1.4.3. Дихання в умовах підвищеного атмосферного тиску

Мабуть, жодній тварині в природних умовах її існування не доводилось дихати повітрям під тиском, більшим від атмосферного. З подібним явищем стикається лише людина в штучних умовах. Це переважно підводні (водолазні та кесонні) роботи.

Чинники, що впливають на організм в умовах підвищеного атмосферного тиску. Відомо, що при зануренні під воду тиск на організм зростає на 101,3 кПа (1 атм.) через кожні 10 м і на глибині 100 м на тіло діє тиск 1114 кПа (11 атм). Зрозуміло, що й газ, яким дихає організм, має бути під таким самим тиском. Відповідно де закону Бойля —Маріотта, у скільки разів зростає тиск, у стільки разів зменшується об'єм газу і у стільки ж разів збільшуються його густина і в'язкість. А це значно збільшує навантаження на дихальну мускулатуру. Це перший з чинників гіпербаричного дихання — дихання в умовах підвищеного тиску [19].

Другий чиї шик полягає у збільшенні розчинності газів у крові при зростанні атмосферного тиску, оскільки вона є прямо пропорційною до їх парціального тиску. У зв'язку з цим при зануренні під воду найбільше розчиняється в рідинах тіла азот. На поверхні моря в тілі людини розчинено близько 1 л азоту, а на глибині 100 м за достатньо тривалого перебування під водою — 10 л. Проблема виникає під час піднімання людини на поверхню. У разі швидкого піднімання азот, розчинений у тканинах, виходить з них у вигляді бульбашок газу, які закупорюють дрібні кровоносні судини, внаслідок чого порушується кровопостачання органів і тканий. Розвивається декомпресійна (кесонна) хвороба. Особливо небезпечною є емболія (закупорювання бульбашками газу) судин мозку і серця. Щоб уникнути декомпресійної хвороби, піднімання водолаза, тобто зниження тиску (декомпресію), здійснюють дуже повільно, особливо на останніх метрах. Навіть з глибини 15 м водолаза потрібно піднімати близько 3 год.

Третім істотним чинником гіпербаричного дихання є токсичність газів в умовах високого атмосферного тиску. Так, дихання сумішшю газів під високим тиском призводить до отруєння азотом, що виявляється у вигляді своєрідного "сп'яніння": людина відчуває ейфорію, веселість, втрачає контроль над собою, перебуваючи під водою, може сміятись, зірвати маску і захлинутись. Можуть виникати також погіршення зору, втрата орієнтації, нудота, запаморочення, судоми.

Останнім часом замість азоту в дихальній суміші під час підводних робіт почали застосовувати гелій, який практично не розчиняється у крові. Завдяки цьому різко зменшилась небезпека отруєння азотом, розвитку декомпресійної хвороби і скоротився час піднімання на поверхню.

Вищевикладене стосується водолазів у м'яких скафандрах або підводників з автономними індивідуальними дихальними апаратами, тобто умов, коли на людину діє високий гідростатичний тиск води. У випадках перебування людини в підводному човні чи підводних будиночках жодних проблем з підвищеним тиском не виникає. Адже надійні, міцні, герметичні стіни і перекриття дають змогу підтримувати всередині приміщення тиск 1 атм., забезпечуючи нормальне дихання. Проте лишається проблема підтримання в приміщенні нормального складу повітря [9].