Określenia „komora tlenowa”, „komora hiperbaryczna” czy „namiot tlenowy” bywają używane zamiennie, choć opisują urządzenia działające w zupełnie innych warunkach fizycznych. O tym, czy dana procedura jest tlenoterapią hiperbaryczną (HBOT), decydują dwa parametry: ciśnienie oraz stężenie wdychanego tlenu. Poniżej omawiamy, jak wpływają one na ilość tlenu w organizmie i jakie stanowisko w tej sprawie zajmują towarzystwa naukowe.
Definicja tlenoterapii hiperbarycznej
Undersea and Hyperbaric Medical Society (UHMS), największe towarzystwo naukowe zajmujące się medycyną hiperbaryczną, definiuje HBOT jako oddychanie niemal 100% tlenem w komorze ciśnieniowej przy ciśnieniu co najmniej 1,4 ATA (atmosfery absolutnej). W praktyce klinicznej, w uznanych wskazaniach, stosuje się ciśnienie co najmniej 2,0 ATA – najczęściej 2,0–3,0 ATA.
Wskazania uznawane przez UHMS obejmują m.in. zatrucie tlenkiem węgla, chorobę dekompresyjną i zator gazowy, urazy zmiażdżeniowe i ostre niedokrwienie pourazowe, martwicze zakażenia tkanek miękkich, trudno gojące się rany (w tym stopę cukrzycową), popromienne uszkodzenia tkanek, nagłą idiopatyczną głuchotę czuciowo-nerwową oraz martwicę jałową kości.
Ciśnienie a ilość tlenu w osoczu
W warunkach normalnych tlen transportowany jest niemal wyłącznie przez hemoglobinę. Hemoglobina krwi tętniczej jest wysycona tlenem w ok. 97–98%, dlatego samo oddychanie większą ilością tlenu nie zwiększa znacząco jej zawartości. Zmienia się natomiast ilość tlenu rozpuszczonego w osoczu – zgodnie z prawem Henry’ego rośnie ona proporcjonalnie do ciśnienia parcjalnego tlenu i wynosi ok. 0,003 ml tlenu na 100 ml krwi na każdy 1 mmHg.
Orientacyjne wartości tlenu rozpuszczonego w osoczu, obliczone na podstawie równania gazów pęcherzykowych:
- Powietrze, 1 ATA – ok. 0,3 ml tlenu na 100 ml krwi.
- Powietrze, 1,3 ATA (komora miękka) – ok. 0,4–0,5 ml na 100 ml krwi. Ciśnienie parcjalne tlenu odpowiada oddychaniu ok. 27% tlenem na poziomie morza.
- Powietrze wzbogacone tlenem, 1 ATA (namiot tlenowy) – zwykle poniżej 1 ml na 100 ml krwi, w zależności od stężenia tlenu w namiocie.
- 100% tlen, 2,5 ATA (medyczna komora hiperbaryczna) – ok. 5 ml na 100 ml krwi, czyli kilkanaście razy więcej niż przy oddychaniu powietrzem.
Znaczenie tej różnicy pokazał Ite Boerema (1960): przy ciśnieniu 3 ATA i oddychaniu czystym tlenem ilość tlenu rozpuszczonego w osoczu (ok. 6 ml na 100 ml krwi) wystarczała do pokrycia spoczynkowego zapotrzebowania tkanek nawet przy niemal całkowitym braku hemoglobiny. Taki efekt jest możliwy wyłącznie przy wysokim ciśnieniu i stężeniu tlenu bliskim 100%.
Medyczna komora hiperbaryczna
Medyczne komory hiperbaryczne to sztywne zbiorniki ciśnieniowe, zaprojektowane do bezpiecznego utrzymywania ciśnienia terapeutycznego. Wyróżnia się komory jednoosobowe (monoplace) oraz wieloosobowe (multiplace). W komorach wieloosobowych komora sprężana jest powietrzem, a pacjenci oddychają 100% tlenem przez maski lub kaptury tlenowe.
- ciśnienie terapeutyczne: zazwyczaj 2,0–3,0 ATA,
- wdychany gaz: tlen medyczny o stężeniu bliskim 100%,
- obsługa przez przeszkolony personel, nadzór lekarski i kwalifikacja pacjenta przed rozpoczęciem terapii,
- konstrukcja i eksploatacja podlegają normom technicznym i przepisom dotyczącym urządzeń ciśnieniowych oraz bezpieczeństwa przeciwpożarowego.
To w takich warunkach prowadzono badania kliniczne, na których opierają się uznane wskazania do HBOT.
Komora miękka (niskociśnieniowa)
Komory miękkie wykonane są z elastycznej tkaniny lub tworzywa. Ich konstrukcja pozwala na niewielkie zwiększenie ciśnienia – zwykle do ok. 1,3 ATA, zawsze poniżej 1,4 ATA. Oznacza to, że nie spełniają one definicji tlenoterapii hiperbarycznej przyjętej przez UHMS.
- W USA urządzenia te uzyskały dopuszczenie FDA (510(k)) wyłącznie do leczenia ostrej choroby wysokościowej.
- Są przeznaczone do sprężania powietrzem. FDA nie dopuszcza stosowania w nich dodatkowego tlenu – w zamkniętej, łatwopalnej przestrzeni zwiększa to ryzyko pożaru.
- Sprężenie powietrzem do 1,3 ATA daje ciśnienie parcjalne tlenu porównywalne z oddychaniem mieszaniną zawierającą ok. 27% tlenu przy normalnym ciśnieniu.
W stanowisku UHMS dotyczącym komór niskociśnieniowych podkreślono brak wiarygodnych dowodów klinicznych na efekt terapeutyczny sprężania poniżej 1,4 ATA. Towarzystwo nie rekomenduje takich komór do celów medycznych innych niż ostra choroba wysokościowa. Podobne stanowisko zajęło Southern African Underwater and Hyperbaric Medical Association (SAUHMA).
Namiot tlenowy
Namiot tlenowy to zamknięta przestrzeń, do której doprowadzane jest powietrze wzbogacone tlenem, bez zwiększania ciśnienia (1 ATA). Wzrost ilości tlenu rozpuszczonego w osoczu jest w takich warunkach niewielki i nie zbliża się do wartości osiąganych w komorze hiperbarycznej. Namiot tlenowy nie jest więc formą tlenoterapii hiperbarycznej.
Od namiotów tlenowych należy odróżnić stosowane w sporcie namioty hipoksyczne, które działają odwrotnie – obniżają stężenie tlenu, symulując warunki wysokogórskie w ramach treningu wysokościowego.
Najważniejsze różnice w skrócie
- Medyczna komora hiperbaryczna – ciśnienie 2,0–3,0 ATA; 100% tlen medyczny; ok. 5 ml tlenu rozpuszczonego na 100 ml krwi; nadzór lekarski; wskazania uznane przez towarzystwa naukowe.
- Komora miękka – ciśnienie do ok. 1,3 ATA; powietrze; ok. 0,4–0,5 ml tlenu na 100 ml krwi; zwykle bez nadzoru medycznego; dopuszczenie FDA wyłącznie w ostrej chorobie wysokościowej.
- Namiot tlenowy – ciśnienie 1 ATA; powietrze wzbogacone tlenem; poniżej 1 ml tlenu na 100 ml krwi; zwykle bez nadzoru medycznego; brak uznanych wskazań medycznych.
Bezpieczeństwo
Tlen podtrzymuje spalanie, dlatego każda procedura z jego użyciem w zamkniętej przestrzeni wymaga ścisłych procedur bezpieczeństwa – dotyczących m.in. materiałów, ubioru i przedmiotów wnoszonych do komory. Amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) zaleca, by tlenoterapię hiperbaryczną prowadzić w placówkach medycznych, z użyciem urządzeń dopuszczonych do tego celu, i ostrzega przed niepotwierdzonymi obietnicami terapeutycznymi.
Podsumowanie
O skuteczności tlenoterapii hiperbarycznej decyduje połączenie wysokiego ciśnienia (co najmniej 2,0 ATA w uznanych wskazaniach) i oddychania tlenem o stężeniu bliskim 100%. Komory miękkie i namioty tlenowe nie zapewniają takich warunków i – zgodnie ze stanowiskami towarzystw naukowych – nie są formą HBOT. Mogą być stosowane rekreacyjnie, ale nie należy ich utożsamiać z terapią prowadzoną w medycznej komorze hiperbarycznej.
Artykuł ma charakter edukacyjny. Tlenoterapia hiperbaryczna jest terapią wspomagającą i nie zastępuje leczenia podstawowego – decyzję o jej zastosowaniu podejmuje lekarz po kwalifikacji.
Piśmiennictwo
- Undersea and Hyperbaric Medical Society (UHMS). HBO Indications. https://uhms.org/resources/featured-resources/hbo-indications.html
- Undersea and Hyperbaric Medical Society (UHMS). Position Statement: Low-Pressure Fabric Hyperbaric Chambers. https://uhms.org/images/Position-Statements/UHMS_Position_Statement_LP_chambers_revised.pdf
- UHMS Position Statement in full: Low-Pressure Fabric Hyperbaric Chambers. Undersea & Hyperbaric Medicine, 2018; 45(4). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30241130/
- Burman F. Low-pressure fabric hyperbaric chambers. South African Medical Journal, 2019; 109(4). https://scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0256-95742019000400003
- U.S. Food and Drug Administration (FDA). Hyperbaric Oxygen Therapy: Get the Facts. https://www.fda.gov/consumers/consumer-updates/hyperbaric-oxygen-therapy-get-facts
- Boerema I. i wsp. Life without blood: a study of the influence of high atmospheric pressure and hypothermia on dilution of the blood. Journal of Cardiovascular Surgery, 1960.