Utilizările oxigenului în medicină

Redactor specializat
Biochimist, psihoterapeut, formare nutriție și terapii complementare
Studii: Facultatea de Biologie și Masterul în Biochimie.
Alte formări: cursuri acreditate de Lucrător Social, Manager proiect și Antreprenoriat, Hipnoză Clinică, Relaxare și Terapie Ericksoniană.


Utilizările oxigenului în medicină sunt foarte numeroase; astăzi, aproape că nu poate fi concepută o unitate medicală care să nu folosească oxigenul într-o manieră sau alta. Deși efectele terapeutice ale acestui gaz au fost descoperite de multă vreme, folosirea sa în tratamentul bolilor pulmonare și a altor afecțiuni cauzatoare de hipoxie este de data recentă. Acest lucru a fost determinat și de faptul că, pe lângă efectele sale benefice, oxigenul poate provoca degradarea țesuturilor și leziuni pulmonare severe. Au fost necesare studii de lungă durată pentru a determina condițiile de siguranță  cu privire la concentrația, puritatea și debitul oxigenului administrat în spitale sau la domiciliu. Utilizările oxigenului medical se supun unor standarde riguroase, iar folosirea sa în afara spitalelor se face doar în conformitate cu prescripțiile specialiștilor și numai în baza unei recomandări exprese din partea acestora.

Ce este oxigenul medical

Așa cum este folosit în medicina clinică, cuvântul „oxigen” este o denumire improprie. Oxigenul elementar cu un număr atomic de 8 și un simbol al „O” nu este cel utilizat în oxigenoterapie, ci dioxigenul sau „O2”,  forma moleculară stabilă a oxigenului elementar. Numele oxigenului reprezintă, de asemenea, o denumire greșită, deoarece provine de la rădăcinile grecești „oxys”, care înseamnă „ascuțit” cu referire la gustul acru al acizilor și la presupunerea lui Lavoisier că oxigenul apare în toți acizii, ceea ce s-a dovedit eronat.

Potențialul terapeutic al oxigenului pentru pacienții cu afecțiuni respiratorii a fost rapid recunoscut după descoperirea sa. Thomas Beddoes, considerat părintele terapiei respiratorii, a lucrat cu inventatorul James Watt pentru a genera oxigen și alte gaze și a deschis un Institut de Pneumatică în Bristol, Anglia, în 1798, folosind oxigen și protoxid de azot pentru a trata astmul, insuficiența cardiacă congestivă și alte afecțiuni.  Institutul s-a închis după 3 ani din cauza unei epidemii de tifos care a consumat resursele sanitare ale Angliei, dar oxigenul a rămas disponibil la farmacie în secolul al XVIII-lea și începutul secolului al XIX-lea, prin generare prin electroliză. Primii cilindri pentru stocarea oxigenului au fost dezvoltați în 1868 permițând utilizarea sa în anestezia generală. În 1885, medicul George Holtzapple a folosit oxigenul pentru a trata un pacient cu pneumonie și a stabilit rolul curativ al acestuia în cazul afecțiunilor acute.

„Oxigenoterapia administrată în afecțiunile potrivite ameliorează respirația dificilă, restabilește puterea și ajută la reducerea edemelor picioarelor și spatelui pacientului”, arăta în anul 1936  dr. Alvan Barach, medicul care a introdus terapia cu oxigen în USA și a proiectat primele dispozitive de utilizare a oxigenului la pacienții cu emfizem pulmonar.

În anii `50 a folosit flacoane de oxigen pentru pacienții ambulatori cu dispnee de efort.  În aceeași perioadă, Coats și Gilson și Pierce au folosit oxigen în butelii de gaz mici, portabile, comprimate, constatând o îmbunătățire a simptomelor la pacienții cu boală pulmonară.

Oxigenul este inclus pe lista de medicamente esențiale a Organizației Mondiale a Sănătății. În ghidurile sale, OMS subliniază importanța oxigenului în protocoalele de îngrijire pentru copiii grav bolnavi și pentru serviciile de urgență, anestezie și chirurgie. Administrarea oxigenului la punctul de îngrijire necesită o sursă, cum ar fi un concentrator de oxigen sau un cilindru, și echipamente pentru livrare, cum ar fi tuburi, mască de față sau canule nazale.

Oxigenul administrat pe termen lung este disponibil sub trei forme de livrare:

  • Concentratoare de oxigen
  • Cilindri de oxigen lichid
  • Butelii de gaz comprimat

Un concentrator de oxigen este un dispozitiv alimentat electric care separă oxigenul de azotul din aer, permițând unei persoane cu boli pulmonare să primească oxigen purificat. Deoarece concentratorul trage oxigen din aerul camerei, nu este nevoie de realimentare, costurile fiind mai scăzute. Totuși, pacienții care folosesc concentratoare de oxigen este să aibă și o altă sursă de oxigen disponibilă, în cazul unei întreruperi de curent sau a epuizării bateriei.

În cazul cilindrilor cu oxigen lichid, oxigenul este stocat în cantități mai mari decât sub formă de gaz. Pe măsură ce oxigenul lichid este eliberat, acesta se transformă în gaz, iar persoana îl poate inspira.

În cazul cilindrilor cu gaz comprimat, oxigenul este stocat într-un rezervor metalic sub presiune și este eliberat pe măsură ce persoana inspiră.

De regulă, oxigenul este administrat printr-un tub nazal cu două capete (canulă), fie în flux continuu, fie intermitent, în funcție de cerințele respiratorii. Pentru a îmbunătăți eficiența și a crește mobilitatea persoanelor care necesită cantități mari de oxigen suplimentar, pot fi utilizate mai multe dispozitive, inclusiv canule rezervor și catetere transtraheale.

La persoanele cu probleme severe de respirație și leziuni la nivelul căilor respiratorii se poate folosi un cateter transtraheal, un tub mic care este introdus prin piele direct în trahee. Oxigenul este apoi livrat intratraheal. De obicei, în astfel de cazuri, un terapeut sau un medic instruiește persoana pentru utilizarea adecvată a oxigenului.

”Oxigenoterapia poate fi utilizată atât în cadrul tratamentului unor afecțiuni acute severe (precum insuficiența respiratorie acută, insuficiența cardiacă acută, edemul pulmonar acut, infecții respiratorii acute-pneumonie, bronhopneumonie; infarct miocardic acut, insuficiență circulatorie acută-şoc cardiogen, şoc hipovolemic sau şoc toxico-septic; hemoragii, anemii severe), cât şi în cadrul tratamentului unor afecțiuni cronice (insuficiența respiratorie cronică, insuficiența cardiacă cronică, bronhopneumopatia cronică obstructivă, cancerul bronho-pulmonar, afecțiuni sistemici cronice severe caracterizate prin deprimarea respirației, emfizemul pulmonar, fibroza pulmonară, paralizie, cifoză, cifo-scolioză, pectus excavatus, etc.)”, arată dr. Teodora Purtan pe site-ul proceduri.romedic.ro

Principalul efect al  oxigenotrerapiei este prevenirea si tratarea hipoxemiei. Hipoxemia este o cauză majoră de morbiditate și mortalitate asociată cu boli pulmonare acute și cronice la copii și adulți. Hipoxemia reprezinta un nivel scăzut de oxigen în circulația arterială și, în bolile pulmonare, rezultă din schimbul alterat alveolar de oxigen din aerul inspirat în circulația pulmonară. Hipoxia tisulară este consecința hipoxemiei arteriale.

Definițiile hipoxemiei au fost stabilite din studiile care utilizează pulsioximetria. Intervalul normal pentru saturația arterială a oxigenului (SpO2) la nivelul mării este de 94–100% si ceva mai scăzut la populațiile care trăiesc la altitudine.14,15 Cu toate acestea, limita inferioară a intervalului normal pentru o populație nu este neapărat punctul optim. la care este indicată oxigenoterapie suplimentară. În practică, majoritatea studiilor privind prevalența hipoxemiei și eficacitatea oxigenului au adoptat un prag la care se oferă oxigen de SpO2 < 90%.

Afecțiunile precum anemie severă, insuficiență cardiacă severă, sepsis sever, leziuni cerebrale și îngrijirea postoperatorie necesită oxigenoterapie la praguri de SpO2 > 90%. În aceste condiții, livrarea de oxigen de la plămâni la țesuturile corpului este serios afectată, sau organele vitale pot fi deosebit de susceptibile la niveluri scăzute de oxigen, așa că mulți clinicieni recomandă administrarea de oxigen la SpO2 < 94%. Pe de altă parte, intervalul țintă terapeutic al SpO2 la sugarii prematuri cu risc de toxicitate la oxigen, în special pentru retină și plămâni, ar trebui să fie mai mic, la 85–90%.

Tratamentul cu oxigen este, de asemenea, esențial pentru gestionarea eficientă a multor alte boli în care patologia primară nu este în plămâni (sepsis sever, malarie severă, status epilepticus). Oxigenoterapia este o parte esențială a îngrijirii chirurgicale (inclusiv traumatisme și obstetrică) și anestezie.

Spre deosebire de oxigenul industrial, în medicină se folosește oxigen de înaltă puritate, care poate fi administrat terapeutic, fără a produce daune organismului uman. Buteliile de oxigen medical conțin un astfel de oxigen gazos, cu o puritate ridicată. Este exclusă contaminarea cu alte tipuri de gaze în cilindrii sau stocatoarele de oxigen, pentru că acest lucru poate avea consecințe grave asupra pacienților, mergând până la deces.

Oxigenul tehnic este folosit în instalațiile industriale, pentru operațiuni precum ardere,oxidare, tăiere și diverse reacții chimice. Oxigenul industrial nu este adecvat pentru uz uman, putând exista impurități în echipamentele folosite pentru stocarea sa,

Există cerințe și reguli clare privind suplimentarea oxigenului medical. Utilizările oxigenului la domiciliu se fac exclusiv în baza recomandărilor specialiștilor.

Utilizările oxigenului în tratamentul afecțiunilor pulmonare

Cauzele principale ale hipoxemiei la adulti sunt boala pulmonara obstructiva cronica, astmul acut si pneumonia. Hipoxemia apare și în sepsis, șoc, traumatisme majore, anafilaxie, insuficiență cardiacă acută, embolie pulmonară, revărsat pleural, pneumotorax, fibroză pulmonară, intoxicații cu monoxid de carbon, urgențe obstetricale și chirurgicale și în anemia cu celule falciforme.

Hipoxemia este o complicație fatală majoră a pneumoniei, iar riscul de deces, în special la copiii sub 5 ani și la persoanele vârstnice, crește odată cu creșterea severității hipoxemiei.

Unele persoane cu boală pulmonară cronică au nevoie doar de o perioadă scurtă de oxigenoterapie în timpul unei exacerbării a bolii. Alții, la care nivelurile de oxigen din sânge sunt constant scăzute (cum ar fi unele persoane cu BPOC severă), pot necesita oxigenoterapie tot timpul.

La persoanele cu niveluri extrem de scăzute de oxigen, oxigenoterapia pe termen lung crește timpul de supraviețuire. Cu cât oxigenul este folosit mai multe ore pe zi, cu atât rezultatul este mai bun. Rata de supraviețuire este mai mare dacă se folosește oxigenul timp de 12 ore pe zi și se îmbunătățește suplimentar dacă oxigenul este utilizat continuu.  Cu toate acestea, la persoanele cu niveluri moderate sau ușor scăzute de oxigen, din cauza bolii pulmonare cronice, utilizarea oxigenului pe termen lung nu scade riscul de deces. Indiferent de efectele asupra mortalității, utilizarea pe termen lung a oxigenului poate reduce dificultățile de respirație și reduce tensiunea asupra inimii pe care o provoacă boala pulmonară. Atât calitatea somnului, cât și capacitatea de a face mișcare tind să se îmbunătățească.
Unele persoane au niveluri mai scăzute de oxigen numai atunci când fac efort fizic. Acestea își pot limita consumul de oxigen la perioade de efort. Alte persoane au niveluri scăzute de oxigen numai atunci când dorm. Acești oameni își pot limita consumul de oxigen la perioada de somn.

Oxigenul poate fi utilizat în situații acute în care există hipoxie din cauza unor leziunii pulmonare sau a ventilației reduse, când există o boală pulmonară cronică subiacentă sau când este important să se mențină livrarea de oxigen către anumite țesuturi. Oxigenul poate fi utilizat empiric în situații acute dacă un pacient prezintă cianoză sau are o frecvență respiratorie crescută.

Condițiile obișnuite care pot reclama oxigen suplimentar includ boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC), bronșita cronică și emfizemul.  Oxigenul poate fi recomandat și în caz de boală pulmonară interstițială (fibroza pulmonară idiopatică, fibroza chistică), în caz de bronșiectazie sau hipertensiune pulmonară. Fiziologic, administrarea de oxigen poate fi indicată la persoanele cu presiune parțială a oxigenului arterial PaO2 ≤ 55 mmHg (7,3 kPa) sau saturație arterială de oxigen SaO2 ≤ 88%. Totuși, în cazul în care se administrează oxigen pentru o boală pulmonară cronică obstructivă sunt necesare unele precauții, pentru că poate apărea retenție de dioxid de carbon la unii pacienți.

Dacă se suspectează acest lucru, oxigenul trebuie administrat printr-o mască cu debit mare de 24% sau 28% până când gazele sanguine arteriale pot fi măsurate.

Dificultățile respiratorii în afecțiuni pulmonare cronice sau în carcinomul bronșic pot fi intermitente. Este probabil să crească la efort, dar și sarcinile simple de zi cu zi, cum ar fi spălatul, îmbrăcatul sau mâncatul pot cauza probleme. Unii pacienți au tendința să folosească oxigen imediat ce simt senzația de  lipsa de aer. Este mai indicată, totuși, administrarea de oxigen atunci când necesarul este crescut. Pentru majoritatea acestor sarcini, în special în timpul meselor, canulele nazale sunt o formă mai convenabilă de livrare decât măștile faciale.

Crizele de astm pot necesita, de asemenea, administrare de oxigen suplimentar. Terapia cu oxigen pentru astmul bronșic acut urmărește atingerea unor saturații de oxigen de cel puțin 92%, deși alte ghiduri pentru intervenții în situații de urgență  sugerează un interval de 94-98%, dacă este posibil. Atunci când adulții cu astm bronșic acut sever au nevoie de medicamente nebulizate, ghidurile recomandă ca acestea să fie administrate prin nebulizatoare cu oxigen.

Utilizările oxigenului pentru gestionarea hipertensiunii pulmonare reprezintă un obiectiv important de investigație, deoarece mai mult de 20% dintre pacienții cu BPOC avansat au hipertensiune pulmonară, care este de obicei uşoară până la moderată, dar poate fi și severă. Hipertensiunea pulmonară este asociată cu o mortalitate crescută, rate crescute de exacerbări și spitalizări mai lungi în timpul exacerbărilor.Studiile au demonstrat îmbunătățirea parametrilor hemodinamici în urma oxigenoterapiei, dar durata acestui beneficiu și impactul său asupra supraviețuirii rămân incerte. Un studiu a demonstrat că terapia cu oxigen > 15 h/zi la pacienții cu BPOC hipoxic a inversat o tendință de agravare a severității hipertensiunii pulmonare.

Oxigenoterapia în bolile de inimă

Oxigenoterapia pe termen scurt poate fi recomandată în caz de insuficiență cardiacă și infarct miocardic acut, în vreme ce cordul pulmonar cronic însoțit de insuficiență cardiacă poate necesita administrare de oxigen pe durata mai lungă.

Utilizările oxigenului în afecțiunile cardiace au la bază două observații, respectiv faptul că aportul crescut de oxigen scade leziunea ischemică acută și eventuala zonă de infarct, precum și pe faptul că pacienții cu infarct miocardic necomplicat prezintă hipoxemie arterială din cauza retenției de lichid în plămâni și a nepotrivirii ventilație-perfuzie.

În cazul insuficienței cardiace, inima nu pompează la capacitate normală, deci nu trimite suficient sânge bogat în oxigen către restul corpului. Oxigenoterapia crește cantitatea de oxigen trimisă către țesuturile corpului, ceea ce ajută la reducerea volumului de muncă al inimii, ușurează respirația și crește rezistența la efort.  

Administrarea de oxigen poate ajuta la supraviețuirea țesuturilor atunci când există insuficiență cardiacă cu edem pulmonar sau țesut ischemic (cum ar fi după un infarct).

Suplimentarea cu oxigen este un tratament standard și pentru  pacienții care prezintă sindrom coronarian acut, deși există unele rezerve, dat fiind că unii dintre acești pacienți nu prezintă hipoxie. Totuși, recomandările ghidurilor internaționale precizează că este rezonabil să se administreze oxigen suplimentar tuturor pacienților cu sindrom coronarian acut, cel puțin în primele 6 ore de la declanșarea evenimentului. În unele articole, însă, se suține că oxigenoterapia ar trebui începută doar la pacienții cu o saturație a oxigenului în sânge mai mică de 95%.

Utilizările oxigenului în cazul afecțiunilor cardiace nu vindecă insuficiența, darpot preveni problemele grave cauzate de nivelul scăzut de oxigen, precum distrugerea țesutului cardiac sau cerebral.

Utilizările oxigenului în cazul altor afecțiuni

Utilizările oxigenului nu se reduc doar la bolile pulmonare și episoadele cardiace acute. Oxigenoterapia poate fi indicată și în cazul altor afecțiuni, precum anemia severă, șocul hemoragic sau methemoglobinemia, ori în cazul unor intoxicații cum ar fi cea cu monoxid de carbon.

Apneea de somn , o tulburare în care fluxul de aer se oprește în mod repetat în timpul somnului și care poate duce la multiple probleme de sănătate (hipertensiune arterială, boli cardiace, diabet, fibrilație atrială, hipertensiune pulmonară) este, de asemenea, o afecțiune care poate fi ameliorată prin administrarea de oxigen suplimentar.

În anii `70, Krop și Block au fost primii care au arătat o îmbunătățire a funcției creierului prin oxigenoterapie, în comparație cu un tratament placebo cu aer comprimat, la pacienții cu BPOC avansat.

Hipoxia are un efect negativ asupra performanței cognitive, iar oxigenul suplimentar îmbunătățește oxigenarea cerebrală și funcția creierului.

Terapia cu oxigen este necesară și pentru gestionarea complicațiilor asociate cu nașterea. Urgențele obstetricale asociate cu hipoxemie includ embolia lichidului amniotic, eclampsia și hemoragia antepartum sau postpartum. Oxigenul suplimentar este, de asemenea, indicat femeilor cu afecțiuni hipoxemice subiacente, cum ar fi insuficiența cardiacă, în timpul travaliului

Terapia cu oxigen poate reduce, de asemenea, simptome precum:

  • dureri de cap
  • iritabilitate
  • oboseală
  • gleznele umflate

Utilizările oxigenului la copii

Utilizările oxigenului la copii necesită selectarea unui sistem de livrare a oxigenului care se potrivește vârstei, mărimii, nevoilor, stării clinice și obiectivelor terapeutice ale copilului. Terapia suplimentară cu oxigen este adesea recomandată copiilor atunci când saturația de oxigen este constant sub 94%.

La copii, ca și la adulți, oxigenul poate fi furnizat prin  canule nazale, mască de oxigen (de exemplu, mască simplă de față, mască de reinhalare parțială cu rezervor, mască Venturi), cort de oxigen, pentru a trata hipoxia, dificultățile respiratorii și insuficiența respiratorie. Umidificarea este, de obicei, indicată, dat fiind că oxigenul poate determina uscarea căilor respiratorii.

Pneumonia cu hipoxemie este principala cauză de deces la copiii cu vârsta <5 ani, fiind responsabilă pentru aproximativ 18% din toate decesele din această categorie de vârstă.

Hipoxemia apare și din cauza unor afecțiuni care nu implică infecții ale tractului respirator, cum ar fi sepsisul acut, meningita, malaria severă și astmul acut. În cadrul unui studiu, hipoxemia a fost prezentă la 73% dintre nou-născuții și copiii cu pneumonie și, de asemenea, la 32% dintre cei cu boli non-pneumonice, inclusiv meningită, septicemie, malnutriție severă, greutate mică la naștere, asfixie la naștere și sifilis congenital. La nou-născuți, pe lângă pneumonie, afecțiuni precum sindromul de detresă respiratorie, tahipneea tranzitorie a nou-născutului și sepsisul pot duce la hipoxemie. Apneea și hipoventilația apar la copiii prematuri altfel sănătoși, din cauza faptului că mecanismele respiratorii sunt încă imperfecte și la bebelușii de orice vârstă gestațională cu sepsis, asfixie, convulsii sau hipoglicemie.

Terapia cu oxigen poate ajuta la creșterea și dezvoltarea copiilor care au afecțiuni pulmonare cronice. De asemenea, poate diminua simptomele unor astfel de afecțiuni, cum ar fi durerile de cap cauzate de nivelul scăzut de oxigen și modificările sau problemele comportamentale.

La nou născuți, oxigenoterapia trebuie aplicată cu precauție și sub monitorizare foarte atentă. La sugarii cu insuficiență respiratorie, administrarea de niveluri ridicate de oxigen poate favoriza uneori creșterea excesivă a noilor vase de sânge în ochi, ceea ce duce la orbire. Acest fenomen este cunoscut sub numele de retinopatie a prematurității.

Oxigenoterapia hiperbara

Oxigenoterapia hiperbară este diferită de celelalte metode de oxigenoterapie. Oamenii respiră oxigen pur într-o cameră sub presiune. În camerele hiperbarice, presiunea aerului este crescută de trei sau patru ori mai mult decât nivelul normal al presiunii aerului. În felul acesta, crește cantitatea de oxigen livrată către țesuturile corpului.

Utilizările oxigenului hiperbaric  includ tratarea unor răni grave, arsuri și infecții. De asemenea, tratează emboliile de aer sau gaze, boala de decompresie a scafandrilor și intoxicația cu monoxid de carbon.

Oxigenoterapia hiperbară a fost folosită de multă vreme ca tratament de urgență pentru boala de decompresie. Recompresia într-o cameră hiperbară cu oxigen 100% este tratamentul standard pentru boala de decompresie. În practică, s-a sugerat că helioxul (administrarea unui amestec de oxigen cu heliu) poate fi o alternativă mai bună la terapia cu oxigen.

Utilizările oxigenului hiperbaric pot servi la tratamentul următoarelor afecțiuni și condiții:

  • intoxicația cu monoxid de carbon
  • boli infecțioase (gangrenă gazoasă, tetanos, septicemie, dermatite, osteomielită refractară)
  • arsuri severe
  • maladii cardiovasculare (arterită cronică, ischemie traumatică, boala lui Bürger, perturbări ale circulației cerebrale, defecte coronariene acute)
  • stări de șoc
  • embolii pulmonare
  • chirurgia cordului
  • asfixii neonatale
  • transplanturi de organe
  • cosmetică și anti-aging

Terapia cu oxigen hiperbaric nu este pentru toată lumea. Nu ar trebui să fie utilizată în cazul persoanelor care au suferit recent o intervenție chirurgicală la ureche sau traumatisme ale urechii, la pacienții cu  răceali, febră sau anumite tipuri de boli pulmonare.

Cea mai frecventă complicație după oxigenoterapia hiperbară este trauma la nivelul urechii medii. Alte complicații posibile sunt afectarea ochilor și problemele sinusurilor. În cazuri rare, severe, o persoană poate suferi otrăvire cu oxigen. Acest lucru poate duce la convulsii, lichid în plămâni, insuficiență pulmonară sau alte probleme. Având în vedere posibilele riscuri și beneficii, decizia de a utiliza terapia cu oxigen hiperbaric trebuie luată cu atenție după o discuție detaliată cu medicul.

Utilizările oxigenului în urgențele medicale

Pentru pacienții aflați în situații de urgență medicală, este esențial să se inițieze oxigenoterapie optimă, pe parcursul transferului la spital, evaluării în departamentul de urgență și administrării tratamentului pentru afecțiunile prezente. Pentru majoritatea acestor pacienți, principala preocupare este de a oferi suficient oxigen pentru a le susține necesitățile vitale. Oxigenoterapia insuficientă poate conduce la aritmii cardiace, leziuni tisulare, leziuni renale și, în cele din urmă, leziuni cerebrale. Cu toate acestea, oxigenoterapia excesivă poate fi, de asemenea, periculoasă pentru unii pacienți cu insuficiență respiratorie.

Utilizările oxigenului în medicina de urgență vizează prevenirea/corectarea hipoxemiei arteriale și a hipoxiei tisulare rezultate. Hipoxia se referă la deficiența nespecifică de oxigen și este cauzată de factori multipli, cei mai importanți fiind disfuncția pulmonară și scăderea fluxului sanguin tisular. Hipoxia tisulară este o afecțiune comună și gravă în multe situații de urgență, inclusiv traumatisme (de exemplu, șoc hemoragic), detresă respiratorie (de exemplu, pneumonie și astm) și tulburări ale sistemului circulator (de exemplu, insuficiență cardiacă).

Majoritatea pacienților care necesită asistență de urgenă prezintă afecțiuni precum astm, exacerbări BPOC,  insuficiență cardiacă, pneumonie, revărsări pleurale, embolie pulmonară, fibroză chistică cu obstrucție severă a căilor aeriene sau pneumotorax și unii pot fi victimele unor traume majore. Acești pacienți necesită terapie cu oxigen în concentrație ridicată. Pentru majoritatea acestor pacienți, administrarea de oxigen în concentație de 40%–60%, la un debit de 4-10 l/minut este suficientă pentru a menține o oxigenare satisfăcătoare. Unii pacienți, însă,  vor necesita concentrații foarte mari de oxigen, de 90-100%.

Pentru pacienții cu BPOC cunoscută, nu este de dorit să se depășească o saturație de oxigen de 93%. În aceste cazuri, oxigenoterapia trebuie începută cu aproximativ 40% și crescută dacă saturația de oxigen scade sub 90% , reespectiv scăzută dacă pacientul devine somnolent și saturația depășește 93–94%.

Utilizarile oxigenului în anestezie

Terapia cu oxigen este o cerință de bază pentru o intervenție chirurgicală și anestezie sigure.  Oxigenul este inhalat în timpul inducerii anesteziei, iar în timpul intervenției chirurgicale este administrată o concentrație crescută de oxigen pentru a reduce riscul de hipoxemie. Administrarea de oxigen 100% la pacienți înainte de inducerea anesteziei asigură o rezervă de oxigen, pentru a prelungi timpul înainte de apariția hipoxiei, în cazul în care există dificultăți în realizarea unei ventilații adecvate după inducție.

 Deși este absolut necesar în anestezie, studiile au arătat că există riscuri ale administrării unei concentrații prea mari de oxigen. Oxigenul este absorbit rapid în spatele căilor respiratorii închise, putând provoca colaps pulmonar (atelectazie) și șunt. Atelectazia poate fi un loc pentru dezvoltarea de infecții și poate provoca pneumonie. Măsurile de prevenire a atelectaziei și eventual de reducere a complicațiilor pulmonare postoperatorii se bazează pe utilizarea moderată a oxigenului în timpul anesteziei. Preoxigenarea cu 100% oxigen determină atelectazie. Preoxigenarea cu 80% O2 poate fi suficientă la majoritatea pacienților, dar timpul până la hipoxemie în timpul apneei scade de la 7 la 5 minute în medie.

Postoperator, majoritatea pacienților primesc oxigenoterapie suplimentară, pentru a preveni dezvoltarea potențială a hipoxemiei, din cauza reexpansiunii pulmonare incomplete, a peretelui toracic redus și a activității diafragmatice diminuate cauzate de durerea la locul intervenției chirurgicale, deteriorarea hemodinamice și de efectele reziduale ale medicamentelor anestezice.

Riscurile hiperoxigenării

În contextul hipoxemiei acute, terapia cu oxigen trebuie să fie titrată la un nivel țintă pe baza pulsioximetriei (94–96% la majoritatea pacienților sau 88–92% la persoanele cu BPOC). În 2018, British Medical Journal a recomandat ca terapia cu oxigen să fie oprită pentru saturații mai mari de 96% și să nu fie începută pentru saturații de peste 90 – 93%, pentru a preveni hiperoxigenarea și mortalitatea crescută. Excepțiile de la aceste recomandări includ intoxicarea cu monoxid de carbon, migrena în cluster, criza celulelor falciforme și pneumotoraxul.

Astfel, majoritatea protocoalelor de tratament pentru îngrijirea de urgență recomandă inițierea timpurie a oxigenoterapiei, chiar și fără a stabili mai întâi dacă hipoxemia este prezentă sau nu. În consecință, mulți pacienți pot deveni hiperoxemici (presiune ridicată a oxigenului în sânge). Acest lucru poate să provoace leziuni tisulare, ceea ce se poate întâmpla și în cazul administrării de oxigen hiperbaric, care poate avea o serie de efecte negative, induse de stresul oxidativ. Producția crescută de specii reactive de oxigen și azot are ca rezultat creșterea producției de factor de creștere, sinteza de colagen, migrarea celulelor, evenimente de neovascularizare și imunosupresie tranzitorie.

Efectele vasculare ale hiperoxemiei sunt, în general, opuse celor ale hipoxemiei; în timp ce hipoxemia duce la vasodilatație, hiperoxemia provoacă vasoconstricție. Secundar acestei scăderi a diametrului vaselor de sange există o reducere a fluxului sanguin. La om, scăderea maximă a fluxului sanguin cu oxigen este de aproximativ 20%.

Efectele acute ale hiperoxemiei asupra circulației centrale au fost, de asemenea, bine descrise. Ritmul cardiac este redus cu aproximativ 10%. Debitul cardiac scade, crește rezistența vasculară sistemică. În prezent se consideră că o creștere a concentrației de oxigen din sânge duce la vasoconstricție periferică cu creșterea rezistenței vasculare și prin urmare o creștere a tensiunii arteriale.

Principalele efecte negative ale hiperoxigenării pot include:

  • Atelectazia de absorbție (colaps pulmonar parțial sau complet)
  • Inflamarea căilor respiratorii: la niveluri ridicate de administrare a oxigenului  au fost observate o serie de manifestări inflamatorii (apariția traheobronșitei, mucozitei), precum și toxicitate alveolară crecută. Leziunile mucoasei se pot amplifica odată cu creșterea concentrației de oxigen și a presiunii atmosferice,  ducând la Sindrom de detresă respiratorie și chiar la moarte.
  • Efecte asupra sistemului nervos central: scăderea fluxului sanguin cerebral au fost raportate în condiții hiperoxice, cu afectarea unor funcții cognitive. Hiperoxia a fost asociată și cu convulsii, formarea cataractei și miopie reversibilă.
  • Hipercapnee: expunerea excesivă la oxigen determină scăderea legăturii deoxihemoglobinei la CO2 din sânge. Această descărcare de CO2 poate contribui la apariția unor dezechilibre acido-bazice din cauza creșterii PaCO2 (hipercapnee). Pacienții cu boală pulmonară subiacentă, cum ar fi BPOC, ar putea să nu poată elimina în mod adecvat CO2 suplimentar, ceea ce poate duce la agravarea stării lor. În plus, s-a demonstrat că oxigenoterapia reduce impulsul respirator, ceea ce crește riscul de hipercapnee.
  • Stresul oxidativ: expunerea susținută la oxigen poate copleși capacitatea organismului de a face față stresului oxidative
  • Reducerea eritropoiezei: s-a observat că hiperoxia duce la o reducere a eritropoietinei serice, ceea ce duce la un stimul redus pentru eritropoieză (procesul de formare a hematiilor la nivelul măduvei roșii osoase)
  • Vasoconstricție sistemică: oxigenul în exces are efecte vasoconstrictoare, ceea ce duce la o creștere a tensiunii arteriale și la scăderea debitului cardiac și a frecvenței cardiace.

Surse: