11. Физиолого-гигиеническая оценка атмосферного давления

11.1. Общие гигиенические аспекты значения атмосферного давления

Подверженная силе земного притяжения атмосфера оказывает давление на поверхность земли и соответственно на все объекты, находящиеся на ней, в том числе на биологические, к которым относится организм человека. На уровне моря при температуре воздуха 0^оС и на географической широте 45^овеличина атмосферного давления составляет в среднем 1,033 кг/см²_, что при перерасчете для всей поверхности тела человека равняется 15-18 тоннам. Это давление уравновешивается давлением внутренних структур организма. Как правило, при нарушении данного равновесия в ту или другую сторону приводит к каким-либо заболеваниям и нарушениям в организме.

Области с повышенным атмосферным давлением в метеорологии принято называть антициклонами. Антициклонам обычно сопутствует более оптимальная погода. Также в метеорологии различаютциклоны– области с пониженным давлением, характеризующиеся неблагоприятной погодой (облачность, осадки, туманы и т. д.). Изолинию, разделяющую области повышенного и пониженного давления принято называтьатмосферным фронтом.

Различие значение атмосферного давления в отдельных районах Земли обусловливает направление и скорость движения воздушных масс, которые являются одними из важнейших климатопогодообразующих факторов.

Измерение атмосферного давления имеет большое значение при установлении прогноза погоды. На ухудшение погодных условий, как правило, указывает снижение давления. Особое значение даже незначительное снижение атмосферного давления имеет для отдельных категорий лиц, главным образом, с какими-либо острыми или хроническими заболеваниями, например, при гипертонической болезни, атеросклерозе, неврастении и т. д. С понижением атмосферного давления связывают увеличение случаев сосудистых катастроф, в частности, инфаркта миокарда, инсульта и других. Многие больные очень тяжело переносят сочетание пониженного давления и высокой относительной влажности воздуха, что имеет место в период летнего муссона в районах Южного Приморья.

Неблагоприятные последствия воздействия пониженного атмосферного давления на организм связывают с уменьшением парциального давления кислорода в воздухе, что приводит к развитию относительной гипоксии тканей, в том числе на клеточном и субклеточном уровнях, к которой весьма чувствительны люди, относящиеся к так называемым группам риска.

Можно отметить основные аспекты значения измерения и мониторинга атмосферного давления (барометрии), которые заключаются в следующем:

• гигиенические исследования при подъеме на высоту, в том числе на летательных аппаратах;

• мониторинг барометрического давления при работах в условиях повышенного давления в кессонах;

• контроль условий труда в подземных шахтах;

• контроль барометрического давления при проведении гипербарической оксигенации;

• величина атмосферного давления является одним из ведущих метеорологических показателей, используемых для разработки прогнозов погоды;

• точная величина барометрического давления определяется при производстве газового анализа воздушной среды для приведения воздуха к нормальным условиям.

При изменениях атмосферного давления в ту или иную стороны развиваются различные нарушения в организме и патологические состояния, основными из которых являются декомпрессионная болезнь и высотная болезнь.

Декомпрессионная болезнь.В литературе встречаются другие названия данной болезни:

• кессонная болезнь;

• декомпрессионная болезнь водолазов;

• высотная декомпрессионная болезнь;

• субатмосферная болезнь авиаторов;

• дисбаризм;

• аэроэмболизм;

• десатурационная аэропатия;

• аэробуллезис;

• «бендз».

Однако указанные термины не отражают в полной мере сущности болезни или подчеркивают лишь отдельные формы ее проявления. В связи с этим можно считать наиболее приемлемым понятие именно декомпрессионная болезнь.

Декомпрессионная болезнь является следствием перехода газов крови и тканей из растворенного состояния в свободное – газообразное в результате понижения атмосферного давления. Образующиеся при этом газовые пузырьки нарушают нормальное кровообращение, раздражают нервные окончания, деформируют и повреждают ткани организма. А при нормальном атмосферном давлении между парциальным давлением газов в легких т напряжением их в крови и тканях организма существует динамическое равновесие. Основная часть общего давления газов в легких, а следовательно, в крови и тканях приходится на долю азота, физиологически инертного газа, не участвующего в газообмене. Высокое парциальное давление азота в легких (и соответственно в крови и тканях), его физиологическая и химическая инертность обусловливают ведущую роль данного газа в образовании газовых пузырьков при декомпрессии.

В развитии декомпрессионной болезни различают 3 периода:

• период компрессии;

• период пребывания и работы в условиях повышенного давления;

• период декомпрессии.

Этиопатогенез развития декомпрессионной болезни с учетом указанных периодов заключается в следующем.

При повышении атмосферного давления (период компрессии), как известно, возрастает растворимость газов в жидкостях. В зависимости от величины повышения давления (глубины погружения водолазов или расположения кессонов) кровь, все ткани, органы, клетки в той или иной степени насыщаются растворенным азотом (период пребывания и работы в условиях повышенного давления). При понижении окружающего давления (подъем водолаза с глубины на поверхность, выход рабочего из кессона, подъем летчика на высоту) газовое динамическое равновесие нарушается, ткани и жидкости организма оказываются перенасыщенными газами, прежде всего азотом. Происходит процесс десатурации (переход газов из жидкого состояния в газообразное в связи с уменьшением растворимости их в жидкостях). При достаточно медленной декомпрессии процесс выделения избыточного азота до установления нового после пребывания в условиях повышенного давления газового равновесия обычно протекает без образования газовывх пузырьков. В случае быстрой декомпрессии перенасыщенность тканей газами может достигать критических уровней, так как возможности, «производительность» альвеол не могут обеспечить при данных условиях выделение с выдыхаемым воздухом всего количества образующихся при десатурации газов, главным образом, азота. В результате образуются газовые пузырьки, которые и обусловливают в зависимости от ряда факторов особенности течения заболевания. Течение, симптоматика и тяжесть заболевания определяются величиной, количеством и локализацией газовых пузырьков в организме, наличием провоцирующих факторов и своевременностью лечебных мероприятий. По тяжести течения различают три формы декомпрессионной болезни, характеристика которых представлена в таблице 21.

Развитию декомпрессионной болезни, более тяжелому ее течению могут способствовать другие факторы при работе в условиях повышенного давления, такие, как неблагоприятный микроклимат, наличие токсических веществ в воздухе и т. д.

Профилактика декомпрессионной болезни включает мероприятия, направленные на повышение резистентности организма, адаптационных возможностей, тренированности. Однако основным элементом профилактики является строгая регуляция режима декомпрессии с использованием специальных декомпрессионных таблиц в зависимости от величины изменения барометрического давления, времени и характера работы в этих условиях. В аварийных (чрезвычайных) ситуациях, когда регламенты декомпрессии не могут быть соблюдены, человека помещают в барокамеру, в которой первоначально устанавливается давление того же уровня, который был при нахождении его при пребывании в условиях повышенного давления, а затем давление в барокамере постепенно снижается с учетом нормативных регламентов (декомпрессионных таблиц). В связи с изложенным наличие барокамеры является обязательным условием проведения работ в условиях повышенного барометрического давления. Одновременно проводится лечение больных (симптоматическая терапия).

Таблица 21