fbpx

Tlenoterapia hiperbaryczna i jej historia na przestrzeni wieków

Tlenoterapia hiperbaryczna ma długą historię wielkich odkryć i prototypów. Jest to technologia, której od długiego już czasu, używa się do utrzymywania człowieka przy życiu na okrętach podwodnych, jest wykorzystywana do utrzymywania człowieka przy życiu w samolocie, a także… w lotach kosmicznych.
tlenoterapia hiperbaryczna na przestrzeni wieków

Zanim rozpoczęła się historia tlenoterapii hiperbarycznej i powstały pierwsze prototypy komór, ludzkość fascynował sposób, w który mogą dostać się pod powierzchnię wody i zbadać jej dno.

W ślad za ciekawością poszła technika, a technikę poruszyła wyobraźnia, z czasem powstała tlenoterapia hiperbaryczna. W niniejszym artykule postaramy się wytłumaczyć początki stosowania tej metody wspomagającej regenerację.

Co oznacza atmosfera absolutna? Przeczytaj na ten temat w podstawowym artykule na temat tlenoterapii hiperbarycznej.

Rycina przedstawiająca nurków (źródło: Exploring the History of Hyperbaric Chambers, Atmospheric Diving Suits and Manned Submersibles)

Historia tlenoterapii hiperbarycznej zaczyna się od pierwszych udokumentowanych wpisy z 1662 roku. Komory hiperbaryczne powstały z potrzeby stworzenia technologii, która będzie umożliwiała okrętom podwodnym zanurzanie i wynurzanie się. Okręty podwodne są narażone na ogromny nacisk ciśnienia pod wodą, dlatego wypełnia się je gazem umożliwiającym życie marynarzom znajdującym się na pokładzie oraz manewrowanie okrętem za pomocą  między innymi zbiorników balastowych.  Umożliwia to wynurzanie i zanurzenie okrętu. Górnicy, płetwonurkowie i budowniczowie mostów korzystają z komór hiperbarycznych w celu „wypchnięcia” zgromadzonego azotu z ciała. Azot jest stałym składnikiem powietrza, którym każdy człowiek oddycha, ale przy znacznych zmianach ciśnienia, może doprowadzić do zatrucia organizmu, a nawet zgonu. Organizm każdego człowieka przystosowany jest do funkcjonowania na ziemi, która posiada atmosferę o konkretnym składzie i ciśnieniu. Zmiany tych parametrów dla organizmu człowieka mogą okazać się dobre lub złe. Wszystko zależy od stopnia modyfikacji tych parametrów.

Tlenoterapia hiperbaryczna i jej podstawy u starożytnych

Od zarania dziejów człowiek miał związek z morzem. Ocean zawsze był źródłem pożywienia, sposobem podróżowania i nieodkrytym nowym światem kryjącym tajemnice.

Już w Starożytności pierwsi nurkowie wstrzymywali oddech, szukając na dnie pożywienia, masy perłowej i koralowca. Istnieją dowody sprzed ponad 2500 lat p.n.e., że chińscy nurkowie przeszukiwali płycizny dna morskiego w poszukiwaniu pereł i muszli. Powszechnie wiadomo, że starożytni Grecy wykorzystywali morze do zaspokojenia swoich podstawowych potrzeb. Sztuka grecka uwieczniła greckich nurków już 1000 lat p.n.e. Nurek z dawnych czasów, wchodził do wody zupełnie nago, nasmarowany oleistą substancją, aby przeciwdziałać chłodowi zimnej wody.

Starożytny nurek (źródło: Exploring the History of Hyperbaric Chambers, Atmospheric Diving Suits and Manned Submersibles: the scientists and machinery”)

Tak przygotowany nurek zeskakiwał z łodzi wyposażony w ciężki kamień, by szybciej znaleźć się na dnie. W niniejszym przedstawieniu nurek używa pęcherza do oddychania pod wodą lub jako urządzenie do wczesnej wyporności. Płaskorzeźba pochodzi z pałacu króla Assur-Nasir-Pal w Niniwie.

Jak tlenoterapia hiperbaryczna pomogła Alexandrowi Wielkiemu?

Arystoteles, który był nauczycielem Aleksandra Wielkiego (356-323 p.n.e.) opisywał, jak ten największy król Macedonii próbował osobiście zbadać, co skrywają głębiny morskie.

Aleksander Wielki korzystał również z dzwona nurkowego Colimphaxa do podwodnej wędrówki podczas oblężenia Tyru. Dzwon został opisany, jako „odwrócony czajnik wypełniony powietrzem”. Nurek mógł wejść pod wodę, schylić się po muszlę, następnie zaczerpnąć łyk powietrza, wydłużając tym czas przebywania na dnie.

Wielki wynalazca Leonardo Da Vinci (1452-1519 r.) również interesował się tematem tlenoterapii hiperbarycznej. Zaprojektował on kilka podwodnych machin i wynalazków dla nurków. Jeden z nich przedstawia kolczasty hełm nurkowy ze skórzaną rurką do oddychania. Hełm miał służyć nurkom wojskowym. Da Vinci zaprojektował również płetwy do pływania na nogi. Natomiast włoski matematyk Niccolo Tartaglia wynalazł „klepsydrę” do nurkowania, który wyglądał jak wysoka drewniana rama z wydłużoną szklaną kulą, w którą nurek wkładałby głowę.

Portret Leonarda Da Vinci (źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/Leonardo_self.jpg)
Prototyp kabiny do nurkowania (źrodło: Exploring the History of Hyperbaric Chambers, Atmospheric Diving Suits and Manned Submersible.)
W 1578 roku Anglik William Bourne opisał pierwszą łódź podwodną. Była ona dwupokładowym szczelnym kadłubem ze szczelnymi przestrzeniami powietrznymi zapewniającym pływalność. Powietrze do oddychania pozyskiwano przez wysoki pusty w środku maszt.

Pierwsze udokumentowane zastosowanie tlenoterapii hiperbarycznej miało miejsce w 1662 r., kiedy brytyjski lekarz stworzył szczelną komorę, zwaną „domicilium”, w której atmosferę można było sprężać i rozprężać za pomocą miechów tlenowych i zaworów. Chociaż jest mało prawdopodobne, aby pacjenci lekarza korzystali z czasu spędzonego w domicilium, jego praca jest niezwykła, szczególnie, dlatego, że miała miejsce przed odkryciem tlenu. Na początku XIX wieku komory hiperbaryczne stały się popularne w całej Europie. Podstawy medycyny hiperbarycznej położył w 1872 r. francuski inżynier, lekarz i naukowiec Paul Bert, który pisał o fizjologicznych skutkach powietrza pod zwiększonym i zmniejszonym ciśnieniem atmosferycznym w La Pression Barometrique.

W 1885 roku w czasopiśmie British Medical Journal pojawił się artykuł „Wykłady na temat łaźni ze sprężonym powietrzem jej zastosowań w leczeniu chorób”. C. Theodore Williams wychwalał terapię z zastosowaniem zwiększonego ciśnienia atmosferycznego w leczeniu różnych schorzeń. Zaznaczał w tej pracy wyraźnie, że taki rodzaj terapii jest jednym z najważniejszych osiągnięć ówczesnej medycyny. Niestety społeczność medyków angielskich kompletnie zignorowała jego opinię.

Komora hiperbaryczna, w której Cunningham leczył swoich pierwszych pacjentów. (źródło: https://miro.medium.com/max/1400/1*jZGt9U_pKXMcyOJ-l3jmaQ.png)

Historia prototypów komór hiperbarycznych z początku XX wieku

George Wall opublikował w lipcu 1920 r. w czasopiśmie Electrical Experimenter artykuł o propozycji utworzenia nowego rodzaju szpitala, w którym będzie panowało podwyższone ciśnienie. W tym czasie pomysł ten był postrzegany jako futurystyczny i niepraktyczny, ale co może być zaskoczeniem, został zbudowany. Poniższy szkic pokazuje wstępną propozycję dotyczącą tego „szpitala wysokociśnieniowego”.

Na terenie Stanów Zjednoczonych, po zakończeniu I Wojny Światowej zagadnieniem wpływu ciśnienia na organizm człowieka zajął się dr Orval J. Cunningham, który swoją pierwszą komorę hiperbaryczną zbudował w 1921 roku w Kansas.

Obserwacje dr Cunninghana dotyczące wpływu ciśnienia na człowieka sięgają jednak wcześniejszego okresu, kiedy na świecie walczono z epidemią hiszpańskiej grypy. Zauważył on wtedy, że jest wyraźna różnica, w tym jak przechodzą tę chorobę mieszkańcy terenów górskich i tych położonych znacznie niżej. Wysnuł on wtedy teorię, że ciśnienie atmosferyczne może być odpowiedzialne za wyższe wskaźniki śmiertelności wśród osób mieszkających na terenach położonych wyżej nad poziomem morza.

Dr Cunningham nie poprzestał na tych obserwacjach i systematycznie prowadził badania dotyczące możliwości wykorzystania odkrytych przez siebie zależności w leczeniu różnych schorzeń. Wśród leczonych przez niego osób  znalazł się pewien bogaty mężczyzna, cierpiący na mocznicę. Był to producent łożysk i potentat Henry Timken. Ponieważ pacjent czuł się znacznie lepiej po zabiegach terapii hiperbarycznej, zaoferował Cunninghamowi niesamowitą jak na 1926 rok sumę półtora miliona dolarów.

Celem darowizny była budowa dużego szpitala w kształcie stalowej kuli, który stanął w pobliżu sanatorium w Cleveland. Cunningham skupił się na swoim pomyśle leczenia wszystkich dolegliwości za pomocą wzbogaconego w tlen powietrza pod ciśnieniem. Pomyślał o leczeniu pacjentów z cukrzycą, nadciśnieniem, niedokrwistością, kiłą, różnymi rodzajami raka, zapaleniem stawów, zapaleniem płuc i wieloma innymi dolegliwościami. Tlenoterapia hiperbaryczna stała się zabiegiem bardzo modnym wśród członków wyższych sfer. Nie obyło się bez krytyki tych działań przez wielu lekarzy i stowarzyszenia medyczne. Wkrótce nastąpił jednak Wielki Kryzys, który był głównym powodem upadku sanatorium. To, wraz z potężną krytyką środowiska medycznego, sprawiło, że metalowa „kula” przechodziła od jednego właściciela do drugiego, dopóki nie została zdemontowana. Sam Cunningham zmarł na udar w 1937 r. (dokładnie w roku, w którym ostatecznie zamknięto jego szpital sferyczny). Co ciekawe, chociaż jego projekt spotkał się ze sporą krytyką, to z czasem niektóre spostrzeżenia okazały się trafne.

Jak wyglądało Cleveland Cunningham Sanitarium?

Projekt został ukończony w 1928 roku i oferował tlenoterapię pod ciśnieniem pacjentom z szerokim zakresem chorób. Sam projekt budynku był imponujący: pięciopiętrowa, 900-tonowa stalowa kula z 38 komfortowymi pokojami i 350 uszczelnionymi oknami. Do tego bardzo atrakcyjne położenie nad brzegiem jeziora Erie. Niestety zamknięcie działalności sanatorium doprowadziło także do likwidacji tego niezwykłego budynku. W 1942 r. stal, z której był on zbudowany, została użyta przez armię amerykańską na potrzeby wojskowe związane z udziałem w II wojnie światowej.

Senatorium Cunninghama (źródło: https://www.amusingplanet.com/2019/06/cunningham-sanitarium.html)

Pierwsze badania dotyczące leczenia choroby dekompresyjnej

W latach 30. XX wieku Álvaro Osório de Almeida, brazylijski lekarz, również badał korzyści płynące z tlenoterapii hiperbarycznej. Opublikował kilka artykułów na temat wpływu wysokich dawek tlenu na nowotwory u zwierząt i ludzi.

Natomiast Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych przeprowadziła szeroko zakrojone badania nad wykorzystaniem tlenu hiperbarycznego w leczeniu choroby dekompresyjnej. Znaczący raport z tych badań opublikowali Behnke i Shaw w 1937 roku. Od tego czasu lekarze i naukowcy kontynuują badania nad zastosowaniem hiperbarycznej terapii tlenowej w regeneracji pochorobowej. W 1955 i 1956 Churchill-Davidson w Wielkiej Brytanii użył tlenu hiperbarycznego w celu zwiększenia wrażliwości na promieniowanie guzów, podczas gdy Ite Boerema z Uniwersytetu w Amsterdamie z powodzeniem zastosował go w chirurgii serca, natomiast w 1961 Willem Hendrik Brummelkampi opublikował pracę na temat zastosowania tlenu hiperbarycznego w leczeniu gangreny. Już w 1962 roku Smith i Sharp poinformowali o udanym leczeniu zatrucia tlenkiem węgla w warunkach, które dostarcza hiperbaria tlenowa.

The Undersea Medical Society (obecnie Undersea and Hyperbaric Medical Society) utworzyło Komitet ds. tlenoterapii hiperbarycznej, który został uznany za autorytet w zakresie wskazań do leczenia tlenem hiperbarycznym. To on jest źródłem zaleceń i wytycznych do właściwego korzystania z komór hiperbarycznych na całym świecie.

Artykuł opracowany na podstawie książki Josepha Stewarta „Exploring the History of Hyperbaric Chambers, Atmospheric Diving Suits and Manned Submersibles: the scientists and machinery”

Menu