Jak ważne jest dotlenienie organizmu? Jak niebezpieczne jest pozbawienie tlenu? Kiedy można się zatruć?
Bez pożywienia przeciętny, zdrowy człowiek jest w stanie przeżyć kilkadziesiąt dni, ale bez wody tylko kilka dni, natomiast bez zawartego w powietrzu tlenu, zaledwie kilka minut, a więc tlen jest najbardziej niezbędny do podtrzymania naszego życia. Na szczęście nie brakuje go w otaczającym nas powietrzu, ale czy nasz organizm otrzymuje go w dostatecznych ilościach?
Tlen (O2)
Tlen i ciśnienie ( => O2 <= )
Przed laty wykonano eksperyment, w którym zamknięto grupę płetwonurków w zbiorniku ciśnieniowym gdzie sprężono powietrze do wysokości 10 atmosfer (1 MPa) co odpowiadało zanurzeniu na głębokości 100 m. Podczas tego eksperymentu jeden z jego uczestników dotkliwie się zranił, ale ku zaskoczeniu wszystkich, rana, która w normalnych warunkach zabliźniałaby się wiele dni, zagoiła się w ciągu jednej doby.
Dzisiaj leczenie tlenem podawanym w warunkach podwyższonego ciśnienia (w komorze hiperbarycznej) stosowane jest do leczenia szeregu schorzeń, w tym między innymi związanych z funkcjonowaniem mózgu (udary i wylewy, Alzhaimer, choroba Parkinsona, stwardnienie rozsiane i inne zaburzenia neurologiczne). Tlen podawany w warunkach podwyższonego ciśnienia znacznie sprawniej zasila wszystkie, uśpione dotąd komórki organizmu, pobudza i ożywia neurony, przywraca sprawność wszystkich narządów.
Ponadto tlenoterapia hiperbaryczna daje dobre wyniki przy leczeniu chorób serca i układu krążenia, chorób uszu i zaburzeniach słuchu. Stosowana jest też przy leczeniu poparzeń, odmrożeń oraz po zatruciu tlenkiem węgla. Może być też pomocna przy leczeniu zakażeń (np. boreliozy).
Niektóre bogatsze kluby sportowe zafundowały komorę hiperbaryczną swoim drużynom. Po ciężkim meczu wchodzą do niej poobijani, posiniaczeni, wymęczeni zawodnicy i po niedługim czasie wychodzą jak nowonarodzeni.
Trzeba podkreślić, że oddychanie przy normalnym ciśnieniu, nawet czystym, stuprocentowym tlenem nie daje takiego efektu jak podawanie tlenu w warunkach podwyższonego ciśnienia (kilku atmosfer).
Z kolei obniżenie ciśnienia powietrza i zawartości w nim tlenu działa bardzo niekorzystnie na funkcjonowanie ludzkiego organizmu. Wiedzą o tym bardzo dobrze himalaiści, którzy teren na wysokości powyżej 7 tysięcy m. n. p. m. nazywają strefą śmierci. Warunki tam panujące (niskie ciśnienie i niedobór tlenu) działają bardzo niekorzystnie na cały organizm, a zwłaszcza na funkcjonowanie mózgu (zaburzenia świadomości itp.).
Nawiasem mówiąc, w warunkach obniżonego ciśnienia, mikroorganizmy też mają gorzej. Wykorzystuje się tę właściwość do przechowywania żywności w pojemnikach próżniowych.
Wiele osób twierdzi, że mają znacznie lepsze samopoczucie podczas występowania tzw. wyżu atmosferycznego niż podczas działania obniżonego ciśnienia (tzw. niżu). Wynika z tego, że panujące obecnie na Ziemi warunki atmosferyczne nie są w pełni optymalnymi warunkami dla życia człowieka. Korzystniej byłoby, gdyby zawartość tlenu w powietrzu była nieco wyższa i ciśnienie powietrza też wyższe. No może nie aż tak wysokie jak na Wenus, ale mogłoby być znacznie wyższe niż obecnie.
Tymczasem, przy obecnym stanie techniki, w komory hiperbaryczne powinny być wyposażone wszystkie szpitale, a nawet osiedlowe poradnie zdrowia. Wiele do tego nie potrzeba. Wystarczy zbiornik ciśnieniowy z mocnej konstrukcji, szczelnie zamykanym wejściem, sprężarka, trochę tlenu i niewielkie dodatkowe wyposażenie. Seryjna produkcja takich komór mogłaby być znacznie tańsza niż obecnie.
Trzeba też wiedzieć, że zbyt długie oddychanie czystym tlenem, w warunkach zbyt wysokiego ciśnienia, może doprowadzić do tzw. zatrucia tlenowego, które objawia się napadem drgawek i utratą przytomności, przypominającym atak epilepsji. Istnieje też szereg przeciwwskazań medycznych dla terapii hiperbarycznej, dlatego przed wejściem do komory konieczna jest konsultacja lekarska.
Przed potopem
Wśród kreacjonistów znana jest teoria naukowa, według której, przed opisanym w Biblii potopem, na Ziemi panowały zupełnie inne warunki atmosferyczne niż dzisiaj. Ziemię otaczał wówczas dodatkowo tzw. baldachim wodny zbudowany z przezroczystej warstwy pary wodnej i umiejscowiony ponad obecną atmosferą, co wydatnie podnosiło wartość ciśnienia atmosferycznego. Dodatkowo chronił on Ziemię przed docierającym teraz do powierzchni, szkodliwym promieniowaniem. Ów baldachim wspomniany jest w biblijnej Księdze Rodzaju (1:6-7). Tlenu w dolnej warstwie atmosfery też było nieco więcej. Zbadano kiedyś zawartość znajdujących się w bursztynie pęcherzy i stwierdzono, że powietrze w nich zamknięte zawiera 32% tlenu, a nie jak w obecnej atmosferze 21%. Biblia sprawozdaje, że ludzie żyjący w warunkach przedpotopowych dożywali dzięki temu wieku ponad 900 lat.
Ozon (O3)
Oprócz tlenoterapii hiperbarycznej istnieją też inne sposoby na dostarczenie dodatkowego tlenu do organizmu. Jednym z nich jest tzw. ozonoterapia, podczas której do chorego miejsca (np. trudno gojące się, zakażone rany) doprowadza się powietrze nasycone ozonem. Inny zabieg polega na wprowadzeniu odpowiedniej ilości rozpuszczonego w wodzie ozonu (trójatomowego, aktywnego tlenu) bezpośrednio do krwioobiegu. Wprowadzenie ozonu do krwioobiegu ma podobne działanie do tlenoterapii hiperbarycznej.
Oba sposoby dotleniania (tlenoterapia hiperbaryczna oraz ozonoterapia) obsługiwane są przez wyspecjalizowane, kwalifikowane ośrodki medyczne.
Wodoru nadtlenek (H2O2)
Kolejnym sposobem na dostarczenie dodatkowego tlenu jest stosowanie roztworu nadtlenku wodoru (lub jak kto woli: wodoru nadtlenku) czyli popularnej, taniej i łatwo dostępnej wody utlenionej. Kupowana w aptekach woda utleniona, to 3 % roztwór nadtlenku wodoru.
Zapoznałem się kiedyś z pewną publikacją, w której autor zalecał picie niewielkich ilości (dawki po kilka kropli) wody utlenionej, a nawet wprowadzanie dożylne odpowiednich, niewielkich dawek jej roztworu. Ja oczywiście nikomu tego nie zalecam. Nie neguję tej metody terapii, ale bez odpowiednich badań klinicznych byłbym ostrożny. Nie wierzę też w sens picia tych drobnych dawek wody utlenionej, gdyż wówczas najprawdopodobniej utlenieniu ulega głównie treść pokarmowa.
Mogę za to z czystym sumieniem polecić stosowanie wody utlenionej do higieny jamy ustnej. Jest ona, moim zdaniem znacznie skuteczniejsza niż reklamowane płyny do płukania ust. Można ją rozcieńczać lub też stosować drobną ilość bez rozcieńczenia. Bez rozcieńczenia, tworzy się w buzi gęsta piana, której oczywiście nie należy połykać. Ja nawilżam też wodą utlenioną szczoteczkę do szorowania zębów. Odkąd stosuję wodę utlenioną skończyły się moje kłopoty z krwawiącymi dziąsłami.
Ponadto stosowanie kompresów z wody utlenionej znakomicie usuwa wszelkie piegi, pieprzyki, drobne zwyrodnienia itp. Trzeba w tym celu utrzymywać na pieprzyku przez jakiś czas (kilkanaście dni, czasem dłużej), stale wilgotny kompres nasączany wodą utlenioną i wtedy taki pieprzyk zwyczajnie znika. Ogólnie woda utleniona działa kojąco na skórę (np. po goleniu). Polecam też wcieranie wody utlenionej na bąble po ukąszeniach owadów.
Zamiast płynnej wody utlenionej, można też stosować, dostępne w aptekach żele zawierające nadtlenek wodoru.
Dieta
Jeszcze inny sposób na dotlenienie organizmu i ogólnie poprawę kondycji, to odpowiednia dieta. Lepszemu zaopatrywaniu w tlen sprzyja odkwaszanie organizmu. Należy więc preferować pożywienie zasadotwórcze, czyli owoce i warzywa, a unikać kwasotwórczego, czyli produktów pochodzenia zwierzęcego, słodyczy, napojów gazowanych, kofeiny i nikotyny.
Oznaki niedotlenienia
Takim wyraźnym objawem niedotlenienia organizmu są skłonności do pojawiania się sińców pod oczami, albo do powstawania siniaków na skórze, w wyniku lekkiego uderzenia, ucisku itp.
A jeśli jesteśmy chorzy, jakieś przeziębienie, grypa i czujemy to w kościach, obolałe mięśnie i "mięknie" szyja, to znaczy, że organizm się zakwasza i mamy deficyt tlenu.
Tlenek węgla (czad, CO)
W czasach, kiedy chemii jeszcze w szkołach nie uczono, słowo czad kojarzone było z działaniem złego ducha, który rzekomo przychodził aby odebrać ludzkie życie. A tak przy okazji, mała dygresja: Nazwa pasma górskiego w południowo-wschodniej Polsce zwanego Bieszczady, pochodzi od staropolskich słów biesy i czady, co znaczy – diabły i złe duchy. Idąc dalej tym tropem, biesiada to diabelska impreza.
Uwaga czad
Czad (tlenek węgla) jest bardzo groźną, śmiertelną trucizną i w większych stężeniach potrafi działać błyskawicznie. Statystyki pokazują, że ilość śmiertelnych zaczadzeń jest w Polsce porównywalna z ilością śmiertelnych ofiar wypadków komunikacyjnych. Tlenek węgla ma tę właściwość, że hemoglobina krwi (czerwona krwinka) łączy się kilkaset krotnie chętniej i szybciej z jego cząsteczką niż z cząsteczką tlenu i w ten sposób krew traci zdolność transportu życiodajnego tlenu.
Zatrucie czadem nie zawsze musi prowadzić do śmierci. Jednakże każde, nawet niezauważalne podtrucie jest zdecydowanie niepożądane. Czerwone krwinki połączone z cząsteczkami tlenku węgla są już na zawsze bezużyteczne i będą niepotrzebnie krążyć w krwioobiegu zagęszczając krew i utrudniając dostawę tlenu tam gdzie jest potrzebny, dopóki nie zostaną wymienione przez organizm na nowe.
Zapalimy papieroska?
Do takiej właśnie sytuacji prowadzi palenie tytoniu. W żarzącym się papierosie też powstaje tlenek węgla. Palacz wypalający przeciętnie paczkę dziennie, ma mniej więcej co piątą krwinkę zablokowaną przez czad. To tak jakby zrezygnował z jednej piątej pojemności płuc. Dlatego palacze mają zwykle znacznie słabszą kondycję od niepalących.
A może zapalimy świeczkę?
Mam też niedobrą wiadomość dla amatorów nastrojowego spędzania czasu, w zamkniętych pomieszczeniach, przy zapalonych świecach. Wykonałem kiedyś kilkakrotnie następujące doświadczenie: Do szklanego słoja o pojemności około 4 litrów włożyłem czujnik czadu i obok postawiłem zapaloną małą świeczkę i zamknąłem słój pokrywką. Po kilku chwilach wypaliła się część tlenu w słoju i świeczka zgasła. Jednocześnie czujnik zaczął wyświetlać rosnące wskazania zawartości tlenku węgla. Po kolejnych kilku chwilach wskazania osiągnęły około 100 ppm (za każdym razem wynik był troszkę inny). Pozostawiłem słój w dalszym ciągu zamknięty. Rozgrzana przez świecę mieszanina powietrza i spalin nieco ostygła i skurczyła się i do słoja zassało się trochę świeżego powietrza z zewnątrz, a wskaźnik czujnika pokazał obniżenie poziomu czadu do wartości około 80 ppm. Mimo to, po kolejnych kilkudziesięciu minutach, w czujniku tlenku węgla włączył się alarm sygnalizując realne niebezpieczeństwo.
W płomieniu świecy warunki spalania są bardzo niekorzystne. Można się o tym łatwo przekonać umieszczając tuż nad płomieniem porcelanowy talerzyk, który natychmiast zostanie pokryty sadzą. Sadze pojawiają się wówczas, kiedy paliwo jest w niedostateczny sposób wymieszane z powietrzem. Skłonnościom do osadzania się sadzy towarzyszy zawsze wydzielanie dużych ilości tlenku węgla.
Uwaga na palniki i paleniska
Prawidłowy proces spalania wymaga optymalnego dobrania proporcji mieszaniny paliwowo-powietrznej. Tlenek węgla powstaje w wyniku spalania węgla lub jego związków, w warunkach ograniczonego dostępu do tlenu (powietrza). Wówczas następuje tzw. niezupełne spalanie, czyli atomy węgla łączą się z tylko jednym atomem tlenu, tworząc bezbarwny i bezwonny, palny i trujący gaz. Właściwie to podczas każdego procesu spalania (poza wyjątkiem spalania czystego wodoru), w spalinach występują choćby śladowe ilości tlenku węgla. Jednakże w niektórych przypadkach, np. przy źle wyregulowanych lub zanieczyszczonych palnikach gazowych, tlenku węgla może pojawiać się znacznie więcej.
Nie wszyscy wiedzą, że aby zapewnić prawidłowe warunki spalania gazu, w większości konstrukcji palników, należy okresowo czyścić wnętrze tych palników. Podczas normalnej pracy, palnik zasysa z otoczenia zakurzone powietrze. Z biegiem czasu, we wnętrzu palnika mogą nagromadzać się kłęby kurzu, blokując zasysanie odpowiedniej ilości powietrza. Płomień palnika gazowego powinien być niebieski, krótki i syczący. Płomień cichy i wydłużony z pojawiającą się na czubku żółtawą czapeczką, to poważne niebezpieczeństwo zatrucia.
W pomieszczeniach, w których używa się otwartego płomienia powinna być sprawna wentylacja, gwarantująca stałą, skuteczną wymianę powietrza. Korzystając z palenisk na paliwo stałe należy systematycznie kontrolować drożność przewodów spalinowych (kominów dymowych). Utrata drożności tych przewodów może się skończyć tragicznie. Tak więc przesąd, że kominiarz przynosi szczęście nie pojawił się bez powodu.
Warto ponadto zaopatrzyć się w czujnik czadu.
Dwutlenek węgla (CO2)
Dwutlenek węgla powstaje w wyniku spalania węgla lub jego związków, w warunkach nieograniczonego dostępu do tlenu (powietrza). Jest wówczas jednym z głównych składników spalin. Powstaje przez połączenie atomów węgla z dwoma atomami tlenu, tworząc bezbarwny i bezwonny, nieaktywny gaz, a w połączeniu z wodą tworzy dość nietrwały kwas węglowy (czyli popularną wodę gazowaną).
Dwutlenek węgla jest też wydychany przez ludzi i zwierzęta.
Reakcja organizmu w warunkach niedoboru tlenu, ale w atmosferze pozbawionej dwutlenku węgla bywa zupełnie inna od reakcji organizmu w atmosferze, w której tlen zastępowany jest dwutlenkiem węgla.
Przy niedoborze tlenu, w warunkach zapewniających możliwość swobodnego usuwania dwutlenku węgla z płuc (np. na szczytach Himalajów), pojawiają się omamy, zaburzenia świadomości, utrata przytomności i następnie, w wyniku niedotlenienia mózgu nieświadoma śmierć.
Tymczasem podczas oddychania atmosferą, w której tlen zastępowany jest dwutlenkiem węgla lub w sytuacji kiedy wydychanie dwutlenku węgla jest poważnie utrudnione następuje zakwaszenie organizmu objawiające się zasinieniem skóry. Jednocześnie zakwaszeniu organizmu towarzyszy silny ból wszystkich mięśni.
Zatrucie dwutlenkiem
Pamiętam prezentowaną kiedyś w mediach historię zatonięcia wraz z załogą rosyjskiego okrętu podwodnego Kursk. Zastanawiano się wówczas, jaką śmiercią zginęli marynarze. Wiadomo było, że jeśli nie zginęli natychmiast, to przy awarii zasilania urządzeń do produkcji tlenu, po pewnym czasie nastąpiło śmiertelne zatrucie dwutlenkiem węgla. Przedstawiono wtedy w telewizji fragment wywiadu z jakimś rosyjskim oficerem. Ten oficer powiedział, że przed laty wydobyto inny zatopiony okręt podwodny i wówczas odkryto, że marynarze, aby skrócić cierpienie, podcinali sobie żyły lub zawieszali się na pętli z pasków.
Zatrucie dwutlenkiem węgla miało miejsce także podczas stosowanej w starożytności (w niektórych krajach opanowanych przez islam także obecnie) kary ukrzyżowania. Na krzyżu największą torturą było oddychanie. Przy rozciągniętych na boki ramionach (przybitych do poprzecznej belki), ciało ciążąc w dół utrzymywało mięśnie międzyżebrowe w pozycji wdechu, uniemożliwiając wydech. Wydech wymagał podniesienia ciała. W tym celu skazaniec musiał prostować zgięte kolana, a zarazem naginać wyprostowane ramiona, aby podciągnąć całe ciało w górę. Każdy oddech był więc nieopisaną męką. Ciało skazańca opadało wskutek przemęczenia ramion, powodując rozciągnięcie klatki piersiowej i spłycenie oddechu. Odczucie duszności zmuszało ukrzyżowanego do próby pogłębienia oddechów. Można to było osiągnąć tylko zwiększając wysiłek kończyn, ale po pewnym czasie mięśnie nóg i ramion drętwiały. Po wielu godzinach oddech stawał się coraz bardziej nierówny i płytki, co prowadziło do śmiertelnego i nad wyraz bolesnego zakwaszenia organizmu.
Adam Szczepański