Kisik je kemijski element na kojem počiva život kakvoga znamo i kojem pripadamo. Neophodan je za normalno funkcioniranje većini živih organizama na Zemlji. Ako ga uopće nema (anoksija) ili ga organizam ne dobiva dovoljno (hipoksija), zakazuju svi biokemijski procesi koji omogućavaju nesmetan životni ciklus tjelesnih stanica.

Znamo da je kisik i lijek (o tom možete čitati u SCUBAlifeu broj 16 iz lipnja 2014.), ali znamo da s tim kisikom nije sve samo tako lijepo. Kisik može biti i vrlo opasan otrov. Toksičnost kisika, pored najčešće manifestacije na središnji živčani sustav, utječe na pluća oči.

Najvećem dijelu ronilaca, ali i liječnika hitne medicinske službe, pojam toksičnog djelovanja kisika vezan je za njegovo djelovanje na središnji živčani sustav i izazivanje kisikove epilepsije. Puno je manje poznato njegovo djelovanje na pluća. To je, međutim, tema dobro poznata saturacijskim i drugim profesionalnim roniocima. No, danas puno rekreativnih ronilaca koristi opremu ranije rezerviranu samo za tehnička ronjenja s većim postotcima kisika. Sada zamislite situaciju u kojoj ronilac s mješavinama plinova i povećanim parcijalnim tlakom kisika nastrada – zadobije disbaričnu ronilačku bolest. Odmah na brodu u prvoj pomoći dobije propisani 100% kisik na zahtjev. Preuzme ga tim Zavoda za hitnu medicinu i u transportu mu daju kisik! Po prijemu u objedinjeni hitni bolnički prijem nadležne bolnice nastavi se s kisikom! Sve do sada poznato govori da kad se roniocu nešto dogodi to smatramo dekompresijskom bolešću dok se drugo ne dokaže i stavimo ga na rekompresijski tretman obiljem hiperbaričnog kisika. Po završetku ide na bolnički odjel čekajući na novi rekompresijski tretman. Dogodi se da ga i tu ponovno priključe na kisik. Priča je to koja nije plod mašte, dogodila se u stvarnosti. I nije dobro završila. Stoga je neophodno imati u vidu posljedice predugog djelovanja kisika na plućno tkivo i spriječiti njihov razvoj.

Kisikova epilepsija je ozbiljan poremećaj koji prođe prestankom djelovanja čistog kisika, najčešće bez posljedica. Toksični učinci kisika na plućno tkivo (ranije poznati pod nazivom Lorrain-Smith-ov efekt) mogu, međutim, biti nepovratni. Taj fenomen još uvijek nije u potpunosti shvaćen, ali smatra se da je to posljedica prirodnih nusprodukata staničnog disanja koji se nazivaju reaktivne kisikove vrste (ROS). ROS može oštetiti stanične strukture poput staničnih membrana i izazvati oksidativni stres. Obično započinju suhim kašljem, potom se javlja bol u prsima, peckanje pri udisanju i otežano disanje. Jedan od mogućih previda u medicinskim ustanovama je da se radi o tome da je kisik suh i zato nadražuje te se pokušava ovlaživačima ublažiti ovaj simptom. Prekid udisanja čistog ili visokopostotnog kisika obično vrlo brzo zaustavlja navedene simptome, bilo da se radi o ronjenju ili boravku u barokomori.

Izlaganje hiperbaričnom kisiku korisno je u brojnim situacijama kao preventiva i lijek za mnoga stanja i bolesti. Ispravno primijenjena, ova je medicinska procedura jedna od najsigurnijih. Sve koristi, ali i sve neželjene učinke kisika ima i svaki ronilac. Fizički zakoni isti su kod povećanja ambijentalnog tlaka, bilo to u moru ili u barokomori. Neke kliničke studije pokazale su da se višestrukim izlaganjem tretmanu u barokomori (hiperbarična oksigenoterapija, HBOT) blago reduciraju neke plućne funkcije, prije svega malih dišnih putova. Istodobno se lagano poboljšavaju vršni protok (Peak ExpiratoryFlow, PEF) i forsirani vitalni kapacitet (FVC) kod osoba bez ikakvih plućnih bolesti. Standardni HBOT tretmani su sigurni za pacijente. To “standardni” znači do 2.4 bara (14 metara dubine) tijekom 60 do 90 minuta.

Toksično djelovanje kisika na pluća i druge ne-neurološke organske sustave

Da bismo lakše shvatili potencijalno fatalne opasnosti od hipoksije i hiperoksije, potrebno je podsjetiti se osnovnih fizičkih činjenica. Na razini mora, zrak se sastoji od otprilike 21% kisika što u plućima daje alveolarni tlak kisika (PAO2) od oko 100 mmHg. Hemoglobin u plazmi je gotovo u potpunosti zasićen (97-100%) te postoji minimalno otopljeni kisik u plazmi. Stoga, uz pretpostavku da je koncentracija hemoglobina od 12 g/dL, udruženi sadržaj kisika u cijeloj krvi iznosi oko 16,2 ml O2/dL. U hiperbaričnim uvjetima udisanjem 100% kisika na tlaku od tri bara (20 metara dubine) vrijednost PAO2 raste na oko 2280 mmHg; a prema Henryjevom zakonu kombinirani sadržaj kisika u cjelovitoj krvi raste za 42%, na 23,0 ml O2/dL u potpunosti povećanjem kisika otopljenog u plazmi. To je i osnova djelovanja HBOT.

Kisik u tijelu sudjeluje u stvaranju adenozin trifosfata (ATP), jedne od glavnih komponenti unutarstaničnog prijenosa energije i metaboličkih procesa. Za održavanje metabolizma prosječan čovjek koristi oko šest ml O2/dL krvi.

Sporiji razvoj toksičnosti kisika može uslijediti nakon duže izloženosti nižim razinama kisika. Za takav razvoj promjena potrebno je puno sati ili dana izloženosti čistom kisiku u normobaričnim uvjetima, ali bitno brže kod izloženosti čistom kisiku ili njegovoj povećanoj koncentraciji na povišenom tlaku, dakle u ronjenju ili u barokomori kada se pored kisikove epilepsije mogu pojaviti i simptomi akutnog plućnog trovanja kisikom. Glavni zahvaćeni organ su pluća s razvojem potencijalno trajnih promjena u plućnom tkivu – plućne fibroze, ali mogu biti pogođeni i mnogi drugi dijelovi tijela. Stoga se izraz “toksičnost za cijelo tijelo” koristi za pogođene dijelove tijela koji nisu središnji živčani sustav (CNS).

Ovo uglavnom ne brine ronioce koji rone u bezdekompresijskom režimu, čak i kada udišu mješavine obogaćene kisikom, ali mogu nastati tijekom intenzivnih ronilačkih aktivnosti, osobito na većim dubinama ili tijekom dugih rekompresijskih tretmana kisikom za dekompresijsku bolest u hiperbaričnoj komori. Simptomi su bol u prsima ili nelagoda, kašalj, nemogućnost dubokog daha bez boli ili kašlja, pojava tekućine u plućima i smanjenje vitalnog kapaciteta. Ostali, nepulmonarni simptomi toksičnosti kisika za cijelo tijelo uključuju osjet trnjenja kože i svrbež, glavobolju, vrtoglavicu, mučninu, promjene vida i dramatično smanjenje aerobne sposobnosti tijekom izlaganja naporu.

Rizik od trovanja kisikom može se smanjiti intermitentnim udisanjem kisika, praveći povremene “pauze” kada se diše zrak ili mješavina sa smanjenom koncentracijom kisika. Na tome su zasnovani i terapijski rekompresijski i standardni HBOT tretmani. Tako se izbjegavaju kisikove konvulzije, ali i akutne i kasne plućne i druge tjelesne manifestacije trovanja kisikom.

Više o ovoj temi te kako spriječiti toksično djelovanje kisika na pluća i druge ne-neurološke sustave pročitajte u četrdesetom broju SCUBAlife magazina.