 |
цКЮБМЮЪ яКСВЮИМЮЪ ЯРПЮМХЖЮ йНМРЮЙРШ | лШ ОНЛНФЕЛ Б МЮОХЯЮМХХ БЮЬЕИ ПЮАНРШ! | |
вЛИЯНИЕ ПОНИЖЕННОГО БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ на ОРГАНИЗМ
|
|
Авиационные полеты неизбежно связаны с воздействием на организм летчика изменяющегося барометрического давления атмосферы, давления в кабине летательного аппарата или в высотном снаряжении. Изменение давления в кабине обусловлено понижение или повышением атмосферного давления и происходит при наборе высоты, спуске, маневрах самолета по вертикали, при аварийной разгерметизации. В наземных условиях летный состав подвергается воздействию этого фактора при высотных испытаниях в барокамере. Понижение давления обозначают термином декомпрессия (от лат. de - прекращение и compressio - сжатие), а повышение - компрессия.
Могут формироваться как компрессионные, так и декомпрессионные перепады давления, которые будут являться основным этиопатогенетическим звеном многих нарушений в организме человека, развивающихся при выполнении высотных полетов. В основе нарушения функций организма при изменении барометрического давления лежат три вида процессов:
1. Затруднение выравнивания давления в газосодержащих полостях тела с изменяющимся давлением окружающей среды.
2. Образование свободной газовой фракции в жидких средах и тканях организма.
3. Переход жидких сред организма в парообразное состояние.
В соответствии с названными видами процессов, происходящих при подъеме на высоту, в организме могут произойти серьезные нарушения, объединяемые термином высотные декомпрессионные расстройства.
В зависимости от этиопатогенеза выделяют три группы высотных декомпрессионных расстройств: барокавепатии, высотная декомпрессионная болезнь, высотная парогазовая энфизема.
В группу барокавепатий входят декомпрессионные расстройства, вызываемые нарушением выравнивания давления газов в полостных органах при изменении внешнего давления. К барокавепатиям относятся: высотный метеоризм, бароотопатия, баросинусопатия, бароденталгия, баротравма легких.
В основе высотной декомпрессионной болезни лежит переход газов, содержащихся в тканях организма, из растворенного в свободное состояние. Причиной этого процесса является формирование декомпрессионного перепада давления в системе "жидкие среды, ткани и органы организма - окружающая воздушная среда".
Высотная парогазовая эмфизема обусловлена формированием значительного перепада давления в системе "жидкие среды, ткани и органы организма - окружающая воздушная среда", при котором вода,содержащаяся в организме, переходит в пар.
Высотный метеоризм. В желудочно-кишечном тракте человека содержится определенное количество свободного газа. При подъеме на высоту, вследствие уменьшения давления атмосферы на поверхность тела, давление газов в желудочно-кишечном тракте становится избыточным. Определенную роль в повышении давления желудочно-кишечных газов играют газы, переходящие из кишечного и желудочного содержимого в свободное состояние. Силой избыточного давления газов стенки желудка и кишечника растягиваются. Это приводит к местному нарушению гемоциркуляции и раздражению рецепторного аппарата кишечника. С увеличением высоты и ростом декомпрессионного перепада давления данный процесс становится все более интенсивным.
Увеличение объема газов в желудке и растяжение его стенок вызывает, как правило, рефлекторную отрыжку, в результате чего большая часть газа из желудка удаляется. В кишечнике в силу анатомо-функциональных особенностей полного освобождения от газов не происходит. Значительное увеличение объема газов в желудочно-кишечном тракте вызывает механическое и рефлекторное воздействие на организм. Увеличение в объеме желудка и кишечника сопровождается подъемом диафрагмы, снижением жизненной емкости легких, уменьшением их вентиляции, смещением оси сердца к горизонтальной плоскости. Рефлекторные реакции чаще всего протекают по типу висцеро-висцеральных рефлексов и могут вызвать изменения дыхания, частоты сердечных сокращений, кровяного давления, вплоть до развития коллаптоидного состояния.
Субъективные проявления высотного метеоризма варьируют от чувства легкого вздутия живота, проходящего с отхождением газов, до резких трудно переносимых и непереносимых болей в животе. Резкие и трудно переносимые боли, как правило, обусловлены растяжением кишечной стенки. Возникновение и выраженность высотного метеоризма, его течение и исход находятся в прямой зависимости от величины и скорости формирования декомпрессионного перепада давления, степени выраженности алиментарного метеоризма, продолжительности пребывания на высоте.
На высотах до 5 000 м симптомы высотного метеоризма, чаще всего, не обнаруживаются даже при очень быстрых подъемах и продолжительном пребывании на высоте. При полетах на высотах до 8 000 м у летчиков, в ряде случаев, появляется чувство вздутия живота, которое проходит при естественном отхождении газов. По данным ряда авторов на высоте 9 000 м чувство вздутия живота отмечается примерно у 50% обследованных лиц. На высоте 11 000 м возможно появление болевого синдрома.
Вероятность развития высотного метеоризма тем выше, чем больше выражен алиментарный метеоризм непосредственно перед полетом. Поэтому борьба с алиментарным метеоризмом является важным средством профилактики высотного метеоризма.
Бароотопатия, баросинусопатия, бароденталгия. Данные виды барокавепатий субъективно проявляются чувством заложенности или болью в области уха, придаточных пазух носа или зуба. Причиной развития этих неприятных ощущений является нарушение выравнивания давления в придаточных полостях носа и полости среднего уха с изменившимся атмосферным давлением при нарушении проходимости каналов, соединяющих названные полости с внешней средой. Зубные боли возникают в плохо запломбированных зубах, когда под пломбой имеется полость, заполненная воздухом. Следует подчеркнуть, что симптомы бароотопатии чаще возникают и достигают большой выраженности не при подъеме на высоту, а при спуске.
Под воздействием сформировавшегося перепада давления барабанная перепонка прогибается в сторону полости среднего уха, что субъективно ощущается как заложенность. При увеличении перепада давления и растяжении барабанной перепонки возникает болевой синдром. Имеются данные, что острая ушная боль появляется при перепаде давления 60-80 мм рт.ст., а при увеличении перепада давления до 100-200 мм рт.ст. наблюдается разрыв барабанной перепонки. Возникновение зубных болей и болей в придаточных пазухах носа связано с механическим воздействием на нервные окончания расширяющегося при декомпрессии воздуха.
Баротравма легких. Баротравма легких возникает при резком формировании перепада давления в системе "воздушная среда легких - окружающая воздушная среда" и характеризуется повреждением легочной ткани и сосудов из-за их перерастяжения. В авиационной практике баротравма легких чаще всего может образоваться при аварийной разгерметизации кабины самолета по типу взрывной декомпрессии, когда происходит быстрое падение внешнего давления, и во время дыхания кислородом под избыточным давлением при неправильно подогнанном высотном компенсирующим костюме. В этом случае происходит одностороннее некомпенсированное повышение давления в легких. Установлено, что легочная ткань разрывается при создании компрессионного или декомпрессионного перепада давления более 80-90 мм рт.ст. и увеличении объема легких более чем в 2,3 раза по сравнению с их объемом после нормального вдоха.
Исход баротравмы легких зависит от локализации и степени разрыва легочной ткани и сосудов, от степени развития и локализации аэроэмболов, от состава вдыхаемой газовой смеси. Наиболее типичными для баротравмы легких являются такие симптомы как слабость, болевые ощущения в загрудинной области, усиливающиеся при кашле, кровотечении изо рта, пневмомедиастинум, подкожная эмфизема, неврологическая симптоматика.
Под высотной декомпрессионной болезнью понимают патологическое состояние организма, развивающееся вследствие понижения давления атмосферного воздуха при подъеме на высоту и образования в тканях газовых пузырьков. Закономерно высотная декомпрессионная болезнь начинает проявляться после подъема на высоту 7 000 м или при понижении давления в герметической кабине самолета до этого уровня и ниже. В основе этиопатогенеза высотной декомпрессионной болезни лежат нарушения кровообращения, возникающие при появлении в крови и тканях организма пузырьков газа. Причиной перехода газов из растворенного состояния в газообразное является формирование декомпрессионного перепада давления в системе "жидкие среды, ткани и органы организма - окружающая воздушная среда".
В нормальных условиях между парциальным давлением газов (О2, СО2, N2 и др.) в легких и их напряжением в тканях и жидких средах организма существует динамическое равновесие. При подъеме на высоту и понижении давления окружающего воздуха это динамическое равновесие нарушается, так как напряжение газов, растворенных в организме, перестает быть уравновешенным понизившимся атмосферным давлением. Возникает состояние газового перенасыщения организма, особенно азотом, который принимает участие в газообмене и на долю которого приходится основная часть общего напряжения газов в жидких средах и тканях организма. Кислород же будет поглощаться тканями, а углекислый газ связываться буферными системами. Пока перепад давления невелик, растворенный в организме азот может находиться в пересыщенном состоянии. Возникающие пузырьки газа при более значительном уменьшении давления вследствие своего малого размера и высокого в них давления будут не жизнеспособны. Газ из них будет диффундировать в окружающую среду. В целом процесс диффузионного обмена азота между организмом и окружающей средой будет идти в направлении клетки тканей-кровь-альвеолярный воздух-внешняя среда. Когда декомпрессионный перепад давления достигает критического уровня, азот, растворенный в организме, переходит в свободную газовую фракцию - образуются газовые пузырьки. Эти пузырьки будут постепенно увеличиваться в размере вследствие поступления в них азота из жидких сред - до установления нового газового равновесия.
Установлено, что при снижении барометрического давления различные ткани организма могут в разной степени удерживать газы в пересыщенном состоянии. Для характеристики этой способности используется показатель, называемый коэффициентом пересыщения - отношение напряжения растворенного в тканях газа (азота) к окружающему давлению внешней среды. Наименьший коэффициент пересыщения у лимфы и серозной жидкости (2,2-2,5), а наибольший - у жировой ткани (более 3,2). Для целого организма коэффициент пересыщения составляет 2,2. Это означает, что если напряжение азота и других газов в тканях организма после декомпрессии будет больше в 2,2 раза внешнего давления, то рассыщение организма от азота будет проходить с образованием газовых пузырьков. Такие условия создаются при достаточно быстром подъеме на высоту 7 000 м и более.
Процессу образования газовых пузырьков способствует так называемые газовые микрозародыши - микрополости, постоянно находящиеся на поверхности гидрофобных тканей, в местах турбулентных зон кровотока, в образующихся при сокращении мышц микроучастках с отрицательным давлением. В этих участках при температуре тела 37°С и давлении 47 мм рт.ст. происходит локальное вскипание жидкости. Микрополости заполняются паром, азотом и другими газами, приобретают стабильность и превращаются в газовые зародыши. Газовые зародыши растут за счет диффузии в них газов из жидкости, слияния друг с другом и превращаются в газовые пузырьки. Газовые пузырьки также постепенно увеличиваются в размере, их поверхность обволакивается белками, липидами и другими веществами, взвешенными в крови. Газовые пузырьки, достигнув диаметра капилляра, затрудняют циркуляцию или даже приводят к стазу крови. При развитии аэроэмболии на поверхности газовых эмболов оседают форменные элементы крови, повышается вязкость крови. В результате внутри сосудов могут формироваться аэротромбы.
Наиболее интенсивное образование газовых пузырьков происходит в тканевых капиллярах, т.к. именно сюда переходят растворенные в тканях газы при формировании декомпрессионного перепада давления. Газовые пузырьки при критическом пересыщении образуются не только в крови, но и в лимфе, серозной, синовиальной и других жидкостях. Они могут возникать в клетках различных органов. Газовые пузырьки, образующиеся в клетках паренхиматозных органов, могут вызывать их деструкцию. При образовании газовых пузырьков в жировых клетках может произойти разрушение последних. В этом случае возникает вероятность развития жировой эмболии.
Развитие высотной декомпрессионной болезни зависит от высоты, кратности и скорости декомпрессии, времени пребывания на высоте. Увеличение высоты, а также кратности декомпрессии приводит к возрастанию вероятности развития высотной декомпрессионной болезни. При пребывании в состоянии покоя на высоте 8 000 м в течение двух часов высотная декомпрессионная болезнь проявляется в 5-6% случаев. Нахождение на высоте 12 000 м при прочих равных условиях приводит к возникновению высотной декомпрессионной болезни в 24-26% случаев. По данным многих исследователей чем выше скорость декомпрессии, тем больше вероятность развития высотной декомпрессионной болезни.
Развитию высотной декомпрессионной болезни способствуют низкая температура, гипоксия, гиперкапния, физическая нагрузка, избыточная масса тела, возраст. Проявления высотной декомпрессии болезни разнообразны и зависят от локализации, количества и размеров газовых пузырьков в организме. Наиболее частыми формами высотной декомпрессионной болезни являются кожные парастезии, суставные и мышечно-суставные боли.
Кожные парастезии проявляются в виде кожного зуда, жжения. На коже в местах зуда может появиться гиперемия, мраморность, отек. Эта форма высотной декомпрессионной болезни, также как и суставные боли, в большинстве случаев переносится легко, без существенного нарушения работоспособности. Боли чаще всего локализуются в крупных суставах - коленных, плечевых и носят тупой характер. На втором месте по частоте проявления болей стоят мышцы и сухожилия. Чаще всего боль возникает в местах перехода мышц в сухожилия и в областях прикрепления сухожилий к костям. Появившись, суставные боли быстро нарастают. Однако в большинстве случаев на высотах до 11 000 м они переносятся достаточно легко. На больших высотах частота случаев сильных суставных и мышечно-суставных болей возрастает. В отдельных случаях могут возникнуть резко выраженные непереносимые боли, требующие немедленного спуска на меньшие высоты. Обычно суставные и мышечно-суставные боли исчезают при спуске на высоты менее 7 000 м.
Одной из возможных форм высотной декомпрессионной болезни является высотный кашель. В этих случаях требуется немедленный спуск на меньшие высоты. Высотный кашель как форма высотной декомпрессионной болезни, встречается нечасто. Еще реже могут появляться загрудинные боли, напоминающие приступы стенокардии. Редкими, но грозными проявлениями высотной декомпрессионной болезни являются неврологические и циркуляторные расстройства. Они наблюдаются при газовой эмболии сосудов головного и спинного мозга, венечных артерий сердца. В симптоматике ведущее место будет принадлежать зрительным нарушениям, развитию парэзов, параличей, судорог, сердечно-сосудистой недостаточности, коллапса.
По характеру и тяжести течения выделяют легкую, среднюю и тяжелую формы высотной декомпрессионные болезни. Легкая форма ВДБ характеризуется кожными парастезиями или мышечными и мышечно-суставными болями. Для ВДБ средней тяжести типичны трудно переносимые мышечно-суставные боли и высотный кашель, протекающий в виде приступов. Тяжелая форма ВДБ характеризуется развитием циркуляторных и неврологических расстройств.
Высотная парогазовая эмфизема. Этот вид высотных декомпрессионных расстройств обусловлен закипанием жидких сред организма (крови, лимфы, межтканевой жидкости) при снижении барометрического давления до уровня упругости насыщенных водяных паров при температуре тела, то есть до 47 мм рт.ст. и меньше. Такие условия складываются на высотах более 19 000 м.
Переход жидкости в пар происходит в первую очередь на участках организма с низким гидростатическим и внутритканевым давлением: в рыхлой жировой клетчатке, в крупных венах и лимфатических сосудах, в полостях желудка, плевры, перикарда. В образовавшиеся пузыри водяного пара диффундируют газы - азот, кислород, углекислый газ и др. Парогазовые пузыри вызывают отслоение кожи на шее, вокруг глазниц, тыла кистей рук и стоп ног и в некоторых других областях.
Имеются данные, что высотное кипение происходит только в межклеточной и свободной жидкости тела и не затрагивает клеточной структуры. Учитывая этот факт, а также отсутствие термического эффекта, при развитии высотной парогазовой эмфиземы повреждения клеток и тканей не наблюдается. При спуске на высоты менее 19 000 м пар переходит в воду, и образовавшиеся подкожные деформации достаточно быстро уменьшаются и исчезают совсем.
дЮРЮ ОСАКХЙНБЮМХЪ: 2014-10-30; оПНВХРЮМН: 540 | мЮПСЬЕМХЕ ЮБРНПЯЙНЦН ОПЮБЮ ЯРПЮМХЖШ | лШ ОНЛНФЕЛ Б МЮОХЯЮМХХ БЮЬЕИ ПЮАНРШ!
