Токсическое действие кислорода. Методики расчёта токсической дозы кислорода

В легких у крыс, подвергнутых действию кислорода под абсолютным давлением 4 кгс/см2 в течение 1 ч, клиренс серотонина угнетался на 30% [Block, Fisher, 1977]. На обратимость этого изменения указывали данные о том, что потребление серотонина в легких у крыс, помещенных после гипероксической экспозиции в комнату с атмосферными условиями, частично восстанавливалось спустя l ч и достигало приблизительно 90% от контрольных величин после 3 ч дыхания воздухом.

BlocK, Fisher (1977) обнаружили, что влияние гипероксии на клиренс серотонина в легких у крыс усиливается при недостаточности витамина Е. Так, только после 12-часового дыхания кислородом под абсолютным давлением 1 кгс/см2 отмечалось уменьшение потребления легкими серотонина на 45%. У крыс, подвергнутых действию кислорода под абсолютным давлением 4 кгс/см2, клиренс серотонина снизился на 30% после 45 мин экспозиции и на 45% после 60 мин. Замедление восстановления сниженного в результате гипероксии потребления легкими серотонина у крыс при дефиците витамина Е составило 30% через 24 ч после часового воздействия кислорода (PО2 =4 кгс/см2).

Влияние гипероксии на обмен гамма-аминомасляной кислоты

Wood, Watson в 1962 г. показали, что у крыс, подвергнутых воздействию кислорода под абсолютным давлением 6 кгс/см5, концентрация гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в головном мозге значительно снижается перед началом судорог и в дальнейшем прогрессивно уменьшается после наступления легких и тяжелых судорог. Эти нарушения быстро обратимы с почти полным восстановлением через 1 ч после окончания кислородной экспозиции. Более того, как установили в 1963 г. Wood и сотр., наступление судорог замедляется при внутрибрюшинном введении ГАМК перед гипероксической экспозицией. Последующие исследования показали, что скорость снижения концентрации ГАМК в мозге коррелирует с предрасположенностью к кислородным судорогам у мышей, хомяков, кроликов, крыс и морских свинок, а также с экспозицией различных давлений кислорода и различных величин РСО2 во вдыхаемом газе при одинаковом давлении О2 у мышей.

Несмотря на то что полученные результаты указывают на существенные изменения в метаболизме ГАМК во время гипероксической экспозиции, они не устанавливают прямой причины и зависимости между снижением концентрации ГАМК и развитием судорог при кислородном отравлении. Изменение уровней ГАМК в мозге не всегда сопровождается соответствующими сдвигами во времени наступления судорог. По мнению Faiman и соавт. (1977), дисульфирам замедляет начало судорожных приступов, несмотря на конкурирующее снижение содержания ГАМК в мозге. Хотя уровни ГАМК повышаются под влиянием либо аминооксиацетиловой, либо гидразинопропионовой кислоты, эти вещества ускоряют развитие судорог, повышают частоту их возникновения и степень тяжести. Признаки пероксического воздействия на обмен ГАМК в мозге могут развиваться одновременно с судорогами без непосредственной причинной связи [Kovachich, Haugaard, 1981] или могут быть связаны с одновременно наступающими изменениями в ионных градиентах клеточных мембран. Уменьшение концентрации ГАМК. в головном мозге может действовать как фактор, способствующий развитию судорог, но в настоящее время его вряд ли можно считать доминирующим в этом отношении.

физиологический метаболический токсический гипероксия

1.8 Механизмы окислительного повреждения и антиокислительная защита

Образование активных радикалов

Gerschman в 1964 г. впервые предположил, что кислородное отравление обусловливается образованием в избыточном количестве свободных радикалов промежуточных веществ. В настоящее время известно, что переокисленный анион является обычным побочным продуктом клеточного метаболизма и, по крайней мере, в некоторых реакциях скорость его образования при повышенном давлении кислорода увеличивается [McCord, Fridovich, 1978]. Переокисленный анион представляет собой свободный радикал, потенциально токсичный для компонентов клетки, поскольку его внешний орбитальный слой содержит один непарный электрон. Он может вступать также в реакции, в результате которых образуются другие потенциально токсичные вещества, такие как перекись водорода, гидропероксидный и гидроксильный радикалы и атомарный кислород [Fisher et al., 1979]. Есть доказательства образования in vivo переокисленного аниона, перекиси водорода и гидропероксидного радикала.

Инактивация ферментов

Haugaard в 1946 г. показал, что ферменты, активность которых зависит от присутствия восстановленных форм сульфгидрильных групп, необычно чувствительны к токсическому действию кислорода. В 1972 г. Tjioe, Haugaard пришли к выводу о связи инактивации таких ферментов при действии 02 под абсолютным давлением 5 кгс/см2 с исчезновением активных сульфгидрильных групп. В легких у крыс под воздействием гипероксии (Р02=5 кгс/см2) активность гидрогеназы и содержание сульфгидрильных групп были значительно снижены после 15-30 мин экспозиции, и при этом в тканях отмечали не макроскопические, а только небольшие микроскопические изменения. После 45 мин экспозиции наблюдали поражение легких и увеличение содержания бисульфидов. Кроме ферментов, содержащих активные сульфгидрильные группы, под влиянием гипероксии, как известно, инактивируются многие другие ферменты. Возможно также, что потенциально активные радикалы могут вызывать необратимые поражения пептидных цепей и особенно аминокислот {Fisher et al., 1979].

Пероксидация липидов

Взаимодействие ненасыщенных липидов с переокисленным анионом или с некоторыми другими свободными радикалами может вначале привести к высвобождению липидного радикала, а затем в результате самоокисления в присутствии кислорода образовать липидный пероксидный радикал [Fisher et al., 1979; Kovachich, Haugaard, 1981]. Дальнейшее взаимодействие перекиси липидов с другими липидами способно циклически регенерировать липидные свободные радикалы и перекисные соединения, вызывая тем самым цепную реакцию и прогрессирующее переокисление липидов.

Kovachich, Mishra (1980) показали, что переокисление липидов в срезах мозга крыс появляется даже во время экспозиции в условиях нормального давления воздуха с накоплением перекисных соединений в среде, так же как во внутриклеточной жидкости. Хотя вызванное действием кислорода переокисление липидов еще не продемонстрировано с определенной ясностью in vivo, в литературе имеются сообщения, что оно может иметь место в ткани мозга, эритроцитах, пузыре лягушки и в изолированном легком крысы.

Инактивация транспортных систем мембраны

В литературе имеется множество сообщений о том, что связанные с мембраной активные транспортные системы имеют тенденцию к инактивации под влиянием кислорода. Точно установлено, что потребление солей глутаминовой кислоты зависит от транспортной системы, связанной с переносом калия [Kovachich, Haugaard, 1981]. В 1957 г. Kaplan, Stein на срезах коры головного мозга морских свинок, подвергнутых воздействию кислорода под абсолютным давлением 6 кгс/см2 в течение 90 мин, обнаружили как нарушение процессов потребления тканями солей глутаминовой кислоты, так и накопления калия. Аналогичные закономерности были установлены в 1970 г. Joanny и сотрудниками на кортикальных срезах мозга, подвергнутых воздействию кислорода под абсолютным давлением в диапазоне 1-10 кгс/см2. Из литературных сообщений известно также о повреждениях активного транспорта натрия в препарате пузыря жабы и в изолированном лоскуте кожи лягушки под влиянием гипероксии. В 1973 г. Allen и сотрудники пришли к выводу, что наиболее вероятный механизм инактивации транспорта натрия под влиянием кислорода состоит в образовании промежуточных продуктов перекисей липидов.

На нарушение натриевого насоса мембраны клеток в кортикальных срезах, взятых у крыс, подвергнутых гипероксии под абсолютным давлением 4 кгс/см2, указывает наблюдаемое явление инактивации Na-K-АТФазы. Инактивация транспортной системы мембраны клеток головного мозга могла бы привести к внеклеточному накоплению калия и солей глутаминовой кислоты. Оба эффекта могут усилить возбудимость нейронов и в конечном счете ускорить развитие судорог, вследствие того, что калий является деполяризующим агентом, а соль глутаминовой кислоты, по мнению исследователей, -- проводником возбуждения по нервному волокну [Kovachich, Haugaard, 1981].

Усвоение как серотонина, так и норадреналина в изолированно перфузируемом препарате легких, взятом у крыс, подвергнутых действию кислорода под абсолютным давлением 1 кгс/см2, снижается [Block, Cannon, 1978]. Оба этих изменения были значительными в пределах 12-24-часовой экспозиции, т. е. задолго до наступления структурных повреждений или появления клинических симптомов кислородного отравления легких. Наоборот, клиренс имипрамина не изменялся в изолированных легких у крыс, которые дышали чистым кислородом при нормальном атмосферном давлении в течение около 48 ч [Block, Cannon, 1978]. Полученные результаты согласуются с возможностью активного транспорта серотонина и норадреналина в эндотелиальных клетках легочных капилляров, в то время как удаление имипрамина происходит путем пассивного связывания [Fisher et al., 1980]. Кроме того, цитируемые авторы обнаружили, что токсическое влияние кислорода на мембрану эндотелиальных клеток распространяется либо не на один переносчик, либо на некоторые основные компоненты, вовлеченные в транспорт обоих аминов.

Роль супероксиддисмутазы

Переокисленный анион первоначально характеризовали как относительно стабильный радикал, образующийся под воздействием ионизирующей радиации на оксигенированную воду [McCord, Fridovich, 1978]. Цитируемые авторы в 1968 г. обнаружили, что в результате обычного ферментного окисления может образоваться переокисленный анион, а изолированная супероксиддисмутаза является ферментом, каталитически уничтожающим этот свободный радикал. Эти открытия обусловили проведение целой серии исследований, которые окончательно установили причастность переокисленных свободных радикалов к развитию кислородного отравления и роль супероксиддисмутазы в качестве основното защитного фактора [McCord, Fridovich, 1978]. Супероксиддисмутазы обнаружены во всех аэробных организмах в отличие от анаэробных. Как установили Hassan, Fridovich в 1977 г., усиленный синтез супероксиддисмутазы происходил при увеличенной экспозиции кислорода на факультативные организмы, при повышенном образовании внутри клетки переокисленных радикалов в ответ на действие ядовитого гербицида, при метаболических изменениях, усиливающих зависимость организма от аэробного обмена. Внутриклеточная концентрация супероксиддисмутазы коррелирует с резистентностью клетки к кислородной интоксикации [Hassan, Fridovich, 1977], а клетки-мутанты с недостаточным содержанием супероксиддисмутазы, как показано в 1973 г. McCord и сотрудниками, необычайно чувствительны к кислородному отравлению. Результаты этих и других исследований показывают, что супероксиддисмутаза имеет особенно важное значение для выживания организма в аэробных условиях [McCord, Fridovich, 1978].

Образование антиокислительных ферментов

В настоящее время механизмы ферментативной защиты от кислородного отравления исследованы более полно в легких, чем в других органах. Многочисленные факторы, повышающие толерантность легких к действию кислорода, связаны с увеличением содержания в легочной ткани антиокислительных ферментов.

Влияние безопасной гипероксической экспозиции. В результате предварительной адаптации к безопасным уровням гипероксии время выживания крыс, подвергнутых воздействию кислорода под абсолютным давлением 1 кгс/см2, как установили Clark и Lambertsen в 1971 г., может возрасти с 3-4 сут. до нескольких недель. Crapo, Tierney в 1974 г. выявили, что как темп нарастания толерантности организма к действию кислорода во время адаптации, так и скорость ее снижения после адаптационного периода коррелируют с параллельными изменениями в активности легочной супероксиддисмутазы. Известно также, что во время адаптации к гипероксии происходят изменения в митохондриях альвеолярных клеток II типа, а в альвеолярных клетках I типа или эндотелиальных клетках изменения ультраструктуры не отмечаются. Несмотря на пролиферацию и гипертрофию альвеолярных клеток II типа у крыс, адаптированных к гипероксии в течение 5 сут под давлением кислорода 0,85 кгс/см2, изменение их общей массы все же, по-видимому, недостаточно, чтобы объяснить связанное с этим увеличение в легких содержания супероксиддисмутазы, каталазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы [Старо et al., 1978]. Такое различие в некоторой степени объясняется тем, что в альвеолярных клетках II типа, взятых у крыс, адаптированных к гипероксии, происходит значительное увеличение активности митохондриальной супероксиддисмутазы на единицу массы [Forman et al., 1979]. Однако при этом активность цитосомной супероксиддисмутазы, каталазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы изменяется незначительно.

Роль возрастных и видовых различий в устойчивости к действию кислорода. У незрелых животных быстрое образование антиокислительных ферментов также связано с высокой сопротивляемостью легких к кислородной интоксикации [Frank et al.,1978]. Новорожденные мыши, крысы и кролики выживают по меньшей мере в течение 7 сут. при дыхании кислородом под давлением 0,95-1 кгс/см2, в то время как взрослые животные этих видов погибают в течение 3-5 сут. Общая активность, легочных ферментов (супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы) после 1 сут. экспозиции гипероксии была значительно повышена у новорожденных мышей, крыс и кроликов по сравнению со взрослыми животными этих видов. У новорожденных морских свинок и хомяков антиокислительная ферментативная реакция в легких на гипероксию не развивается и их чувствительность к кислородному отравлению значительно не отличается от таковой у соответствующих взрослых животных.

Образование антиокислительных ферментов в ответ на введение бактериального эндотоксина. Введение раствора бактериального эндотоксина в безопасных дозах крысам перед воздействием кислорода (абсолютное давление 1 кгс/см2) дало возможность Frank и соавт. (1978) провести интересное наблюдение и обнаружить, что толерантность легких к кислороду под влиянием бактериального эндотоксина значительно возрастает. В результате последующих исследований было выяснено, что усиление антиокислительной защиты малыми дозами эндотоксина связано с заметной стимуляцией активности таких антиокислительных ферментов легких, как супероксиддисмутаза, каталаза и глутатионпероксидаза [Frank, Roberts, 1979]. Накопление плевральной жидкости и гистологические проявления кислородного отравления легких у крыс, подвергнутых гипероксии после премедикации эндотоксином, намного уменьшились [Frank, Roberts, 1979]. Эти наблюдения указывают, что бактериальный эндотоксин усиливает антиокислительную защиту легких у крыс, повышая при этом не только их устойчивость к повреждению.

1.9 Проявления кислородного отравления у человека

Во время продолжительного воздействия любого токсического уровня гипероксии появлению клинических признаков кислородного отравления предшествует период, когда очевидные симптомы, интоксикации отсутствуют [Lambertsen, 1978]. Продолжительность этого латентного периода обратно пропорциональна величине РO2 во вдыхаемой смеси. В настоящее время известно, что на самом деле латентного периода не существует, так как биохимические признаки кислородного отравления отмечаются одновременно с повышением РO2 [Lambertsen, 1978]. Тем не менее в начале экспозиции симптомы медленно развивающейся интоксикации не проявляются, а восстановление после помещения организма в нормальные условия происходит быстро и полностью [Lambertsen, 1978].

Характер, последовательность и тяжесть интоксикации в течение раннего бессимптомного периода определяются несколькими взаимодействующими между собой факторами, включающими давление кислорода во вдыхаемой газовой смеси, экспозицию и индивидуальную чувствительность организма. При давлении кислорода 3 кгс/см2 и выше начальные субъективные ощущения и объективные признаки обусловлены кислородным отравлением ЦНС, в то время как при давлении кислорода 2 кгс/см2 или ниже обычно преобладают признаки кислородного отравления легких [Lambertsen, 1978].

Признаки кислородного отравления центральной нервной системы.

П. Бер (1878) установил, что в среде с повышенным парциальным давлением кислорода погибают плесневые грибки, дрожжевые клетки, инфузории и микробы. Было также замечено, что в этих условиях нарушаются жизненные процессы изолированных органов и тканей. Обширные исследования П. Бера на интактных животных показали, что теплокровные животные в среде чистого кислорода при давлении 100-300 кПа погибают через несколько десятков часов. (слайд 8) При давлении кислорода выше 300 кПа у собак, кроликов и воробьев через короткое время (измеряемое единицами или десятками минут) развиваются судороги, которые в зависимости от величины давления и длительности воздействия могут закончиться гибелью животных. Открытую им судорожную форму отравления кислородом называют «эффект П. Бера».

Пытаясь определить признаки кислородной интоксикации ЦНС, предшествующие развитию судорог, Donald в 1947 г. подвергал здоровых водолазов воздействию повышенного давления кислорода (3 кгс/см2 и выше) до появления неврологических симптомов. Клинически такие состояния проявлялись субъек¬тивными ощущениями и объективными признаками, приведен¬ными в табл. 5. К сожалению, последовательность их развития не совпадала с началом судорог. Даже предсудорожная аура очень быстро переходила в припадок и поэтому не представляла большой практической ценности как предупредительный симптом.

Общая и индивидуальная вариабельность переносимости воздействия кислорода. Donald в 1947 г. обнаружил значительное разнообразие переносимости воздействия кислорода испытуемыми, находящимися в одинаковых условиях эксперимента. Такая вариабельность толерантности показана на рис. 43 кривой, отражающей частоту неврологических проявлений у 36 водолазов, подвергнутых воздействию кислорода под абсолютным давлением 3,7 кгс/см2 в течение 6-96 мин. Все попытки провести корреляцию между чувствительностью ЦНС к действию кислорода и влиянию таких факторов, как возраст, масса тела, физическое развитие, курение, употребление алкоголя, психологическая стабильность или личностные особенности, оказались безуспешными.

Даже у одного и того же водолаза в разные дни отмечались значительные колебания чувствительности к кислородному воздействию.

Признаки кислородного отравления легких

Дюма (1793) и Фуркруа (1797) содержали собак в атмосфере «чистого» кислорода по 12 ч в сутки в течение 4 нед., что приводило к возникновению пневмонии. Таким образом, они открыли легочную форму отравления кислородом.

Л. Смит (1897-1898) через 100 лет после публикации результатов эксперимента французских ученых более подробно исследовал эту форму отравления, которая получила название «эффект Л. Смита». Он проводил опыты на мышах и наблюдал кровоизлияния, гиперемию и, отек легких через несколько часов пребывания животного в сжатом кислороде. Л, Смит установил, что срок изменений в легких и гибель животных зависят от парциального давления кислорода. Например, белые мыши погибали при воздействии на них кислорода под давлением 80 кПа через 4 сут, 125 кПа -- через 64 ч, 187 кПа -- через 24 ч, 300 кПа -- через 5 ч. Смерть животных при относительно малых («досудорожных») парциальных давлениях кислорода он объяснял патологическими изменениями в легких и нарушением в силу этого нормального газообмена.

В 1971 г. Clark, Lambertsen установили, что симптомы кислородного отравления легких вызваны развитием трахеобронхита, начинающегося в загрудинной области и распространяющегося по трахеобронхиальному дереву. Испытуемые, дышащие кислородом под абсолютным давлением 0,83, 1 и 2 кгс/см2, начинали замечать признаки отравления на 6, 4 и 3-й час эксперимента соответственно. Возникая как слабое чувство щекотания в горле, усиливающееся при вдохе, и время от времени вызывая кашель, раздражение трахеи постепенно становится более интенсивным и обширным одновременно с учащением кашля. В крайнем случае трахеальные симптомы характеризуются постоянным чувством жжения за грудиной, обостряющимся при вдохе и сопровождаемым неудержимым кашлем. Наиболее тяжелые признаки связаны с одышкой во время физического напряжения и даже в состоянии покоя.

После окончания экспозиции гипероксии под абсолютным давлением 2 кгс/см2 интенсивность симптомов обычно быстро снижается в течение 2-4 ч. Полное исчезновение легочных симптомов происходит приблизительно через 1-3 сут., хотя одышка в ответ на физическое напряжение может оставаться в течение этого периода. Сопутствующее инфицирование верхних дыхательных путей в течение последующих нескольких недель способно вызвать повторное появление симптомов.

Данные физических методов обследования. Как установили Clark, Lambertsen в 1971 г., в результате врачебного осмотра грудной клетки, проводимого после экспозиции кислорода у здоровых мужчин при абсолютном давлении 2 кгс/см2, нарушения не выявляются до развития тяжелых симптомов и повреждения функции легких. И только в нескольких отдельных случаях у испытуемых добровольцев были обнаружены пузырчатые хрипы, лихорадка и гиперемия слизистой оболочки носа после многодневной экспозиции кислорода при парциальном давлении 0,83-0,95 кгс/см2. Однако, как показано Hyde, Rawson в 1969 г., такие отклонения при физическом обследовании, как лихорадка, альвеолярные ателектазы, обильная секреция в трахее, грубые хрипы, бронхиальное дыхание, наблюдались у 5 больных, получавших длительную кислородную терапию в связи с легочной недостаточностью. Несмотря на то что определенная связь этих нарушений с кислородным отравлением легких смазывалась наличием бактериальной пневмонии у 3 больных, первоначальный болезненный процесс у остальных 2 больных прекратился в течение наблюдения.

Рентгенологические изменения

Clark, Lambertsen в 1971 г. установили, что при рентгенографии грудной клетки, сделанной до и после кислородной интоксикации легких, вызываемой у здоровых испытуемых в контролируемых условиях эксперимента, значительных различий не выявлялось. Однако Hyde, Rawson в 1969 г. показали, что более длительная кислородная экспозиция больных при абсолютном давлении 1 кгс/см2 была связана с характерными рентгенологическими изменениями, которые развивались во время курса оксигенотерапии и исчезали, когда давление вдыхаемого кислорода было ниже 0,85 кгс/см2. Указанные нарушения вначале проявлялись как диффузные, двусторонние уплотнения, которые затем расширялись и сливались между собой, в наиболее тяжелых случаях, вызывая двустороннее затемнение на рентгенограмме.

При многодневных экспозициях с давлением кислорода 0,5 кгс/см2 и ниже нарушения функции легких не обнаружено. При давлении кислорода свыше 0,75 кгс/см2 или более некоторые функции легких изменялись существенно, в то время как другие не нарушались. Поскольку исследования, проводимые на здоровых людях, обязательно ограничены рамками развития ранних и обратимых стадий кислородного отравления, по наблюдаемым нарушениям можно было установить наиболее чувствительный к кислородному воздействию показатель функции легких. Вместе с тем при длительном воздействии токсической величины РО2 маловероятно, что какой-либо показатель функции легких будет сохраняться неизменным на какой-то конкретный момент времени в процессе развития тяжелой гипоксемии и наступления смерти.

Снижение жизненной емкости легких. Прогрессирующее снижение ЖЕЛ наблюдали во время длительной экспозиции кислорода под давлением в пределах 0,75-2 кгс/см2. При давлении кислорода 2 кгс/см2 ЖЕЛ существенно снижается до начала развития симптомов отравления и продолжает в дальнейшем уменьшаться по мере усиления этих симптомов. Так же как и в случае нарушений функции ЦНС при кислородном отравлении, индивидуальная величина снижения ЖЕЛ у испытуемых значительно варьирует. Несмотря на то что симптомы трахеобронхиального раздражения, вызываемые продолжительным дыханием кислородом, заметно ослабляются в течение 2--4 ч после возвращения к условиям дыхания в нормальной атмосфере, ЖЕЛ в течение этого периода продолжает снижаться. Восстановление ЖЕЛ обычно завершается в течение 1-3 сут. после окончания гипероксии экспозиции. Однако Clark, Lambertsen в 1971 г. обнаружили, что у 2 испытуемых, дышавших кислородом при абсолютном давлении 2 кгс/см2 в течение 10 ч, на восстановление ЖЕЛ потребовалось 9-12 дней. Caldwell и сотрудники в 1966 г. наблюдали случай, когда у одного испытуемого, подвергавшегося в течение 74 ч действию кислорода под давлением 1 кгс/см2, восстановление ЖЕЛ закончилось через несколько недель. Уменьшение ЖЕЛ происходит полностью за счет инспираторного компонента этого объема, поскольку резервный объем выдоха на самом деле значительно возрастает. Нарушение инспираторной функции на ранней стадии кислородного отравления легких проявляется также уменьшением форсированного объема вдоха за 1 с, процентного отношения форсированного объема вдоха к максимальному значению объема, который осуществляется за 1 с, и максимального потока газа в середине вдоха. Как установили Clark, Lambertsen в 1971 г. и Caldwell и сотрудники в 1966 г., эквивалентные объемы выдоха незначительно изменялись при действии кислорода в течение 8-12 ч при абсолютном давлении 2 кгс/см2.

Влияние гипероксии на механику легких

Изменение эластических свойств легких является ранним проявлением кислородного отравления у человека. Fisher и сотрудники в 1968 г. выявили, что динамическая растяжимость легких после дыхания кислородом при абсолютном давлении 2 кгс/см2 в течение 6-11 ч снижается приблизительно на 15%. Caldwell и сотрудники в 1966 г. выявили 30% снижение динамической растяжимости легких после 30-48-часового кислородного воздействия при абсолютном давлении 1 кгс/см2. Хотя это изменение, возможно, и влияет на одновременно происходящее снижение ЖЕЛ, оно не настолько велико, чтобы рассматривать его как единственную причину. Уменьшение растяжимости легких в результате кислородной интоксикации следует отличать от такового, обусловленного абсорбционными ателектазами во время дыхания кислородом в состоянии покоя, особенно при небольшом' легочном объеме. После первого из упомянутых нарушений восстановление происходит в течение более 5 ч, последнее быстро исчезает при глубоком вдохе.

Сопротивление воздушных путей и общее легочное сопротивление под действием токсических доз, достаточных для снижения растяжимости и ЖЕЛ, изменяются незначительно. Эти результаты совпадают с данными об отсутствии существенных изменений скорости экспираторного потока во время тех же кислородных экспозиций. Тем не менее, следует учесть, что продолжительное воздействие токсических уровней гипероксии будет в итоге вызывать выраженную обструкцию воздухоносных путей в результате образования отека или под действием других факторов.

Влияние гипероксии на газообмен в легких. Хотя неизбежная гипоксемия является основным исходом кислородного отравления легких, значительное увеличение альвеолярно-артериальной разницы давления кислорода во время дыхания в состоянии покоя воздухом или кислородом не является ранним признаком этого состояния. Однако начальная интоксикация легких может быть связана со снижением артериального Р02 во время дыхания воздухом, когда ограничения транспульмональной диффузии усилены повышенным потреблением кислорода в результате выполняемой физической работы.

Роль гормональных факторов

Определенную корреляцию между степенью повреждения легких и тяжестью судорог у крыс, подвергнутых гипербарическому воздействию кислорода, впервые установили в 1952 г. Bean, Johnson и позднее подтвердили многие другие исследователи. Аналогичная зависимость между нарушением функции легких и вызванными фармацевтическими препаратами судорогами или механической травмой головы свидетельствует о том, что эта зависимость является общей реакцией легких на повреждение ЦНС. Ниже рассмотрены обобщенные результаты, свидетельствующие о нарушении функций легких, опосредованных гипофизарно-адренокортикальным и симпатико-адреномедуллярным путем.

Гипофизарно-адренокортикальное взаимодействие при кислородном отравлении. Bean, Johnson в 1952 г. установили, что у гипофизэктомированных крыс, помещенных в кислородную среду под абсолютным давлением 6-7 кгс/см2, в легких нарушения были менее тяжелыми и уровень смертности ниже по сравнению с контрольными крысами (норма), у них также позднее развивались судороги, реже отмечались и были менее выражены. Bean, Smith в 1953 г. на гипофизэктомированных крысах, подвергнутых действию кислорода при абсолютном давлении 0,9-1 кгс/см2, показали, что повреждение легких и уровень смертности у них также сильно снижены, а судороги отсутствовали. Защитное действие гипофизэктомии частично снижается при введении адренокортикотропного гормона (АКТГ). Известны также и другие вредные воздействия экзогенного АКТГ у животных, помещенных в среду с парциальным давлением кислорода 0,8-1 кгс/см2, включающие повышение содержания гиалина в структуре мембран (у морских свинок) и усиление изменений в легких (у кроликов).

Защитное действие гипофизэктомии в основном обусловливается снижением адренокортикальной активности, поскольку, как установили Smith, Bean в 1955 г., адреналэктомия увеличивает время выживаемости крыс при дыхании кислородом под абсолютным давлением 1 кгс/см2. Clark, Lambertsen в 1971 г. показали, что адреналэктомия уменьшает тяжесть нарушений как легких, так и ЦНС у крыс и мышей, подвергнутых действию кислорода при абсолютном давлении 6--6,4 кгс/см2. М. А. Грошиков и П. А. Сорокин в 1965 г. установили, что хирургическая изоляция кровоснабжения надпочечников in situ уменьшает степень поражения легких и продлевает время выживаемости у собак при дыхании кислородом под абсолютным давлением 6 кгс/см2. И наоборот, как показали Clark, Lambertsen в 1971 г., введение кортизола животным, подвергнутым действию кислорода при парциальном давлении 0,8-1 кгс/см2, ускоряет развитие интоксикации легких и в значительной степени нейтрализует защитный эффект гипофиз или адреналэктомии.

Отсутствие судорог у животных под наркозом, подвергнутых действию кислорода под высоким давлением, не свидетельствует о предупреждении кислородного отравления. Хотя наркоз, очевидно, задерживает начало развития отравления, необратимые токсические нарушения могут возникнуть без предварительных признаков, потому что подавление судорог смазывает относительно раннее клиническое проявление интоксикации ЦНС. Наркотическое угнетение легочной вентиляции с накоплением С02 и значительное увеличение напряжения кислорода в ткани мозга объясняются исследованиями, свидетельствующими о том, что животные в состоянии наркоза необычайно расположены к развитию у них остаточных нарушений мозга [Lambertsen, 1978]. Однако Brenk, Jamieson в 1964 г. не обнаружили сходных необратимых токсических нарушений при обследовании 200 больных раком, которым применяли наркоз пентобарбиталом при повторяемых 45-минутных экспозициях при абсолютном давлении кислорода 4 кгс/см2 в сочетании с радиационной терапией.

Эффект отмены кислорода. О значительном усилении неврологических симптомов у испытуемых, включая появление конвульсий, в течение первых нескольких минут после окончания гипероксической экспозиции сообщил Lambertsen (1978). У водолаза, дышавшего кислородом при повышенном давлении окружающей среды в целях терапии или декомпрессии, этот феномен приводит к риску развития кислородного судорожного приступа с сопутствующим ему периодом задержки дыхания в момент снижения давления. В этой ситуации неизбежно возникновение воздушной эмболии легких, если декомпрессию немедленно не прекратить и давление не поддерживать постоянным до восстановления нормального дыхания.

1.10 Клинические формы кислородного отравления

В связи с описанным разнообразием токсического действия кислорода данное заболевание определяют как состояние, возникающее в результате дыхания при повышенном парциальном давлении кислорода, и выделяют три формы данного патологического процесса: лёгочную, судорожную и сосудистую.

Легочная форма отравления кислородом возникает при относительно длительном дыхании кислородом при его парциальном давлении 0,03-0,06 МПа (0,3-0,6 кгс/см²) и более. При легочной форме отравления кислородом начальные признаки характеризуются появлением загрудинных болей, усиливающихся при глубоком дыхании и кашле. При объективном обследовании обнаруживаются жесткое дыхание, влажные хрипы и одышка, рентгенологически выявляется усиление легочного рисунка. Дальнейшее развитие клинической картины определяется, с одной стороны, явлениями гипоксии, возникающими в результате отека легких и выключения их в той или иной степени из участия в нормальном цикле газообмена, с другой стороны - инфекционным осложнением первичного асептического поражения легких.

При выраженном кислородном отеке легких переход пострадавшего в среду с нормальным парциальным давлением кислорода может привести к развитию острого кислородного голодания со смертельным исходом.

Судорожная форма отравления кислородом возникает, как правило, при парциальном давлении его 0,26-0,3 МПа (2,6-3 кгс/см²) и более. В клинике судорожной формы отравления кислородом различают три последовательные стадии: предвестников, судорог и терминального состояния. Одним из первых признаков стадии предвестников является понижение чувствительности и онемение кончиков пальцев рук и ног, а иногда присоединяются затруднение дыхания и быстрая утомляемость во время выполнения физической работы. Эта стадия характеризуется также появлением чувства необоснованного страха и недомогания, извращением вкуса и обоняния, ощущением тошноты и шума (звона) в ушах, ослаблением зрения и слуха, учащением пульса и дыхания, повышением артериального давления, сужением полей зрения. Непосредственно перед судорожным приступом отмечается бледность лица, холодный пот и непроизвольные сокращения отдельных мышц мимической мускулатуры. Стадия предвестников продолжается от нескольких минут до получаса и более. Длительность этого периода зависит от давления кислорода, индивидуальных особенностей человека и его функционального состояния. Чем больше давление кислорода, тем короче эта стадия.

Вторая стадия судорожной формы острого отравления кислородом характеризуется судорожными припадками как при эпилепсии, протекающими с потерей сознания. Судорожные подергивания обычно начинаются с активно функционирующих в этот момент мышечных групп. Первый приступ судорог носит клонический характер и длится несколько десяткой секунд. Затем наступает период покоя, сменяющийся новым припадком. При продолжающемся воздействии повышенного парциального давления кислорода судороги становятся сильнее и длительнее, а паузы между ними укорачиваются. Клинические судороги переходят в тонические, наступает опистотонус.

В межсудорожные периоды наблюдаются признаки возбуждения центров вегетативной иннервации: частое и глубокое дыхание, обильное слюноотделение, рвотные движения и рвота, выпячивание глазных яблок, расширение или сужение зрачков, брадикардия, усиленная перистальтика кишечника, непроизвольные дефекация и мочеиспускание.

Третья стадия, терминальная (коматозная), характеризуется ослаблением судорожной реакции и расстройством дыхания. Дыхание прогрессивно замедляется, вдох удлиняется, что, по-видимому, связано со спазмом мускулатуры бронхов, а затем происходит остановка дыхания.

При сосудистой форме отравления кислородом наблюдается несколько необычная реакция организма на гипероксию, проявляющаяся внезапным расширением кровеносных сосудов, резким ослаблением сердечной деятельности и другими сосудистыми расстройствами, по своей клинической картине напоминающими коллапс. Для сосудистой формы отравления кислородом характерны: онемение пальцев, головная боль, головокружение, звон в ушах, мелькание в глазах, затруднение дыхания, общая слабость, резкое падение артериального давления. В результате быстрого развития коллаптоидных явлений может наступить смерть. Такая необычная реакция организма на гипероксию, по-видимому, отражает повышенную индивидуальную чувствительность к воздействию высокого парциального давления кислорода.



2. МЕТОДИКИ РАСЧЁТА ТОКСИЧЕСКОЙ ДОЗЫ КИСЛОРОДА

В попытках каким-либо образом оценить вышеперечисленное многообразие патологических процессов создавались методики расчёта токсической дозы кислорода.

Остановимся на рассмотрении способов оценки суммарной дозы гипероксии при непрерывном дыхании газовыми смесями с различными парциальными давлениями кислорода К. Ламбертсена и Б.А. Нессирио совместно с А.И. Селиврой.

2.1 Концепция о единичной дозе интоксикации легких

Во многих случаях практическое применение гипероксии связано с последовательными экспозициями различных РО2. Поскольку кислородное отравление развивается быстрее при более высоких величинах давления, одинаковая экспозиция не обеспечит равной степени интоксикации при различных уровнях гипероксии. Следовательно, при определении общей дозы отравления кислородом следует учитывать как величину РО2 во вдыхаемом газе, так и продолжительность воздействия. Это может облегчить определение степени влияния кислорода при различном давлении относительно эквивалентной экспозиции к стандартному эталонному уровню гипероксии. Для выражения любой токсической дозы как эквивалентной экспозиции кислорода при абсолютном давлении 1 кгс/см2 была разработана концепция о единичной дозе интоксикации легких (ЕДИЛ).

Расчет ЕДИЛ основан на измерении ЖЕЛ, которая отражает скорость развития интоксикации легких при парциальном давлении кислорода выше 0,5 кгс/см2. Считают, что зависимость между РО2 во вдыхаемом газе и экспозицией для конкретного процента снижения ЖЕЛ является прямоугольной гиперболой, как это установлено и для других проявлений кислородного отравления. Вертикальная асимптота, когда время равно нулю, указывает на то, что начало и развитие интоксикации легких при бесконечно высоком давлении кислорода происходят мгновенно. Горизонтальная асимптота при РО2 = 0,5 кгс/см2 свидетельствует о том, что функция легких повреждается незначительно, когда дыхание кислородом происходит при более низком давлении. Выбор безопасного давления кислорода основан на отсутствии регистрируемых изменений в ЖЕЛ во время экспозиции в соответствии с зависимостью P02 -- экспозиция. Хотя данное предположение не может быть точным в отношении бесконечно длительных воздействий низких уровней гипероксии, оно приемлемо, как установили Helvey и сотрудники в 1962 г. по крайней мере при экспозиции, составляющей 14 сут. (давление кислорода 0,49 кгс/см2), или, по мнению Robertson и сотрудников, при экспозиции, равной 30 сут, и РО2 =0,32 кгс/см2.

Пределы устойчивости легких к кислородному воздействию обусловлены изменением ЖЕЛ у 50% испытуемых. Пределы устойчивости ЦНС к действию кислорода обусловлены 10% частотой появления неврологических симптомов.

2.2 Методика Б.А. Нессирио

В связи с перечисленными недостатками Б.А. Нессирио разработал метод расчёта, опираясь на поправочный коэффициент и его произведение на парциальное давление, и время экспозиции на определённой глубине.

Интересен случай из практики Б.А. Нессирио о котором он пишет в своей книге, произошедший в 70-х годах в Севастополе: После подъёма на поверхность водолаз-глубоководник Н. заболел декомпрессионной болезнью средней степени тяжести и был подвергнут лечебной рекомпрессии по III стандартному режиму ПВС-75 (лечебное давление 7 кгс/см2. Экспозиция 30 мин., общее время декомпрессии 30 час 47 мин, дыхание только воздухом. Через 30 мин. после окончания лечебной рекомпрессии возник рецидив и больной был подвергнут повторной лечебной рекомпрессии по V лечебному режиму (давление 10 кгс/см2, экспозиция 60 минут, декомпрессия 85 часов 55 мин. Симптомы декомпрессионного заболевания были ликвидированы, однако во время декомпрессии при давлении в камере 5,1 кгс/см2 у больного появился кашель и затруднённое дыхание. По мере снижения давления недостаточность дыхания прогрессировала, и при давлении около 2-х атм. больной скончался. При вскрытии - отёк лёгких с кровоизлияниями. Диагноз: лёгочная форма отравления кислородом. «Этот факт вынудил разработать данный метод». Возникла необходимость в современном, универсальном подходе к расчёту суммарной дозы гипероксии. Метод основывается на использовании установленных ранее физиологически допустимых для человека сроков непрерывного дыхания воздухом или кислородом в барокамере при различных РО2.

Для оценки суммарной дозы гипероксии при непрерывном дыхании газовыми смесями с различными РО2 вводится понятие поправочного коэффициента, своего для каждого значения t и РО2. Назначение К - выразить произведения РО2*t (дозы), характеризующие хроноконцентрационные эффекты, в сравнимых единицах.

По мнению основателей метода пребывание человека в среде с рО2 менее 0,06 МПа практически безопасно. Верхняя граница ограничена 0,3 МПа, как максимальным РО2 используемым в практике.

Вычисление К для определённой дозы (рО2Чt), проводится путём деления максимальной физиологической дозы на дозу для которой высчитывают коэффициент.

Вычисление К проводится путём деления максимального значения произведения рО2 на физиологически допустимое t при дыхании газовой смесью с рО2 - 0,06 МПа на аналогичные произведения при других более высоких рО2. Следовательно, К представляет собой частное от деления максимального произведения рО2Чt, равного 10,8 на данное текущее произведение (от 10,8 до 0,45).

Можно считать, что величина К показывает, во сколько раз данное парциальное давление кислорода опаснее парциального давления этого газа, равного 0,06 МПа, если судить по экспозиции необходимой для достижения токсического эффекта.

Суммарная доза гипероксии складывается из доз с учётом поправочного коэффициента (рО2ЧtЧК). Если сумма произведений для каждого рО2 не превышает 10,8, тогда режим считается безопасным.



3. РАСЧЁТ ТОКСИЧЕСКОЙ ДОЗЫ КИСЛОРОДА ДЛЯ РЕЖИМОВ ЛЕЧЕБНОЙ РЕКОМПРЕССИИ

В соответствии с рассмотренными методиками произведён расчёт токсической дозы кислорода для режимов лечебной рекомпрессии ПВС-2002. и кислородного режима лечебной рекомпрессии Межотраслевых правил по охране труда при проведении водолазных работ.

Рассчитанные значения поправочного коэффициента

РО2, МПа	Безопасная экспозиция	Поправочный коэффициент
0,06	180	1
0,064	160	1,0547
0,068	140	1,1344
0,072	120	1,25
0,076	100	1,421
0,08	80	1,6875
0,09	61	1,97
0,1	42	2,5
0,12	30	3
0,13	25	3,323
0,14	21	3,673
0,15	17	4,23
0,16	13,5	5
0,17	12	5,3
0,18	10	6
0,19	8	7,1
0,20	6,83	7,9
0,21	5,5	9,35
0,22	4,9	10
0,23	3	12
0,26	2,6	16
0,3	1,5	24



Расчёт суммарной дозы гипероксии при использовании воздушного режима лечебной рекомпрессии (режим III «в» таблицы 1 части 2 ПВС - 2002 г.)

Макс. избыточное. давление, МПа	РО2, МПа	Экспозиц. (t), ч	Поправочный коэффициент, (К)	РО2*t*К	ЕДИЛ
1	0,22	0,25	10	0,55	41,5732
0,7	0,16	2,0	5	1,6	231,4298
0,3	0,08	1,883	1,6875	0,254	73,8377
0,28	0,076	2,05	1,421	0,2214	71,3404
0,26	0,072	2,2	1,25	0,198	66,6146
0,24	0,068	2,35	1,1344	0,1812	60,2031
0,22	0,064	2,533	1,0547	0,171	52,6412
0,2	0,06	2,733	1	0,164	42,92
0,18	0,056	2,966			30,43
0,16	0,052	3,266			13,42
0,14	0,048	3,633
0,12	0,044	4,366
0,1	0,04	5,0
0,08	0,036	5,85
0,06	0,032	7,083
0,04	0,028	4,516
0,02	0,024	4,516
+ доза за время перехода на первую (70 м.) и вторую (30 м.) остановки
0,85	0,19	0,5	7,1	0,6745	70,7300
0,5	0,12	0,6666	3	0,2399	52,9400
ИТОГО:	4,254	808,05

Расчёт суммарной дозы гипероксии при использовании кислородно-азотно-гелиевого режима лечебной рекомпрессии (режим IV «в» таблицы 2 части 2 ПВС - 2002 г.)

Макс. избыт. давление, МПа	РО2, МПа	Экспозиц. (t), ч	Поправочный коэффициент, (К)	РО2*t*К	ЕДИЛ	Газ
1	0,22	0,5	10	1,1	83,14	воздух
1	0,077	5,5	1,43	0,6056	197,514	7%КАГС
0,88	0,0686	1,5	1,13	0,1163	39,5	7%КАГС
0,86	0,0672	1,5	1,1	0,111	37	7%КАГС
0,84	0,0658	1,666	1,055	0,1156	38,3	7%КАГС
0,82	0,0644	1,5	1,05	0,1014	31,9	7%КАГС
0,8	0,063	1,666	1,03	0,108	32,55	7%КАГС
0,78	0,0616	1,666	1,01	0,1036	29,6	7%КАГС
0,76	0,0602	1,833	1	0,11	29,26	7%КАГС
0,74	0,0588	1,666	-	-	23,52	7%КАГС
0,72	0,0574	1,833	-	-	22,4	7%КАГС
0,7	0,08	1,33	1,687	0,18	52,27	10%КАГС
0,68	0,078	1,33	1,52	0,1577	49,35	10%КАГС
0,66	0,076	1,33	1,42	0,1435	46,4	10%КАГС
0,64	0,074	1,33	1,3	0,13	43,4	10%КАГС
0,62	0,072	1,5	1,25	0,135	45,42	10%КАГС
0,6	0,07	1,5	1,17	0,123	41,95	10%КАГС
0,58	0,068	1,5	1,1344	0,116	38,42	10%КАГС
0,56	0,066	1,666	1,08	0,12	38,7	10%КАГС
0,54	0,064	1,666	1,054	0,117	28	10%КАГС
0,52	0,062	1,833	1,015	0,115	33,5	10%КАГС
0,5	0,06	2	1	0,12	31,4	10%КАГС
0,48	0,058	2,083	-	-	27,16	10%КАГС
0,46	0,056	2,166	-	-	22,23	10%КАГС
0,44	0,054	2,33	-	-	17,1	10%КАГС
0,42	0,052	2,416	-	-	9,93	10%КАГС
0,4	0,05	2,5	-	-	-	10%КАГС
0,38	0,048	2,66	-	-	-	10%КАГС
0,36	0,046	2,66	-	-	-	10%КАГС
0,34	0,044	2,83	-	-	-	10%КАГС
0,32	0,084	3	1,75	0,441	130,5	воздух
0,3	0,08	3,16	1,6875	0,4266	124,15	воздух
0,28	0,076	3,33	1,421	0,3596	116	воздух
0,26	0,072	3,66	1,25	0,33	111	воздух
0,24	0,068	3,83	1,1344	0,295	98,2	воздух
0,22	0,064	4,16	1,0547	0,28	86,6	воздух
0,2	0,06	2	1	0,12	31,4	воздух
0,18	0,056	2,33	-	-	23,94	воздух
0,16	0,052	2,66	-	-	10,95	воздух
0,14	0,048	2,83	-	-	-	воздух
+ доза за время перехода на первую (70 м.) остановку
0,94	0,0728	0,4	1,27	0,037	12,477	7%КАГС
ИТОГО:	6,2179	1835,18



Расчёт суммарной дозы гипероксии при использовании кислородно-воздушного режима лечебной рекомпрессии (таблица 3 части 2 ПВС - 2002 г.)

Макс. избыт. давление, МПа	РО2, МПа	Экспозиц. (t), ч	Поправочный коэффициент, (К)	РО2*t*К	ЕДИЛ	Газ
0,2	0,3	0,75	24	5,4	171,97	кислород
0,2	0,06	0,5	1	0,03	7,85	воздух
0,2	0,3	0,25	24	1,8	57,32	кислород
0,18	0,056	0,17	-	-	1,7	воздух
0,16	0,26	0,25	16	1,04	49,57	кислород
0,14	0,048	1,0	-	-	-	воздух
0,12	0,22	0,25	10	0,55	41,57	кислород
0,10	0,2	0,5	7,9	0,79	74,9	кислород
0,08	0,036	0,3	-	-	-	воздух
0,06	0,16	0,67	5	0,535	77,14	кислород
0,04	0,028	0,3	-	-	-	воздух
0,02	0,024	1,0	-	-	-	воздух
+ доза за время перехода на первую (18 м.) остановку
0,19	0,058	0,083333	-	-	0,02	воздух
ИТОГО:	10,145	482,04

Расчёт суммарной дозы гипероксии в кислородном режиме лечебной рекомпрессии Межотраслевых правил по охране труда при проведении водолазных работ (Приложение к приказу Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 13 апреля 2007 г. №269)

Макс. избыт. давление, МПа	РО2, МПа	Экспозиц. (t), ч	Поправочный коэффициент, (К)	РО2*t*К	ЕДИЛ
0,2	0,3	0,75	24	5,4	171,97
0,18	0,28	0,16666	20	0,9333	35,65
0,16	0,26	0,16666	16	0,6933	33,05
0,14	0,24	0,16666	14	0,56	30,4
0,12	0,22	0,16666	10	0,3666	27,72
0,10	0,2	0,25	7,9	0,395	37,46
0,08	0,18	0,25	6	0,27	33,25
0,06	0,16	0,33333	5	0,2666	38,57
0,04	0,14	0,41666	3,673	0,2142	40,79
0,02	0,12	0,5	3	0,18	39,7
+ доза за время перехода на первую (18 м.) остановку
0,19	0,29	0,083333	22	0,5316	18,47
ИТОГО:	9,81	506,1



ВЫВОДЫ

Возможность прогнозирования степени кислородного отравления легких в случаях преднамеренного применения гипероксических экспозиций способствует безопасному и эффективному использованию кислорода во время подводного погружения, декомпрессии или терапии. Например, в одних случаях не следует допускать, чтобы водолаз аккумулировал большое число ЕДИЛ во время обычной декомпрессии, потому что повторяющаяся и значительная интоксикация легких в конечном счете, видимо, обусловит остаточные нарушения легочной функции. В других случаях следует применить дополнительную гипероксическую экспозицию, если гипербарическая оксигенотерапия необходима в связи с нарушениями, развившимися к окончанию процесса декомпрессии. Для этого, вероятно, будет приемлемой ЕДИЛ = 615, что соответствует 2% снижению ЖЕЛ и появлению только легких симптомов отравления, исчезающих после окончания гипероксической экспозиции.

Эквивалентные значения ЕДИЛ	Среднее снижение ЖЕЛ
615 825 1035 1230 1425 1815 2190	2 4 6 8 10 15 20

С другой стороны, ЕДИЛ = 1425 вызывает 10% снижение ЖЕЛ и, по-видимому, будет приемлемой для лечения тяжелой степени декомпрессионной болезни, газовой эмболии или любого другого серьезного состояния больного. Считают, что данный эффект также обратим, но для этого потребуется более длительный восстановительный период. Даже более высокие ЕДИЛ, которые, вероятно, связаны с остаточными нарушениями функции легких, оправданы при терапии состояний, реально угрожающих жизни, например, таких как газовая гангрена. Clark, Lambertsen в 1971 г. наблюдали полное восстановление ЖЕЛ после ее снижения на 40% по сравнению с контрольными величинами во время длительного дыхания кислородом при абсолютном давлении 2 кгс/см2. Однако было бы неразумным считать, что у всех индивидуумов полностью восстановятся функции легких после подобных величин токсического воздействия.

Несмотря на то что метод ЕДИЛ широко используют для применения безопасной гипероксической экспозиции при погружениях промышленных и военных водолазов, он все же имеет недостатки, которые признаны его авторами. У любого индивидуума снижение ЖЕЛ может быть большим или меньшим, чем ее изменения у 50% испытуемых, на результатах обследования которых основан прогноз. Прогрессирующее снижение ЖЕЛ обычно связано с усилением тяжести клинических симптомов, но у некоторых лиц симптомы наблюдаются при небольшом снижении ЖЕЛ, в то время как у других, наоборот, имеется существенное уменьшение ЖЕЛ при минимальных клинических симптомах.

Еще более критичным при практическом применении ЕДИЛ является недостаточность данных, описывающих скорость восстановления функции легких после различных степеней кислородного отравления. Понимание этого критического недостатка и признание индивидуальных колебаний в сроках восстановления после интоксикации легких привели к разработке преднамеренного консервативного подхода, основанного на предположении, что доза интоксикации легких накапливается и восстановление между последовательными гипероксическими воздействиями отсутствует. Конечно, это ведет к переоценке дозы интоксикации, что все-таки лучше допущения ошибки, ведущей к чрезмерной экспозиции на основе прогноза по ЕДИЛ, допускающего нереально высокую скорость восстановления. В этой связи существенный недостаток имеющейся информации касается длительных последствий повторяющихся кислородных экспозиций, сопровождающихся не интенсивным отравлением легких.