Гипобария.

30 июня 1971 г. после полного выполнения программы космических исследований от станции "Салют" отстыковался транспортный корабль "Союз-11" с экипажем Г. Т. Добровольский (командир). В. Н. Волков (бортинженер) и В. И. Пацаев (инженер-испытатель). После приземления корабля все члены экипажа были найдены мертвыми. Реанимационные мероприятия оказались безуспешными. Причиной смерти было достаточно небольшое отверстие, приведшее к разгерметизации кабины и падению барометрического давления.

Начало классическим исследованиям в области гипобарии было положено Boyle (1670), который с несомненностью доказал, что при резком снижении атмосферного давления животные гибнут и при этом в сосудах образуются пузырьки газа; такие пузырьки он наблюдал в водянистой влаге глаза у одной гадюки, находившейся в сосуде, из которого был выкачан воздух. Проведенные другими авторами более поздние эксперименты на различных животных не внесли ничего существенно нового.

Падение атмосферного давления на несколько миллиметров не сказывается на высших животных, но рыбы, живущие на глубине, ощущают при подъеме наверх падение барометрического давления за счет расширения плавательного пузыря. При быстром поднятии глубинных рыб плавательный пузырь выпячивается через рот наружу. В прежние времена таких рыб, как вьюны, гольцы, использовали вместо барометра.

Нас же сегодня интересует влияние пониженного барометрического давления на организм человека. Следует отметить, что небольшая гипобария оказывает на человеческий организм влияние лишь при быстром падении атмосферного давления: это влияет на давление газов в замкнутых полостях и в полостях, имеющих сообщение с наружным воздухом с помощью сжимаемых отверстий.

Обращает на себя внимание, что появление патологии зависит от величины падения барометрического давления.

При падении барометрического давления до 526-462 мм рт. ст., что соответствует подъему на высоту 3000-4000 м, обычно появляются болезненные ощущения в придаточных полостях носа и в лобных пазухах. Эти симптомы хорошо объясняет знакомый вам из школьного курса физики опыт. Если наполненный газом шарик поместить в барокамеру и начать понижать барометрическое давление путем откачивания воздуха, то шарик начнет увеличиваться в размерах в результате расширения газа и в конце концов лопнет. То же происходит в организме в замкнутых и в полузамкнутых полостях, которые, однако, сами расширяться не могут, поэтому расширяющийся воздух с большой силой давит на стенки этих полостей, раздражая рецепторы и вызывая болевые ощущения. Особенно чувствительны в этом отношении барабанная полость и внутреннее ухо. Барабанная полость соединяется через евстахиеву трубу с носоглоткой, что ведет к выравниванию давления этой полости с окружающей атмосферой; закупорка евстахиевой трубы слизью повышает чувствительность к изменению барометрического давления. Глотательные движения способствуют выравниванию давления и освобождают от неприятного ощущения.

Патология затрагивает, хотя и в меньшей степени, гайморовы и лобные пазухи. Во всех указанных полостях развивается гиперемия, кровоизлияние, расширение лимфатических щелей в слизистых и подслизистых оболочках.

Гипобария ведет к повышению давления в плевральной полости, которое, однако, быстро компенсируется за счет всасывания газа.

В норме в желудке давление 4-5 см водного столба. При быстрой гипобарии этот воздух расширяется и выделяется через рот с отрыжкой. На высоте 5000-7000 м отмечается вздутие кишечника и ослабление периодической деятельности.

На высоте 9000 м (225,6 мм рт. ст.) могут появляться явления декомпрессионной болезни. В их патогенезе решающее место принадлежит снижению растворимости газов в жидкостях с падением давления, в результате чего они выделяются из раствора в виде пузырьков. Для живых организмов наибольшее значение имеет азот. Это явление зависит от индивидуальных особенностей организма. Жиры тканей растворяют на единицу массы в 5- 6 раз больше азота, чем кровь. Поэтому тучные люди хуже переносят гипобарию. Умеренная физическая нагрузка ведет к более раннему проявлению симптомов декомпрессии. Пузырьки азота поступают в сосуды и разносятся кровью в различные участки организма, вызывая эмболию сосудов. Они могут соединяться вместе, образуя пузырьки большего размера. Эмболия коронарных сосудов особенно опасна; менее опасна эмболия легочных сосудов, но я она может быть причиной сильных кровоизлияний. Грозным симптомом является эмболия сосудов центральной нервной системы. Часто наблюдается эмболия сосудов мягкой мозговой оболочки.

На высоте 19 000 м (при 47 мм рт. ст.) происходит "закипание" жидких сред организма. Из курса физики вы знаете, что температура закипания жидкости зависит от барометрического давления: чем последняя выше, тем точка закипания тоже выше. На этом основано автоклавирование с целью стерилизации материала. Но и наоборот, снижение барометрического давления снижает температуру кипения. В биологических жидкостях организма развивается картина "мыльной пены". Исследование химического состава пузырьков показывает, что они содержат в основном азот, а также пары воды, углекислоты и небольшое количество кислорода.

Внешние проявления накопления газа выявляются в раздувании животных. В появлении пузырьков играет роль скорость их образования и элиминации азота через легкие.

Сокращая время гипобарии, можно добиться подъема на большие высоты.

Взрывная декомпрессия - симптомокомплекс, являющийся следствием, главным образом, выделения пузырьков газа в тканях и жидкостях организма, что, в свою очередь, является следствием пребывания в условиях гипобарии. Считается, что декомпрессия является взрывной, если имеются два условия: коэффициент утечки газа из камеры или кабины летательного аппарата выше 1/100 м ²/м³ и отношение давлений выше 2,3.

Взрывная декомпрессия может быть замедленного или быстрого типа:

1. Замедленную декомпрессию получают с помощью сильного вакуумного насоса в возможно более ограниченном пространстве камеры.

2. Быструю взрывную декомпрессию можно получить путем быстрого сообщения малой камеры с животным с большой камерой, в которой снижается атмосферное давление.

В действии взрывной декомпрессии на организм много общего с действием гипобарии, но все явления развиваются быстрее.

Смерть при взрывной декомпрессии объясняется двумя основными причинами:

1. Шоком, "таранящим эффектом" газов в результате тканевой эмфиземы, но не собственно гипобарией.

2. Аноксией.

Обе эти причины позволяют сделать заключение, что возможна реанимация погибших от взрывной декомпрессии (развивается при разгерметизации кабин самолетов, космических летательных аппаратов, в эксперименте). На экспериментальных животных этого уже удалось добиться.