Гелиокс - Heliox

Heliox
МКБ-9-СМ 93,98

Heliox - это смесь газов для дыхания, состоящая из гелия (He) и кислорода (O 2 ).

Heliox - это медицинское лечение для пациентов с затрудненным дыханием. Смесь создает меньшее сопротивление, чем атмосферный воздух, при прохождении через дыхательные пути легких, и, таким образом, от пациента требуется меньше усилий для вдоха и выдоха легких.

Гелиокс использовался в медицине с 1930-х годов, и хотя медицинское сообщество первоначально приняло его для облегчения симптомов обструкции верхних дыхательных путей, с тех пор его диапазон медицинских применений значительно расширился, в основном из-за низкой плотности газа. Heliox также используется в насыщенном дайвинге, а иногда и во время глубокой фазы технических погружений .

Медицинское использование

В медицине гелиокс может относиться к смеси 21% O 2 (такой же, как воздух ) и 79% He, хотя доступны и другие комбинации (70/30 и 60/40).

Heliox создает меньшее сопротивление дыхательных путей, чем воздух, и поэтому требует меньше механической энергии для вентиляции легких. «Работа дыхания» (WOB) снижается. Это происходит с помощью двух механизмов:

  1. повышенная склонность к ламинарному течению ;
  2. пониженное сопротивление в турбулентном потоке .

Heliox имеет такую ​​же вязкость, что и воздух, но значительно более низкую плотность (0,5 г / л по сравнению с 1,25 г / л в STP ). Поток газа через дыхательные пути включает ламинарный поток, переходный поток и турбулентный поток. Тенденция для каждого типа течения описывается числом Рейнольдса . Низкая плотность Heliox дает более низкое число Рейнольдса и, следовательно, более высокую вероятность ламинарного потока для любого данного дыхательного пути. Ламинарный поток имеет тенденцию создавать меньшее сопротивление, чем турбулентный поток.

В небольших дыхательных путях, где поток является ламинарным, сопротивление пропорционально вязкости газа и не связано с плотностью, поэтому гелиокс оказывает незначительное влияние. Уравнение Хагена – Пуазейля описывает ламинарное сопротивление. В больших дыхательных путях, где поток турбулентный, сопротивление пропорционально плотности, поэтому гелиокс оказывает значительное влияние.

Гелиокс используется в медицине с начала 1930-х годов. Это было основой лечения острой астмы до появления бронходилататоров . В настоящее время гелиокс в основном используется в условиях сужения крупных дыхательных путей (обструкция верхних дыхательных путей опухолями или инородными телами и дисфункция голосовых связок ). Также есть некоторое применение гелиокса при заболеваниях средних дыхательных путей ( круп , астма и хроническая обструктивная болезнь легких ). Недавнее исследование показало, что более низкие фракции гелия (ниже 40%), позволяющие увеличить долю кислорода, также могут иметь такой же положительный эффект на обструкцию верхних дыхательных путей.

Пациенты с этими состояниями могут страдать от ряда симптомов, включая одышку (одышку), гипоксемию (содержание кислорода в артериальной крови ниже нормы) и, в конечном итоге, ослабление дыхательных мышц из-за истощения , что может привести к дыхательной недостаточности и потребовать интубации и механическая вентиляция. Гелиокс может уменьшить все эти эффекты, облегчая пациенту дыхание. Heliox также нашел применение при отлучении пациентов от ИВЛ и при распылении вдыхаемых лекарств, особенно для пожилых людей. Исследования также показали преимущества использования гелий-кислородных смесей при проведении анестезии .

Дайвинг использует

Из-за высокой стоимости гелия гелиокс, скорее всего, будет использоваться при глубоком коммерческом погружении . Его также иногда используют энтузиасты дайвинга, особенно те, кто использует ребризеры , которые сохраняют дыхательный газ на глубине намного лучше, чем акваланг с открытым контуром .

Доля кислорода в водолазной смеси зависит от максимальной глубины плана погружения, но часто она гипоксична и обычно составляет 10%. Каждая смесь изготавливается по индивидуальному заказу и создается с использованием методов смешивания газов , которые часто включают использование подкачивающих насосов для достижения типичного давления в водолазных баллонах 200  бар (2900  фунтов на квадратный дюйм ) из кислородных и гелиевых баллонов с более низким давлением.

Поскольку звук в гелиоксе распространяется быстрее, чем в воздухе, голосовые форманты повышаются, что делает речь водолаза очень высокой и трудной для понимания людьми, не привыкшими к ней. Персонал на поверхности часто использует оборудование связи, называемое «гелиевым дескремблером», которое с помощью электроники понижает высоту голоса дайвера, когда он передается через коммуникационное оборудование, что упрощает понимание.

Trimix - чуть менее дорогая альтернатива гелиоксу для глубоких погружений. Trimix часто используется в коммерческом и техническом дайвинге .

В 2015 году экспериментальное подразделение подводного плавания ВМС США показало, что декомпрессия от погружений с отскоком с использованием тримикса не более эффективна, чем погружения с гелиоксом.

Смотрите также

  • Аргокс  - газовая смесь, иногда используемая аквалангистами для надувания сухого костюма.
  • Nitrox  - Дыхательный газ, смесь азота и кислорода
  • Hydreliox  - дыхательная газовая смесь гелия, кислорода и водорода.
  • Hydrox  - смесь газов для дыхания, экспериментально используемая для очень глубоких погружений.
  • Trimix  - газ для дыхания, состоящий из кислорода, гелия и азота

Рекомендации

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

  • «Гелиокс» . Информационный портал о наркотиках . Национальная медицинская библиотека США.