I. ДЕЙСТВИЕ ПОНИЖЕННОГО БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
Действие гипобарии (пониженного барометрического давления) человек испытывает при восхождении на горы, при подъеме на высоту в негерметических летательных аппаратах, при нахождении в специальных барокамерах.
Возникающие при этом изменения связаны со снижением атмосферного давления и уменьшением парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе (гипоксическая гипоксия).
Снижение барометрического давления
- до 530-460 мм рт. ст. (3000-4000 м) приводит к расширению газов и относительному увеличению их давления в замкнутых и полузамкнутых полостях (лобные пазухи, придаточные полости носа, полость среднего уха, плевральная полость, ЖКТ). Раздражение рецепторов этих полостей давлением газов вызывает болевые ощущения.
- до 225,6 мм рт. ст. (9000 м) вызывает переход в газообразное состояние растворенного в тканях азота и образование пузырьков свободного газа. Пузырьки азота поступают в кровоток и разносятся кровью в различные участки организма, вызывая эмболию сосудов и ишемию тканей.
- до 47 мм рт. мт. (19000 м) приводит к «закипанию» жидких сред организма при температуре тела и развитию высотной тканевой эмфиземы.
Горная (высотная) болезнь. Этим термином обозначают комплекс нарушений, развивающихся у человекапри подъеме в горы (на высоту свыше 4000-4500 м). Основным этиологическим фактором является снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, что приводит к гипоксемии (снижению содержания О2 в крови), а следствием гипоксемии является гипоксия (снижение содержания О2 в тканях).
Патогенез горной болезни
I стадия (компенсации или приспособления). Высота 1000-4000 м.
Вследствие гипоксемии происходит раздражение хеморецепторов сосудов каротидного синуса и дуги аорты низким содержанием О2 в крови. Раздражение хеморецепторов вызывает рефлекторную стимуляцию дыхательного и сосудодвигательного центров. А это в свою очередь вызывает увеличение частоты и глубины дыхания, тахикардию, повышение АД. Кроме того, компенсаторной реакцией является рефлекторный «выброс» из селезенки и из других органов-депо депонированных эритроцитов, что вызывает относительный эритроцитоз. Позже, в результате нарастающей гипоксемии и гипоксии в почках включается выработка эритропоэтина, что приводит к активации процессов эритропоэза в костном мозге и увеличению числа ретикулоцитов и эритроцитов в периферической крови (абсолютный эритроцитоз).
Прогрессирующий дефицит кислорода вместе с повышением рН крови вызывает нарушения со стороны ЦНС (головокружение, нарушение поведенческих реакций, потерю сознания, кому). На высоте 4000-5000 м наблюдаются признаки растормаживания и возбуждения корковых клеток (отмечается раздражительность, обнажаются скрытые черты характера, меняется почерк, теряется навык писания).
II стадия (декомпенсации, собственно болезнь). Высота 5000 м и более.
Увеличение частоты дыхательных движений приводит к избыточному выведению СО2 из организма, т.е. к развитию гипокапнии. Кроме того, развитию гипокапнии способствует и снижение образования СО2 в тканях (вследствие гипоксии тканей окисление углеводов и жиров не завершается образованием углекислоты и воды). гипокапния и возникший вследствие нее газовый алкалоз приводят к снижению возбудимости дыхательного центра и других центров ЦНС. Поэтому дыхание урежается, может появиться дыхание типа Чейна-Стокса и Биота; эйфория и возбуждение сменяются угнетением и депрессией, развиваются усталость, сонливость, малоподвижность; происходит торможение дифференцированных рефлексов, исчезновение положительных пищевых и других рефлексов.
Алкалоз может привести к возникновению судорог вследствие гипокальциемии. Опасным осложнением горной болезни являются системные отеки (особенно часто отек легких).
Прогрессирующие гипокапния и алкалоз на высоте свыше 6000-8000 м могут вызвать смерть от паралича дыхательного центра.
II. ДЕЙСТВИЕ ПОвышенного БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
Болезнетворному действию повышенного атмосферного давления (гипербарии) подвергаются при погружении под воду при водолазных и кессонных работах.
При быстром переходе из среды с нормальным атмосферным давлением в среду с повышенным давлением (т.е. при компрессии) могут возникать –
- вдавление барабанной перепонки, что при непроходимости евстахиевой трубы становится причиной резкой боли в ушах,
- сжатие кишечных газов,
- повышенное кровенаполнение внутренних органов,
- при очень быстром (резком) погружении на большую глубину может произойти разрыв кровеносных сосудов и легочных альвеол с развитием воздушной эмболии.
Основной болезнетворный эффект гипербарии в период компрессии связан с повышенным растворением газов в жидких средах организма (сатурацией). Существует прямая зависимость между объемом растворенного газа в крови и тканях организма и его парциальным давлением во вдыхаемом воздухе. При погружении в воду через каждые 10,3 м давление увеличивается на 1 атм, соответственно повышается и количество растворенного азота. Особенно активно насыщаются азотом органы, богатые жирами (жировая ткань растворяет в 5 раз больше азота, чем кровь). В связи с большим содержанием липидов в первую очередь поражается нервная система: легкое возбуждение («глубинный восторг») быстро сменяется наркотическим, а затем и токсическим эффектом – ослаблением концентрации внимания, головными болями, головокружением, нарушением нервно-мышечной координации, возможной потерей сознания. Для предупреждения этих осложнений в водолазных работах целесообразно использовать кислородно-гелиевые смеси, поскольку гелий хуже (чем азот) растворяется в нервной ткани и является индифферентным для организма.
При переходе из области повышенного барометрического давления в область нормального атмосферного давления (декомпрессия) развиваются основные симптомы кессонной (декомпрессионной) болезни, обусловленные снижением растворимости газов (десатурацией). Высвобождающийся в избытке из тканей азот не успевает диффундировать из крови через легкие наружу и образует газовые пузырьки. Если диаметр пузырьков превышает просвет капилляров, возникает газовая эмболия, обусловливающая основные проявления декомпрессионной болезни (БАРОТРАВМЫ):
– мышечно-суставные и загрудинные боли,
– нарушение зрения,
– кожный зуд,
– вегетососудистые и мозговые нарушения,
– поражения периферических нервов.