Влияние гипербарической оксигенации на системные показатели кровообращения

05.08.2016
Важность изучения воздействия ГБО на системную гемодинамику как в норме, так и в условиях патологии определяется следующими обстоятельствами: во-первых, тем, что изменения кардиогемодинамики играют существенную роль в приспособлении организма к гипероксии; во-вторых, тем, что миокард наряду с тканью мозга и сетчаткой глаза по жирнокислотному составу фосфолипидов имеет относительно высокую уязвимость к свободнорадикальным повреждениям; и, в-третьих, кислород под повышенным давлением в последние годы находит довольно широкое применение в лечении различных заболеваний сердечно-сосудистой системы и интенсивной терапии острых нарушений системного кровообращения. К этому можно добавить, что именно по реакциям со стороны сердечно-сосудистой системы на ГБО удалось разработать ряд физиологических критериев, основываясь на которых можно вполне объективно подойти к выбору оптимального для данною организма режима ГБО.

При рассмотрении данных, касающихся влияния ГБО на деятельность сердца, представляется целесообразным разграничить изменения кардиогемодинамики, возникающие непосредственно во время самого сеанса ГБО, от тех, которые остаются после окончания одного или нескольких повторных сеансов (курса) ГБО.

Прежде чем перейти к анализу данных, имеющих отношение к настоящей проблеме, необходимо сделать одно замечание общего характера. При оценке реакции сердечно-сосудистой системы в целом или ее отдельных компонентов на гипероксию принято исходить из того, что гипербарический кислород является для организма необычным, стрессорным раздражителем. Это связано с тем, что в ходе эволюции живые организмы никогда раньше не испытывали на себе воздействие кислорода под повышенным давлением. Существующая в организме сложная система физиологических функций и биохимических реакций эволюционно направлена на наиболее эффективное и бесперебойное обеспечение тканей кислородом. Приобретя в процессе развития жесткую зависимость от кислорода, аэробные организмы, по вполне понятным причинам, стали главным образом сталкиваться с гипоксией. И совершенно естественно, что в ответ на повторяющиеся множество раз в процессе эволюции эпизоды кислородного голодания организм выработал и закрепил на генетическом уровне комплекс реакций, обеспечивающих срочную и долговременную адаптацию к дефициту кислорода. Поэтому большинство исследователей придерживаются точки зрения, согласно которой на избыточное поступление кислорода в организм, в отличие от гипоксии, не выработана специфическая система адаптивных реакций. Согласно этой концепции ответные физиологические реакции организма на гипероксию, скорее всего, являются результатом выключения постоянно действующего в обычных условиях гипоксического стимула.

Однако, не отрицая важной роли исчезновения гипоксического стимула в формировании реакций организма (одной из ключевых является реакция сердечно-сосудистой системы) на гипероксию, имеются основания полагать, что она не исчерпывает всех механизмов, лежащих в основе многообразных изменений кардиогемодинамики под влиянием ГБО. Прежде всего необходимо отметить, что процесс эволюции протекал на фоне постоянного и неуклонного возрастания кислорода в окружающей среде с еле заметных следов до весьма ощутимых концентраций. При этом одним из обязательных компонентов этого процесса явилось формирование специальной системы антиокислительных механизмов, обеспечивающих оптимальное соотношение между доставкой кислорода и утилизацией как самого молекулярного кислорода, так и его активированных производных (оксигенных радикалов). Одной из важнейших составных частей сложной антиоксидантной системы, как уже упоминалось выше, является сердечно-сосудистая система. Она вместе С системой внешнего дыхания не только участвует в создании кислородного каскада, но и благодаря вазомоторным реакциям периферических сосудов принимает активное участие в регуляции доставки кислорода в интерстициальное пространство и клетки. Констрикторные реакции сосудов не могут быть объяснены только выключением гипоксического стимула. Они во многом определяются прямым влиянием кислорода на сократительный аппарат гладких мышц сосудистой стенки.

Кроме того, заслуживает упоминания еще одно обстоятельство. Когда говорится о том, что организмы в эволюции не сталкивались с гипероксией, имеется в виду гипербарическая гипероксия. Однако это не исключает того, что у аэробных организмов довольно часто возникает гипероксия, связанная с увеличением доставки кислорода к тканям при относительно неизменной скорости его потребления (например, постишемическая гиперемия и т. п.). Возникновение такого рода постгипоксической гипероксии предопределило в эволюции образование соответствующих механизмов антиоксидантной защиты, «предусматривающих» возможность возникновения подобных острых гипероксических сдвигов (от низкого к высокому рО2) в тканях.

Другой вариант гипероксии может возникать в тех случаях, когда по тем или иным причинам нарушается способность клеток утилизировать поступающий в них кислород. В этих условиях происходит уменьшение артерио-венозной разности по кислороду в основном за счет значительного повышения венозного рО2.

Из изложенного следует, что для аэробных организмов возникновение гипероксии тканей не является каким-то исключительным явлением. Следовательно, процесс эволюции живых систем сопровождался не только частым возникновением у них гипоксических состояний, но и достаточно частой «встречей» с гипероксией со всеми вытекающими отсюда последствиями в виде усиления продукции оксигенных радикалов. Это наряду с медленно прогрессирующим в ходе эволюции возрастанием концентрации кислорода в атмосфере тоже должно было наложить свой отпечаток на формирование антиоксидантных защитных систем организма.

Рассмотренные факты делают понятным относительно высокую защищенность организмов от токсического действия ГБО. Более того, антигипероксические реакции со стороны системной и регионарной гемодинамики совместно с антиоксидантными системами различных органов, в том числе и сердца, делают не только безопасным, но в определенных патологических условиях даже целебным пребывание организма в гипербарической кислородной среде, строго дозированной по величине давления, экспозиции и кратности воздействия.