Физиология подводного плавания (831098), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Пребывание в гипероксической среде приводит к увеличению напряжения кислорода в жидких средах организма: плазма крови— межтканевая жидкость — внутриклеточная среда. Кислородная емкость жидких сред увеличивается, поскольку возросший кислородныйпоток из крови превышает потребление кислорода в тканях. Венознаякровь артериализуется.
Соотношение поступления кислорода и его потребления в разных тканях организма варьирует весьма значительно.Процесс проникновения кислорода из внешней среды в организмчеловека физиологически организован посредством систем внешнего дыхания, кровообращения, крови и тканевого дыхания так, чтобы избежать кислородного голодания при возможных условиях иформах деятельности организма.
В отличие от гипоксии гипероксияявляется новым биологическим фактором, не встречавшимся в филогенезе, и поэтому на избыточное проникновение кислорода не выработана специальная система регуляции. Ответная неспецифическая реакция, наступающая в условиях гипероксии, может рассматриваться как результат отраженной регуляции гипероксии — выключения постоянно действующего в обычных условиях «гипоксического управления».Избыточно растворенный кислород, действуя на сосудистые и тканевые рецепторы, выступает как агент, вызывающий функциональную денервацию регуляторной системы, заставляя организм довольствоваться одним «гиперкапническим управлением».
Кислород поддавлением 2—3 кгс/см2 оказывает не только рефлекторное, но и прямое угнетающее влияние на дыхательный центр. В итоге всех воздействий снижается уровень функционирования внешнего дыхания(урежение и углубление дыхания, снижение легочной вентиляции),общей гемодинамики (брадикардия, снижение сердечного выброса,101сужение сосудов, повышение периферического сопротивления,уменьшение скорости кровотока, депонирование крови), регионарной гемодинамики (сужение мозговых сосудов и замедление кровотока) и системы крови (эритропения, лимфопения).
Все эти сдвиги,а также наступающая артериализация венозной крови приводят кзатруднению выведения углекислого газа, росту его напряжения, атакже содержания водородных ионов в крови, тканях и органах, втом числе в дыхательном центре. Гиперкапния, в свою очередь, активизирует функцию внешнего дыхания и гемодинамики, способствуя частичному восстановлению этих функций. Как отметил много лет назад Ф.И.Шидловский (1896), наступающее в гипероксической среде снижение функций сердечно-сосудистой и дыхательнойсистем есть явление рефлекторное, нервное, указывающее на избыток кислорода в крови и на то, что более энергичная его доставка втело становится излишней. Эту реакцию следует рассматривать какприспособительную, компенсаторную, направленную на то, чтобыуменьшить гуморальную генерализацию в организме избыточно растворенного кислорода, выступающего при определенных значениях его парциального давления как патогенное начало.При водолазных спусках с использованием для дыхания воздуха патологическая реакция организма, связанная с действием повышенного парциального давления кислорода, как правило, не наступает.
Этареакция (отравление кислородом) рассмотрена в разделе, посвященном описанию специфических и неспецифических заболеваний водолазов (п. 8.10). Реакция организма на недостаток кислорода (кислородное голодание) представлена в п. 8.11.2.2.1.6. Влияние сжатого воздуха на функции анализаторови речеобразованиеВ гипербарической воздушной среде в связи с увеличением ее плотности изменяется скорость распространения звуковой волны. Известно, что для генерирования звуковой волны необходимо передать газовой среде периодические, следующие с определенной частотой импульсы сжатия и разрежения, вызывая в ней продольные колебанияплотности, которые распространяются в форме волн. Звуковые колебания находятся в области частот 20 Гц - 20 кГц.
Сила генерируемогозвука (связанная с амплитудой колебаний) и скорость его распространения зависят от основных параметров газовой среды: давления,плотности и др. Чем больше плотность газовой среды при повышении давления, тем в большей степени требуется сжимать и разрежатьсреду, чтобы не снижалась сила генерируемого звука.
Таким образом,происходит демпфирующее влияние гипербарической среды на процессы звукообразования. Кроме того, при изменении плотности среды происходит смещение звука по высоте.Функции слухового анализатора, связанные с изменением акустических свойств гипербарической газовой среды, зависят в первую очередьот ее плотности и проявляются в форме обратимого повышения порогов102воздушной проводимости.
Эти пороги изменяются пропорциональновеличине давления. В воздушной среде при давлении 10 кгс/см2 максимальное понижение слуха на средних частотах составляет 30—40 дБ.Ухудшение слухового восприятия при пребывании человека в гипербарической среде может быть связано не только с изменением ее акустических свойств, но и с ощущением заложенности в ушах вследствиезатрудненного выравнивания давления или катарального воспаленияверхних дыхательных путей, включая отечность тканей в районе глоточных отверстий евстахиевых труб. В еще большей мере, чем восприятие звуков в гипербарической среде, нарушается восприятие речи,особенно в гелиевой среде, поскольку речевой звукоряд не только транспонируется, но и искажается на низких частотах.Изменение плотности и других свойств гипербарической газовой среды сказывается также на артикуляции.
Разборчивость речевых сигналов по мере увеличения давления понижается на 50 % на каждые6 кгс/см2. Резонансная частота голосового тракта, равная в нормальных условиях 150—200 Гц, возрастает как корень квадратный из плотности газа, достигая 350 Гц при 5 кгс/см2 и 500-600 Гц при 10 кгс/см2.Сохранение речевого общения лиц, находящихся в условиях гипербарической газовой среды, требует функциональной перестройки работы речевого аппарата и определенных навыков. При пребывании ввоздушной среде требуется овладеть артикуляцией с более активнымидвижениями речевого аппарата для образования привычных звуков, ихраспространения и создания резонанса.
Опытные водолазы стараютсяне употреблять лишних слов, четко их произносить, предпочтительнопользуясь стандартным набором команд и докладов.При длительном пребывании в кислородно-азотной среде первичныенарушения функции слухового анализатора наступают на вторые-третьи сутки экспозиции в форме симметричного повышения порогов воздушной проводимости в диапазоне звуковых частот 125—2000 Гц, а дальнейшие изменения слуха определяются динамикой развития отитов.
Впериод длительного пребывания под повышенным давлением происходит переучивание речеобразования.Функции зрительного анализатора не претерпевают выраженных изменений в гипербарической воздушной среде, а после двухнедельногопребывания под давлением отмечено существенное повышение порогов периферического зрения.Определялось изменение вкусовых порогов: их повышение к сладкому и понижение к кислому.
Отдельные случаи проявления угнетенияобонятельного анализатора в гипербарической среде обычно связаныс гиперемией и воспалением слизистой оболочки носа.2.2.1.7. Влияние сжатого воздуха на центральную нервную системуАзот воздуха при повышенном давлении обладает наркотическимдействием, клиническая картина которого определяется величиной егопарциального давления и временем воздействия. Начальные измене-103ния функций центральной нервной системы (ЦНС) проявляются при2давлении воздуха 3-4 кгс/см , характеризуются слабовыраженной эйфорией и снижением внимания без существенного нарушения умственной и физической работоспособности. С увеличением давления воздуха до 6 кгс/см2 наркотическое действие азота становится более выраженным, но водолазы обычно продолжают сохранять общее хорошеесамочувствие и почти нормальную работоспособность.
При более высоких величинах давления отмечаются значительное снижение объемаи устойчивости внимания, увеличение времени сенсомоторных реакций и увеличение числа ошибочных действий, уменьшение количестваточных ответов, снижение объема кратковременной и долговременнойпамяти, увеличение размашистости движений. Эти изменения свидетельствуют об ухудшении качественной стороны умственной работоспособности вследствие нарушения регуляции основных нервных процессов (снижения силы внутреннего торможения и преобладания возбудительных процессов).
При этом значительно снижается возбудимость центров вегетативной иннервации с существенным преобладанием тонуса парасимпатического отдела. В ходе декомпрессиивыраженность этих функциональных сдвигов прогрессивно уменьшается, а после окончания декомпрессии наступает практически полнаянормализация, хотя в исследованиях обнаружено, что полное восстановление всех показателей происходит в течение ближайших часовпосле выхода из барокамеры.Выраженность симптомов в значительной мере зависит также от индивидуальной чувствительности, тренированности к азотному наркозу,функционального состояния организма и т.д. Это состояние, напоминающее ту или иную стадию хирургического наркоза, представлено в п. 8.9.Величины парциальных давлений азота в сжатом воздухе на различных глубинах (при различных величинах повышенного давления в барокамере) представлены в табл.
6.Учитывая то, что на глубинах до 60 м максимальное парциальное давление азота составляет 5,6 кгс/см2, при котором проявления азотногонаркоза протекают у тренированных лиц в умеренно выраженной форме, эта глубина считается безопасной и является предельной глубинойдля проведения рабочих водолазных спусков.С целью поддержания адаптации организма водолазов к наркотическому действию азота и готовности к работе под водой с использованием для дыхания сжатого воздуха должны проводиться тренировки в барокамере под давлением 80 м вод.ст. Лица, допущенные к медицинскому обеспечению водолазных спусков, для поддержания готовности коказанию медицинской помощи в условиях повышенного давленияпроходят тренировки в барокамере под давлением до 100 м вод.ст.2Действие на ЦНС повышенного до 2-3 кгс/см парциального давления кислорода, содержащегося в воздухе, носит двухфазный характер.Субъективные ощущения человека в 1-й фазе (фазе активации) выражаются улучшением самочувствия и памяти.
Улучшаются нейрометрические характеристики и психофизиологические возможности скорости104Таблица 6. Парциальные давления азота в воздухе на поверхностиморя и на различных глубинах(при различных величинах повышенного давления в барокамере)Примечание. При расчетах парциального давления азота воздуха обычноучитывают суммарное процентное содержание газов в воздухе за вычетом кислорода (100 - 20,9 - 79 %).восприятия и переработки информации, сохраняются или улучшаютсясложные формы умственной деятельности и тонкой координации движений. В частности, уменьшается латентный период сенсомоторных реакций, возрастают точность воспроизведения заданного мышечного усилия и скорость переработки информации, улучшаются показатели точности работы.
С 45—60-й минуты наступает противоположно направленная реакция, при которой активация корковых функций сменяется фазой торможения.2.2.1.8. Влияние сжатого воздуха на систему дыханияУвеличение плотности сжатого воздуха оказывает повышенное сопротивление потоку газа в дыхательных путях.Перемещение в дыхательных путях необходимого для вентиляции легких количества газа достигается созданием положительных и отрицательных градиентов окружающего барометрического давления и альвеолярного давления. Вентиляция легких может меняться от 6—8 до 120 л/минпри очень тяжелой физической нагрузке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
