- •Часть II
- •Оглавление
- •Глава 1. Физиология дыхания человека в условиях повышенного давления
- •Глава 2. Проблема защиты человека в экстремальных условиях гипербарической среды обитания
- •Глава 3. Подводная техника
- •Глава 4. Системы снабжения, поддержания жизнедеятельные и утилизации в подводных лабораториях и жилищах
- •Введение
- •Физиология дыхания человека в условиях повышенного давления.
- •1. Давление и растворение газов
- •2. Дыхание и биохимические процессы
- •3. Декомпрессия
- •4. Дыхательные смеси
- •Выводы:
- •Проблема защиты человека в экстремальных условиях гипербарической среды обитания
- •1. Индифферентные газы
- •2. Гипербарические экосистемы
- •3. Экстремальная рабочая среда
- •4. Понятие экстремальной физиологии и медицины
- •5. Адаптация человека к экстремальным условиям среды
- •Факторы, связанные с физико-химическими свойствами
- •II. Факторы, связанные с физико-химическими свойствами воды и гидросферой.
- •III. Факторы, связанные со свойствами замкнутого газового пространства, создаваемого гипербарической техникой.
- •Давления и высокого парциального давления индифферентных газов на организм
- •Концепция адаптации человека к гипербарической среде
- •6. Использование аргона в дыхательной смеси водолаза
- •7. Гипотеза газового молекулярно – клеточного массажа
- •Подводная техника
- •1. Технические средства для глубоководных погружений
- •Конструктивные принципы и схемы использования
- •«Наблюдательные» погружения
- •Кратковременные погружения на глубину до 50 м.
- •«Насыщенные» погружения с дыхательными аппаратами новой конструкции
- •2. Подводные лаборатории
- •2.1. Наиболее распространенные конструкции
- •Простейшие варианты подводных лабораторий
- •Варианты с комбинированными корпусами
- •Самоходные конструкции
- •Примеры существующих «иглу»
- •Примеры существующих подводных лабораторий
- •2.2. Системы обеспечения
- •Аварийные системы
- •2.3. Спасательные средства
- •2.4. Способы погружения подводных лабораторий
- •2.5. Доставка персонала
- •Системы снабжения, поддержания жизнедеятельности и утилизации
- •1. Конструктивные особенности глубоководных комплексов
- •2. Особенности составных элементов Погружающиеся камеры
- •Палубные декомпрессионные установки
- •Спасательные барокамеры
- •3. Энергообеспечение
- •4. Система газоснабжения и хранения газов
- •Система обеспечения газового состава с производством кислорода на основе электролиза воды
- •5. Система водоснабжения и питания
- •Системы водообеспечения и питания на запасах
- •Обеспечение водоснабжения за счет обессоливания морской воды
- •Нетрадиционные и утилизационные источники энергии при опреснении
- •6. Утилизация отходов
- •Характеристика отходов жизнедеятельности и технических систем
- •Утилизация газовых дыхательных смесей
- •Утилизация бытовых отходов и отходов научной деятельности подводных лабораторий
3. Декомпрессия
Повышение и снижение парциального давления газов-разбовителей кислорода сопровождается процессами сатурации и десатурации их в тканях организма. При этом разные ткани с различной скоростью как насыщаются, так и рассыщаются. Организм способен при этом удерживать газ в состоянии пересыщения, увеличение скорости снижения давления приводит к свободному газообразованию в крови, лимфе и тканях. Клинически этот процесс носит название «Декомпрессионная болезнь». Для ее профилактики впервые предложил увеличивать время декомпрессии П.Бер в 1878 г. Научно обосновал и составил рабочие таблицы декомпрессии, обеспечивающие безопасный подъем водолазов на поверхность Дж.С.Холдейн в 1906 г.
Полное насыщение тканей организма индифферентными газами вызывает сложный комплекс приспособительных реакций и при определенных давлениях адаптированный организм может долго находиться под этим давлением, этот процесс напрямую связан с психофизиологическими резервами организма. На этом принципе разработан метод насыщенных водолазных погружений. В нашей стране этот метод получил название ДП (длительных погружений).
Болезнь, которую в конце XIX в. считали «кессонной», теперь обычно называется декомпрессионной болезнью (ДБ). Она может быть легкой, тяжелой и даже смертельной и проявляется либо в период подъема на поверхность, либо - чаще - в ближайшие 12 час. после его завершения. Симптомы: зуд, непомерная усталость, боли в мышцах и суставах. В наиболее тяжелых случаях поражается нервная система в области либо моторных и сенсорных центров спинного мозга, либо нейровегетативных бульбарных центров головного мозга.
Основной патологией водолазного труда является декомпрессионная болезнь (ДБ), а ее профилактика – ведущей проблемой водолазной медицины. На это заболевание приходится от 41 до 92% количества всех специфических заболеваний водолазов.
Причем при глубоководных погружениях среди всех причин, обусловивших смерть водолазов, данная болезнь занимает до 28%.
При нелетальных исходах декомпрессионное заболевание (ДЗ) чревато тяжелыми последствиями. Так, по зарубежным сообщениям, до 50% случаев заболевания ДБ при глубоководных спусках проходится на формы, сопровождающиеся поражением спинномозговых функций, которые не всегда поддаются полному излечению. Все это определяет актуальность решения данной проблемы.
В настоящее время общепризнанным средством профилактики ДЗ являются специальные режимы декомпрессии. Однако они не всегда безопасны. По литературным данным, ДЗ возникают в 1 – 33% случаев относительно числа проведенных декомпрессий.
Такая противоречивость связана с недостаточно объективной оценкой безопасности действующих режимов декомпрессии. Необъективность, как правило, выражается в уменьшении официальными службами показателей, характеризующих декомпрессионную заболеваемость.
Несомненно, однако, что при использовании существующих режимов декомпрессионная заболеваемость увеличивается по мере роста глубины погружения.
В отечественной литературе отмечается, что при спусках на глубины более 90 м ДЗ возникает в 4,7 раза чаще, чем при спусках на глубины 45 – 90 м .
Разработка режимов декомпрессии производилась в разное время (с 1944 по 1965 г.), небольшими сериями и разными методами. Рассчитанные режимы, как правило, требовали эмпирической корректировки в ходе лабораторных и морских испытаний, что свидетельствовало о несовершенстве методов их расчета. Корректировка осуществлялась по данным о декомпрессионной заболеваемости водолазов путем ориентированного увеличения продолжительности выдержек на том или ином этапе декомпрессии.
Основная сложность проблемы рациональной декомпрессии состоит в том, что режимы должны отвечать двум противоречивым требованиям – быть, с одной стороны, безопасными и, с другой стороны, - минимально продолжительными. Чтобы отвечать этим требованиям, они должны максимально учитывать закономерности, заложенные в физиологических, физических и математических основах декомпрессии, обобщающих множество факторов и средств, так или иначе влияющих на исход декомпрессия (рис. 1).
Несмотря на совершенствование режимов декомпрессии, разработку других профилактических мероприятий, заболевание острой ДБ случается в среднем в трех случаях из ста погружений. Характерными особенностями ДБ, в отличие от других водолазных болезней, является возможность его развития при точном исполнении правильно выбранного режима декомпрессии, а также формирование хронической формы. Более 90% случаев острой ДБ составляют заболевания легкой степени тяжести.
Рис. 1. Структурная схема проблемы декомпрессии водолазов
Исследования последних лет показали, что практически каждое погружение приводит к появлению в тканях и кровотоке газовых пузырьков. Чем больше такое бессимптомное газообразование (его интенсивность определяют с помощью ультразвукового исследования), тем более значимыми для организма будут негативные последствия, развивающиеся непосредственно после погружения (острая ДБ) или в отдаленном периоде при систематических спусках под воду (хроническая ДБ). Интенсивность декомпрессионного газообразования зависит, при прочих равных условиях, от индивидуальной устойчивости человека к декомпрессионной болезни.
Человеческий организм состоит из пяти основных тканей (кровь, костная, мышечная, нервная и жировая ткани), которые можно разделить на определенные категории. И коэффициент растворимости азота изменяется в зависимости от тканей. В некоторых он растворяется плохо, что вызывает быстрое насыщение, а в других — очень интенсивно, вследствие чего состояние равновесия в них устанавливается позднее, чем в первых. Например, кроль насыщается через 6 - 8 мин., а мышцы - только через час, тогда как нервная и жировая ткань - через 2 - 5 час. Вообще же считается, что организм полностью насыщен при определенном давлении, если он находился под этим давлением не менее 6 час. Кривая выделения газа симметрична кривой насыщения, но с противоположным знаком, однако это отнюдь не значит, что точное следование ей при прогрессирующем рассыщении гарантирует полную безопасность для водолаза.
Предупреждение декомпрессионной болезни. В целом профилактика декомпрессионной болезни сводится к исключению превышения величины допустимого пересыщения организма азотом и вышеперечисленных условий, способствующих появлению газовых пузырьков.
Режим декомпрессии должен выбираться с учетом всех факторов, действующих на аквалангиста. Для определения индивидуальной чувствительности к декомпрессионной болезни желательно в период обучения совершить "погружение" в барокамере по специальному режиму ("глубина" 30 м, экспозиция 60 мин, декомпрессия 63 мин) с ультразвуковым контролем венозного кровотока после окончания декомпрессии.
При медицинском обеспечении погружений аквалангистов желателен ультразвуковой контроль декомпрессионного газообразования;
Вблизи проведения погружений должна находиться барокамера, предназначенная для проведения лечебной рекомпрессии (основной и единственный метод радикального лечения декомпрессионной болезни);
После погружения не рекомендуется заниматься тяжелым физическим трудом (спортивная тренировка, интенсивное использование тепловых процедур (баня, сауна и т.д.) в течение 8 часов;
Прием алкоголя до погружения может привести к неадекватному поведению под водой, а после - скрыть симптомы декомпрессионной болезни (обезболивающий эффект алкоголя). Последнее приведет к неоправданной задержке лечения. Тем самым заболевание легкой степени может перейти в более тяжелое;
Полет на самолете (в салоне на высоте происходит снижение давления до 0,75-0,8 атм; при аварийных ситуациях падение давления более значительное) приводит к уменьшению парциального давления кислорода и снижению растворимости индифферентных газов, что вызывает у дайверов, имеющих остаточное пересыщение тканей, дополнительный переход азота из растворенного состояния в свободное. В конечном итоге такое снижение давления способствует формированию патологических газовых пузырьков и нарастанию гипоксии, что провоцирует развитие острой ДБ. Поэтому полеты разрешены через 24 часа после погружения, не потребовавшего проведения ступенчатой декомпрессии, через 48 часов после погружения с проведением ступенчатой декомпрессии и через 72 часа после многократных погружений в течение суток. При развитии декомпрессионной болезни полет на самолете может резко ухудшить состояние пострадавшего.
При плохом самочувствии после подводного плавания обратите внимание врача на то, что вы недавно находились под повышенным давлением. А при возможности проконсультируйтесь с врачом-спецфизиологом.
