Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.3 (947490), страница 29
Текст из файла (страница 29)
711) н защищает от холода, а также, хотя и не полноспю, от облучения в о~крытом космосе. Отсутствие гравитационного притяжения (невесомость) обсуждается на с. 722. В целом способносп, челонека к адаптации н техника могут обеспечить жизнь в космосе в течение недель и месяцев— ценой новых трудностей реадаптации после возвращения на Землю. 27.2. Подводное погружение: высокое давление Водолаз передвигается в чуждой для организма человека среде; если время нахождения под водой превышает длительность ныряния с задержкой дыхания, он должен получать воздух для дыхания и приспособиться к повышенному давлению 13, 113. Погружение в воду сказывается на поддержании теплового равновесия, так как тепло теряется быстрее.
Таким образом, условия обычно лежат вне термонейтральной зоны (с. 668). Наконец, затрудняется ориентировка по визуальным и слуховым сигналам. Подводное погружение без спецаального снарнжеивн Погружение самым простым способом — без всякого снаряжения — ограничено сравнительно небольшими глубинами. Предварительная пшервеитюпщна опасна по двум причинам: 1) головокружение или даже судороги могут развиться еше до ныряния из-за респираторного алкалоза (с. 622)н 2) в конце ныряния может произоити неправильная оценка кислородного резерва, так как обшая дыхательная ак- 716 ЧАСГЬ УП. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС, РАБОТА И ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ тинность (с. 597) снижается и связи с уменьшением парцнального даилеииа СОз и респираторным алкалозом.
Кислородная недостаточность, которая наступает н этом случае при нырянии, сама по себе служит лишь слабым стимулятором, отчего дыхание может задерживаться дольше, чем при нырянии без цреднарительной гипернентиляцин. Поэтому но- звякает риск, что возрастающая кислородная недостаточность вызовет внезапную потерю сознания. Насыщение артериальной крови кислородом не поиышается а результате гипернентиляции, но фракция Оэ и легких может возрасти приблизительно на 0,05 и результате нескольких глубоких ццохон. Ныряние с маской или очкамн и трубкой дает возможность непрерывна наблюдать за подводным миром; нередко а результате этого занятия возникают солнечные ожоги плеч и шеи, а также пере- охлаждение.
Стандартную трубку длиной от 30 до 35 см ни н коем случае не следует удлинять. Хотя такое увеличение мертвого пространстиа вряд ли окажет существенное влияние на дыхание, последстния для кровеносной системы при более глубоком погружении очень значительны. Поскольку давление альаеолирного воздуха соответствует атмосферному у поверхности иоды, дополнительное дааление воды на остальную часть тела вызывает градиент давления между внутри- и виеторакальиыми частями в системе низкого давления (с.
545). Поэтому на больших глубинах грудная клетка будет исе больше и больше наполняться кровью при асс более глубоких ндохах, и и результате этого может возникнуть потенциально смертельное пврерастяжеиие легочных сосудов и сердца (18). Другая опасность заключается и попадании а холодные течения; особенно н ааготонической фазе после еды кожно-иисцеральные рефлексы могут вызвать так называемый вазовагальиый коллапс с резким (критическим) падением артериального давления.
Прн глубоком нырянии с задержкой дыхания необходимо учитывать следующие физические газоные законы. 1) Закон Бойля-.Мариопипа: произиедение даалення и объема есть величина постоянная. 2) Закон Далыпопа: общее давление равно сумме парциальных лаилений. 3) Закон Генри — Дальтона (с. 009): количестно растворенного газа пропорционально его парцнальному давлению и коэффициенту распюрнмости. Этн заковы, конечно же, строго справедливы только для идеальных газон, однако опыт показал, что они полностью применимы к проблемам, возникающим при глубоком нырянии. Баротровиа (повреждение, вызванное давлеиигм).
Закон Бойля-Мариотта выполняется для полостей тела, заполненных иоэдухом (т.е. легких, полостей в черепе, пустот и эубэх и пустого 1келудкз). При спуске увеличивающееся давление окружающей среды может привести к нарушениям, которые 6 конечном итоге вызовут ооорежленис тка- Гте Ом 1Ом ло м Риг 1 бю 26и 6 ово оп бдя аж я 1.0 л Р 106 мм ыо 626 мм 2 Рч- вс Рт. Фт !и.
ст. Рнс. 27.2. Объем легких (ОЛ) и парциапьное давление при глубоком погружении с задержкой дыхания. На глубине 0 м грудная кпотка находится о состоянии максимального идохо, но глубине 40 м-о состоянии максимапьного выдоха (наибольшее смещение диафрагмы). Дпи Р, о апьиеолярном воздухе потреблением кислорода пренебрегают; давление внутри грудной клетки (интраторакальноо) 1 бар = 100 кпа ней.
Например, в начале погружения объем грудной клетки и, следовательно, объем легких уменьшаются бсэ затруднения, достигая минимума на глубине 30. 40 м (рис. 27.2) Поскольку легкое больше сдавить нельзя, иа более значительных глубинах давление онугрн грудной клетки остается постоянным, несмотря на непрерыоно нарастающее давление инс грудной клетки (окружающей среды) по мере увеличения глубины.
Возникающая разпоапь давлений иыэыиает значительный приток крови к органам грудной полости (ср. ныряние с маской и трубкой); объем воздуха внутри грудной клетки далее снижается по мере перерастиження легочных сосудов и сердца, что приводит в конечном итоге к их поирсждсиню. Давление о заполненных ооэдухом полостях черепа должно через нос и горло оырзвнизаться с давлением внутри грудной клетки -либо самопроизвольно, либо специальным приемом (ср.
проба Вальсзльиы с закрытым носом, с. 520). Если каналы, посредством которых среднее ухо и придаточные пазухи носа сообщаются с глоткой, непроходимы (например, и случае отсчиости слизистой при простуде), то выроииять эти даоления трудно или невозможно. В таких случаях выравнивание давления достигается только при оыбухинии книружи барабанной перепонки (ицлоть до се раэрыиа) и/или дальнейшем крозенанолисиии слизистых оболочек с их болезненным отеком и разрывом.
Нехватка кислорода ио ироми подъема. Если ныряльщик, задерживая дыхтнис, находится под водой столько времени. сколько, кзк ему кажется, мо1кет сопротивляться необходимости сделать вдох, он обюзтеяьно потеряет сознание ао время подъема к поверхности. Нарастание диоленик окружающей среды оо время спуска вызывает увеличение Ро в альвсолярном воздухе (рис. 27.2)„однако это преимущество иллюзорно, тзк кзк зо ирсмя иодъомз к поверхности происходит обратное явление.
Когда ныряльщик поднимается к поосрхности, Р в легких быстро падает, покоре достигая и минуя предел критического ГЛАВА 27. ЗКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 717 порога гяпокснн. равного 30- 35 мм рт. ст. (4,0 4,7 кПа; с. 712). Зто падение особенно резко выражено около поверхности воды, так как на протяжении цоелелннх 10 м подъема давление среды уменъшается наполовину (см. рнс. 27.2).
Погружение иа глубину с апцаратями Существуют три типа дыхательных аппаратов: со сжатым воздухом, кислородом и газовыми смесямн. Аппараты со сжатым вохцухом. К ним относятся переносные дыхательные аппараты, системы подачи воздуха с поверхности (со шлангом и насосом) и кессоны. Во всех случаях давление вдыхаемого воздуха выравнивается с давлением окружающей среды, а высылаемый воздух выделяется в воду (открытая система). Действительный минутный объем (ТДОН, с. 586)приблизительно соответствует таковому во время эквивалентной нагрузки на суше, однако минутный объем в условиях СТДС существенно увеличивается по мере нарастания глубины погружения (а следовательно, давления), выявляя усиленную потребность в воздухе.
Работа, совершаемая при дыхании (с. 583), увеличивается в связи с большей вязкостью сжатого воздуха. Глубинный наркоз. Чем больше глубина н длнтельнее погружение, тем больше азота растворяется я тканях. Прн нормальном атмосферном лавленнн азот, растворенный в организме, является инертным, однако на глубинах, равных ялн превышающих 40 м, концентрации азота, имеющиеся в тканях, могут в зависимости от ситуации н предрасположенности водолаза вызвать симптомы ннтокснкяцнн (эйкдагчла, но также я десяакайоява), сопровождающиеся эначвтельнымн ошибками прн выполнении заданий н даже потерей сознания.
По этой причине никогда иг следует аяуекаться луджг 50 м. используя аппарат со сжатым воздухом. Декомпрессия. Чтобы избежать бяротуавмы, необходимо по мере сннженяя окружающего давления во время подъема к поверхности следить эа выравниванием давления в полостях тела, заполняемых сжатым воздухом. Например, если вололаэ. пользующийся снаряжением со окатим воздухом, поднимается к поверхности с глубины 50 ы прн закрытой голосовой щели, легкое растягивается, а затем разрывается.
причем воздух попадает в еосудястую систему (ваэдушная эмдолия). Кроме того. инертнме газы (няпрнмер, азот), накопившиеся в тканях, должны медленно нэ ннх удаляться, а потом выдыхаться; если декомпрессия происходит слишком быстро, онн образуют пузырьки в крови н тканях, подобно тому как образуются л> гирьки, когда открывают бутылку с гаэнрованной водой. Подъем н выход на поверхность лолжны пронэволяться систематически н медленно, поэтапно (см. таблицы декомпрессия [31).
Немедленный выход на поверхность можно осуществлять, только если погружеяне производилось на время, в пределах которого критические тканевые концентрация газов, необхолнмые для образования пузырьков, еще не были достигнуты (нулглаг время); такова ситуация почти прн всех вилах цогруження с задержкой дыхания н прн всех погружениях на глубину, не превышающую 1О и. Декомпрехнонная травма может пронэойтн также в тех случаях, когда эа длительным погружением следует быстрыя подъем нал землей (например, а самолете) Кислородные аппараты.
Автономный дыхательный аппарат может обеспечивать также дыхание чистым кислородом. В закрытой системе (по принципу приборов с рециркуляцией) выдыхаемым воздухом, обогазценным кислородом, можно дышать повторно, если днокснд углерода, который он содержит, удаляют с помощью поглошающего материала (с. 660). Такой аппарат делает возможным длительное логруэкение, но непригоден для спорта, потому что на глубинах, превышающих 7 м, чистый кислород (Ро = 172 кПа или 1292 мм рт. ст.) ока- 2 зывает токсическое действие на центральную нервную систему. Симптомы острога кислородного отравления (с.
638) включают тошноту, судороги и потерю сознания. Из-эа того что приборы с рециркуляпией кислорода столь опасны, они используются только в специальных целях (например, подводными разведчиками). При вдыхаяии сжатого воздуха нарушения, связанные с гияероксией. могут развиваться на глубине около 74 м и более. Аппараты замкнутого типа с газовой смесью пригодны для использования на больших глубинах; в них чистый кислород смешивается со сжатым воздухом либо гелием.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
