Υπεροξία

Υπεροξία (Hyperoxia) είναι η κατάσταση έκθεσης σε υψηλά επίπεδα οξυγόνου. Μπορεί να αναφέρεται σε οργανισμούς, κύτταρα και ιστούς που βιώνουν υπερβολική οξυγόνωση. ή σε ασυνήθιστα υψηλή συγκέντρωση οξυγόνου σε ένα περιβάλλον (π.χ. υδάτινη μάζα).

Στην ιατρική, αναφέρεται στην υπερβολική ποσότητα οξυγόνου στους πνεύμονες ή σε άλλους σωματικούς ιστούς και προκύπτει από αυξημένη μερική πίεση οξυγόνου στις κυψελίδες των πνευμόνων ― δηλαδή, μερική πίεση οξυγόνου στις κυψελίδες μεγαλύτερη από αυτήν που οφείλεται στην αναπνοή αέρα σε κανονική (επίπεδο θάλασσας) ατμοσφαιρική πίεση. Αυτό μπορεί να προκληθεί από την αναπνοή αέρα σε πίεση πάνω από την κανονική ή από την αναπνοή άλλων μειγμάτων αερίων με υψηλό κλάσμα οξυγόνου, υψηλή πίεση περιβάλλοντος ή και τα δύο.

Το σώμα είναι ανεκτικό σε κάποια απόκλιση από την κανονική μερική πίεση εισπνεόμενου οξυγόνου, αλλά ένα επαρκώς αυξημένο επίπεδο υπεροξίας μπορεί να οδηγήσει με την πάροδο του χρόνου σε τοξικότητα του οξυγόνου, με τον μηχανισμό να σχετίζεται με τη μερική πίεση και τη σοβαρότητα να σχετίζεται με τη δόση. Η υπεροξία είναι το αντίθετο της υποξίας. Η υπεροξία αναφέρεται σε μια κατάσταση στην οποία η παροχή οξυγόνου στους ιστούς είναι υπερβολική, ενώ η υποξία αναφέρεται σε μια κατάσταση στην οποία η παροχή οξυγόνου είναι ανεπαρκής.

Η χορήγηση συμπληρωματικού οξυγόνου χρησιμοποιείται ευρέως στην ιατρική επειγόντων περιστατικών και εντατικής θεραπείας και μπορεί να είναι σωτήρια σε κρίσιμες καταστάσεις, αλλά η υπερβολική χορήγηση μπορεί να είναι επιβλαβής και να επηρεάζει μια ποικιλία παθοφυσιολογικών διεργασιών. Δραστικά είδη οξυγόνου είναι γνωστά προβληματικά παραπροϊόντα της υπεροξίας, τα οποία έχουν σημαντικό ρόλο στις οδούς κυτταρικής σηματοδότησης. Υπάρχει ένα ευρύ φάσμα επιδράσεων, αλλά όταν η ομοιοστατική ισορροπία διαταράσσεται, τα δραστικά είδη οξυγόνου τείνουν να προκαλούν έναν κύκλο βλάβης των ιστών, με φλεγμονή, κυτταρική βλάβη και κυτταρικό θάνατο.

 Σημάδια και συμπτώματα 
Η υπεροξία σχετίζεται με αυξημένο επίπεδο δραστικών ειδών οξυγόνου (reactive oxygen species, ROS), τα οποία είναι χημικά δραστικά μόρια που περιέχουν οξυγόνο. Αυτά τα μόρια που περιέχουν οξυγόνο μπορούν να βλάψουν λιπίδια, πρωτεΐνες και νουκλεϊνικά οξέα και να αντιδράσουν με τους περιβάλλοντες βιολογικούς ιστούς. Το ανθρώπινο σώμα διαθέτει φυσικά αντιοξειδωτικά για την καταπολέμηση των δραστικών μορίων, αλλά οι προστατευτικές αντιοξειδωτικές άμυνες μπορούν να εξαντληθούν από την άφθονη ύπαρξη δραστικών ειδών οξυγόνου, με αποτέλεσμα την οξείδωση των ιστών και των οργάνων.

Τα συμπτώματα που προκαλούνται από την εισπνοή υψηλών συγκεντρώσεων οξυγόνου για παρατεταμένες περιόδους έχουν μελετηθεί σε μια ποικιλία ζώων, όπως βατράχια, χελώνες, περιστέρια, ποντίκια, αρουραίους, ινδικά χοιρίδια, γάτες, σκύλους και πιθήκους. Η πλειονότητα αυτών των μελετών ανέφερε την εμφάνιση ερεθισμού, συμφόρησης και οιδήματος των πνευμόνων, ακόμη και θανάτου μετά από παρατεταμένη έκθεση.

 Τοξικότητα οξυγόνου 
Η υπερβολική έκθεση σε οξυγόνο μπορεί να οδηγήσει σε τοξικότητα οξυγόνου, γνωστή και ως σύνδρομο τοξικότητας οξυγόνου και δηλητηρίαση από οξυγόνο. Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι με τους οποίους μπορεί να εμφανιστεί τοξικότητα οξυγόνου: έκθεση σε σημαντικά αυξημένες μερικές πιέσεις οξυγόνου για μικρό χρονικό διάστημα (οξεία τοξικότητα οξυγόνου). ή έκθεση σε πιο ήπιες αυξήσεις στις μερικές πιέσεις οξυγόνου αλλά για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα (χρόνια τοξικότητα οξυγόνου). Η οξεία τοξικότητα εμφανίζεται συχνά με επιδράσεις στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ, CNS), ενώ η χρόνια τοξικότητα εκδηλώνεται συχνά με πνευμονικές επιδράσεις.

Τα πρώιμα σημάδια οξείας τοξικότητας οξυγόνου από το ΚΝΣ μπορεί να ποικίλλουν, αν και οι περιστοματικές συσπάσεις και ο σπασμός των μικρών μυών του χεριού είναι συχνές. Καθώς η έκθεση παρατείνεται, μπορεί να εμφανιστούν επιπρόσθετα συμπτώματα όπως ναυτία, εμβοές (βουητό στα αυτιά), δυσφορία (αίσθημα ανησυχίας) και σπασμοί.. Μπορεί να εμφανιστεί μια μεγάλη επιληψία, γνωστή επίσης ως γενικευμένη τονικοκλονική κρίση. Αυτός ο τύπος σπασμού συνίσταται σε απώλεια συνείδησης και βίαιες μυϊκές συσπάσεις. Τα σημάδια και τα συμπτώματα της τοξικότητας οξυγόνου είναι συνήθως διαδεδομένα, αλλά δεν υπάρχουν τυπικά προειδοποιητικά σημάδια που να υποδηλώνουν ότι πρόκειται να επέλθει μια κρίση. Ο σπασμός που προκαλείται από την τοξικότητα οξυγόνου δεν οδηγεί σε υποξία, μια παρενέργεια κοινή στις περισσότερες κρίσεις, επειδή το σώμα έχει υπερβολική ποσότητα οξυγόνου όταν ξεκινά ο σπασμός. Εάν η τοξικότητα οξυγόνου εμφανιστεί ενώ βρίσκεται σε ένα υδάτινο σώμα, όπως σε υποβρύχιες καταδύσεις, μια κρίση μπορεί να οδηγήσει σε πνιγμό. Εάν ο παράγοντας που τον προκαλεί απομακρυνθεί, δεν υπάρχουν συνήθως μακροπρόθεσμες νευρολογικές επιπτώσεις της τοξικότητας του οξυγόνου.

Η πνευμονική βλάβη προκύπτει από την τροποποίηση των δομών εντός των πνευμόνων των δραστικών ειδών οξυγόνου, όπως η βλάβη του πνευμονικού επιθηλίου και η απενεργοποίηση της επιφανειοδραστικής ουσίας. Τα πνευμονικά συμπτώματα μπορεί να ξεκινήσουν με ελαφρύ ερεθισμό στην τραχεία. Ακολουθεί συνήθως ήπιος βήχας, ακολουθούμενος από μεγαλύτερο ερεθισμό και χειρότερο βήχα, μέχρι η αναπνοή να γίνει αρκετά επώδυνη και ο βήχας να γίνει ανεξέλεγκτος. Εάν συνεχιστεί η χορήγηση οξυγόνου, το άτομο θα παρατηρήσει σφίξιμο στο στήθος, δυσκολία στην αναπνοή και δύσπνοια. Εάν η έκθεση συνεχιστεί, μπορεί να προκληθεί θάνατος λόγω της έλλειψης οξυγόνου. Μπορεί επίσης να παρατηρηθεί αιμόπτυση (βήχας με αίμα). Η πνευμονική βλάβη είναι συχνά αναστρέψιμη με την πάροδο του χρόνου μετά την απομάκρυνση του υποκινητικού παράγοντα.

Μπορεί επίσης να εμφανιστεί οφθαλμική βλάβη. Σε πρόωρα βρέφη, αυτό μπορεί να θεωρηθεί ως αμφιβληστροειδοπάθεια προωρότητας και οπισθοφακική ινοπλασία. Μπορεί επίσης να εμφανιστεί οίδημα του αμφιβληστροειδούς και με παρατεταμένη έκθεση υπάρχει αυξημένη πιθανότητα ανάπτυξης καταρράκτη.

 Αιτίες 

Η χορήγηση συμπληρώματος οξυγόνου αποτελεί μια κοινή διαδικασία προνοσοκομειακής θεραπείας εδώ και πολλά χρόνια. Η υπεροξία εμφανίζεται συχνά σε ελεγχόμενα ιατρικά περιβάλλοντα, όπου χορηγούνται υψηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου, όπως κατά τη διάρκεια του μηχανικού αερισμού ή της οξυγονοθεραπείας σε μονάδες εντατικής θεραπείας. Ο υψηλότερος κίνδυνος υπεροξίας υπάρχει στην υπερβαρική οξυγονοθεραπεία, όπου αποτελεί παρενέργεια υψηλής πιθανότητας της θεραπείας για πιο σοβαρές παθήσεις και θεωρείται αποδεκτός κίνδυνος, καθώς μπορεί να αντιμετωπιστεί αποτελεσματικά χωρίς εμφανείς μακροπρόθεσμες επιπτώσεις. Σε τέτοιες περιπτώσεις, είναι ζωτικής σημασίας η τακτική παρακολούθηση των επιπέδων PaO2 για την πρόληψη της υπεροξίας και των σχετιζόμενων με αυτήν επιπλοκών.

Μια πρόσθετη αιτία υπεροξίας σχετίζεται με την υποβρύχια κατάδυση με αναπνευστική συσκευή. Οι δύτες αναπνέουν ένα μείγμα αερίων που πρέπει να περιλαμβάνει οξυγόνο και η μερική πίεση του οξυγόνου σε οποιοδήποτε δεδομένο μείγμα αερίων αυξάνεται με το βάθος. Ο ατμοσφαιρικός αέρας γίνεται υπεροξικός κατά τη διάρκεια της κατάδυσης και ένα υπεροξικό μείγμα αερίων γνωστό ως nitrox χρησιμοποιείται για τη μείωση του κινδύνου ασθένειας αποσυμπίεσης, υποκαθιστώντας μέρος της περιεκτικότητας σε άζωτο με οξυγόνο. Η εισπνοή nitrox μπορεί να οδηγήσει σε τοξικότητα οξυγόνου λόγω της υψηλής μερικής πίεσης του οξυγόνου εάν χρησιμοποιηθεί πολύ βαθιά ή για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα πρωτόκολλα για την ασφαλή χρήση αυξημένης μερικής πίεσης οξυγόνου στις καταδύσεις είναι καθιερωμένα και χρησιμοποιούνται συστηματικά από δύτες αναψυχής, στρατιωτικούς δύτες μάχης και επαγγελματίες δύτες κορεσμού.

Τα οξυγόνο επανααναπνευστήρων (rebreather) χρησιμοποιούνται επίσης για εργασία ρουτίνας σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση και αντιμετώπιση έκτακτης ανάγκης σε μη αναπνεύσιμες ατμόσφαιρες ή σε περιπτώσεις όπου η καταλληλότητα του περιβάλλοντος αερίου για αναπνοή είναι άγνωστη, ή μπορεί να αλλάξει χωρίς προειδοποίηση, όπως πυρόσβεση, υπόγεια διάσωση και εργασία σε περιορισμένους χώρους. Συμπληρωματικό οξυγόνο χρησιμοποιείται επίσης για εκθέσεις σε μεγάλο υψόμετρο στην αεροπορία και την ορειβασία. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, η μέγιστη συγκέντρωση περιορίζεται φυσικά από την πίεση περιβάλλοντος, αλλά το κατώτερο όριο είναι συνήθως πιο δύσκολο να ελεγχθεί και οι άμεσες συνέπειες της υποξίας είναι γενικά πιο σοβαρές από τις άμεσες συνέπειες της υπεροξίας, επομένως υπάρχει η τάση να παρέχεται μεγαλύτερο περιθώριο σφάλματος για την υποξία και ο χρήστης εκτίθεται σε υπεροξικές συνθήκες για μεγάλο μέρος του χρόνου.

Μηχανισμός

Το συμπληρωματικό οξυγόνο είναι μια αποτελεσματική και ευρέως διαθέσιμη θεραπεία για την υποξαιμία και την υποξία που σχετίζονται με πολλές παθολογικές διεργασίες, αλλά και άλλες παθοφυσιολογικές διεργασίες σχετίζονται με αυξημένα επίπεδα ROS (δραστικά είδη οξυγόνου) που προκαλούνται από την υπεροξία. Αυτά τα ROS αντιδρούν με βιολογικούς ιστούς και μπορεί να βλάψουν πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊνικά οξέα. Τα αντιοξειδωτικά που κανονικά προστατεύουν τους ιστούς μπορούν να κατακλυστούν από υψηλότερα επίπεδα ROS, προκαλώντας έτσι οξειδωτική καταπόνηση.

Τα κυψελιδικά και τα κυψελιδικά τριχοειδή επιθηλιακά κύτταρα είναι ευάλωτα σε τραυματισμούς που προκαλούνται από τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου λόγω υπεροξίας. Σε οξείες πνευμονικές βλάβες αυτού του τύπου, η υπερδιαπερατότητα της πνευμονικής μικροαγγείωσης επιτρέπει τη διαρροή πλάσματος, προκαλώντας πνευμονικό οίδημα και ανωμαλίες στην πήξη και την εναπόθεση ινώδους (fibrin). Η παραγωγή επιφανειοδραστικού μπορεί να μειωθεί. Το μέγιστο όφελος από τη διαθεσιμότητα οξυγόνου είναι η ισορροπία μεταξύ αναγκαιότητας και τοξικότητας κατά μήκος μιας συνέχειας.

Η αθροιστική δόση οξυγόνου καθορίζεται από έναν συνδυασμό χρόνου έκθεσης, πίεσης περιβάλλοντος και του κλάσματος οξυγόνου του εισπνεόμενου αερίου. Οι δύο τελευταίοι παράγοντες μπορούν να συνδυαστούν ως η μερική πίεση του εισπνεόμενου οξυγόνου στις κυψελίδες. Οι μερικές πιέσεις του εισπνεόμενου οξυγόνου που υπερβαίνουν τα 0,6 bar (Κλάσμα εισπνεόμενου οξυγόνου (Fraction of inspired oxygen, FIO2) >0,6 σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση), χορηγούμενες για παρατεταμένες περιόδους της τάξης των ημερών, είναι τοξικές για τους πνεύμονες. Αυτό είναι γνωστό ως δηλητηρίαση από οξυγόνο χαμηλής πίεσης, πνευμονική τοξικότητα ή φαινόμενο Lorrain Smith. Αυτή η μορφή έκθεσης οδηγεί σε συμφόρηση των αεραγωγών των πνευμόνων, πνευμονικό οίδημα και ατελεκτασία που προκαλείται από βλάβη στα τοιχώματα των βρόγχων και των κυψελίδων. Η συσσώρευση υγρών στους πνεύμονες προκαλεί αίσθημα δύσπνοιας, αισθάνεται κανείς ένα αίσθημα καύσου στο λαιμό και το στήθος και η αναπνοή γίνεται επώδυνη. Σε κανονικές ατμοσφαιρικές πιέσεις, η επίδραση περιορίζεται κυρίως στους πνεύμονες, καθώς εκτίθενται άμεσα στην υψηλή συγκέντρωση οξυγόνου, η οποία δεν κατανέμεται σε όλο το σώμα λόγω του ρυθμιστικού συστήματος αιμοσφαιρίνης-οξυγόνου, με σχετικά λίγο οξυγόνο να μεταφέρεται σε διάλυμα στο πλάσμα. Σε υψηλότερες πιέσεις περιβάλλοντος και υψηλότερες μερικές πιέσεις οξυγόνου, όπου μεταφέρεται μεγαλύτερη ποσότητα οξυγόνου στο διάλυμα, οι τοξικές επιδράσεις στο κεντρικό νευρικό σύστημα εκδηλώνονται σε πολύ μικρότερο χρόνο έκθεσης. Αυτό είναι γνωστό ως δηλητηρίαση από οξυγόνο υψηλής πίεσης ή φαινόμενο Paul Bert.

Η υπεροξία έχει επίσης συνδεθεί με κυτταρική βλάβη μέσω της πρόκλησης απόπτωσης και νέκρωσης. Η υπερπαραγωγή ROS (δραστικών ειδών οξυγόνου) μπορεί να διαταράξει τις κυτταρικές σηματοδοτικές οδούς, να οδηγήσει σε μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και να πυροδοτήσει φλεγμονώδεις αποκρίσεις. Αυτές οι επιδράσεις συμβάλλουν στην παθογένεση ασθενειών όπως το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (acute respiratory distress syndrome, ARDS) και η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (chronic obstructive pulmonary disease, COPD, ΧΑΠ). Στο κεντρικό νευρικό σύστημα, τα υψηλά επίπεδα οξυγόνου μπορούν να προκαλέσουν επιληπτικές κρίσεις, οι οποίες αποτελούν σημαντικό κίνδυνο στην υπερβαρική οξυγονοθεραπεία εάν δεν παρακολουθούνται προσεκτικά. Επιπλέον, η υπεροξία μπορεί να οδηγήσει σε αγγειοσύσπαση, επηρεάζοντας ιδιαίτερα την εγκεφαλική και στεφανιαία κυκλοφορία, οδηγώντας ενδεχομένως σε ανεπιθύμητες ενέργειες, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης θνησιμότητας σε ασθενείς σε κρίσιμη κατάσταση.

Περαιτέρω έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη για την καλύτερη κατανόηση των μακροπρόθεσμων επιπτώσεων της υπεροξίας σε διάφορα όργανα και συστήματα, καθώς και για τη βελτιστοποίηση των πρωτοκόλλων οξυγονοθεραπείας για την ελαχιστοποίηση αυτών των κινδύνων, διασφαλίζοντας παράλληλα την αποτελεσματική θεραπεία των υποξικών καταστάσεων.

 Διάγνωση 
Η υπεροξία διαγιγνώσκεται κυρίως με τη μέτρηση της μερικής πίεσης οξυγόνου (PaO2) στο αρτηριακό αίμα. Αυτή η μέθοδος είναι πιο ακριβής από μη επεμβατικές μετρήσεις όπως ο Δείκτης Εφεδρείας Οξυγόνου (Oxygen Reserve Index, ORI) και ο κορεσμός οξυγόνου (oxygen saturation, SpO2), οι οποίες έχουν δείξει περιορισμένη διαγνωστική ακρίβεια για την ανίχνευση υπεροξίας, ιδιαίτερα σε ασθενείς σε κρίσιμη κατάσταση.

Η κύρια διαγνωστική μέθοδος για την υπεροξία περιλαμβάνει τη μέτρηση της μερικής πίεσης του οξυγόνου στο αρτηριακό αίμα μέσω ανάλυσης αερίων αρτηριακού αίματος (arterial blood gas, ABG). Αυτή η προσέγγιση θεωρείται το χρυσό πρότυπο για τη διάγνωση της υπεροξίας, καθώς αξιολογεί με ακρίβεια τα επίπεδα PaO2. Κανονικά, η PaO2 κυμαίνεται από 75 έως 100 mmHg, με την υπεροξία να αναγνωρίζεται γενικά όταν η PaO2 υπερβαίνει τα 100 mmHg.

Εκτός από τη μέτρηση PaO2, χρησιμοποιούνται επίσης μη επεμβατικές μέθοδοι όπως ο Δείκτης Εφεδρείας Οξυγόνου (ORI) και ο κορεσμός οξυγόνου (SpO2), αν και η αποτελεσματικότητά τους είναι περιορισμένη. Η ORI, παρά το γεγονός ότι είναι μη επεμβατική, έχει χαμηλή συσχέτιση με την PaO2 και επομένως είναι αναξιόπιστη για τη διάγνωση της υπεροξίας. Μελέτες έχουν δείξει ότι η ικανότητα της ORI να ανιχνεύει επίπεδα PaO2 μεγαλύτερα από 100 mmHg είναι περιορισμένη, όπως υποδεικνύεται από μια περιοχή κάτω από την καμπύλη λειτουργίας του δέκτη (AUROC) που είναι μόνο 0,567. Ομοίως, η μέτρηση του SpO2 μέσω παλμικής οξυμετρίας είναι χρήσιμη για την παρακολούθηση των επιπέδων οξυγόνου, αλλά η διαγνωστική του χρησιμότητα για την υπεροξία περιορίζεται επειδή οι μετρήσεις του SpO2 περιορίζονται στο 100%. Αυτό καθιστά το SpO2 πιο αποτελεσματικό για την ανίχνευση της υποξίας παρά της υπεροξίας.

 Θεραπεία 
Η διαχείριση της υπεροξίας περιλαμβάνει κυρίως την τιτλοποίηση της οξυγονοθεραπείας για την αποφυγή υπερβολικών επιπέδων οξυγόνου, διασφαλίζοντας παράλληλα επαρκή οξυγόνωση των ιστών. Οι κλινικές οδηγίες συνιστούν τη διατήρηση του κορεσμού αρτηριακού οξυγόνου (SpO2) εντός του εύρους-στόχου 88-95% για την πρόληψη τόσο της υποξαιμίας όσο και της υπεροξαιμίας.

Νέα στοιχεία υποδηλώνουν ότι η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλά επίπεδα οξυγόνου, ακόμη και όταν ενδείκνυται κλινικά, μπορεί να οδηγήσει σε κυτταρική βλάβη λόγω οξειδωτικής καταπόνησης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ιδιαίτερα σε ασθενείς με προϋπάρχουσες παθήσεις, έχουν παρατηρηθεί πνευμονική βλάβη που προκαλείται από υπεροξία, νευρολογικές επιπτώσεις και διαταραχές στη συστημική κυκλοφορία. Αυτοί οι κίνδυνοι υπογραμμίζουν τη σημασία της συνεχούς επαγρύπνησης στη διαχείριση των επιπέδων οξυγόνου, ειδικά στην εντατικής φροντίδα.

Η αντιοξειδωτική θεραπεία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον μετριασμό των επιβλαβών επιδράσεων των ROS που παράγονται κατά την υπεροξία. Επιπλέον, η προσεκτική παρακολούθηση και η προσαρμογή των ρυθμίσεων του μηχανικού αερισμού είναι ζωτικής σημασίας σε μονάδες εντατικής θεραπείας για την εξισορρόπηση της παροχής οξυγόνου και την ελαχιστοποίηση του κινδύνου τοξικότητας οξυγόνου. Πρόσφατες μελέτες τονίζουν τη σημασία της εξατομικευμένης οξυγονοθεραπείας, λαμβάνοντας υπόψη την ειδική κλινική κατάσταση του ασθενούς και την ανταπόκριση στη θεραπεία.

 Εξατομικευμένη Οξυγονοθεραπεία: Η εξατομικευμένη τιτλοποίηση οξυγόνου αναδύεται ως στρατηγική πρόληψης. Προσαρμόζοντας τα επίπεδα οξυγόνου με βάση τις συγκεκριμένες ανάγκες του ασθενούς, ιδιαίτερα στην εντατική φροντίδα και τη νεογνική φροντίδα, οι κλινικοί γιατροί στοχεύουν στην πρόληψη της βλάβης που προκαλείται από την υπεροξία.
 Αντιοξειδωτική Θεραπεία: Πρόσφατη έρευνα υποδηλώνει ότι η χορήγηση αντιοξειδωτικών όπως η ακετυλοκυστεΐνη (N-acetylcysteine, NAC) ή η βιταμίνη C κατά τη διάρκεια της οξυγονοθεραπείας μπορεί να μετριάσει την οξειδωτική καταπόνηση που προκαλείται από την υπεροξία, αποτρέποντας την κυτταρική βλάβη.
 Πρωτόκολλο χαμηλής ροής οξυγόνου: Τα συστήματα χορήγησης οξυγόνου χαμηλής ροής συνιστώνται ολοένα και περισσότερο για την πρόληψη της υπεροξίας, ειδικά σε ασθενείς που υποβάλλονται σε μακροχρόνια οξυγονοθεραπεία, ελαχιστοποιώντας την έκθεση σε υπερβολικά επίπεδα οξυγόνου με την πάροδο του χρόνου.
 Συστήματα Παρακολούθησης και Ανατροφοδότησης: Νέες τεχνολογίες που παρακολουθούν συνεχώς τις μερικές πιέσεις οξυγόνου στις αρτηρίες (PaO2) και παρέχουν ανατροφοδότηση στα συστήματα οξυγονοθεραπείας βρίσκονται υπό ανάπτυξη για την πρόληψη της παρατεταμένης υπεροξίας.

 Πρόληψη 
 Καταδύσεις 

Οι δύτες μπορεί να διατρέχουν κίνδυνο τόσο από τοξικότητα οξυγόνου στο κεντρικό νευρικό σύστημα όσο και από τους πνεύμονες, και οι κίνδυνοι έχουν ερευνηθεί εκτενώς. Έχουν αναπτυχθεί πρωτόκολλα που επιβάλλουν όρια στη μερική πίεση οξυγόνου στο αναπνευστικό αέριο, τα οποία εκθέτουν τον δύτη σε αποδεκτούς συνολικούς κινδύνους, λαμβάνοντας υπόψη ότι οι σπασμοί και η απώλεια συνείδησης κάτω από το νερό με τον εξοπλισμό κατάδυσης οδηγούν συχνά σε θάνατο από πνιγμό. Η κατάδυση με αέριο που παρέχεται από την επιφάνεια χρησιμοποιώντας κράνος κατάδυσης ή μάσκα πλήρους προσώπου προστατεύει την αναπνευστική οδό πολύ περισσότερο από μια βαλβίδα ζήτησης (demand valve) που συγκρατείται από τα δόντια και, σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να είναι αποδεκτές ελαφρώς υψηλότερες μερικές πιέσεις και ένας ελαφρώς υψηλότερος κίνδυνος τοξικότητας οξυγόνου. Υπάρχει μια αντιστάθμιση μεταξύ του κινδύνου από μεγαλύτερες υποχρεώσεις αποσυμπίεσης που κρατούν τον δύτη στο νερό για περισσότερο χρόνο, έναντι της τοξικότητας οξυγόνου.

Στις καταδύσεις επιφανειακού προσανατολισμού, ο χρόνος έκθεσης είναι συνήθως ανεπαρκής για την εμφάνιση συμπτωμάτων πνευμονικής τοξικότητας και τα διαστήματα μεταξύ των καταδύσεων είναι συνήθως αρκετά μεγάλα για ανάρρωση, επομένως η μερική πίεση οξυγόνου επιλέγεται συνήθως για να μεγιστοποιηθεί ο χρόνος χωρίς διακοπή ή να ελαχιστοποιηθεί ο χρόνος αποσυμπίεσης, καθώς η αποσυμπίεση σε κρύο νερό τείνει να είναι αγχωτική για τον δύτη. Στην κατάδυση κορεσμού, όπου ο δύτης θα αναπνέει το μείγμα αερίων υπό πίεση για περιόδους της τάξης των εβδομάδων έως ενός μήνα, η τιμή PO2 πρέπει να διατηρείται αρκετά χαμηλή ώστε να αποφεύγεται η πνευμονική τοξικότητα και να επιτρέπει καθοδικές αποκλίσεις από την πίεση αποθήκευσης, ενώ παράλληλα να είναι αρκετά υψηλή ώστε να επιτρέπει πιθανές απρόβλεπτες καταστάσεις που περιλαμβάνουν προσωρινή μείωση της πίεσης, κατά τις οποίες είναι ιδιαίτερα επιθυμητό οι δύτες που έχουν προσβληθεί να παραμένουν συνειδητοί και να είναι σε θέση να εκτελούν τις απαραίτητες εργασίες για την ελαχιστοποίηση των συνεπειών και να επιτρέπουν ανοδικές αποκλίσεις χωρίς να απαιτείται αλλαγή αερίου. Έχει βρεθεί ότι μια μερική πίεση περίπου 0,4 bar ικανοποιεί αυτές τις προϋποθέσεις.
 Υπερβαρική ιατρική 
Η υπερβαρική ιατρική είναι η ιατρική χρήση οξυγόνου σε υψηλότερη πίεση από την ατμόσφαιρά μας. Η υπερβαρική ιατρική είναι επίσης γνωστή ως υπερβαρική οξυγονοθεραπεία (hyperbaric oxygen therapy, HBOT). Ο αέρας που αναπνέουμε κανονικά αποτελείται από 21% οξυγόνο. Οι υπερβαρικές θεραπείες χρησιμοποιούν 100% οξυγονωμένο αέρα για τη θεραπεία πολλών παθήσεων. Αυτή η θεραπεία αυξάνει την ποσότητα οξυγόνου που παρέχεται στους ιστούς του σώματος, γεγονός που μπορεί να επιταχύνει την επούλωση και να καταπολεμήσει τις λοιμώξεις. Το HBOT έχει γίνει μια αναγνωρισμένη συμπληρωματική θεραπεία για μια ποικιλία παθήσεων, όπως η νόσος αποσυμπίεσης, η δηλητηρίαση από μονοξείδιο του άνθρακα και τα χρόνια μη επουλούμενα τραύματα. Μία από τις κύριες χρήσεις του HBOT που έχουν εγκριθεί από τον FDA είναι η θεραπεία της νόσου αποσυμπίεσης, ενός κινδύνου που αντιμετωπίζουν οι δύτες που ανεβαίνουν πολύ γρήγορα. Σε αυτήν την κατάσταση, σχηματίζονται φυσαλίδες αζώτου στην κυκλοφορία του αίματος λόγω αλλαγών στην πίεση. Η HBOT βοηθά στη μείωση του μεγέθους των φυσαλίδων και προάγει την αποβολή του αζώτου. Ομοίως, η δηλητηρίαση από μονοξείδιο του άνθρακα είναι μια άλλη εγκεκριμένη ένδειξη, καθώς η HBOT μειώνει τον χρόνο ημιζωής της καρβοξυαιμοσφαιρίνης και μετριάζει τη νευρολογική βλάβη. Η φροντίδα χρόνιων τραυμάτων, ιδιαίτερα σε διαβητικούς ασθενείς, είναι ένας άλλος αναπτυσσόμενος τομέας όπου η θεραπεία με υπερβαρικό οξυγόνο (HBOT) έχει δείξει οφέλη. Τα διαβητικά έλκη ποδιών συχνά υποφέρουν από κακή ροή αίματος και οξυγόνωση, οδηγώντας σε καθυστερημένη επούλωση. Η θεραπεία με υπερβαρικό οξυγόνο (HBOT) μπορεί να ενισχύσει την αγγειογένεση, τον πολλαπλασιασμό των ινοβλαστών και τη σύνθεση κολλαγόνου - κρίσιμα συστατικά της διαδικασίας επούλωσης των τραυμάτων. Παρά τα οφέλη της, η υπερβαρική θεραπεία με οξυγόνο (HBOT) δεν είναι χωρίς κινδύνους. Πιθανές επιπλοκές περιλαμβάνουν βαροτραύμα στα αυτιά και τους πνεύμονες, επιληπτικές κρίσεις τοξικότητας οξυγόνου και κλειστοφοβία. Επομένως, η προσεκτική επιλογή και παρακολούθηση των ασθενών είναι απαραίτητη.

 Εντατική φροντίδα και επείγουσα ιατρική 
Το συμπληρωματικό οξυγόνο είναι μια από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες θεραπείες για κρίσιμες ασθένειες και χρησιμοποιείται συνήθως στην οξεία καταπληξία και άλλα επείγοντα περιστατικά, αλλά η βέλτιστη δοσολογία είναι σπάνια προφανής και κατά τη διάρκεια του μηχανικού αερισμού, της αναισθησίας και της αναζωογόνησης η παροχή οξυγόνου συνήθως υπερβαίνει τις φυσιολογικές απαιτήσεις, για να αποφευχθεί ένα έλλειμμα. Η προκύπτουσα υπέρβαση των απαιτήσεων μπορεί να είναι επιζήμια, αλλά συνήθως λιγότερο από μια συνολική υποξική κατάσταση. Η προσεκτική τιτλοποίηση της παροχής οξυγόνου με παράλληλη παρακολούθηση της οξυγόνωσης μπορεί να επιτρέψει επαρκή οξυγόνωση των ιστών χωρίς υπεροξική βλάβη. Τηρώντας τους κανονισμούς και τα συνιστώμενα επίπεδα, τα επίπεδα οξυγόνου μπορούν να εξατομικευτούν και να προσαρμοστούν στην κατάσταση του ασθενούς, ώστε να μειωθεί ο κίνδυνος υπεροξίας.

 Μακροχρόνια οξυγονοθεραπεία 
Σε ατμοσφαιρική πίεση, δεν υπάρχει κίνδυνος οξείας τοξικότητας οξυγόνου, αλλά υπάρχει η πιθανότητα πνευμονικής τοξικότητας και η υπεροξία μπορεί να επιδεινώσει ορισμένες από τις παθήσεις για τις οποίες η συμπληρωματική παροχή οξυγόνου είναι διαφορετικά ωφέλιμη. Η μακροχρόνια οξυγονοθεραπεία (Long-term oxygen therapy, LTOT) είναι η θεραπεία που έχει αποδειχθεί ότι βελτιώνει την επιβίωση σε ασθενείς με χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ) με χρόνια αναπνευστική ανεπάρκεια. Φαίνεται επίσης ότι μειώνει τον αριθμό των νοσηλειών, αυξάνει την ικανότητα προσπάθειας και βελτιώνει την ποιότητα ζωής που σχετίζεται με την υγεία.

 Πρόγνωση 
Η πρόγνωση για την περίσσεια οξυγόνου στο σώμα ποικίλλει εξαιρετικά ανάλογα με τη διάρκεια, τη σοβαρότητα της έκθεσης και την υγεία του ασθενούς. Σε οξεία φάση, μπορεί να προκαλέσει δραματικές επιπτώσεις όπως κρίσεις, ιδιαίτερα στο πλαίσιο έκθεσης σε υψηλή πίεση όπως η υπερβαρική θεραπεία, και πνευμονική βλάβη, συμπεριλαμβανομένης της φλεγμονής και του οιδήματος, που μπορεί να εξελιχθεί σε σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (acute respiratory distress syndrome, ARDS). Αν και οι περισσότεροι ενήλικες έχουν σχεδόν φυσιολογική πνευμονική λειτουργία μετά από σύντομη έκθεση, οι χρόνιες ασθένειες όπως η ίνωση, ή η χρόνια αναπνευστική δυσλειτουργία μπορεί να ακολουθήσουν μακροχρόνια αυξημένη παροχή οξυγόνου, ιδιαίτερα σε επιζώντες του ARDS. Οι ασθενείς σε κρίσιμη κατάσταση, όπως οι ασθενείς με μετά από καρδιακή ανακοπή, διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο νοσοκομειακής θνησιμότητας, με μελέτες να δείχνουν προσαρμοσμένο λόγο πιθανοτήτων 1,22, αν και η μακροπρόθεσμη επιβίωση είναι λιγότερο καλά τεκμηριωμένη. Τα πρόωρα βρέφη διατρέχουν ιδιαίτερο κίνδυνο, με τα περισσότερα να αναπτύσσουν βρογχοπνευμονική δυσπλασία που μπορεί να προκαλέσει δια βίου αναπνευστική δυσλειτουργία παρά τη μερική βελτίωση κατά την πρώιμη παιδική ηλικία.

 Επιδημιολογία 
Επιδημιολογικά, η υπεροξία επικεντρώνεται κυρίως στην επικράτησή της σε κλινικά περιβάλλοντα όπου οι ασθενείς λαμβάνουν συμπληρωματικό οξυγόνο, όπως μονάδες εντατικής θεραπείας, θάλαμοι νεογνών και κατά τη διάρκεια της αναισθησίας. Παρατηρείται συχνά σε πληθυσμούς με παθήσεις όπως η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια, το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας και η καρδιακή ανακοπή, όπου η οξυγονοθεραπεία αποτελεί συνήθη πρακτική. Αν και είναι απαραίτητη για τη θεραπεία, η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλά επίπεδα οξυγόνου μπορεί να οδηγήσει σε επιβλαβή οξειδωτική καταπόνηση, που θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε επιπλοκές όπως πνευμονική βλάβη, αμφιβληστροειδοπάθεια στα νεογνά και κακές ή επιδεινωμένες νευρολογικές εκβάσεις. Η εμφάνιση υπεροξίας ποικίλλει μεταξύ των συστημάτων υγειονομικής περίθαλψης ανάλογα με την αυστηρότητα των πρακτικών παρακολούθησης και διαχείρισης του οξυγόνου.

 Παραπομπές 

Κατηγορία:Οξυγόνο
Κατηγορία:Παθήσεις του αναπνευστικού συστήματος
Κατηγορία:Καταδυτική ιατρική