Oxigenul este promotorul esenţial al vieţii, al tuturor proceselor celulare, pentru că, prin el, organismul îşi procură energia atât de necesară vieţii. Astfel că una dintre cauzele principale ale bolilor omului contemporan este cu siguranţă hypoxia sau slaba oxigenare a ţesuturilor, cauzată în principal de sedentarism. Ce putem face? Desigur, mai multă mişcare, căci prin ea va ajunge mai mult oxigen în ţesuturi. Dacă însă am ajuns deja la o boală cronică, mişcarea rămâne importantă, dar singură nu mai poate vindeca omul.

În acest context, s-a dezvoltat de-a lungul anilor o tehnică prin care se aduce de 10 până la 20 de ori mai mult oxigen în ţesuturi, fapt esenţial pentru vindecarea unei mulţimi de boli. Aceasta nu este alta decât camera hiperbară. (V.G.)

Ideea folosirii oxigenului pentru tratarea bolilor cu ajutorul camerei hiperbare nu este nouă. Prima cameră hiperbară a fost construită în 1662 de către Nathaniel Henshaw, medic și cleric britanic – o cameră sigilată, denumită domicilium, în care se atingea presiunea dorită cu ajutorul unor burdufuri și supape. El era convins că utilizarea presiunii ar putea ajuta în tratarea anumitor boli respiratorii.

În secolele al XVIII-lea și al XIX-lea, tot mai mulți doctori au început să introducă în practica medicală aerul comprimat în vederea creșterii oxigenării la pacienți, astfel încât, în anul 1877, documentele arătau că aceste camere hiperbare erau utilizate pentru a trata o gamă largă de probleme de sănătate.

În anul 1861, neurologul american James Leonard Corning a construit prima cameră hiperbară utilizată în Statele Unite. A folosit dispozitivul pentru a trata muncitorii care lucrau la construirea tunelului Hudson din New York și care suferiseră de decompresie severă, ca urmare a săpăturilor efectuate sub nivelul mării. Iar în 1917, inventatorii germani Heinrich și Bernhard Dräger au tratat pentru prima oară, cu ajutorul oxigenului sub presiune, scafandrii cu decompresie. Începând cu anii 1940, tratamentul cu oxigen hiperbar (HBOT) a devenit standard pentru scafandrii militari din Statele Unite. Scafandrii care ies la suprafață prea repede sunt expuși riscului apariției bolii de decompresie (DCS), denumită uneori „încovoiere” sau embolie gazoasă. Consecințele pot fi grave, tratamentul primar fiind HBOT.

Tot în prima jumătate a secolului XX, dr. Orville Cunningham, din statul Kansas, SUA, a folosit HBOT pentru a trata pacienții cu forme grave de gripă, care nu răspundeau la nici un tratament. Însă abia din anii 1950, terapia cu oxigen hiperbar a început să fie utilizată la scară largă.

Astăzi, spitalele metropolitane din SUA și clinicile de tratament utilizează în mod curent terapia cu oxigen hiperbar în tratamentul afecțiunilor degenerative și a celor care scad concentrația de oxigen din sânge. La ora actuală, FDA („Food and Drug Administration”) a aprobat utilizarea HBOT în cazul a 14 afecțiuni, inclusiv accidentul vascular cerebral, arsurile și intoxicaţia cu monoxid de carbon etc. Și, deși unii cercetători continuă să-i conteste eficacitatea, de zeci de ani doctorii din Europa, Rusia, Mexic, China și SUA au folosit HBOT pentru a trata cu succes o mare varietate de afecțiuni grave.

Cum funcţionează oxigenul hiperbar?

Terapia cu oxigen hiperbar implică inspirația oxigenului pur, într-o cameră sau cabină presurizată. Într-o cameră hiperbară de terapie cu oxigen, presiunea aerului este crescută până atinge valori de trei ori mai mari decât cele ale presiunii normale. În acelaşi timp, se aplică o mască cu oxigen cu o puritate de până la 99%, faţă de 20-23% cât este oxigenul în aerul obişnuit. Această cantitate crescută de oxigen este transportată, prin vasele de sânge, într-un procent de 10 până la 15 ori mai mare decât în condiţiile normale în întreg organismul. Concentrația crescută de oxigen sistemic ajută corpul să lupte cu bacteriile și, totodată, stimulează sinteza și eliberarea de factori de creștere și celule stem, ceea ce promovează regenerarea și vindecarea țesuturilor.

Cum se poate însă ajunge la concentraţii atât de mari de oxigen în sânge, dacă numai hemoglobina este folosită ca transportor al oxigenului, după cum ştim din biologie? Răspunsul este uşor de intuit. În cazul oxigenului absorbit în camera hiperbară, esenţială nu este numai puritatea oxigenului absorbit, ci mai ales presiunea aerului care se exercită pe întregul corp. Această presiune, în baza unor procese de egalizare a presiunilor externe şi interne, determină oxigenul să invadeze pur şi simplu celulele, fără să mai aibă nevoie de hemoglobină. Cum este posibil acest fenomen?

În condiții normobarice (1 ATA), cantitatea de oxigen dizolvată în sânge este de numai 0,3 ml/dl. La 1,5 ATA, această cantitate crește de 10 ori, până la 3,2 ml/dl. Terapia cu oxigen hiperbar poate crește și cu până la 150% nivelul de oxigen din țesuturi, atunci când sunt utilizate presiuni atmosferice crescute (1,5 ATA)1. Presiunea ridicată forțează transportul oxigenului și în plasmă, lucru care în mod normal nu are loc. Aceasta demonstrează că oxigenul dizolvat în plasmă și în lichidele corporale este mai ușor disponibil pentru țesuturi decât oxigenul legat de hemoglobină. Oxigenul inundă literalmente fluxul sanguin. În plus, valorile ATA crescute din camera de oxigen hiperbar permit oxigenului să ajungă și în zonele în care vascularizația este deficitară, promovând, astfel, procesele de vindecare. De aceea, HBOT tratează atât de eficient ischemia – o afecțiune ce apare, de obicei, în urma blocării unei artere care întrerupe alimentarea cu sânge a unui organ sau țesut2.

Mecanismele benefice ale terapiei cu oxigen hiperbar

Oxigenoterapia hiperbară, utilizată frecvent împreună cu alte tratamente medicale sau chirurgicale, stimulează procesele de vindecare prin următoarele mecanisme:

1. Hiperoxigenare. Terapia cu oxigen hiperbar are un efect imediat asupra țesuturilor cu flux sanguin compromis. Expunerea la presiuni atmosferice mai ridicate decât cea normală determină creșteri de 10-15 ori ale concentrației plasmatice a oxigenului, cu creșterea specifică a oxigenului arterial la valori cuprinse între 30 mmHg și 2000 mmHg. Acest lucru permite infuzarea cu oxigen a țesuturilor pe o suprafață de până la patru ori mai mare decât cea oxigenată în condiții normale. Acest efect al HBOT poate fi de o importanță vitală, menținând viabile țesuturile afectate, până la implementarea unor măsuri medicale sau chirurgicale corective.

2. Neovascularizarea. Intervențiile chirurgicale, expunerea la radiații, traumatismele severe, ulcerele, infecțiile bacteriene etc. pot distruge sau afecta integritatea sistemului circulator local și, astfel, a țesuturilor aprovizionate cu oxigen. Pentru ca organismul să poată produce noi capilare, este nevoie ca, mai întâi, să formeze noi celule fibroblaste, care produc colagen și alte fibre necesare vaselor de sânge. După refacerea alimentării cu sânge, organismul poate începe regenerarea țesuturilor deteriorate. Terapia cu oxigen hiperbar accelerează ambele procese.

3. Hiperoxia. Concentrațiile ridicate de oxigen din terapia cu oxigen hiperbar determină distrugerea bacteriilor patogene, precum streptococi, stafilococi sau tulpini de Clostridium, care cauzează gangrena gazoasă. Oxigenul stimulează, de asemenea, funcția sistemului imunitar, ajutând organismul să lupte împotriva organismelor patogene. Cercetări recente au arătat că HBOT poate stimula și prelungi eficacitatea tobramicinei în tratarea infecțiilor cu Pseudomonas3.

4. Vasoconstricția determinată de hipoxie. Sindroamele de compresie nervoasă sau musculară sunt tulburări dureroase care se produc atunci când presiunea din mușchii scheletici sau din nervi este ridicată, ca urmare a unor traumatisme, inflamării tendoanelor și articulațiilor, creșterii în greutate etc. Această presiune poate reduce fluxul de sânge, împiedicând oxigenul și nutrienții să ajungă la nivelul nervilor și al celulelor musculare, și determinând hipoxia în țesuturile locale și moartea celulelor. Efectele care apar pot fi minore sau severe: amorțeli, afectarea permanentă a nervului, atrofie musculară sau paralizie.

Tratamentul cel mai utilizat în cazul sindromului acut este decompresia, adică eliminarea cauzei presiunii ridicate. Decompresia poate fi atinsă fie cu ajutorul intervențiilor chirurgicale. Terapia cu oxigen hiperbar este utilizată complementar intervențiilor chirurgicale4 și, în unele cazuri, permite chiar evitarea cu totul a operațiilor. Oxigenoterapia hiperbară reduce tumefierea vaselor de sânge, permițând circulația normală a fluxului sanguin prin țesuturile rănite, și furnizând astfel oxigen și nutrienți și stimulând procesele de vindecare.

5. Vindecarea leziunilor de ischemie/reperfuzie. Leziunea de ischemie/reperfuzie se referă la o afectare a țesuturilor cauzată de reluarea circulației sanguine în țesutul care a fost anterior ischemic (vasul de sânge care alimenta țesutul respectiv a fost blocat) și, deci, lipsit de oxigen. Observațiile medicale arată că acumularea de radicali liberi în celule poate cauza apariția de leziuni ale țesuturilor, determinând îngustarea vaselor de sânge și oprirea fluxului sanguin. În acest context, terapia cu oxigen hiperbar stimulează lupta organismului cu radicalii liberi, facilitând vindecarea vaselor de sânge, creșterea aportului de oxigen și refacerea țesuturilor.

Indicații

Există numeroase afecțiuni medicale pe care tratamentul cu HBOT, uneori alături de tratamentele convenționale, le ameliorează, îmbunătățind calitatea vieții pacientului și diagnosticul.

Afecțiuni osoase

– Fracturi osoase. Osteoblastele și osteoclastele sunt două tipuri de celule osoase care facilitează și stimulează reconstrucția țesutului osos afectat. Osteoclastele elimină țesutul osos afectat, permițând, astfel, osteoblastelor să producă țesut nou, care să-l înlocuiască pe cel eliminat. Terapia cu oxigen hiperbar stimulează funcțiile acestor celule, promovând vindecarea fracturilor5. De asemenea, HBOT stimulează și formarea de noi vase de sânge care să permită alimentarea zonei cu oxigen, nutrienți, dar și celule imunitare care să lupte cu infecția din zona afectată.

– Osteomielită. Osteomielita este o infecție bacteriană cauzată de stafilococul auriu, ce afectează în special oasele lungi (femur, humerus, tibie). Tratamentul medicamentos cu antibiotice se poate prelungi și pe durata a câtorva luni. Deoarece stafilococii se dezvoltă în mediul anaerob, terapia HBOT este ideală în vederea opririi răspândirii infecției. Dacă tratamentul standard cu antibiotice nu are succes, infecția și inflamația pot bloca vasele de sânge. Când țesutul osos nu mai este alimentat cu oxigen, moare, determinând instalarea oseomielitei cronice.

Unii pacienți cu osteomielită au nevoie de intervenții chirurgicale adiționale față de tratamentul prelungit cu antibiotic. În aceste cazuri, tratamentele cu oxigen hiperbar pot ajuta chirurgii să determine cu exactitate zonele de infecție. De fapt, unii chirurgi recomandă HBOT pentru pacienți atât înainte, cât și după operație.

Au fost raportate și cazuri în care tratamentul cu oxigen hiperbar a fost eficient în cazul osteoporozei tranzitorii de șold. Boala este caracterizată prin edemul măduvei osoase a capului osului femural. Pacienții resimt dureri moderate sau severe, ce pot dura între 6 și 12 luni. Folosite cu succes și în cazul osteonecrozei capului femural, 25-29 sesiuni de tratament cu HBOT (4-5 ședințe pe săptămână) au accelerat procesele de recuperare ale pacienților diagnosticați cu osteroporoză tranzitorie6.

Arsuri

Terapia cu oxigen hiperbar este folosită în programele generale de îngrijire a pacienților cu arsuri. HBOT poate reduce considerabil șansele unui pacient de a dezvolta complicații de pe urma arsurilor sau de a deceda, scurtează perioadele de spitalizare și diminuează necesitatea intervențiilor chirurgicale.

Pielea este formată din trei straturi: stratul exterior sau epiderma, derma și țesutul interior (subcutanat) sau hipoderma. Tipul de arsură și severitatea acesteia depind de gradul de afectare al acestor straturi. În timp, rănile cauzate de arsuri pot progresa și se pot extinde.

Ca parte a unei scheme de tratament integrative, terapia cu oxigen hiperbar diminuează edemele, ajută la echilibrarea funcțiilor celulare în țesuturile afectate, facilitează acțiunea antiinfecțioasă a celulelor albe și promovează închiderea plăgilor. HBOT ajută la îmbunătățirea fluxului sanguin la nivelul vaselor de sânge, prin lărgirea diametrului capilar, și la menținerea integrității structurale a țesuturilor conjunctive ale pielii. Într-un studiu care a comparat tratamentul cu și fără oxigen hiperbar la 16 pacienți care suferiseră arsuri, timpul de vindecare a fost semnificativ mai mic în grupul care primea oxigenul hiperbar. În cazul arsurilor termice cauzate de tratamentul cu laser cu CO2, pacienții care au urmat cinci până la zece sesiuni de tratament cu HBOT la 2 ATA (90 minute sesiunea) s-au vindecat cu 30 până la 40% mai rapid decât cei care nu au urmat terapia cu HBOT. În plus, apariția altor complicații a fost redusă cu până la 80%.

Cu toate acestea, terapia cu oxigen hiperbar nu intenționează să înlocuiască alte tratamente specifice aplicate în cazul arsurilor, ci să le completeze astfel încât pacientul să obțină cel mai bun rezultat posibil. Terapia cu oxigen hiperbar nu numai că limitează intervențiile chirurgicale, ci și scurtează procesul de vindecare al pacienților.

Acestea sunt însă doar câteva dintre cele mai puţin semnificative efecte ale oxigenului hiperbar. Importanţa folosirii acestuia se descoperă în câteva dintre cele mai grave afecţiuni ale omului contemporan, cum ar fi cancerul, accidentele vasculare, autismul şi bolile neurologice grave, subiect ce va fi abordat în următorul număr al revistei, fără să epuizăm însă lista bolilor unde hiperoxigenarea ar avea un important cuvânt de spus în ameliorare şi chiar vindecare.

(va urma)

Asist. univ. dr. Veronica Grădinariu

și Virgiliu Gheorghe

Foto: Fabio Lamanna Dreamstime.com

Articol publicat in revista Familia Ortodoxa nr 122/Martie 2019

MARTIE 2019

1 Rockswold, S.B., Rockswold, G.L. and Defillo, A., 2007. Hyperbaric oxygen in traumatic brain injury. Neurological research, 29(2), pp.162-172.

2 Rogatsky, G.G., Shifrin, E.G. and Mayevsky, A., 2003. Optimal dosing as a necessary condition for the efficacy of hyperbaric oxygen therapy in acute ischemic stroke: a critical review. Neurological research, 25(1), pp.95-98.

3 Luongo, C., Imperatore, F., Matera, M.G. and Mangoni, G., 1999. Effect of hyperbaric oxygen therapy in experimental subcutaneous and pulmonary infections due to Pseudomonas aeruginosa. Undersea & hyperbaric medicine, 26(1), p.21.

4 Myers, R.A., 2000. Hyperbaric oxygen therapy for trauma: crush injury, compartment syndrome, and other acute traumatic peripheral ischemias. International anesthesiology clinics, 38(1), pp.139-151.

5 Bennett, M.H., Stanford, R.E. and Turner, R., 2005. Hyperbaric oxygen therapy for promoting fracture healing and treating fracture non‐union. Cochrane Database of Systematic Reviews, (1).

6 Yagishita, K., Jinno, T., Koga, D., Kato, T., Enomoto, M., Muneta, T. and Okawa, A., 2016. Transient osteoporosis of the hip treated with hyperbaric oxygen therapy: a case series. Undersea & hyperbaric medicine: journal of the Undersea and Hyperbaric Medical Society, Inc, 43(7), pp.847-854.