ΟΞΥΓΟΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑ Γεώργιος Φιλντίσης Καθηγητής

Παρουσίαση με θέμα: "ΟΞΥΓΟΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑ Γεώργιος Φιλντίσης Καθηγητής"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΟΞΥΓΟΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑ Γεώργιος Φιλντίσης Καθηγητής
Εντατικολογίας & Υπερβαρικής Ιατρικής

2 Οξυγονοθεραπεία Χορήγηση Ο2 σε συγκέντρωση > του ατμοσφαιρικού αέρα (0.21) Θεραπεία & πρόληψη των εκδηλώσεων της υποξαιμίας – υποξίας Είναι απαραίτητη σε πολλά νοσήματα που σχετίζονται με κακή οξυγόνωση του αίματος και των ιστών

3 Σημασία του Ο2 Το Ο2, το νερό και η τροφή είναι απολύτως απαραίτητα συστατικά για τη ζωή Η παρουσία του Ο2 στην ατμόσφαιρα είναι η πλέον καθοριστική για τη ζωή Η έλλειψη Ο2 οδηγεί στο θάνατο πιο γρήγορα από τα τρία Είναι απαραίτητο για την επιβίωση όλων των οργανισμών με εξαίρεση τα αναερόβια μικρόβια

4 1. Ιστορικά στοιχεία για το Ο2
Αρχαιότητα - Έλληνες & Κινέζοι : ουσία αναγκαία για τη ζωή L. da Vinci : αναγκαίο συστατικό για το ζωικό βασίλειο Boyle : αναπνοή & φωτιά χρησιμοποιούν κοινό στοιχείο Scheele : παραγωγή Ο2 από H2SO4 & MnO2 (fire air) Pristley : ανακάλυψη Ο2 (dephlogisticated air) Lavoisier : το ονόμασε ’οξυγόνο ή δημιουργό οξέων’ Beddoes : Pneumatic Institute Bristol - θεραπεία με Ο2 Paul Bert : La pression Barometrique - τοξικότητα Ο2 στο ΚΝΣ Fontaine : κινητός υπερβαρικός θάλαμος με αύξηση της πίεσης Lorrain Smith : πνευμονική τοξικότητα Ο2

5 2. Ιστορικά στοιχεία για το Ο2
Πρώτες συσκευές χορήγησης Ο2 Έρευνα για το Ο2 σε υψόμετρο 1930 Συσκευές Ο2 ελεγχόμενης συγκέντρωσης 1960 Μέθοδοι ελέγχου οξυγόνωσης και αερισμού 1960 Επιστημονική βάση ΥΒΟ Μέθοδοι ελέγχου ροής και συγκέντρωσης Ο2 1980 Οφέλη από την μακροχρόνια κατ’ οίκον οξυγονοθεραπεία Κανόνες, Οδηγίες, Ομοφωνίες για τις εφαρμογές του Ο2 από διάφορους φορείς : ATS, ACCP, AARC, HCFA

6 Ερωτήματα ? Τι είναι το Ο2 & που βρίσκεται Πότε πρέπει να χορηγείται
Πως χορηγείται Τι κινδύνους προκαλεί

7 Ιδιότητες του Ο2 Είναι βασικό στοιχείο, άοσμο, άγευστο & άχρωμο σε κανονική θερμοκρασία και πίεση Σε φυσική κατάσταση απαντάται ως αέριο και υγρό

8

9 Το O2 βρίσκεται στη φύση Ελεύθερο Ενωμένο στον ατμοσφαιρικό αέρα
21% του όγκου του 23.15% του βάρος του Ενωμένο στο Η2Ο 8/9 του βάρους του στο στερεό φλοιό της γης 47% του βάρους της

10 Ατμοσφαιρικός Αέρας Αποτελεί το περίβλημα της γήινης ατμόσφαιρας με πάχος >100 km Είναι φορές βαρύτερος του Η+ Είναι 773 φορές ελαφρύτερος του Η2Ο Ένα λίτρο αέρα ζυγίζει g με κανονικές συνθήκες Υγροποιείται σε -150o C

11 Σύσταση ατμοσφαιρικού αέρα
Συστατικά % όγκος % βάρος N2 78.084 75.5 Ο2 20.946 23.2 Αργό 0.934 1.33 CO2 0.0355 0.045 Νέο - Ήλιο Μεθάνιο 0.0002 Κρυπτό NO Ξένο

12 Φυσικές & Χημικές Ιδιότητες Ο2
02 2 8 16 31.99 g/mol 1.329 kg/m3 1.105 201,8 x10-6 σε 0ο C -219o C -183o C Σύμβολο Σθένος Ατομικός αριθμός Ατομικό βάρος Μοριακό βάρος Πυκνότητα* Ειδικό βάρος Γλοιότητα* Διαλυτότητα σε Η2Ο Σημείο τήξης Σημείο βρασμού

13 1. Φυσικές ιδιότητες Ο2 Όλα τα αέρια μπορούν να υγροποιηθούν με εφαρμογή ψύξης και πίεσης Κρίσιμη θερμοκρασία είναι η υψηλότερη θερμοκρασία κατά την οποία μια ουσία μπορεί να υπάρξει σε υγρή κατάσταση Κρίσιμη πίεση είναι η απαιτούμενη πίεση κατά την κρίσιμη θερμοκρασία για την υγροποίηση ενός αερίου Κρίσιμο σημείο είναι το σημείο κρίσιμης θερμοκρασίας και πίεσης κατά το οποίο μία ουσία μπορεί να διατηρείται και στις 3 μορφές της ύλης σε δυναμική ισορροπία

14 2. Φυσικές ιδιότητες Ο2 Κρίσιμη θερμοκρασία Κρίσιμη πίεση
Τριπλό σημείο -119o C 731.4 psi ή 49.7 atm 218.8ο C σε psi

15 Χημικές Ιδιότητες Ο2 Είναι πολύ ενεργό στοιχείο που ενώνεται άμεσα με άλλα στοιχεία Οξείδωση Βραδεία οξείδωση σε συνηθισμένη θερμοκρασία Ταχεία οξείδωση ή καύση σε ψηλή θερμοκρασία & παρουσία φωτός Τα προϊόντα καύσης του καλούνται οξείδια

16 Αλλά και παράγεται ΜΕ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟ ΤΡΟΠΟ ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Κλασματική απόσταξη υγρού αέρα Φυσικό διαχωρισμό ατμοσφαιρικού αέρα Ηλεκτρόλυση του Η2Ο ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Θέρμανση οξειδίων, υπεροξειδίων & διοξειδίων Θέρμανση οξυγονούχων αλάτων Επίδραση ύδατος σε υπεροξείδιο του νατρίου Επίδραση θειικού οξέος σε διοξείδιο του μαγγανίου, υπερμαγγανικό & διχρωμικό κάλιο

17 1. Κλασματική απόσταξη υγρού αέρα
Εισαγωγή αέρα σε φίλτρα για καθαρισμό από σκόνη.. Ψύχρανση του αέρα μέχρι του σημείου τήξης του Η2Ο (0ο C) για απομάκρυνση των υδρατμών Συμπίεση του αέρα σε 200 atm προκαλώντας αύξηση της θερμοκρασίας του μίγματος Ψύχρανση του συμπιεσμένου αέρα σε θερμοκρασία δωματίου με δίοδο N2 μέσω γύρω από το μίγμα Διαστολή του αερίου από τη μείωση της θερμοκρασίας. Όταν η θερμοκρασία είναι κάτω από την κρίσιμη παράγεται και υγρό μίγμα από το αέριο

18 2. Κλασματική απόσταξη υγρού αέρα
Το υγρό αέριο μεταφέρεται σε στήλη απόσταξης και θερμαίνεται σε θερμοκρασία δωματίου. Τα διάφορα αέρια που φτάνουν το σημείο βρασμού διαχωρίζονται από το μίγμα Το υγρό Ο2 διαχωρίζεται διατηρώντας τη θερμοκρασία του μίγματος αμέσως κάτω του σημείου βρασμού του Ο2 (-183ο C σε 1 atm) Η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι το υγρό μίγμα Ο2 είναι καθαρό κατά 99%, χωρίς προσμίξεις Το υγρό Ο2 μεταφέρεται σε ειδικούς ψύκτες για αποθήκευση και αργότερα για μεταφορά με δεξαμενές, ως υγρό, και με φιάλες συμπιεσμένων αερίων, ως αέριο Το υγρό Ο2 είναι 1.14 φορές βαρύτερο του Η2Ο

19 3. Κλασματική απόσταξη υγρού αέρα

20 Φυσικός διαχωρισμός αέρα–Συμπυκνωτές Ο2

21 Συμπυκνωτής Ο2

22 Γιατί χρειάζεται το Ο2 ? Υποστηρίζει τη ζωή την καύση

23 Υποστήριξη της ζωής Απαραίτητο στους αερόβιους οργανισμούς για τον κυτταρικό μεταβολισμό 80% οξειδωτική φωσφορυλίωση παραγωγή ενέργειας 20% σε άλλες κυτταρικές λειτουργίες α. οξειδάσες μεταφοράς ηλεκτρονίου: π.χ οξειδάση c κυτοχρώματος μιτοχονδρίων, οξειδάση NADPH β. τρανσφεράσες Ο2: π.χ κυκλο-οξυγενάση, λιποξυγενάση. γ. οξειδάσες μικτής λειτουργίας: π.χ υδροξυλάσες κυτοχρώματος Ρ-450

24 Οξειδωτική φωσφορυλίωση
Παραγωγή ενέργειας στα θηλαστικά Μετατροπή ADP σε ΑΤΡ Αποτέλεσμα αερόβιας καύσης της γλυκόζης της τροφής Αερόβιος μεταβολισμός = 36 moles ΑΤΡ & 1270 KJ Αναερόβιος μεταβολισμός = 2 moles ATP & 76 KJ

25 Υποστήριξη της καύσης Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για την τήξη & συγκόλληση μετάλλων με υψηλές θερμοκρασίες, σε ειδικές συσκευές & μίγματα με υδρογόνο ( o C) ή ασετυλίνη (>3000o C) Είναι πολύ ενεργό στοιχείο που ενώνεται άμεσα με άλλα στοιχεία αργά σε συνηθισμένη θερμοκρασία (βραδεία οξείδωση) γρήγορα σε ψηλή θερμοκρασία & παρουσία φωτός (ταχεία οξείδωση ή καύση) Τα προϊόντα της καύσης του καλούνται οξείδια

26 Η καύση του προπανίου

27 Το O2 είναι φάρμακο Χρησιμοποιείται ευρύτατα στην ιατρική
σαφείς ενδείξεις συγκεκριμένη δοσολογία αλλά & παρενέργειες

28

29 Ατμοσφαιρική πίεση Η πίεση που ασκείται σε όλα τα σώματα και κατασκευές που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα και ενεργεί προς όλες τις κατευθύνσεις και σε κάθε ειδικό σημείο PB=760 mm Hg ή 14.7 psi ή 1 ata ή 101,3 kPa PB= PO2 + PN2 + PCO2 + Pιχνοστοιχείων PB = (760x0.21) + (760x0.78) + (760x0.01) PB = = 760

30 Επίδραση υψομέτρου σε Pb & PO2
Υψόμετρο (ft) Βαρομετρική πίεση (mm Hg) Μερική πίεση O2 (mm Hg) Θάλασσα 760 159 5,000 623 132 10,000 523 109 20,000 349 73 30,000 226 47

31

32 Κλινική σημασία O2 PaO2 mmHg SaO2 % Κλινική σημασία 150 99
PO2 σε επίπεδο θάλασσας 97 PaO2 νέου υγιούς ανθρώπου 80 95 PaO2 νέου υγιούς ανθρώπου στον ύπνο, υγιούς ηλικιωμένου σε εγρήγορση 70 93 Κατώτερο φυσιολογικό 60 90 Ήπια αναπνευστική ανεπάρκεια (ΑΑ) 50 85 ΑΑ-Εισαγωγή στο νοσοκομείο

33 Κλινική σημασία O2 PaO2 mmHg SaO2 % Κλινική σημασία 40 75
30 60 Απώλεια συνείδησης σε μη εγκλιματισμένο 26 50 Ρ50 20 36 Εγκλιματισμένος ορεσίβιος ασκούμενος στα 5700 m, υποξικός θάνατος

34 Αντιστοιχίες πιέσεων 1 atm = 760 torr 1 atm = 1.013250 bar
1 bar = 100 kPa 1 bar = psi 1 bar = 750 torr 1 bar = fsw 1 bar = 10 msw 1 atm = 760 torr 1 atm = bar 1 atm = kPa 1 atm = psi 1 atm = fsw 1 atm = msw 1 psi = fsw 1 psi = 6, Pa 1 psi = torr

35 Ιδανικός νόμος των αερίων
Περιγράφει τη μακροσκοπική συμπεριφορά των αερίων όταν όλοι ή μερικοί παράγοντες μεταβάλλονται ταυτόχρονα PV = nRT

36 Νόμος του Dalton Η ολική πίεση των αερίων ενός μίγματος είναι ίση με το άθροισμα των μερικών πιέσεων των αερίων που το αποτελούν Pολική = Pp1 + Pp2 + Pp3 … Μερική πίεση είναι η αναλογία της ολικής πίεσης που ασκείται από το αέριο του μίγματος Pp = Pb x Fi

37 Νόμος του Boyle V = 1/P ή V1P1 = V2P2

38 Νόμος του Henry Η συγκέντρωση ενός αερίου στα υγρά είναι ανάλογη της μερικής πίεσης και του συντελεστή διαλυτότητας του αερίου C = Pp x a Διαλυτότητα ενός αερίου σε υγρό είναι ίση με τον όγκο του αερίου (L) που θα προκαλέσει κορεσμό 1 L υγρού σε συνθήκες σταθερής θερμοκρασίας ( 0ο C) και πίεσης (1 ΑΤΑ)

39 Νόμος του Charles V/T = k ή V1/T1 = V2/T2

40 Νόμος του Gay Lussac P/T = k ή P1/T1 = P2/T2

41 Άζωτο (Ν2) Χημικά αδρανές αέριο Δεν μεταβολίζεται στον οργανισμό
Δεν είναι απαραίτητο για την υποστήριξη της ζωής Εισπνοή σε μεγάλη ποσότητα έχει αναισθητική δράση ‘νάρκωση αζώτου’ Έλλειψη Ν2 από την εισπνοή προκαλεί έκπλυση από τον οργανισμό με αποβολή 6.5 L (5.5 L από πνεύμονες & 1 L από ιστούς)

42 Δράση Ν2 Συγκέντρωση Ν2 Πίεση Παρενέργειες 78% (αέρας) 1 ΑΤΑ Αδρανές
Καμία τοξικότητα 20% Ν2+80% Ο2 Ατελεκτασίες Απορρόφηση φυσαλίδων & συλλογών αέρα >1 ΑΤΑ Νάρκωση Ν2 Νόσος αποσυμπίεσης

43 Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)
Παράγεται από πολλές φυσικές διαδικασίες όπως ο ζωικός μεταβολισμός, η καύση και η ζύμωση Ως προϊόν του μεταβολισμού μεταφέρεται με το φλεβικό αίμα και αποβάλλεται με την εκπνοή Μικρή μείωση (υποκαπνία) δεν είναι επιβλαβής (αναπνευστική αλκάλωση) Μεγάλη αύξηση (υπερκαπνία) είναι επιβλαβής & προκαλεί σπασμούς, κώμα (αναπνευστική οξέωση)

44 Παραγωγή Η+ & CO2

45 Παραγωγή CO2 (VCO2) VCO2 σε νέους = 200 ml/min

46 Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) Εισπνοή καπνού
Αέριο, άχρωμο, άγευστο, άοσμο Δηλητηριώδες, ανιχνεύεται δύσκολα Παράγεται από την ατελή καύση υδρογονανθράκων

47 Συνδέεται με την Hb & σε καρβοξυαιμοσφαιρίνη (HbCO) φορές πιο ισχυρά από την HbO2 Η HbCO εμποδίζει τη μεταφορά Ο2 και προκαλεί ιστική υποξία

48 Αναγκαιότητα σωστής οξυγονοθεραπείας ;
Βεβαίως ναι, γιατί είμαστε αερόβιοι οργανισμοί Οι λειτουργοί της υγείας πρέπει να διατηρούν αερόβιες συνθήκες στους ανθρώπους που φροντίζουν!!!

49 ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ