Физиология подводного плавания (831098), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Создаваемый в дыхательныхпутях конвективный газовый поток имеет сложную структуру, связаннуюс геометрией дыхательных путей. Вентиляция легких включает 3 разныхфизических процесса: турбулентный и ламинарный конвективные пото14-4696105ки, а также диффузионный поток. Кроме усилий, затрачиваемых на создание перепадов давления для перемещения молекул газа (т.е.
на преодоление неэластического сопротивления), усилия дыхательной мускулатуры идут также на преодоление эластической тяги легких, включающейдействие сил поверхностного натяжения альвеолярной жидкости.В гипербарических условиях эластическое сопротивление работе дыхания не претерпевает значительных сдвигов, однако увеличиваются усилия, требующиеся для перемещения в дыхательных путях газа, которыйсодержит под давлением большее число молекул. Из всех компонентоввентиляционного потока наибольшее значение в повышении сопротивления дыханию имеет турбулентны и поток, тогда как ламинарный и диффузионный потоки мало меняются в гипербарической среде.
В результате сопротивление дыханию возрастает пропорционально повышениюплотности с тенденцией к превышению сопротивления за счет переходачасти потока из ламинарного движения в турбулентное.В связи с повышением сопротивления дыханию в условиях повышенного давления воздуха в системе внешнего дыхания развиваются приспособительные реакции по следующей схеме: повышение плотностигазовой среды -> повышение сопротивления при перемещении газа вдыхательных путях -> уменьшение вентиляции —> задержка СО2 в организме (повышение парциального давления СО2 в альвеолах и напряжения СО2 в артериальной крови) —> возбуждение дыхательного центра —> усиление работы дыхательных мышц —> утомление дыхательноймускулатуры.
Приспособительная реакция внешнего дыхания должнабыть направлена на поддержание необходимого уровня вентиляции приминимальных затратах работы дыхания.Практика водолазных спусков, а также многочисленные данные специальных исследований показывают, что при 5-6-кратном повышениисопротивления газовой среды люди переходят на ротовое дыхание, которое становится более редким и глубоким, а дыхательный цикл — более длительным и плавным. Тем самым система дыхания переходит нановый, более экономный режим функционирования.
Путем такой адаптации дыхательная система организма получает возможность сохранятьнеобходимую вентиляцию легких в гипербарических условиях при возрастающем сопротивлении дыхательных смесей, затрачивая значительно меньше усилий на перемещение газа, чем это требовалось бы приотсутствии адаптации.Патологическая реакция системы внешнего дыхания в гипербарической газовой среде возникает в тех случаях, когда сопротивление плотной дыхательной смеси возрастает настолько, что превышает функциональные возможности дыхательной системы даже при запуске всехприспособительных реакций.Значительные нарушения внешнего дыхания у человека в гипербарической среде были выявлены лишь в тех случаях, когда эффект повышенной плотности суммировался с нагрузкой на дыхательную мускулатуру, вызванную форсированным дыханием при тяжелой физической работе или при искусственной гипервентиляции.
Наибольшие из106менения при повышенной плотности претерпевает показатель максимальной вентиляции легких.В исследованиях с применением тяжелой физической нагрузки в гипербарических условиях недостаточность внешнего дыхания проявилась в необычной форме. Превалировали не явления гипоксии и гиперкапнии, а механические обструкционные поражения бронхиальногодерева, напоминающие симптоматику астматических явлений у больных при нормальном атмосферном давлении. У здоровых испытуемыхв гипербарической среде были установлены феномены «воздушной ловушки» и «динамической компрессии дыхательных путей».
Если возросшее в гипербарической среде экспираторное усилие превышало давление внутри мелких бронхов, то выход воздуха из альвеолярных пространств прекращался. В результате этого во время физической работыпод давлением 6 кгс/см2 перестает функционировать до 50 % альвеол.Динамическая компрессия дыхательных путей может возникнуть также в нормальных условиях, если вентиляционный поток увеличивается до 6 л/с и возникает внутригрудное давление до 20—40 мм вод.ст.
При4-кратном повышении плотности воздушной среды (спуск на глубину30 м) динамическая компрессия дыхательных путей возникает в тех случаях, когда вентиляционный поток достигает 2,8 л/с, а внутригрудноедавление — 15 см вод.ст. Клиническим выражением процесса обструкции является тяжелое состояние, близкое к обмороку.2.2.1.9. Влияние сжатого воздуха на сердечно-сосудистую системуУ взрослого человека сердце задень перекачивает около 10 000 л крови. Общая длина кровеносных сосудов в организме человека — примерно 100 тыс. км.
Распределение крови в состоянии покоя: '/4 общегообъема крови - в мышцах, еще 1/4 - в почках, 15 % - в сосудах стеноккишечника, 10 % — в печени, 8 % — в мозге, 4 % — в коронарных сосудах, 13 % — в сосудах легких и других органов. За 1 мин через кожу проходит 460 мл крови.В условиях повышенного давления воздуха наиболее часто реакциясо стороны сердечно-сосудистой системы проявляется урежением частоты сердечных сокращений, которое может сохраняться во время декомпрессии и после ее окончания.
Наблюдается снижение максимального артериального давления (АД) и повышение минимального АД, чтоприводит к уменьшению пульсового давления. С ростом величины давления газовой среды эти изменения становятся более выраженными.Часто возникает гипертоническая реакция на физическую нагрузку, чтоможет свидетельствовать о недостаточном развитии компенсаторныхреакций. Отмечаются также замедление скорости кровотока, уменьшение объема циркулирующей крови, ударного и особенно минутногообъемов крови, что следует рассматривать как приспособительную реакцию на избыточное поступление кислорода.Во время пребывания в гипербарической воздушной среде и послеокончания спуска на электрокардиограмме выявляются синусовая арит14*-4696107мия, удлинение интервалов и комплексов R—R, Р—Q, QRS и Q—Т, увеличение систолического показателя, иногда экстрасистолия, отмечаются некоторое отклонение электрической оси сердца вправо, снижение вольтажа зубцов Р, R и Т, а также умеренное смещение сегмента S—Т ниже или выше изолинии.Полное восстановление изменений показателей сердечно-сосудистой системы происходит в течение первых часов или первых двух сутокпосле окончания спусков.Многие исследователи считают, что профессия водолаза связана с повышенным риском «изнашивания» сердечно-сосудистой системы и развития раннего поражения миокарда в форме кардиосклероза.
Данные освидетельствований водолазов показывают, что эти опасения небезосновательны, поскольку у водолазов заболевания сердечно-сосудистой системы встречаются значительно чаще, чем у лиц других профессий.2.2.1.10. Влияние сжатого воздуха на систему кровиПри нахождении в условиях гипербарической воздушной среды поддействием повышенного напряжения кислорода в крови наступаютприспособительные изменения, направленные на уменьшение влияния гипероксии. Основные изменения при гипербарии наблюдаютсясо стороны красной крови.
Уже на рубеже XIX-XX веков в исследованиях отечественных авторов была отмечена так называемая кессоннаяанемия. У водолазов и кессонных рабочих, находившихся в гипербарической воздушной среде, уменьшались количество эритроцитов и содержание гемоглобина, что можно связать главным образом с депонированием крови, а также со снижением эритропоэза и ускорением разрушения эритроцитов. Подтверждениями последнего предположениямогут служить снижение осмотической стойкости эритроцитов, увеличение концентрации билирубина в крови и уробилина в моче. Былотакже выявлено исчезновение в крови эритропоэтина.
В послеспусковой период отмечалось увеличение СОЭ, что может быть связано с увеличением количества физически растворенного кислорода в плазме иизменением соотношения белковых фракций крови.Для картины белой крови после пребывания в условиях повышенного давления воздуха характерны появление лейкоцитоза, преимущественно за счет сегментоядерных нейтрофилов, сдвиг лейкоцитарнойформулы влево с увеличением палочкоядерных и юных форм.
Отмечаются снижение осмотической стойкости и фагоцитарной активностилейкоцитов, относительная и абсолютная эозинопения, иногда происходит увеличение индекса сегментации ядер нейтрофилов и появлениезернистости в их протоплазме.Незначительное пересыщение тканей организма индифферентным газом вызывает легко компенсируемую гипокоагуляцию в результате медленного образования тромбопластина и тромбина, а также снижения егоактивности. При более значительном пересыщении отмечается гиперкоагуляция, которая проявляется ускорением перехода протромбина в тром-108бин, активацией тромбопластина, увеличением содержания фибриногена, тромбоцитов и уменьшением концентрации гепарина в крови.При кратковременном действии повышенного давления измененияпоказателей системы крови нормализуются в течение 1—3 сут.2.2.1.11. Влияние сжатого воздуха на систему пищеваренияВ период пребывания под давлением водолазы часто предъявляютжалобы на сухость во рту, что связано с угнетением функций слюнныхжелез.
Отмечается снижение секреторной функции желудка на пищевые раздражители при некотором возрастании кислотности желудочного сока, хотя дебит-час свободной соляной кислоты остается нижеисходных данных. В связи с этим переваривание белков, жиров и углеводов в условиях гипербарии ухудшается, что отмечается также и послеокончания декомпрессии. Угнетение секреторной деятельности и пищеварения связано главным образом с нарушением нервно-рефлекторной фазы секреции.Наблюдается также снижение секреции кишечного сока, сопровождающееся некоторым увеличением его переваривающей силы.В условиях повышенного давления отмечается некоторое усиление моторной функции желудочно-кишечного тракта, что выражается повышением тонуса желудка и кишечника, а также усилением их опорожнения.При проведении декомпрессии расширение газов в желудке и кишечнике вызывает усиление перистальтики, а также явления метеоризма.В связи с этим водолазам в период спусков не рекомендуется употреблять в пищу продукты, богатые клетчаткой и вызывающие усиленноегазообразование (горох, фасоль, квашеную капусту и др.).В условиях повышенного давления и после окончания спуска увеличивается спонтанное желчеотделение при некотором снижении концентрации желчи.Выраженность указанных изменений находится в зависимости от величины давления и продолжительности воздействия, а их нормализация наступает в течение 2-3 сут после спуска.2.2.1.12.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
