Morphological changes in pulmonary parenchyma following ventilation with 20% heliox at an overpressure of 0.5 MPa

• Autorzy: Siermontowski P. , Pleskacz K. , Pedrycz A. , Olszański R. , Kulig M.

Identyfikatory

DOI

10.13006/PHR.45.3

Warianty tytułu

PL

Zmiany morfologiczne w miąższu płucnym po wentylacji helioksem 20% przy nadciśnieniu 0,5 MPa

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Stosowane zarówno w normobarii w medycynie, jak i w hiperbarii w nurkowaniu mieszaniny oddechowe wpływają na obraz morfologiczny miąższu płucnego. Zmiany przypisywane są na ogół działaniu tlenu hiperbarycznego. Celem badań było określenie wpływu innych czynników niż hiperbaria tlenowa podczas ekspozycji hiperbarycznej z zastosowaniem helioksu. Badanie wykonano na szczurach, które poddawano działaniu hiperbarii w nadciśnieniu 0,5MPa z helioksem zawierającym 20% tlenu. Grupę kontrolną stanowiły szczury poddane takim samym ekspozycjom powietrznym. Czas ekspozycji 1, 2 i 4 godziny. Szczury po doświadczeniu uśmiercono, wykonano preparaty mikroskopowe z płuc, które poddano badaniom ilościowym. Stwierdzono niewielkie jedynie odchylenia od prawidłowej histologii płuca po jednogodzinnej ekspozycji w obu grupach. Przedłużenie ekspozycji do 2 godzin spowodowało zwiększenie powietrzności płuc w grupie kontrolnej i obrzęk śródmiąższowy, a także pojawienie się obrzęku śródpęcherzykowego w grupie oddychającej helioksem. Zmiany te nie wzrosły znamiennie po przedłużeniu ekspozycji do 4 godzin, za wyjątkiem narastania obrzęku płuc.

EN

Breathing mixes, used both in normobaria in medicine as well as in hyperbaric oxygenation in the course of diving, affect the morphological image of pulmonary parenchyma. The changes are commonly associated with the impact of hyperbaric oxygen. The objective of the study was to determine the impact of factors other than hyperbaric oxygenation in hyperbaric exposure with the use of heliox. The study was performed on rats subjected to hyperbaric oxygenation at an overpressure of 0.5MPa with heliox possessing a 20% oxygen content. The control group consisted of rats subjected to the same air exposures. The exposure times were 1, 2 and 4 hours. After the experiment the animals were put to death and microscopic specimens were produced from their lungs, followed by quantitative examination. Only slight deviations from regular pulmonary histology were observed after a one-hour exposure in both groups. Exposure extension to 2 hours resulted in an increased aeration of lungs in the control group and in parenchymal oedema, as well as an occurrence of intra-alveolar oedema in the group breathing with heliox. These changes were not significantly intensified through an exposure extended to 4 hours with the exception of a growing pulmonary oedema.

Słowa kluczowe

PL

morfologia płuc; helioks; szczur; hiperbaria

EN

lung morphology; heliox; rat; hyperbaric oxygenation

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Medycyny i Techniki Hiperbarycznej
• Czasopismo: Polish Hyperbaric Research
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 4(45)
• Strony: 37--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Siermontowski P.

• Zakład Medycyny Morskiej i Hiperbarycznej Wojskowego Instytutu Medycznego w Gdyni

autor

Pleskacz K.

• Oddział Teleinformatyki Wojskowego Instytutu Medycznego w Warszawie

autor

Pedrycz A.

• Katedra i Zakład Histologii i Embriologii z Pracownią Cytologii Doświadczalnej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie

autor

Olszański R.

• Zakład Medycyny Morskiej i Hiperbarycznej Wojskowego Instytutu Medycznego w Gdyni

autor

Kulig M.

• Klinika Chorób Wewnętrznych i Reumatologii, Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawie

Bibliografia

• 1. Orsini AJ, Stefano JL, Leef KH, Jasani M, Ginn A, Tice L, Nadkarni VM. Heliox improves pulmonary mechanics in a pediatric porcine model of induced severe bronchospasm and independent lung mechanical ventilation. Crit Care. 1999;3(2):65-70.
• 2. Ogawa T, Calbet JA, Honda Y, Fujii N, Nishiyasu T. The effects of breathing a heliumoxygen gas mixture on maximal pulmonary ventilation and maximal oxygen consumption during exercise in acute moderate hypobaric hypoxia. Eur J Appl Physiol. 2010 Nov;110(4):853-61. doi: 10.1007/s00421-010-1570.
• 3. Lemaire C, Murphy EL. Longitudinal study of performance after deep compressions with heliox and He-N2-O2. Undersea Biomed Res. 1976 Sep;3(3):205-16.
• 4. Myers TR. Therapeutic gases for neonatal and pediatric respiratory care. Respir Care. 2003 Apr;48(4):399-422.
• 5. Gentile MA: Inhaled medical gases: more to breathe than oxygen. Respir Care. 2011 Sep;56(9):1341-57; discussion 1357-9. doi: 10.4187/respcare.01442.
• 6. Gentile MA: The role of inhaled nitric oxide and heliox in the management of acute respiratory failure. Respir Care Clin N Am. 2006 Sep;12(3):489-500.
• 7. Hofmann W., Koblinger L., Martonen TB.: Structural differences between human and rat lungs: implications for Monte Carlo modeling of aerosol deposition. Health Phys. 1989, 57 Suppl. 1: 41-46.
• 8. Siermontowski P., Pedrycz A., Konarski M., Kaczerska D., Ostapowicz van Damme K., Olszański R., Boratyński Z.: The development of pulmonary oxygen toxity in rats after hyperoxic exposure. Bull Vet Inst Pulawy 2014, 58, in press.
• 9. Joule JP., Thomson W.: On the thermal effects experienced by air in rushing through small apertures. Philosophical magazine and journal of science. 1852 series IV, 4: 481-192
• 10. Gainnier M., Forel JM. Clinical review: use of helium-oxygen in critically ill patients. Crit Care. 2006;10(6):241.
• 11. Katz AL, Gentile MA, Craig DM, Quick G, Cheifetz IM. Heliox does not affect gas exchange during high-frequency oscillatory ventilation if tidal volume is held constant. Crit Care Med. 2003 Jul;31(7):2006-9.
• 12. Rozova EV, Kovalenko TN, Seredenko MM.: Changes in the air-blood barrier of the lungs during the breathing of helium-oxygen gas mixtures. Biull Eksp Biol Med. 1983 Apr;95(4):107-10.

Uwagi

PL

Badania finansowane z grantu KBN / NCN no. NN 404 109 739.

EN

Research financed from an research grant KBN / NCN no. NN 404 109 739