способ уменьшения хронической гипоксии тканей

Формула изобретения

Способ уменьшения хронической гипоксии тканей, включающий курс из сеансов в виде периодической инспирации гиперкапническими газовыми смесями преимущественно на основе атмосферного воздуха при неизменном по азоту составе, отличающийся тем, что вначале определяют у индивидуума в состоянии покоя первоначальную концентрацию углекислого газа в артериальной крови и затем берут величину от 0,5 до 0,35 последней в качестве концентрации углекислого газа в первоначальной газовой смеси для инспирации, после чего в течение курса повышают концентрацию углекислого газа в инспирируемой газовой смеси от сеанса к сеансу на 0,003-0,03 первоначальной концентрации углекислого газа в артериальной крови индивидуума в состоянии покоя и курс проводят до достижения у индивидуума максимальной артериовенозной разницы в содержании кислорода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам уменьшения степени хронической гипоксии тканей, основанных на переадаптации дыхательного центра за счет проведения курса из периодических сеансов в виде инспирации гиперкапническими газовыми смесями (преимущественно на основе атмосферного воздуха с неизменной концентрацией азота), и может быть использовано для уменьшения степени хронической гипоксии тканей.

Состояние хронической гипоксии тканей встречается весьма часто, служит патогенетической основой или существенной частью множества заболеваний, может быть определено как типовое патологическое состояние, возникающее из-за недостаточности биологического окисления и как следствие, различной тяжести дефицита энергетического обеспечения жизненных процессов.

Устранение (уменьшение) хронической гипоксии тканей может быть основано на переадаптации дыхательного центра, приводящей к уменьшению минутного объема дыхания и соответствующего повышения концентрации углекислого газа в организме в состоянии покоя, в свою очередь обеспечивающей, согласно известной закономерности, смещение вправо кривой диссоциации оксигемоглобина при повышении содержания CO₂ в артериальной крови, повышение степени диссоциации оксигемоглобина и, как следствие, утилизации кислорода тканями в большем количестве с устранением (уменьшением) хронической гипоксии тканей. Например, снижение минутного объема дыхания в два раза приводит к повышению парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе (то же самое - в артериальной крови) на 35,6% и к возрастанию потребления (утилизации) кислорода на 54% [1].

Переадаптации дыхательного центра можно достичь, определенное время создавая в организме состояние гиперкапнии.

Предлагаемый способ устранения тканевой гипоксии относится к группе способов, включающих инспирацию гиперкапническими газовыми смесями [2], [3], [4].

Из указанных известных однотипных способов наиболее близким по технической сущности является принятое за прототип техническое решение [4], включающее курс периодических инспираций гиперкапническими газовыми смесями, преимущественно на основе атмосферного воздуха при неизменном по азоту составе.

Известный способ неприемлем для устранения тканевой гипоксии, так как при его использовании не происходит достаточно глубокой переадаптации дыхательного центра с тем, чтобы он поддерживал достаточно большую концентрацию углекислого газа в артериальной крови в состоянии покоя, которая бы обеспечивала бы закономерно-обусловленное, достаточное и необходимое повышение степени диссоциации оксигемоглобина и тем самым достаточное и необходимое повышение утилизации кислорода тканями с тем, чтобы была уменьшена степень гипоксии тканей.

Задачей, решаемой изобретением, является глубокая переадаптация дыхательного центра на поддержание достаточно высокой концентрации углекислого газа в организме с тем, чтобы закономерно-обусловленно повысилась степень диссоциации оксигемоглобина настолько, чтобы была уменьшена степень гипоксии тканей.

Поставленная задача решена следующим образом, а именно: в способ, включающий курс из сеансов в виде периодических инспираций гиперкапническими газовыми смесями, преимущественно на основе атмосферного воздуха при неизменном по азоту составе введены отличительные существенные признаки, а именно: вначале определяют у индивидуума в состоянии покоя первоначальную концентрацию углекислого газа в артериальной крови и затем берут величину от 0,05 до 0,35 последней в качестве концентрации углекислого газа в первоначальной газовой смеси для инспирации, после чего в течение курса повышают концентрацию углекислого газа в инспирируемой газовой смеси от сеанса к сеансу на 0,003 - 0,03 первоначальной концентрации углекислого газа в крови индивидуума в состоянии покоя, курс проводят до достижения у индивидуума максимальной артериовенозной разницы в содержании кислорода.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить степень гипоксии тканей, о чем свидетельствует достижение максимально возможной для данного индивидуума в состоянии покоя (то есть уже не растущей по мере осуществления курса концентрации углекислого газа в инспирируемой газовой смеси) величины разницы между определенными в состоянии покоя величинами объемного содержания кислорода в артериальной и венозной крови индивидуума, что в свою очередь, свидетельствует о достижении максимально возможной утилизации тканями кислорода в состоянии покоя, причем осуществление курса идет по индивидуально выбираемому для каждого индивидуума пути, характеризующемуся: выбором концентрации углекислого газа в первоначальной газовой смеси для инспирации, выбором степени нарастания от сеанса к сеансу концентрации углекислого газа в инспирируемой газовой смеси, разным количеством сеансов курса для каждого индивидуума. Проводят курс до артериовенозной разницы максимального значения в содержании кислорода, которая оказывается индивидуальной для каждого индивидуума, причем имеющей место при достижении различной концентрации углекислого газа в артериальной крови у разных индивидуумов.

При выборе границ диапазонов, причем как концентрации CO₂ в первоначальной газовой смеси, так и степени увеличения концентрации CO₂ от сеанса к сеансу, авторы руководствовались следующими: адекватной нагрузка, создаваемая при сеансе дыхания гиперкапнической смесью, может считаться в том случае, если при различных концентрациях и исходя из общего состояния организма индивидуума, частота сердечных сокращений при проведении сеанса не повысится более чем на 15 - 20 ударов в минуту. Соответственно, меньшую концентрацию CO₂ в первоначальной газовой смеси для инспирации выбирают из более выраженной гипоксии тканей и худшем общем состоянии здоровья.

Меньшая концентрация CO₂, чем нижняя границы диапазона, неприемлема по той причине, что не вызывает заметных приспособительных реакций даже у лиц со значительной степенью гипоксии и плохом состоянии здоровья.

Большую концентрацию CO₂ (из диапазона концентраций) в первоначальной газовой смеси для инспирации выбирают при менее выраженной гипоксии тканей и лучшем общем состоянии здоровья.

Превышение верхней границы диапазона концентраций является неадекватной нагрузкой, которая может вызвать слишком большое увеличение частоты сердечных сокращений, что неприемлемо.

Меньшую из диапазона степеней увеличения концентраций CO₂ от сеанса к сеансу выбирают тогда, когда имеет место более выраженная гипоксия тканей и худшее общее состояние здоровья; большую из диапазона степеней выбирают тогда, когда имеет место более выраженная гипоксия тканей и лучшее состояние здоровья, причем, если выясниться, что скорость неадекватна состоянию организма индивидуума, переходят на несколько меньшую степень увеличения в пределах диапазона. Превышающую верхнюю границу диапазона степень увеличения концентрации CO₂ от сеанса к сеансу применять нецелесообразно из-за возможности перегрузки, когда частота сердечных сокращений поднимается больше чем на 20 ударов в минуту.

Меньшая степень увеличения, чем нижняя граница диапазона, неприемлема по той причине, что не вызывает заметных приспособительных реакций даже у лиц со значительной степенью гипоксии и плохом состоянии здоровья.

Примеры осуществления способа

При осуществлении способа по любому из указанных ниже примеров продолжительность каждого сеанса составляла 20 - 30 минут, количество сеансов в день - 1 - 2, в продолжении каждого сеанса инспирации проводились в режиме обычного дыхания.

Все анализы, в том числе газовой смеси, производились на приборе RADIOMETER ABL 330 (Дания).

Газовые смеси для инспираций приготавливались с использованием аппарата по заявке N 97109274/14 на патент Российской Федерации на изобретение (решение о выдаче патента от 21.01.98).

Пример 1.

Индивидуум К. , 52 года, мужчина, состояние гипотоксии тканей средней тяжести, вызванное имеющейся эмфиземой легких. Объективно, в покое при МОД - 12 л/мин - 1, PaCO₂ - 27 мм рт.ст., артериовенозная разница в кислороде - 3,6 об.%.

Первоначальная газовая смесь для инспирации была приготовлена с содержанием CO₂ - 4 мм рт.ст. (или 0,15 от PaCO₂). Обеспечивали повышение концентрации CO₂ в газовой смеси от сеанса к сеансу на 0,4 мм рт.ст. (или 0,015 от PaCO₂). Сеансы проводили до достижения у индивидуума (в состоянии покоя) при PaCO₂ - 41,3 мм рт.ст. максимально артериовенозной разницы в содержании кислорода, которая составила 15,2 об.% и была одинаковой (в пределах 0,4 об. %) на протяжении пяти последних сеансов. Итого потребовалось провести 98 сеансов, приведших к плавной переадаптации дыхательного центра, который в состоянии покоя стал обеспечивать МОД - 3,1 л/мин - 1, что и стало причиной повышения Pa CO₂ до 41,3 мм рт.ст. и артериовенозной разницы по кислороду до 15,2 об.%. Это дало возможность уменьшить степень хронической гипоксии тканей у индивидуума и в большой степени компенсировать утрату функций внешнего дыхания путем лучшей диссоциации оксигемоглобина.

Пример 2.

Индивидуум И. , 59 лет, женщина, имеется состояние гипоксии тканей, проявляющееся гипоксией миокарда и аритмией (исходя из анализа ЭКГ). Объективно, в покое при МОД - 10 л/мин - 1, PaCO₂ - 29 мм рт.ст., артериовенозная разница в кислороде - 4,1 об.%.

Первоначальная газовая смесь для инспирации была приготовлена с содержанием CO₂ - 1,5 мм рт. ст. (или 0,05 от PaCO₂). Обеспечивали повышение концентрации CO₂ в газовой смеси от сеанса к сеансу на 0,1 мм рт.ст. (или 0,003 от PaCO₂). Сеансы проводили до достижения у индивидуума (в состоянии покоя) при PaCO₂ - 39,1 мм рт.ст. максимально артериовенозной разницы в содержании кислорода, которая составила 18,3 об. % и была одинаковой (в пределах 0,4 об.%) на протяжении пяти последних сеансов. Итого потребовалось провести 386 сеансов, приведших к плавной переадаптации дыхательного центра, который в состоянии покоя стал обеспечивать МОД - 2,8 л/мин - 1, что и стало причиной повышения PaCO₂ до 39,1 мм рт.ст. и артериовенозной разницы по кислороду до 18,3 об. %. Это дало возможность уменьшить степень гипоксии тканей у индивидуума, что привело к полному устранению гипоксии миокарда и аритмии (исходя из анализа ЭКГ).

Пример 3.

Индивидуум М. , 45 лет, мужчина, имеется состояние хронической гипоксии тканей в связи с наличием хронического бронхита с астматическим компонентом. Объективно, в покое при МОД - 13,1 л/мин - 1, PaCO₂ - 24 мм рт.ст., артериовенозная разница в кислороде - 3,7 об.%.

Первоначальная газовая смесь для инспирации была приготовлена с содержанием CO₂ - 8,4 мм рт. ст. (или 0,35 от PaCO₂). Обеспечивали повышение концентрации CO₂ в газовой смеси от сеанса к сеансу на 0,7 мм рт.ст. (или 0,03 от PaCO₂). Сеансы проводили до достижения у индивидуума (в состоянии покоя) при PaCO₂ - 40,8 мм рт.ст. максимальной артериовенозной разницы в содержании кислорода, которая составляла 12,8 об.% и была одинаковой (в пределах 0,2 об.%) на протяжении последних пяти сеансов. Итого потребовалось провести 53 сеанса, приведших к плавной переадаптации дыхательного центра, который в состоянии покоя стал обеспечивать МОД - 2,5 л/мин - 1, что и стало причиной повышения PaCO₂ до 40,8 мм рт.ст. и артериовенозной разницы по кислороду до 12,8 об.%. Это дало возможность уменьшить степень гипоксии тканей у индивидуума, что привело к почти полному устранению гипоксии астматического компонента и длительной ремиссии по его хроническому заболеванию.

Источники информации

1. Н.А. Агаджанян, Н.П. Красников, И.Н. Полунин Физиологическая роль углекислоты и работоспособность человека. Москва - Астрахань - Нальчик, Российская академия медицинских наук, Российский университет дружбы народов, Астраханская государственная медицинская академия, Издательство Астраханской государственной медицинской академии, 1995, с. 8 - 9).

2. Патент РФ N 1811407, кл. A 61 M 16/00, A 61 M 15/02, публ. 23.04.93, бюл. N 15.

3. Винницкая Р. С. и др. Гипоксическая и гипоксическигиперкапнические газовые смеси в комплексном лечении и реабилитации больных хроническим обструктивным бронхитов. Сб. науч. трудов. Интервальная гипоксическая тренировка: эффективность, механизмы действия. Киев. 1992, с. 62 - 61.

4. Т. С. Ласица, Н.А. Морозова Эффективность аэрозольтерапии на основе гиперкапнической смеси. Врачебное дело, 1989, N 4, с. 77 - 79.