Upotreba terapije hiperbaričnom oksigenacijom u lečenju termičkih opekotina je počela 1965. kada su Ikeda i Wada uočili brže ozdravljenje opekotina drugog stepena kod grupe rudara koji su se lečili od trovanja ugljen monoksidom. Serijama eksperimenata na životinjama su pokazali smanjenje edema i poboljšanje ozdravljenja. Iskustvo Japanaca je potaklo interesovanje drugih koji su prijavili seriju nekontrolisanih studija sa povoljnim rezultatima. 1970. Gruber je pokazao da je tkivo ispod opekotina trećeg stepena hipoksično u odnosu na normalnu kožu i da pritisak kiseonika u tkivima može biti povećan davanjem kiseonika pod pritiskom. Ova važna studija pokazuje da HBOt može imati direktna dejstva na patofiziologiju opečenih rana. Studije koje slede pokazuju da terapija hiperbaričnom oksigenacijom, kada se koristi kao pomoćno sredstvo u programu sveobuhvatne nege opekotina, mogu značajno da smanje morbiditet i mortalitet, dužinu lečenja i potrebu za hirurgijom.

Patofiziologija i dejstvo HBO

Rana opekotine je kompleksna i dinamična povreda koju karakteriše centralna zona koagulacije okružena područjem staze i oivičena zonom eritema. Zona koagulacije ili komplentne okluzije kapilara može progredirati zbog faktora koagulacije X u toku prvih 48 sati nakon povrede. Ishemična nekroza brzo napreduje. Hematološke promene, uključujući mikrotrombe i hemokoncentraciju, dešavaju se u postkapilarnim venulama. Edem se naglo formira u oblasti povrede, ali se takođe razvija i u udaljenom, nepovređenom tkivu. Promene se dešavaju i u distalnoj mikrovaskularnoj mreži gde dolazi do agregacije crvenih krvnih zrnaca, adhezije belih krvnih zrnaca za zidove venula i tromboembolije. Ovaj progresivan ishemični proces može dovesti do dramatičnih oštećenja u prvim danima nakon povređivanja. Dalje tkivno oštećenje koje se viđa kod termičkih povreda raste sa smanjenim snabdevanjem okolnog tkiva kiseonikom i hranljivim materijama neophodnim za održavanje vitalnosti. Zastoj cirkulacije nakon povređivanja dovodi do izumiranja rane zbog nemogućnosti snabdevanja kroz trombozirane ili obstruisane kapilare. Lekovite supstance i previjanje mogu smanjiti ali ne i sprečiti izumiranje tkiva u opekotini i neumitno prodiranje u dublje slojeve.

Regeneracija nije moguća dok se ne postigne homeostaza i zbog toga je zarastanje odloženo. Prolongirano zarastanje može dovesti do nastanka ekscesivnog ožiljka. Hipertrofičan ožiljak se viđa kod oko 4 procenta slučajeva kojima je potrebno 10 dana da zarastu, 14 procenata slučajeva za koje je potrebno 14 dana ili manje, 28 procenata slučajeva za koje treba 21 dan i do 40 procenata za koje je potrebno preko 21 dan za zarastanje.Terapija opekotina je direktno usmerena na minimiziranje edema, očuvanje vitalnosti marginalnog tkiva, protekciju mikrovaskularne mreže, povećanje odbrambenih mehanizama i stvaranje esencijalne osnove neophodne za očuvanje vitalnosti.

Komplikacije

Osetljivost na infekcije je značajno povećana zbog gubitka kožne barijere, što je idealna sredina za bakterijsku invaziju dok kompromitovana ili obstruisani mikrovaskularni krvni sudovi sprečavaju humoralne i celularne elemente da stignu do povređenog tkiva. Dodatno, imuni sistem je ozbiljno ugrožen i pokazuje smanjen nivo imunoglobulina i ozbiljne smetnje u funkciji polimorfonuklearnih leukocita, uključujući poremećaje hemotakse, fagocitozu i smanjenu sposobnost ubijanja. Na taj način je značajno povećan morbiditet i mortalitet, a infekcije ostaju vodeći uzrok smrtnosti kod opekotina.

Eksperimentalni modeli

Značajan deo podataka dobijenih na životinjama podržava efikasnost HBO u lečenju opekotina. Ikeda je primetio smanjenje edema kod opečenih zečeva. Ketchum je 1967. objavio poboljšanje vremena zarastanja i redukciju infekcije kod modela životinja. Kasnije je pokazao dramatično poboljšanje mikrovaskularizacije opečenih pacova lečenih hiperbaričnom oksigenacijom. Radeći u Nemačkoj, 1974. Hartwig je objavio vrlo slična otkrića i dodatno primetio manji inflamatorni odgovor kod onih životinja koje su bile tretirane hiperbaričnom oksigenacijom. Tada je sugerisao hiperbaričnu oksigenaciju kao moguć korisni dodatak tehnici ranog debridmana. Efekti su bili jasno povezani sa kiseonikom. Takođe su prijavili redukciju hemokoncentracije i poboljšanje kod srčanog popuštanja tretiranih pasa. Nylander je, korišćenjem dobro prihvaćenih modela životinja pokazao kako terapija hiperbaričnom oksigenacijom redukuje generalizovane edeme udružene sa opekotinama.

Koristeći tehniku indijskim mastilom 1977. Korn i kolege pokazuju rano uspostavljanje kapilarne mreže kod životinja tretiranih hiperbaričnom oksigenacijom. On je takođe pokazao preživljavanje dermalnih elemenata i mnogo bržu epitelizaciju. On je bio mišljenja da je smanjeno odumiranje tkiva rana koje je posmatrao rezultat ponovo uspostavljenog kapilarnog integriteta primećenog kod HBO tretiranih životinja. Stewart i kolege su pokazali očuvanje adenozin- trifosfata (ATP) u zadebljalim delovima opekotina HBO tretiranih pacova. Ove studije mogu biti u direktnoj vezi sa očuvanjem izvora energije za natrijum pumpu. Otkazivanje Na- pumpe je glavni faktor za dva procesa: edem endotelijalnih ćelija koje se dešava nakon opekotina i sledstveni masivni gubitak tečnosti.

U veoma velikoj kontrolisanoj studiji 1973. Bleser je prijavio smanjenje šoka kod opekotina i četiri puta povećano preživljavanje kod 30 procenata opečenih životinja u odnosu na kontrole. Smanjena aktivnost polimorfonuklearnih leukocita u hipoksičnom tkivu dobro je dokumentovao Hohn et al. Mader je pokazao porast aktivnosti polimorfonuklearnih leukocita kod kiseonikom obogaćenih modela životinja sugerišući da to može biti dodatna korist HBOT. Kroz brojne dokaze vezane za znatan broj kontrolisanih studija na životinjama, sledi da hiperbarična oksigenacija proizvodi mnoštvo blagotvornih dejstava: smanjenje edema, smanjuje prelaz iz delimične u totalnu nekrozu, očuvanje mikrocirkulacije, očuvanje adenozin trifosfata (ATP) i možda sekundarno Na- pumpe i povećava preživljavanje.

Iskustva u medicinskoj praksi

Počelo se sa izveštajima Wade 1965., a nastavljeno sa izveštajima Ikeda, Lamy i Tabor- a tako da su izveštaji kliničkih serija počeli da se nakupljaju. 1974. Hart je prijavio smanjenje nakupljanja tečnosti, brže zarastanje i smanjenje mortaliteta kada je svojih pacijenata. Grossman i kolege su pokazali veoma veliku kliničku seriju pokazujući poboljšanje zarastanja, smanjenje ostanka u bolnici, i smanjenje mortaliteta. Merola je 1978. obelodanio brže zarastanje parcijalno nekrotizirajućih opekotina kod pacijenata lečenih HBO. Niu i njihova udruženja u Naval centru za opekotine u Taiwan- u su skoro objavili veliku kliničku seriju koja pokazuje statistički značajnu redukciju mortaliteta kod 266 ozbiljno opečenih pacijenata koji su primili HBO naspram 609 pacijenata iz kontrole koji nisu primili HBO. Hammarlund i kolege su prijavili redukciju edema i eksudacije iz rane u pažljivo kontrolisanim serijama dobrovoljaca sa ultraviolentnim blister zračenim ranama. Brookside grupa je dodatno objavila redukciju potrebne hirurgije, uključujući i grafte, kod serije pacijenata sa opekotinama koje zahvataju i do 80% ukupne površine tela u poređenju sa HBO netretiranim pacijentima.

Značajna pažnja je posvećena upotrebi HBO kod inhalacionih povreda. Trenutno postoji strah da može doći do pogoršanja oštećenja pluća, naročito kod onih pacijenata koji se održavaju na visokim pritiscima kiseonika. Grim i kolege iz Centra za opekotine Univerziteta iz Čikaga su prijavili da nema oksidativnog stresa kod HBO tretiranih pacijenata, koristeći izdahnute produkte lipidne oksidacije kao marker. Ray i kolege su analizirali ozbiljne opekotine koje su tretirane zbog prateće inhalacione povrede, termičke povrede i adultnog respiratornog distres sindroma. Nisu prijavili nikakve štetne efekte kod pacijenata koji su bili izloženi visokim dozama udisanog kiseonika. Brže odvikakavanje od respiratora je bilo moguće kod HBO tretirane grupe (p<0.05). Postignuta je značajna ušteda troškova lečenja ($60000) kroz upotrebu HBO u ovoj studiji (p<0.05). Ne postoje podaci koji bi mogli da opovrgnu ove podatke.

U proteklih 20 godina, prevaziđen je agresivni hirurški tretman opekotina, na pr. tangenciona ekscizija i rani grafting dubokih opekotina drugog stepena, verovatno i trećeg stepena, naročito funkcionalno važnih delova tela. Hiperbarična oksigenacija, kao pomoćna terapija, je ponudila hirurgiji još jednu vrstu lečenja za duboke opekotine drugog stepena prstiju i ruku, lica i ušiju i drugih regija gde su hirurške tehnike ekscizicije i prekrivanja često neprecizne. Pomoć HBO je drastično smanjila vreme zarastanja glavne opekotine, naročito ako su duboke opekotine drugog stepena. Postoji teorijski benefit hiperbarične terapije kod očigledno manje definisanih opekotina trećeg stepena. Kod opekotina četvrtog stepena, najčešće kod povreda elektricitetom visoke voltaže, benefit od HBO jesmanjenje pritiska fascijalnog odeljka i smanjuje otečenosti povređenog mišića uz očuvanjem aerobne glikolize i značajno suzbijanje anaerobnih infekcija.