Toxicita kyslíku

Kyslík O₂ je plyn nezbytný pro život. Spotřebovává se v tkáních při přeměně živin na energii. Zároveň je to také plyn životu nebezpečný - v tkáních vznikají volné radikály, které působí na biotransformační pochody.

Nedostatek kyslíku - hypoxie

Příčiny nedostatku kyslíku v organismu jsou:

• nedostatek kyslíku v dýchací směsi
• zástava nebo omezení ventilace plic (stažený hrudník, vdechnutí cizího předmětu, ...)
• nemoc dýchacích orgánů (otok plic, ...)
• poruchy oběhu
• stav krve (otrava CO - hemoglobin je obsazen oxidem uhelnatým a nepřijímá kyslík, ...)

První příznaky hypoxie se projevují při poklesu parciálního tlaku O₂ pod 16 kPa a jsou to:

• lehké rozjaření nebo naopak otupělost, ospalost, nepřesná koordinace pohybů
• větší pocit sebejistoty
• zrychlení srdečního tepu, zrychlené dýchání
• pocit nepohodlí
• studeně opocená pokožka
• pokles krevního tlaku
• centrální cyanóza
• pod 10 kPa náhlé bezvědomí
• pod 6 kPa smrt

Léčba spočívá ve vytažení potápěče z hloubky, uvolnění dýchacích cest, oživování (KPR), dýchání O₂ a klidu na lůžku. Správně poskytnutá a rychlá první pomoc zabraňuje trvalým následkům - poškození CNS (neurastenie, demence).

Lepší než léčba je prevence. Nepoužívejte pro dýchání lahve, které byly naplněny před více jak 3 měsíci. Kontrolujte funkci svých uzavřených a polouzavřených přístrojů. Pokud si mícháte dýchací směsi, kontrolujte obsah O₂ a přepočítejte si minimální a maximální hloubku pro použítí dané směsi.

Otrava kyslíkem - hyperoxie

Chronická forma

Je to pomalá forma otravy, postihuje zejména plíce. Někdy se také používá název Lorrain Smithův efekt. Je při ní poškozována výstelka alveolů a dýchacích trubic. Bortí se některé alveoly a vzniká otok plic.

Tato forma vyžaduje poměrně dlouhou expozici, minimálně jeden den, ale může nastat již při parciálním tlaku kyslíku 50 kPa. Otrava má kumulativní účinek. Podle metody Repex (Bill Hamilton) se míra otravy vyjadřuje v OTU (Oxygen Toxicity Unit) resp. UPTD (Unit Pulmonary Toxic Dose), je to jen jiné označení téhož, 1 OTU = 1 UPTD. Při dýchání čistého kyslíku za normálního tlaku na hladině (1 bar) je přírůstek 1 OTU za minutu. Pro parciální tlaky kyslíku 0.5 bar a větší platí vztah

Limitní hodnota přibližně odpovídá poškození plic, při kterém klesne vitální kapacita o 4 %. Při léčbě akutních stavů se někdy používají vetší expozice, ovšem s vědomím většího poškození plic. Návrat do normálu trvá dlouhou dobu, musí ze zahojit poškozená tkáň plic.

Při potápění se s touto formou běžně nesetkáte. Je to spíše záležitost saturačního potápění nebo pacientů v nemocnicích, kteří dlouhodobě dýchají na kyslík.

Příznaky jsou podobné, jako u zánětu horních dýchacích cest:

• překrvený nosohltan
• sucho v krku
• dráždění ke kašli
• otok plic (dušnost)

Léčba musí začít snížením parciálního tlaku kyslíku nebo dýchání vzduchu (o normálním tlaku). Eventuelně lékař podá antibiotika a léky na podporu činnosti plic a srdce.

Prevencí je důsledné dodržování pravidel pro potápění se směsmi a sledování kumulativní dávky OTU. Podívejte se také na celkovou otravu kyslíkem.

Akutní forma

Je to rychlá forma otravy, postihuje CNS při dýchání kyslíku o vysokém parciálním tlaku. Někdy se také používá název Paul Bertův efekt. Přichází velmi rychle, příznaky jsou:

• záškuby rtů, eventuálně smyslové poruchy (neklid, závratě, nutkání zvracet, někdy tunelové vidění)
• záškuby svalstva tváří
• křeče končetin
• křeče celého těla (epileptický záchvat)
• bezvědomí

V anglické literatuře se často pracuje s pomůckou CONVENTID:

• CON - CONvulsion - křeče.
• V - Visual symptoms - Vizuální příznaky, zejména omezení periferního vidění až tunelové vidění.
• E - Ear symptoms - Sluchové příznaky, zejména hučení, pískání zvonění v uších (při užívání léků s pseudoefedrinem)
• N - Nausea - Nevolnost a zvracení.
• T - Twitching and tingling - záškuby malých (zejména obličejových) svalů, nejběžnější příznak.
• I - Irritability - podrážděnost, může se projevovat i jako zmatenost, znepokojení a úzkost.
• D - Dizziness - závrať, může se projevovat i jako špatná koordinace pohybů a nemotornost.

Léčba spočívá ve snížení parciálního tlaku dýchaného kyslíku, dýchání vzduchu a případně vsunutí měkkého předmětu mezi zuby, aby si postižený nepokousal jazyk.

Prevencí je dodržování horní hranice parciálního tlaku O₂. Oficiální horní hranice parciálního tlaku kyslíku je 160 kPa, ačkoliv někteří jedinci dokáží v klidovém stavu tolerovat i 200 kPa. Ponor se však nikdy neuskutečňuje v klidovém stavu. Naopak, někteří lidé jsou vůči kyslíku citlivější. Pro pracovní a technické potápění je rozumné nechat si lékařem udělat test kyslíkové tolerance.

Některé léky tuto hranici ještě snižují. Například při užívání efedrinu (obsahují ho některé nosní kapky) hrozí akutní otrava kyslíkem již od hranice 120 kPa. Významnou roli hraje také hladina oxidu uhličitého v krvi. Výšší obsah CO₂ v krvi přispívá k nástupu akutní otravy O₂.

Naše tělo pracuje tedy bez problému při parciálním tlaku kyslíku od 17 do 40 kPa. V tabulce uvedené limity pro armády vycházejí z toho, že armáda vždy uvažuje s jistými povolenými ztrátami, pro speciální operace jsou navíc vybíráni jen výjimečně disponovaní jedinci, takže zkoušet něco podobného je naprostý hazard.

Na základě těchto informací se někdo může ptát, jak je možné, že horolezci ve výšce pět a půl kilometru (kde je celkový tlak vzduchu kolem 50 kPa a parciální tlak O₂ je tedy 10 kPa) neleží v bezvědomí, ale lezou po skalách?

Buletin Lékařské komise Českého horoleckého svazu a Společnosti horské medicíny z roku 1997 to vysvětluje takto: Výše uvedené údaje platí pro zásobování tkání kyslíkem za normálního (100 kPa) nebo zvýšeného okolního tlaku. Za sníženého okolního tlaku nastupuje celá skupina "korekčních" mechanismů, které sníží "odpor" průchodu kyslíku do tkání a tak se až na místo určení dostane více kyslíku, než by bylo možné za normálního tlaku. Tím je dosaženo hranice bezvědomí ve výšce zhruba 7 km pro neaklimatizované osoby. Delší aklimatizace (tedy zvýšení počtu červených krvinek transportujících kyslík) pak umožní dosáhnout i výšek Everestu v relativně bdělém stavu. Pořád je však třeba mít na zřeteli, že se horolezec nachází v lehké až těžké hypoxii.