Введение
Согласно современной научной теории, на земле кислород присутствовал не всегда. Была эпоха, когда его у нас просто не было. Естественно, в те времена не существовало и млекопитающих, ни о каких предках современного человека даже не могло быть и речи. Отчасти, появление кислорода в достаточном количестве и позволило жизни на земле развиться. Человек устроен таким образом, что без кислорода он существовать не может. Чего не сказать про разного рода организмы, которые существуют даже в бескислородной среде. Условно, все организмы можно разделить на:
- Анаэробные.
- Аэробные.
В тканях человека и других животных сегодня используется преимущественно аэробный синтез. В некоторых тканях синтез АТФ возможет и по анаэробному маршруту. Но только в тех тканях, которые устойчивы к гипоксии.
Для анаэробной формы жизни кислород является агрессивной средой. Не менее агрессивной средой кислород является и для любой органической формы жизни. Но именно в кислородной атмосфере и сформировалось все то, что мы сегодня с вами наблюдаем. И мы являемся производной. Без кислорода человек и другие современные организмы существовать просто не может. На кислороде выстроена буквально вся схема жизнедеятельности подавляющего большинства организмов и микроорганизмов.
О кислородной катастрофе
Этим термином называют события, которые произошли еще 2.5 миллиарда лет назад. Фактически, кислородная катастрофа привела к тому, что на земле вымерли практически все существовавшие до той поры микроорганизмы. Сама атмосфера обрела огромное количество свободных молекул кислорода. И сам характер атмосферы поменялся:
- Изначально атмосфера была восстановительной.
- После катастрофы она стала окислительной.
Именно благодаря окислительному составу атмосферы и развилась современная жизнь на Земле. Первичный состав земной атмосферы до вышеупомянутых событий сегодня неизвестен. Принято считать, что вся атмосфера на земле состояла из:
- Метана.
- Аммиака.
- Сероводорода.
- Углекислого газа.
До кислородной катастрофы на земле царствовали анаэробные организмы. Да, аэробные существовали и в те времена, но в очень ограниченных зонах, их называют "карманами". Причиной этой катастрофы, и как ни странно, появления нас на земле, стали организмы, занимающиеся фотосинтезом. До этого единственная форма жизни на земле была представлена бактериальными матами. Они применяли фотосинтез аноксигенного вида, который не приводил к образованию кислорода.
Впоследствии, кислородная органика начала активно развиваться на всей земле. Количество кислорода достигло таких объемов, что начал формироваться озоновый слой Земли. Именно это позволило биосфере расшириться. Аэробное дыхание оказалось куда более эффективным и на земле начала зарождаться современная жизнь.
Разумеется, есть и серьезная критика этой теории. Но тут надо понимать, что так или иначе, но кислород в любом случае сыграл ключевую роль в развитии жизни на Земле. И без него мы с вами бы скорее всего не появились. Есть версии о том, что развитая жизнь может существовать и в атмосферах с другим составом. Но это пока лишь теоретические изыскания, и практического подтверждения этим теориям обнаружить не удалось.
Общая теория
Отрицать важность кислорода для жизнедеятельности человека будет достаточно глупо. Кислород нужен для всех клеток человеческого тела. Если кислорода в крови будет недостаточно, ткани начнут отмирать. Если это локализованное явление, то может произойти следующее:
- Начнутся серьезные сбои в обмене веществ.
- Могут начать разрушаться органы.
- Наступит летальный исход.
Следовательно, кислород нам жизненно необходим. Традиционно, в спокойном состоянии человек совершает от 12 до 22 вдохов в минуту. Этого достаточно, чтобы насытить кровь кислородом. На деле, взрослый человек может получить достаточный объем кислорода в крови и за 5-9 вдохов в минуту.
Безусловно, никакого оптимального ритма для дыхания человека у нас не заложено. Поэтому, количество вдохов для оптимального насыщения крови кислородом заложено в диапазоне. Если вы занимаетесь спортом, то дышите вы чаще. Если засыпаете, то реже.
Всего 10% энергии человеческий организм получает без участия кислорода. Всё остальное без кислорода мы получить не можем.
Человеческий организм устроен таким образом, что кислород доставляется к тканям, углекислый газ выводится из тканей. Энергия для всей жизнедеятельности без участия кислорода не получается. А то что вы выдыхаете, это и есть углекислый газ.
Газообмен осуществляется не только на уровне легких, но и в клетках. Клетки используют кислород для работы с молекулами, он позволяет высвободить энергию. Кислород доставляемый к мышцам позволяет нам осуществлять любую физическую деятельность. Начиная от дыхания и биения сердца, заканчивая поднятием тяжести и любым движением.
Для того чтобы определить наличие кислорода в организме человека, используется коэффициент концентрации. Этот коэффициент позволяет диагностировать разного рода заболевания и состояния человеческого организма.
Способы измерения кислорода в крови человека
Традиционно, для пилотов проводятся специальные гипоксические тесты. Огни позволяют:
- Моделировать условия самолета.
- Снизить уровень кислорода.
Такие тесты проводятся обычно для летчиков, космонавтов и других специалистов, работающих в не самых комфортных для человеческого организма условиях.
Если у человека в штатном режиме очень низкое содержание кислорода в крови, то ему назначают кислородную терапию. Перед этим проводится ряд тестов, чтобы определить, помогает ли оксигенотерапия вообще. Традиционно оксигенотерапия нужна для больных:
- Отдельными видами фиброза.
- Астмой.
- Гипертензией.
- ХОБЛ и т.п.
Но, как вы понимаете, это удовольствие доступно не для всех. И для тех, кто уже имеет инфекционное заболевание, оксигенотерапия подойдет не всем.
Проверить содержание кислорода можно и специальными анализами. Это газовый анализ крови и берется он:
- Из уха.
- Из запястья.
Из уха берут капиллярную кровь. Из запястья артериальную. В больничных условиях это один из классических анализов, который позволяет выявить содержание углекислого газа и кислорода в крови. При этом, можно узнать еще и кислотность, а также ее уровень. У здорового человека негативные результаты в анализах могут означать, что есть проблемы с дыханием. А также с системами, которые должны выводить углекислый газ из организма. Но в контексте пандемии коронавируса, используется не только газовый анализ крови. Но и другие методики, выявления уровня кислорода в крови.
Пульсоксиметр это что такое?
Вы узнали выше о том, сколько должно быть кислорода в крови человека. Это диапазон от 94 до 100 процентов. Для оперативного измерения содержания кислорода в крови используется пульсоксиметр. Это прибор, позволяющий быстро установить кислородную недостаточность в крови. Схема предельно простая:
- Молекулы кислорода переносятся гемоглобином.
- Гемоглобин это красные тельца в крови.
При помощи пульсоксиметра можно измерить объемное количество кислорода, который переносится в крови пациента. Насыщенность крови измеряется в процентной 100-бальной шкале. Датчик может быть установлен:
- На палец.
- На ухо.
Сама по себе пульсоксиметрия позволяет еще и рассчитать тяжесть поражения легких, как раз при коронавирусе. Пульсоксиметрия может проводиться разово или периодически. Учтите, результаты могут искажаться:
- Лаком для ногтей.
- Болезнями (вроде анемии).
К вопросу о том, что считается сатурацией. Это и есть насыщенность крови кислородом. А пульсоксиметр традиционно замеряет эту сатурацию, позволяя определить насыщенность вашей крови кислородом. Пульсоксиметрия базируется на 2 методах. В частности, гемоглобин (те самые кровяные тельца) могут поглощать световые волны. И поглощает он их в зависимости от того, как красное кровяное тельце насыщено кислородом.
Кроме того, сигнал светового излучения начинает пульсировать в зависимости от того, как меняется объем артериального русла.
Кроме того, каждый пульсоксиметр оснащается специальным детектором. Он отслеживает изменение цвета крови. Вот именно посредством этой прищепки вы и можете определить уровень кислорода в вашей крови.
Зачем мне покупать пульсоксиметр?
Сразу оговоримся, нужен этот прибор далеко не всем. Есть несколько ситуаций, при которых собственный домашний пульсоксиметр точно лишним не будет:
- Вы очень боитесь коронавируса и у вас достаточно денег, чтобы купить этот прибор, а потом забыть о нем.
- Вы относитесь к группе риска.
- Вы уже заразились коронавирусом, но госпитализироваться в силу разных причин не можете.
- У вас есть другие проблемы с дыхательной системой.
Для всех остальных пульсоксиметр скорее всего не понадобится.
Давайте еще и узнаем о том, какая должна быть насыщенность крови кислородом при коронавирусе Итак, у здорового человека концентрация (она же сатурация) кислорода в крови составляет от 96 до 100 процентов. Это в случае, если:
- Человек не проживает в горной местности.
- Не курит.
Если же мы говорим о жителях горной местности, то там возможна концентрация кислорода в крови от 95 до 100 процентов.
Опять-таки, коронавирус может добавлять проблем. Ведь он поражает легкие. Легкие начинают преобразовываться, первичные ткани заменяются соединительными. Следовательно, газообмен начинает снижаться. А значит, кислорода в крови оказывается уже меньше.
Если болезнь протекает легко, то показатель пульсоксиметра не должен отличаться от нормы. Если же мы говорим уже о средней тяжести, то пульсоксиметр будет показывать от 94 до 95 процентов сатурации в среднем. Но учтите, не ниже. И если у вас уже ниже 95% сатурация, самое время обратиться к медикам за помощью.
Обыватель может купить пульсоксиметр по глупости. И с не меньшей глупостью интерпретировать его показания. Проблема только в том, что сатурация это очень точный показатель. И всего 1-2 процента тут отделяют условно здорового человека от почти уже мертвого. Если у вас в крови 90% насыщенности, скорее всего измерение неточное. Или вы уже начали умирать.
Практика показала, что сатурация 93 и ниже это уже тяжелое состояние при коронавирусе. Следовательно, звонить в скорую следует в этом случае без задержек.
Учтите, что при наличии пульсоксиметра, нужно проводить измерения по установленным правилам:
- 2 контрольных замера вечером и утром.
- Позу тела при измерениях не меняем.
- Перед измерением не курим.
- Палец не меняем, всегда меряем на одном.
Только при соблюдении всех этих правил, вы можете получить какой-то конкретный и правильный результат. Если не покупали пульсоксиметр на каком-нибудь китайском сайте, разумеется. При проведении измерения нельзя двигаться. Никаких накладных ногтей на пальцах быть не должно. Лак тоже придется убрать полностью, иначе замеры просто окажутся ложными.
Если замерять кислород нужно у парализованного человека, прищепка тут не подойдет. Нужен совсем другой прибор, который для бытового использования не приобретается.
Если у человека сниженная сатурация, в больнице используют дополнительное оборудование для ее повышения. Иногда допустимо применение аппаратов для насыщенности крови человека кислородом. Но только в стационарных условиях, не вздумайте применять такие препараты дома. Иначе есть риск того, что летальный исход от побочных эффектов и отравления у вас наступит раньше, чем от коронавируса. Никакого самолечения и свободного выбора лекарственных средств при коронавирусе не допускается. Все медикаменты только с рекомендации вашего лечащего врача.
Когда ничего не помогает
Если лекарственная терапия не помогает, а легкие больного ковидом продолжают превращаться в нечто непонятное, используется ИВЛ. Ведь самостоятельно дышать человек не может. А дышать нужно легкими. Но легкие повреждены, сатурация падает. Следовательно, приходится переводить человека на аппарат ИВЛ. Чтобы попытаться сохранить ему жизнь на тот период, пока организм борется с коронавирусом. Обычно, на ИВЛ переводят тех, кто не смог выдержать цитокиновый шторм. Традиционно, правила следующие:
- Сатурация ниже 95 процентов в условиях стационара требует переворота на живот.
- Начинается интенсивная оксигенотерапия.
Если в приемном покое оказался человек с сатурацией ниже 90%, то его автоматически увозят в реанимацию. И подключают к ИВЛ. Это аппарат искусственной вентиляции легких. В общем и целом, если пациент уже попал на ИВЛ, то шансов у него не так уж и много, как вы можете догадаться. Это уже заведомо тяжелый случай и речь здесь идет хотя бы о выживании. Выживание, на ИВЛ это уже своеобразная победа.
Если у человека поражено более 70-80% легких, то без ИВЛ он дышать не сможет. Аппарат ИВЛ может доставить такое количество кислорода, которое потребуется. Проблема только в том, как этот кислород будет усваиваться. А еще при коронавирусе проблемы возникают не только с газообменом в легких. Но и с сердечно-сосудистой системой.
Плюс к тому, далеко не всегда можно вообще снять человека с ИВЛ. Фактически, вывод из комы и снятие с ИВЛ это виртуозная процедура, успех которой прямо зависит от профессионализма медиков. Если мы говорим об искусственной вентиляции легких у пожилых граждан, то на реабилитацию и отключение от аппарата может уйти до 1-2 недель.
Для тех, кому ИВЛ уже не помогает, есть и запасной вариант. Правда, если вы живете в России, то можете на него особо не рассчитывать. Это экстракорпоральная мембранная оксигенация, сокращенно ЭКМО. В России таких аппаратов, как мы уже говорили в одной из предыдущих публикаций, практически нет.
Все дело в том, что при практически полном отказе легких, ИВЛ будет неэффективен. Если ваши легкие больше похожи на выжженное поле, то как их ИВЛ ни накачивай, сатурация все равно выше не станет. ЭКМО предполагает принципиально иной подход. Кровь насыщается кислородом практически напрямую, и перекачивается через оксигенатор. Таким образом, органы пациента и его головной мозг получают кровь насыщенную кислородом и могут поддерживать свою жизнедеятельность. А легкие, со временем могут восстанавливаться.
Надо понимать, что одного ЭКМО все равно недостаточно. Эта методика оксигенации позволяет лишь поддерживать жизнеспособность организма пациента. Но от коронавируса ЭКМО не спасает, его все равно нужно уничтожать иммунитетом и лекарственными препаратами. С другой стороны, ЭКМО это еще один "последний шанс" для тех, кто находится в крайне тяжелом состоянии. Вот только на практике, таких аппаратов и персонала с соответствующей квалификацией, в России почти нет.
На этом, тему с кислородом и коронавирусом мы пожалуй и закончим. Будем надеяться, что вся информация, предоставленная сегодня, не потребуется вам в реальной жизни.
Важно! По всем вопросам, если не знаете, что делать и куда обращаться:
Звоните 8-800-777-32-63.
Бесплатная горячая юридическая линия.