ЛЕЧЕБНЫЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ ГАЗОВ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ РАНЕНЫХ С БОЛЬШОЙ КРОВОПОТЕРЕЙ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯ И СПОСОБ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
THERAPEUTIC BREATHING GAS MIXTURES FOR MAINTENANCE OF VIABILITY OF THE WOUNDED WITH GREAT BLOOD LOSS WITH HYPOTHERMIA, AND THEIR APPLICATION METHOD

Изобретение относится к области медицины, а именно, к военно-полевой терапии и медицине катастроф и предназначено для спасания раненых с большой потерей крови и сопутствующем переохлаждении (экзогенной и эндогенной гипотермии), находящихся в полевых условиях, которых невозможно экстренно эвакуировать в условия стационара.
Заявляемые лечебные дыхательные смеси газов и способ их применения обеспечивают резерв времени для эвакуации и длительного поддержания жизнеспособности раненых, находящихся в условиях низких температур окружающей среды.
Лечение при ранениях состоит из комплекса мер, включающих оперативное предотвращение кровопотери и перехода состояния в терминальное, доставку раненого в лечебное учреждение для оказания специализированной медпомощи. Такой алгоритм принят для всех схем спасания раненых медслужбами Минобороны, отрядами МЧС, в службах и подразделениях учреждений здравоохранения («Сборник нормативов по боевой подготовке Сухопутных войск», введенный Приказом ГК СВ от 10 сентября 1983, №55).
В случае усугубления ситуации воздействием на раненого факторов охлаждающего климата опасность формирования терминальных и необратимых состояний резко возрастает, требуя проведения дополнительных мероприятий по поддержанию температурного гомеостаза. Однако спектр таких мероприятий, как правило, ограничивается только использованием дополнительной экипировки, что зачастую невозможно и неэффективно в связи с кровопотерей, вынужденным обездвиживанием раненого, поступлением в организм холодного воздуха.
Поэтому в этих условиях разрешением ситуации является лишь срочная доставка раненого в стационарное учреждение, в котором возможно проведение требуемого объема реанимационно-лечебных, в том числе согревающих, мероприятий.
Однако, чаще всего, в условиях аварий, катастроф и боевых действий, тем более в зимнее время года, своевременная эвакуация раненого и его экстренная доставка в лечебное учреждение затруднены. В таких ситуациях особо актуальной становится разработка способов стабилизации и поддержания дотерминального состояния раненого и предотвращения комбинированной гипотермии (в условиях кровопотери и воздействия охлаждающего климата) в течение длительного времени.
В стационарных условиях для предотвращения терминального состояния или вывода из него применяют реанимационные мероприятия, включающие инфузионную терапию, направленную на устранение гиповолемии.
В заместительной терапии при лечении кровопотери используют комбинации плазмозаменителей и препаратов консервированной крови, исходя из объема кровопотери. Для коррекции гиповолемии также широко используются кровезаменители гемодинамического действия: препараты декстрана (реополиглюкин, полиглюкин), растворы желатина (желатиноль), гидрооксиэтилкрахмал (рефортан, стабизол, инфукол), солевые растворы (физиологический раствор, Рингер-лактат, лактосол), растворы сахаров (глюкоза, глюкостерил). Из препаратов крови чаще используются эритроцитарная масса, свежезамороженная плазма, альбумин. При отсутствии повышения АД, несмотря на адекватную инфузионную терапию в течение 1 часа, добавочно вводят такие препараты, как адреналин, норадреналин, допамин и другие сосудосуживающие препараты (после остановки кровотечения) (см., например, по адресу в Интернет: http://medbe.ru/materials/obshchie-voprosy-vpkh/pervaya-meditsinskaya-pomoshch-na-pole-boya-i-v-ochage-massovykh-poter).
При лечении геморрагического шока используют препараты, улучшающие реологические свойства крови: гепарин, курантил, трентал, а также кортикостероиды. После выведения пациента из геморрагического шока и устранения непосредственной угрозы для жизни проводят коррекцию нарушений отдельных звеньев гомеостаза (кислотно-щелочной состав, гемостаз и так далее).
Однако в полевых условиях возможен лишь ограниченный набор экстренных лечебных мер и применяемых лекарственных средств.
В настоящее время не существует эффективных лекарственных средств и способов для обеспечения поддержания жизни раненых с большой кровопотерей и при переохлаждении в течении длительного времени.
Целью заявленного изобретения является поддержание жизнеспособности раненого в полевых условиях при большой кровопотере и сопутствующем переохлаждении для обеспечения резерва времени при эвакуации в условия стационара.
Техническим результатом от реализации заявленного изобретения является уменьшение смертности при ранениях с большой кровопотерей и сопутствующем переохлаждении в случае невозможности экстренной эвакуации в условия стационара для проведения комплекса стандартных лечебных процедур. Использование заявленных дыхательных газовых смесей в качестве лекарственных средств и способа их применения обеспечат резерв времени до 6 часов и более для эвакуации и спасения жизни раненого в полевых условиях и условиях низких температур окружающей среды.
Известны лекарственные средства, которые применяются при большой кровопотере, в виде кислорода газообразного медицинского или смеси кислорода и азота. Применение этих газовых смесей способствует повышению сатурации крови кислородом, но не обеспечивает согревание и протекцию кислорода для важнейших органов. Кроме того, для обеспечения длительной терапии в процессе эвакуации раненого требуется большой объем кислорода или кислородосодержащей смеси, что невозможно обеспечить в полевых условиях.
Известна смесь газов «ГелиОкс», которая позволяет оптимизировать температурный режим организма. Подогретая смесь «ГелиОкс» равномерно согревает паренхиму органов грудной клетки, быстро снимает переохлаждение организма. Эти эффекты связаны с высокой теплопроводностью и огромной диффузионной способностью гелия (см. Л.В. Шогенова, «Эффекты применения ГелиОкса, как рабочего газа при проведении ингаляции β2-агонистов при помощи небулайзера у больных с обострением БА». ФГУ «НИИ Пульмонологии» ФМБА России, Москва, "Эффективная фармакотерапия. Пульмонология и оториноларингология" №2, 2010).
Однако эта смесь газов при использовании заявленных технических средств воздействует на организм только краткосрочно, а ее состав не позволяет в достаточной степени обеспечить долговременное поддержание жизнеспособности раненых с гиповолемией.
Известен «Способ воздействия газовых смесей на организм» по патенту РФ №2232013, МПК A61K 31/02, А61М 16/00, А61Р 43/00, опубл. 10.07.2004 г., который предполагает воздействие на организм газовой смесью, содержащей кислород и, по меньшей мере, один газ-разбавитель, при этом лечебное действие осуществляют изменением условий и режима воздействия с периодической заменой одной газовой смеси на другую, а также за счет изменения, по крайней мере, одной из физических характеристик вводимой смеси и/или ее параметров, при этом кислород поддерживают в пределах 12-85 об. % Данное изобретение способствует активизации окислительно-восстановительных и энергетических процессов в организме, повышению его специфической адаптации к изменениям окружающей среды. Однако действие указанной в патенте газовой смеси не обеспечивает согревание раненого и длительное поддержание его жизнеспособности при гиповолемии и комбинированной гипотермии.
Известны выпускаемые в РФ лекарственные препараты в виде медицинских газов, требования к которым регламентированы документом МЗ РФ «Общая фармакопейная статья. Газы медицинские ОФС» - «КсеМед» (ксенон медицинский), кислород газообразный медицинский. Применение этих газов также не может обеспечить поддержание жизни раненому с большой кровопотерей в течение длительного времени.
Для спасания раненого с большой кровопотерей и сопутствующей гипотермией, находящегося в полевых условиях, которого невозможно экстренно эвакуировать в условия стационара, в заявленном изобретении предложены две последовательно подаваемые раненому дыхательные смеси газов, содержащие:
- первая смесь содержит кислород в концентрации до 21-25 об. %, гелий 40-50 об. %, аргон в концентрации 25-35 об. % и ксенон в концентрации 2-10 об. % При этом смесь подогрета до температуры 30-70°С;
- вторая смесь содержит от 30 об. % до 60 об. % кислорода, 25-35 об. % аргона и 5-35 об. % ксенона. При этом смесь подогрета до температуры 20-70°С.
Заявленные смеси газов являются оригинальными, новыми лекарственными средствами, обеспечивающими длительное поддержание жизнеспособности раненых с большой кровопотерей при переохлаждении (экзогенной и эндогенной гипотермии) в полевых условиях.
Заявленная первая дыхательная смесь газов обладает следующими терапевтическими эффектами:
- быстро согревает организм и, прежде всего, жизненно важные органы (головной мозг, сердце, легкие и др.) за счет поступления теплой смеси с большим содержанием гелия, который способствует ускорению теплопереноса к глубоким тканям организма;
- повышает скорость транспорта кислорода в условиях гиповолемии за счет специфического действия гелия на снижение вязкости крови и транскапиллярный транспорт газов;
- снижает явления болевого шока, обеспечивает улучшение психоэмоционального состояния раненого за счет психотропных эффектов ксенона в субнаркотических дозировках;
- облегчает перенос кислорода в клетки жизненно важных органов за счет особых (протекторных) эффектов аргона;
- снижает кислородный запрос и энергетические потребности клеток, тканей и организма в целом в результате синергетического воздействия ксенона и аргона на энергетические системы клеток.
Заявленная вторая дыхательная смесь газов обладает следующими терапевтическими эффектами:
- снижает явления болевого шока, обеспечивает улучшение психоэмоционального состояния раненого за счет психотропных эффектов ксенона в субнаркотических и более высоких дозировках;
- облегчает перенос кислорода в клетки жизненно важных органов за счет особых (протекторных) эффектов аргона;
- снижает кислородный запрос и энергетические потребности клеток, тканей и организма в целом в результате синергетического воздействия ксенона и аргона на энергетические системы клеток;
- поддерживает тепловой баланс организма за счет температуры нагрева смеси;
- повышает объемную скорость транспорта кислорода в капилляры альвеол вследствие повышения концентрации кислорода в дыхательной смеси, ускоряющего действия аргона и ксенона на трансмембранный транспорт, бронхолитических эффектов аргона.
Для реализации свойств заявленных лекарственных средств, представляющих собой дыхательные смеси медицинских газов, и для длительного поддержания жизнеспособности раненых с большой кровопотерей при переохлаждении (экзогенной и эндогенной гипотермии) в полевых условиях заявлен новый способ их применения.
Известен способ реабилитации человека при гипотермии по патенту РФ №2275211, МПК А61М 16/00, опубл. 27.04.2006 г., который обеспечивает реабилитацию человека при экзогенной гипотермии путем ингаляционного согревания и оксигенации организма подогретой и увлажненной искусственной дыхательной газовой смесью, отличающийся тем, что ингаляционное согревание и обеспечение организма кислородом проводят искусственной дыхательной газовой смесью, содержащей: кислород 49-51 об. %, остальное - гелий, при температуре смеси 40-44°С.
Недостатком данного способа является отсутствие дополнительных (кроме кислородотерапии) антигипоксических эффектов подобной искусственной дыхательной смеси, необходимых для поддержания жизни раненым с большой кровопотерей.
Также известен способ купирования последствий переохлаждения организма, обусловленных воздействием неблагоприятных условий окружающей среды, путем применения подогретых до 30-60°С дыхательных газовых смесей с содержанием кислорода до 23-25 об. % и аппарата «Ингалит» для его осуществления (см. Инструкция по применению ЮЕУЮ.ИНГ.В2-01.0000.00 ИП).
Недостатком этого способа является отсутствие эффекта поддержания жизни раненым с большой кровопотерей, недостаточное время автономной работы и большие масса и габариты для работы с аппаратом в полевых условиях.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ длительного поддержания жизнеспособности человека в полевых условиях при ранениях с большой кровопотерей и устройство для его осуществления по патенту РФ №2684748, МПК А61М 16/12, опубл. 12.04.2019 г., принятый за прототип, который обеспечивает длительное поддержание жизнеспособности раненых путем подачи дыхательной смеси газов, содержащей до 1-35 об. % ксенона, 30-35 об. % аргона, не менее 21 об. % кислорода и азот -остальное, в течение 6 часов и более.
Недостатком указанного способа для целей настоящего изобретения является отсутствие согревающего эффекта предложенной дыхательной смеси газов.
Изобретение решает задачу существенного снижения смертности раненых в случае большой потери крови в условиях пониженных температур окружающей среды и, тем самым, повышения вероятности своевременной доставки раненого в условия стационара путем вывода раненого из состояния гипотермии и увеличения длительности поддержания раненого в жизнеспособном состоянии во время эвакуации из полевых условий.
Заявленный способ длительного поддержания жизнеспособности при ранениях с большой кровопотерей в условиях переохлаждения заключается в том, что раненого сначала переводят на режим дыхания первой искусственной дыхательной смесью газов, содержащей кислород в концентрации 21-25 об. %, гелий в концентрации 40-50 об. %, аргон в концентрации 25-35 об. % и ксенон 2-10 об. %, подогретой до температуры 30-70°С. Смесь подают из баллона объемом, например, от 0.2 до 1 л в течение от 5 до 50 минут для купирования гипотермии, обогащения крови и тканей важнейших органов кислородом, купирования болевого шока. Баллон и смесь на выходе из баллона подогревают, например, химической грелкой.
Далее раненому начинают подавать вторую дыхательную смесь газов, в которой содержание кислорода увеличено от 30 до 60 об. %, аргона содержится от 25 до 35 об. %, ксенона - от 5 до 35 об. %, а содержание гелия снижено до 0 об. %. Указанную смесь газов формируют путем подачи из соответствующих баллонов и смешения, например, в дыхательном мешке, аргона и ксенона в нужных количествах и кислорода, например, из патрона регенеративного, так же, как это описано в патенте, принятом за прототип. При этом подаваемую на дыхание смесь также подогревают до температуры 20-70°С путем использования теплоты, выделяемой в результате регенерации выдыхаемого воздуха в регенеративном патроне. Для того, чтобы уменьшить тепловые потери и обеспечить дыхание подогретым воздухом в течение длительного времени эвакуации раненого в госпиталь, все воздуховоды и объемы должны быть утеплены.
В результате воздействия на организм заявленных дыхательных смесей газов, с помощью указанного способа «отодвигается» порог развития необратимого повреждения клеток и тканей жизненно важных органов, пролонгируется жизнеспособность раненого, обеспечивается необходимое время для его транспортировки в лечебное учреждение для оказания квалифицированной помощи или доставки кровезаменителей.
Для реализации заявленного способа необходимо устройство, позволяющее в полевых условиях создавать и длительное время поддерживать дыхательную смесь газов с заданной концентрацией компонентов и при заданной температуре. Таким устройством может служить, например, набор баллонов, заполненных первой и второй смесями газов и с подогревом или устройство, предложенное в изобретении по патенту РФ №2684748, МПК А61М 16/12, опубл. 12.04.2019 г., включающее лицевую часть - маску, дыхательный мешок с клапаном избыточного давления, каркас, соединительную трубку, сменный регенеративный патрон, загубник, расположенный в маске, мешок-дозатор с переключаемым обратным клапаном и соединительной линией, баллон с аргоно-ксеноновой газовой смесью объемом до 0,5 литра с давлением до 30 МПа, или два отдельных баллона меньшей емкости с аргоном и ксеноном в сборке и с вентилем трехходовым для поочередной подачи газа, регулятор подачи смеси, соединительную линию подачи смеси в мешок-дозатор, а также датчик давления смеси в баллоне, наручный портативный компьютер с датчиками частоты сердечных сокращений (ЧСС) и сатурации кислородом крови, датчик концентрации кислорода и ксенона в дыхательном мешке.
Данное устройство, при условии заправки одного из имеющихся в нем баллонов гелием, в дополнение к баллону с аргоно-ксеноновой смесью, обеспечит создание в дыхательном мешке сначала первой смеси газов, содержащей гелий, кислород, аргон и ксенон в определенных концентрациях, и нагрев смеси в регенеративном патроне, а затем создание второй смеси газов с подогревом в том же регенеративном патроне.
Пример применения заявленного способа в реальных условиях.
В случае ранения в полевых условиях при большой кровопотере и в состоянии гипотермии, согласно заявляемому способу, выполняют следующие действия:
- раненому обрабатывают, по возможности, рану антисептическими и кровеостанавливающими средствами и накладывают повязку или жгут для остановки кровотечения;
- делают инъекцию раствора анальгетика с помощью шприц-тюбика, дают внутрь таблетированный препарат антибиотиков;
- борются с асфиксией;
- восполняют потерю крови, если это возможно, путем инфузии физиологического раствора и других доступных средств;
- собирают устройство, инициируют регенеративный патрон, добавляют к полученной в дыхательном мешке кислородной смеси гелий, аргон и ксенон в требуемом количестве для образования первой дыхательной смеси в концентрации от 40 до 50 об. % гелия, от 21 до 25 об. % кислорода, 25-35 об. % аргона и 2-10 об. % ксенона, нагревают первую дыхательную смесь газов до температуры 30-70°С, надевают раненому маску и подают подогретую смесь требуемое время для вывода из состояния гипотермии и стабилизации дотерминального состояния;
- перед окончанием подачи первой дыхательной смеси в полученную в дыхательном мешке газовую смесь добавляют кислород и ксенон в требуемом количестве для образования второй дыхательной смеси в концентрации от 30 до 60 об. % кислорода, 25-35 об. % аргона и 5-35 об. % ксенона, при этом снижая содержание гелия до нуля, причем указанную дыхательную смесь газов нагревают до температуры 20-70°С, что позволяет осуществить перевод организма раненного в режим наименьшего и эффективного потребления кислорода с обеспечением устойчивого дотерминального состояния;
- в случае ослабления дыхания осуществляют принудительную вентиляцию легких раненого при помощи мешка - дозатора;
- укладывают раненого на носилки, подготавливают к эвакуации в стационар;
- производят эвакуацию в стационар с обеспечением резерва времени до 6-8 часов и более.
Анализ полученных результатов многочисленных экспериментальных исследований с участием животных и добровольцев, проведенных при участии и под руководством авторов изобретения, позволил определить оптимальный эффективный состав для первой дыхательной смеси газов (под условным названием «Hearoxxen») и второй дыхательной смеси газов (под условным названием «Aroxxen») для поддержания жизни человека с большой кровопотерей и с гипотермией.
Общий состав медицинских газов «Hearoxxen» и «Aroxxen» и примеры целевых вариантов составов заявляемых дыхательных смесей газов, обусловленных симптомами состояния больного и температурой окружающей среды, приведены в таблице 1.
Эффект от применения данного изобретения состоит в существенном уменьшении вероятности летального исхода при ранениях с большой потерей крови и комбинированной гипотермии в связи с повышением вероятности своевременной доставки раненого в условия стационара из-за вывода раненого из состояния гипотермии и значительного продления времени поддержания раненого в жизнеспособном состоянии в период эвакуации из полевых условий.