Повышенное и пониженное атмосферное давление

Атмосферное давление оказывает существенное влияние на процесс дыхания и самочувствия человека. Если без воды и пищи человек может прожить несколько дней, то без кислорода – всего несколько минут.

Органом дыхания человека, посредством которого осуществляется газообмен с окружающей средой, являются легкие с большим число легочных пузырей (альвеол), стенки которых пронизаны густой сетью капиллярных сосудов. Общая поверхность альвеол взрослого человека составляет 90 – 150 м². Через стенки альвеол кислород поступает в кровь для питания тканей организма.

Наличие кислорода во вдыхаемом воздухе – необходимое, но недостаточное условие для обеспечения жизнедеятельности организма. Интенсивность диффузии кислорода в кровь определяется его парциальным (частным) давлением в альвеолярном воздухе.

Наиболее успешно диффузия кислорода в кровь происходит при парциальном давлении в пределах 90-150 мм.рт.ст. Изменение парциального давления кислорода вне этих пределов приводит к затруднению дыхания и увеличению нагрузки на сердечно-сосудистую систему.

Пониженное атмосферное давление наблюдается при подъеме на высоту. Удовлетворительное самочувствие человека при дыхании воздухом сохраняется до высоты около 4 км, чистым кислородом до высоты около 12 км. С высоты 4 км диффузия кислорода из легких в кровь снижается до такой степени, что, несмотря на большое содержание кислорода (~ 21%) может наступить кислородное голодание- гипоксия. Основные признаки гипоксии – головная боль, головокружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, нарушение обмена веществ.

При резком снижении давления, что может наблюдаться при нарушении целостности герметизированных кабин самолетов, наступает взрывная декомпрессия. Новое давление, которое устанавливается в результате декомпрессии, может привести к высотному метеоризму и высотным эмфиземам. Высотный метеоризм – это расширение газов, имеющихся в свободных полостях тела. Так, на высоте 12 км объем желудка и кишечного тракта увеличивается в 5 раз. Высотные эмфиземы, или высотные боли, - это переход газа из растворенного состояния в газообразное.

Проведение работ под водой характеризуется, напротив, повышенным атмосферным давлением, что наблюдается при проведении кессонных и глубоководных работ. При этом обычно различают 3 периода:1)- повышения давления – компрессии;

2)-нахождения в условиях повышенного давления и 3)- период понижения давления – декомпрессии.

Избыточное давление воздуха приводит к повышению парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе, к уменьшению объема легких и увеличению силы дыхательной мускулатуры, необходимой для производства вдоха-выдоха. При работе в условиях избыточного давления снижаются показатели вентиляции легких за счет урежения частоты дыхания и пульса. Длительное пребывание при избыточном давлении приводит к токсическому действию некоторых газов, входящих в состав вдыхаемого воздуха. Оно проявляется в нарушении координации движений, возбуждении или угнетении нервной системы, галлюцинациях, ослаблении памяти, расстройстве зрения и слуха.

Наиболее опасен период декомпрессии наступающий при подъеме на поверхность, во время которого и вскоре после выхода в условия нормального атмосферного давления может развиться декомпрессионная или кессонная болезнь. Её сущность состоит в том, что в период компрессии и пребывания при повышенном атмосферном давлении организм через кровь насыщается азотом. При подъеме на верх (процесс декомпрессии) вследствие падения парциального давления в альвеолярном воздухе происходит выход (десатурация) азота из тканей. Выделение азота осуществляется через кровь, и затем легкие. Если декомпрессия производится форсированно, в крови и других жидких средах образуются пузырьки азота, которые закупоривают кровеносных сосуды, питающие органы и ткани (происходит т.н. газовая эмболия). Её проявлением является декомпрессионную (кессонная) болезнь, тяжесть которой определяется массовостью закупорки сосудов и их локализацией.

Перегревание

Перегревание организма (гипертермия) — состояние, возникающее под влиянием высокой температуры окружающей среды и факторов, затрудняющих теплоотдачу, что приводит к повышенному содержанию тепла в организме.

Сфера практической деятельности, которая чревата опасностью неблагоприятного влияния высоких температур, чрезвычайно широка во многих случаях высокая температура окружающей среды, в которой происходит трудовой процесс, создается самой практической деятельностью человека или возникает при пожарах в шахтах, рудниках.

Согласно Международной классификации болезней, группе тепловых поражений относятся; тепловые удары, тепловые обмороки, тепловые судороги, тепловые истощения вследствие обезвоживания, тепловые истощения вследствие потери организмом солей преходящее тепловое утомление, тепловой отек конечностей. Одно из ведущих мест среди указанных разнообразных патологических процессов, развивающихся в организме под влиянием высокой внешней температуры, отводится тепловому удару, характеризующемуся расстройством функций многих органов и систем и обусловленному резко выраженной гипертермией тканей.

Избыток тепловой энергии уходит из организма двумя основными путями — испарением влаги с поверхности тела и через дыхательные пути. При гипертермии первичного нарушения терморегуляции, как правило, не наблюдается, а происходит избыточное накопление тепла в результате затрудненной теплоотдачи.

Необходимо подчеркнуть, что механизм включения в действие системы терморегуляции весьма сложный. Тщательный анализ причин развития тепловой одышки, усиления потоотделения, расширения периферических сосудов, увеличения ЧСС и т. д. показал значение соответствующих рефлексов (при раздражении терморецепторов), изменения функции эндокринных желез, повышения температуры крови и тканей и наступающих физико-химических сдвигов.

Ведущими звеньями патогенеза гипертермии являются расстройства водно-электролитного обмена, сердечно-сосудистой деятельности, приводящие к коллапсу, гиперемия и отек оболочек с выраженной неврологической симптоматикой.

В течение одного жаркого дня выделяется 5—10 л пота. Вместе с потом организм теряет большое количество солей. Только за 2 ч при температуре 40—45 °С теряется 7—11 г натрия хлорида, а при температуре 45—50 °С — до 19, Ш- Б. Козлов, 1990). Нарушение обмена веществ в тканях, вызванное изменениями физико-химического состояния белков и липидов, рН среды, интенсивности ферментативных реакций, состоянием гипокапнии, нарушением водно-солевого и витаминного баланса, изменением функции эндокринных желез, может привести к образованию и накоплению токсических продуктов обмена.

Клиника. Перегревание организма сопровождается расстройством функций всех органов. Однако всегда на первый план выступают симптомы поражения нервной и сердечно-сосудистой систем тепловому удару обычно предшествует так называемый продромальный период, хотя в некоторых случаях наблюдается и внезапное наступление перегревания, когда пострадавший теряет сознание на ходу. Продромальный период сопровождается ощущением резкой слабости, чувством жара, головной болью, головокружением, шумом в ушах, мельканием и потемнением в глазах, резким учащением дыхания (до 70 в 1 мин) и пульса, носовыми кровотечениями, расстройством глотания, тошнотой и рвотой, болью в надчревной области, спине и конечностях. При температуре окружающей среды 60 - 100 °С эта картина развивается в течение 30-20 мин.

При продолжающемся воздействии высокой температуры тяжесть состояния постепенно нарастает. Потоотделение уменьшается, кожа делается красной, сухой, горячей; иногда отмечается скудный липкий пот. Сухость кожи считается одним из наиболее важных симптомов наступающего перегревания, и на этот признак всегда следует обращать серьезное внимание.

У пострадавшего развивается обморочное состояние с более или менее глубокой потерей сознания (от легкого оглушения до комы). Появляются судорожные подергивания, иногда типа эпилептиформных судорог, тетанический криз, нистагм, расширение, а затем сужение зрачков. В некоторых случаях отмечаются бред, галлюцинации, двигательное возбуждение. Пульс становится слабым, неровным, дыхание - поверхностным, прерывистым.

В тяжелых случаях больные, не приходя в сознание, погибают при явлениях падения сердечной деятельности и остановки дыхания. Смерть чаще всего наступает через несколько часов от момента поражения, но описаны случаи гибели пострадавших в. течение нескольких минут паралича сердца или кровоизлияния в мозг. На вскрытии погибших от теплового удара находят отек мозга и мозговых оболочек, повреждение и распад нервных окончаний и клеток головного мозга, особенно в гипоталамической области и области четвертого желудочка; мутное набухание миокарда, печени, почек, жировое перерождение печени; петехиальные кровоизлияния в мозг и другие органы.

Смертность вследствие теплового удара очень высока. При повышении температуры тела до 41° С, т. е. примерно на.4°С выше нормальной, несмотря на принимаемые меры, 50 % пострадавших умирают. В период второй мировой войны смертность при тепловом ударе достигала 60 %.

В случаях выздоровления людей после перенесенного теплового удара довольна частыми осложнениями являются головная боль, пошатывание при ходьбе, судорожные подергивания отдельных мышц, парезы, параличи, ослабления памяти, чувство страха, прогрессирующее слабоумие, что свидетельствует об исключительно сильном влиянии перегревания на ЦНС.

Неотложная помощь: наряду с быстрейшим перемещением пострадавшего из зоны теплового воздействия в прохладное помещение, тень, снятием затрудняющей потоотделение одежды, следует стремиться к снижению температуры тела любыми имеющимися в наличии физическими методами - смачивание тела холодной водой, накрывание холодным влажным материалом, обдувание вентилятором или «опахивание» с помощью подручных предметов, пузыри со льдом на крупные сосудисто-нервные пучки (шею, паховые области); холодные компрессы на голову. Одновременно налаживают ингаляцию кислорода, так как при гипертермии потребление его резко увеличено, при нарушении дыхания проводят вспомогательное дыхание или ИВЛ с интубацией трахеи. Для возмещения потерь воды и электролитов налаживают внутривенную инфузию изотонического раствора натрия хлорида. Попытки устранения жажды дачей внутрь чистой воды необоснованны, так как хотя субъективное состояние от принятия воды на какой-то момент иногда и улучшается, однако температура тела и частота пульса возрастают нередко даже быстрее, чем без приема воды.