Заведующий отделом физиологии человека в экстремальных условиях Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН, доктор медицинских наук Александр Суворов в беседе с ТАСС рассказал, как давно гелий используется в отечественной науке и медицине, какими уникальными свойствами он обладает и спасет ли кислородно-гелиевая смесь людей с коронавирусной инфекцией, у которых развилась дыхательная недостаточность
20 апреля на совещании у президента России академик РАН пульмонолог Александр Чучалин рассказал о новой инициативе российских врачей в лечении людей с коронавирусной инфекцией. В частности, для снятия синдрома "кислородного голодания" предлагается использовать гелий. Он, благодаря своей низкой плотности, поможет людям с обструкцией легких, вызванной COVID-19, лучше насыщать ткани кислородом.
Как рассказал доктор медицинских наук Суворов, первые комплексные эксперименты с применением кислородно-гелиевых смесей для дыхания людей начались в лаборатории инертных газов ИМБП РАН еще в 70-х годах прошлого века. В частности, для того чтобы доказать возможности человека жить без азота, был проведен эксперимент с месячным пребыванием в кислородно-гелиевой среде в наземном экспериментальном комплексе на базе института.
Изучалась возможность применения искусственной газовой среды для космических полетов и глубоководных погружений. В итоге пришли к выводу, что в космосе целесообразней всего использовать воздух при нормальном атмосферном давлении. А для глубоководных погружений были доказаны преимущества кислородно-гелиевых смесей.
"Чтобы погрузиться на глубину более 60 метров, нельзя использовать воздух, так как входящий в него азот обладает наркотическим действием. Неслучайно азотный наркоз сравнивают с алкогольным опьянением. Для того чтобы погружаться на большие глубины, потребовалась замена азота на гелий. Помимо безнаркотического действия, он обладает меньшей плотностью, следовательно, с ним легче дышать и выполнять тяжелую работу", - отметил Суворов.
Ученый уточнил, что гелий имеет плотность в семь раз меньше плотности воздуха (именно это свойство снижает сопротивление дыханию), но обладает большей теплопроводностью, поэтому температура для пребывания в кислородно-гелиевой среде должна быть порядка +30 °C.
Использование гелия в спорте
Почти одновременно специалисты ИМБП стали изучать влияние гелия на повышение работоспособности людей, в частности, для повышения профессиональной выносливости во время специальных заданий.
Александр Суворов, доктор медицинских наук
Еще более выраженный эффект у кислородно-гелиевых смесей оказался в период восстановления спортсменов. По словам ученого, если человеку после тяжелейшей тренировки дать кислородно-гелиевую смесь, то у него значительно укорачивается время восстановления, а процесс ликвидации так называемого кислородного долга происходит значительно быстрей.
Гелий при обструктивных заболеваниях легких
Примерно 80 лет назад исследования с гелием были начаты в медицинской сфере и были отмечены его преимущества. Врачи в клиниках попробовали применять гелий для больных с обструктивными заболеваниями легких (обструкция - сужение просвета бронхов и, как следствие, сопротивление газовым потокам внутри легких).
"Если использовать кислородно-гелиевые смеси, то у нас значительно снижается сопротивление дыханию. Гелий позволяет больным, у которых сужен просвет бронхов (в результате спазма или отека), легче дышать. Он быстрее доставляется к альвеолам и проникает в них, в результате повышается содержание кислорода в крови", - пояснил заведующий отделом ИМБП РАН.
Таким образом, использование гелия не излечивает напрямую обструкцию легких, но помогает сгладить тяжелую симптоматику - дыхательную недостаточность, сопровождающуюся снижением содержания кислорода и повышением содержания углекислоты в крови.
В настоящее время для поддержки дыхания больных в большинстве случаев используется кислород. Но, по мнению ученого, кислородно-гелиевые смеси лучше, чем чистый кислород, потому что последний при длительном применении оказывает токсическое действие. Чистый кислород, особенно под высоким давлением, повреждает сурфактант легких. В некоторых ситуациях, например у летчиков-истребителей, сочетание двух факторов - чистый кислород и перегрузки - приводит к спадению некоторых участков легочной ткани.
Александр Суворов, доктор медицинских наук
Данный подход поддерживал советский и российский реаниматолог профессор Владимир Львович Кассиль, вместе с которым была изучена методика высокочастотной вспомогательной вентиляции легких. "В итоге исследований мы пришли к выводу о том, что лучше всего помогает больным с дыхательной недостаточностью кислородно-гелиевая смесь, на втором месте был чистый кислород, и на третьем - воздух", - отметил представитель ИМБП РАН.
Лечение больных с COVID-19 и технические ограничения
"С точки зрения патофизиологии при лечении дыхательной недостаточности, которая развивается у больных с COVID-19, несомненно, что кислородно-гелиевые смеси имеют преимущества. Они помогут облегчить течение болезни", - заверил Суворов. Однако он пояснил, что использовать кислородно-гелиевую смесь для всех больных с коронавирусной инфекцией не получится.
И для этого есть несколько объективных причин. Перевести всех больных на кислородно-гелиевую смесь невозможно технически. Пациенты с COVID-19 делятся на две группы: те, кому достаточна вспомогательная вентиляция легких (то есть человеку помогают ингаляции кислородом или кислородно-гелиевыми смесями), и люди в бессознательном состоянии, нуждающиеся в аппарате ИВЛ. И если для первой группы есть готовые аппараты, то для второй - только экспериментальные образцы, которые нуждаются в клинической проверке.
Кроме того, в России на данный момент нет такого количества аппаратов вспомогательной вентиляции, которые работают с кислородно-гелиевыми смесями. "Часть больных перевести можно, это будет целесообразно и оправданно. Лечение легочной недостаточности будет более эффективным. В особенности когда речь идет о больных с сопутствующими заболеваниями кардиореспираторной системы, нуждающихся в профилактике осложнений", - считает Суворов.
Если говорить об экономической составляющей вопроса, то использование кислорода является самой дешевой вспомогательной вентиляцией. При использовании кислородно-гелиевой смеси такая процедура становится дороже, но кратность и продолжительность короче, следовательно, итоговая стоимость существенно не возрастет.
"Не исключено, что сложившаяся ситуация станет толчком для более широкого использования кислородно-гелиевых смесей в медицине", - отметил ученый. Также возможно получат ускорение и те исследования, которые в настоящее время проводятся в ИМБП РАН с кислородом и гелием, но с добавлением других инертных газов, которые более эффективно позволяют преодолевать гипоксические состояния.
Милена Синева
