицине в профилактических, лечебных и реабилитационных целях. Особенно высокая эффективность этих смесей была получена при лечении больных с нарушениями ЦНС (возрастная атрофия коры головного мозга, энцефалопатии постгипоксического генеза, острое нарушение мозгового кровообращения). Ксенон-кислородные смеси улучшают капиллярное кровоснабжение пораженных участков мозга, резко уменьшают пограничную зону отека, обладают стабилизирующим воздействием на клеточные мембраны и улучшают обмен веществ на клеточном уровне.

В наших работах было показано, что использование донаркозных смесей также обеспечивают весьма хорошую эффективность при самых различных патологических процессах («Методика ксеноновой терапии» , Препринт ИЯИ РАН № 000,2008) Учитывая схожесть физико-химических свойств ксенона и криптона, а также хорошее совпадение наших клинических результатов по лечению больных с поражением ЦНС кислородно-ксеноновыми смесями в донаркозных концентрациях с данными по биологическому воздействию кислородно-криптоновыми смесями, полученными в ИМБП РАН под руководством профессора (, Автореферат на соискание ученой степени к. б.н. «Биологическое действие криптона на животных и человека в условиях повышенного давления», Москва, 2008), можно было предположить, что и криптон в донаркозных концентрациях с кислородом (при давлении менее 3 кгс/см2) будет также эффективен при лечении больных этой группы.

При сравнительном анализе скорости регенерации планарий, инкубированных в среде, содержащей криптон, было отмечено увеличение скорости регенерации. Было также подтверждено протекторное, антигипоксантное действие криптона (, 2007г.).

Была также подтверждена схожесть влияния криптона и ксенона на уровень стрессовых гормонов. Доказано, что криптон, как и ксенон, не обладает мутантогенными свойствами. Авторы также отмечают, что при дыхании кислородно-криптоновыми смесями в нормобарических условиях происходит снижение альфа, дельта и Q волн и увеличение бета — волн (, 2007г).

Таким образом, предварительные испытания, проведенные ГНЦ РФ ИМБП РАН, показали, что кислородно-криптоновые смеси обеспечивают лечебный эффект, подобный кислородно-ксеноновым смесям.



Таким образом, специальные смеси кислорода и углекислого газа а также инертных газов (гелия, криптона, ксенона) проявляют физиологическую активность в условиях нормального барометрического давления. Они могут найти широкое применение в качестве новых немедикаментозных средств оздоровительного и лечебного воздействия на организм человека, а дальнейшие исследования этих смесей позволят решить вопрос о новом классе лекарств, не имеющих противопоказаний на данном этапе исследований.