Физиология подводного плавания (831098), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Физиологически допустимое время непрерывногодыхания воздухом или кислородом в барокамереПри проведении декомпрессии с использованием для дыхания кислорода общее время дыхания чистым кислородом не должно превышать3—3,5 ч, так как спускавшиеся водолазы уже длительное время дышалигазовой смесью с повышенным парциальным давлением кислорода.При наличии на кислородном этапе декомпрессии воздушных перерывов время дыхания чистым кислородом может быть увеличено до 6 ч.Если в процессе декомпрессии на кислороде у водолаза появляются предвестники отравления кислородом (боль при вдохе за грудиной, онемение кончиков пальцев рук или ног), то его следует переключать на дыхание воздухом и всю последующую декомпрессию проводить на воздухе.При этом время кислородных выдержек на остановках удваивается.8.11.
Кислородное голодание8.11.1. ОпределениеПод кислородным голоданием понимается патологическое состояние организма, наступающее вследствие низкого напряжения кислорода в клетках и тканях организма или отсутствия способности тканейпотреблять кислород. Различают кислородное голодание как нозоло392гическую форму и как патогенетическое следствие многих заболеваний, при которых кислородное голодание возникает вторично в отдельных органах или частях тела (местная гипоксия) или во всем организмев целом (общая гипоксия).В понятие «кислородное голодание» включаются все случаи первичной гипоксии.
В зависимости от причин, вызывающих первичную гипоксию в организме, различают следующие ее формы (Peters J.P., VanSlyke D.D., 1948):• гипоксическая гипоксия, которая наступает в результате понижения парциального давления кислорода в дыхательной газовой смеси,затруднения в проникновении кислорода в кровь через альвеолярныйэпителий или же в результате расстройства дыхания;• гемическая гипоксия, основной причиной которой является уменьшение в крови количества эритроцитов (анемический тип) или же инактивация гемоглобина чаще всего окисью углерода и окислами азота;• циркуляторная гипоксия, наступающая вследствие декомпенсациисердечно-сосудистой системы (застой крови или ишемия тканей);• гистотоксическая (тканевая) гипоксия, которая наступает в результате понижения способности тканей потреблять находящийся в кровикислород вследствие подавления функциональной активности различных дыхательных ферментов.Наряду с этим И.Р.Петров выделяет смешанную форму гипоксии.В водолазной практике основными причинами кислородного голодания у водолазов являются пониженное парциальное давление кислорода во вдыхаемой газовой смеси (гипоксическая гипоксия) и гемическая гипоксия в результате инактивации гемоглобина окисью углерода и окислами азота.8.11.2.
Историческая справкаПроблема кислородного голодания является одной из важнейших общебиологических и медицинских проблем.Отдельные наблюдения по влиянию на организм разреженного воздухапоявились уже в древности. Древнегреческий философ Аристотель (384322 г. до н.э.) ошибочно полагал, что на горе Олимп (2985 м над уровнемморя) жизнь человека невозможна, так как он «не может дышать воздухом, слишком тонким для дыхания». Древнегреческий историк Плутарх в336 г. до н.э. писал, что легионеры Александра Македонского при переходах через горные хребты часто жаловались на головную боль и недомогание. После этого многие путешественники (географы, купцы, монахи,естествоиспытатели) описывали в путевых заметках симптомы горнойболезни. Испанский иезуит ИАкоста во время военной экспедиции нахребты Кордильер (высота до 6000 м и более) в Перу в 1590 г.
писал: «Яубедился, что воздух здесь настолько нежен и тонок, что является несоразмерным с дыханием человека, нуждающегося в более грубом воздухе,и я полагаю, что именно эта причина так сильно действует на желудок инарушает все другие функции». Симптомы этого заболевания (общее не50-4696393домогание, тошнота, рвота и головная боль) были известны аборигенамЮжной Америки. В 1666 г. Роберт Бойль установил, что угасание жизниживотных в условиях нарастающего разрежения воздуха совпадает с угасанием свечи, однако он не смог дать объяснения этому феномену. Кислород был открыт более чем через 100 лет после этого (Шееле К.В., 1770;Пристли Д., 1774).
В 1804 г. французский воздухоплаватель Робертсон,поднявшись в воздушном шаре на высоту около 8000 м, испытывал сильные страдания. Много ценных сведений о симптомах, развитии и течениигорной болезни предоставили отечественные путешественники и врачи вэкспедициях П.П.Семенова-Тян-Шанского и Н.М.Пржевальского наТянь-Шань (1870-1880), Н.А.Северцова и Г.Е.Грум-ГржимайлонаАла-Тауи Памир (1870-1880), А.В.Пастухова на Кавказ (1889).До 60-х годов XIX века механизм действия разрежения объяснялсяошибочным положением о том, что уменьшение давления на поверхность тела, возникающее при снижении окружающего давления, оказывает механическое действие на поверхностно расположенные периферические кровеносные сосуды, и в эти расширенные сосуды устремляется кровь из сосудов внутренних органов и мозга (Галер А., 1758).В 1861 г. французский врач Дени Журдане высказал предположение,что развитие горной болезни обусловлено обеднением крови кислородом, которое он назвал «аноксемией».
В 1870 г. вышла диссертацияЖирмунского «О влиянии разреженного воздуха на организм человека».Честь создания теории кислородного голодания принадлежит П.Беру, который в опытах на животных и на людях, в том числе на себе, показал, что снижение давления в барокамере приводит к появлению патологических симптомов. Однако если барокамера предварительно заполнялась кислородом, то даже более высокое разрежение давления неухудшало состояния испытуемых.
Из этого факта П.Бер сделал вывод отом, что переносимость «подъема на высоту» связана не со снижениемдавления как таковым, а с уменьшением парциального давления кислорода. Эти работы П.Бера были начаты после создания им в 1868 г.барокамеры и описаны в его классическом труде «Барометрическое давление» (1878), посвященном Д.Журдане.Большая роль в изучении кислородного голодания принадлежитИ.М.Сеченову, его ученикам и последователям (Пашутину В.В., Альбицкому П.М., Карташевскому Е.А.
и др.). 15 апреля 1875 г. французские аэронавты Тиссандье, Зивель и Кроче-Спинелли поднялись нааэростате «Зенит» на высоту 8600 м и потеряли сознание, после чего вживых остался только Тисандье, который дышал кислородно-воздушной смесью. И.М.Сеченов с исчерпывающей полнотой объяснил причину смерти аэронавтов.
Он объяснил этот факт тем, что в альвеолярном воздухе поддерживается постоянное парциальное давление углекислоты и водяных паров, доля которых при подъеме на высоту возрастает, в результате чего уменьшается не только парциальное давление,но и процентное содержание кислорода в альвеолярном воздухе, причем обмен газов происходит между кровью и альвеолярным воздухом,а не между кровью и окружающей атмосферой.394В.В.Пашутин (1881) в своих «Лекциях по общей патологии» описал разнообразные нарушения кислородного снабжения организма, впервыепредложил термин «кислородное голодание» и ввел учение о кислородном голодании в раздел курса патологической физиологии. Он создалклассификацию кислородного голодания, в основу которой был положен патогенетический принцип. Под его руководством были разработаны принципиально новые методы исследований, которые сыграли большую роль в изучении кислородного голодания.
П.М.Альбицкий иЕ.А.Карташевский провели исследования обмена веществ и терморегуляции при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе. В 1892 г. Третьяков защитил диссертацию на тему «К вопросу о горной акклиматизации».В XX столетии в нашей стране много сделали для изучения кислородного голодания В.В.Стрельцов, Н.Н.Сиротин, Г.Е.Владимиров,М.П.Бресткин, И.Р.Петров, П.И.Егоров, А.П.Аполлонов, И.П.Разенков, М.Е.Маршак, Е.М.Крепе, А.Ф.Панин и др. Толчком к проведению исследований влияния на организм повышенного и пониженногодавления, в частности кислородного голодания, явилось создание в 1940г. на кафедре физиологии Военно-медицинской академии баролаборатории, руководителем которой стал М.П.Бресткин.Из зарубежных исследователей кислородного голодания следует отметить Дж.Баркрофта, Дж.Холдейна, Г.Армстронга, А.Моссо, Я.Гендерсона, Э.Ван Лира.8.11.3.
ЭтиологияВ водолазной практике кислородное голодание наиболее часто возникает в процессе проведения учебных спусков водолазов в снаряжении с замкнутой схемой дыхания (в изолирующих дыхательных аппаратах с подачей на дыхание кислорода).Гипоксическая гипоксия наступает при нарушении правил использования изолирующих дыхательных аппаратов (несоблюдении правилвключения на дыхание в аппарат), при неисправности кислородоподающего механизма (недостаточной подаче кислорода из баллонов в дыхательный мешок), при отсутствии кислорода в баллонах аппарата илипри ошибочной подаче на дыхание водолазу чистого индифферентного газа (азота, гелия и др.) вместо воздуха или 40 %-ной кислородноазотной смеси.Одной из важных предпосылок, создающей условия для возникновения кислородного голодания при использовании кислородных дыхательных аппаратов, является неправильное выполнение водолазами пятикратной промывки системы «аппарат — легкие» при включении в аппарат.
После однократной промывки системы «аппарат - легкие» в газовой смеси дыхательного мешка аппарата остается 42—45 % азота, последвухкратной — 22—25 %, после трехкратной — 12—13 %, а после пятикратной — 3—4 % азота. Количество азота, оставшееся в дыхательноммешке после промывки в процессе дыхания в аппарате, увеличиваетсяза счет вымывания азота из организма (приблизительно 400-600 мл).50*-4696395Если водолаз пойдет под воду только с однократной промывкой системы «аппарат—легкие», то после определенного времени количество азотабудет продолжать увеличиваться за счет вымывания его из организма, атакже за счет незначительного поступления с кислородом. В результате уводолаза может наступить кислородное голодание и на глубине.Чаще всего кислородное голодание у водолазов встречается на этапевыхода с глубины на поверхность.