Глава 3.3. Мозаика баротравм

Баротравмы черепа

Гайморовы и лобные пазухи, наполненные воздухом, связаны с носом каналами, через которые происходит автоматическое уравни­вание внутриполостного давления с гидростатическим. Проблемы возникают при блокировании каналов в результате аллергии, куре­ния, инфекций дыхательных путей, воспалительных процессов, об­разования полипов и слизистых пробок в каналах. При погружении на глубину в таких заблокированных полостях объем газа сжимает­ся, и выстилающие ткани распухают, представляя собой прекрасный субстрат для бактериальных инфекций.

Несмотря на чрезвычайную редкость баротравм черепа, лучше все-таки принимать соответствующие меры предосторожности:

тщательно продуваться во время спусков и воздерживаться от погру­жений при инфекционных заболеваниях верхних дыхательных путей.

Баротравма зубов

Подводник должен иметь здоровые или хорошо залеченные зубы. Наличие полостей и некачественных пломб грозит еще большими неприятностями, чем своевременное лечение у стоматолога.

Во время спуска в зубные полости с кровью попадают микропу­зырьки воздуха, которые при быстром подъеме расширяются, не ус­певая выйти из западни. Неумолимо расширяющийся пузырь с си­лой давит на внутренние стенки зуба и нерв... Для устранения зубной боли нужно снова погрузиться, пока пузырь не станет вновь микро­скопическим, немного отдохнуть на глубине, если позволяет запас воздуха в акваланге, "отлежаться" и уже затем медленно всплыть на поверхность.

Баротравма кишечного тракта

Во время продувания, особенно вниз головой, подводник может проглотить некоторый объем воздуха. Газовый пузырь тихо и мирно останется в же­лудке или кишечнике, но во время всплытия начнет расши­ряться, вызывая брюшные бо­ли, отрыжку и рвоту. Известны даже случаи прорыва желудоч­ной стенки.

Некоторые романтически настроенные подводники отме­чают под водой рождество и Новый Год. Выпитое на глубине шампанское напомнит о себе на всплытии, когда скрытые пузырьки начнут бурно выделяться в ки­шечнике...

Обжим лица

Во время погружения объем газа в подмасочном пространстве уменьшается, и маска начинает работать как присоска, всасывая мягкие ткани, что вызывает кровоизлияние кожных и глазных капилляров. Предотвраща­ют такую неприятность регулярным выдыха­нием небольшого количества воздуха носом в подмасочное пространство.

Между прочим, частота баротравм лица среди подводников в последнее время резко увеличилась в связи с переходом от масок с мягким резиновым фланцем к маскам с жест­ким пластиковым.

Глава 3.4. Декомпрессионная болезнь

Декомпрессионная, или кессонная, болезнь (ДБ) — специфичес­кое заболевание подводников. Его легко приобрести за несколько минут, зато последствия надолго остаются в виде поражений костей и суставов. Причины и механизмы возникновения ДБ многообразны и сложны, поэтому каждый, кто нарушает или близок к нарушению правил безопасности, сознательно подвергает себя опасности под­хватить этот подводный грипп, причем невежество увеличивает эту опасность, а знание и осторожность снижают ее до минимума. Тем, кто прочно и надолго связал свою жизнь с аквалангом, мало предста­влять себе причины возникновения и пусковые механизмы ДБ — их необходимо осознать и прочувствовать.

Физика декомпрессионной болезни

Базовые принципы возникновения ДБ известны каждому подвод­нику: азот, растворенный в крови, при определенных условиях обра­зует пузырьки, которые блокируют кровообращение.

Вспомним некоторые положения главы 1. Закон Генри описывает взаимоотношения между разделенными газом и жидкостью: количе­ство газа, растворенного в жидкости, прямо пропорционально его парциальному давлению на ее поверхность. При увеличении внеш­него давления создается градиент диффузии газа в жидкость до тех пор, пока внешнее давление и давление данного газа в жидкости не уравняются, т.е. до насыщения. При понижении внешнего давления жидкость перенасыщается газом, и тот выходит наружу.

Молекулы воды прочно связаны между собой, и эти связи трудно разорвать. Даже падение внешнего давления на 200 атм. не вызывает появления газовых пузырей в чистой воде. Так почему же они фон­таном бьют из открытой бутылки шампанского, а кровь подводника, стремительно поднимающегося с глубины 40 м, "закипает"? Значит, не только перенасыщение жидкости газом вызывает спонтанное об­разование его пузырей. Тогда что же? За примером обратимся к та­кому хорошо знакомому явлению, как дождь. Все мы знаем, что дож­девые капли образуются при охлаждении из водяного пара в тучах и облаках. В сердцевине каждой капли находится пылинка, вокруг ко­торой и произошла конденсация пара. Пылевые частицы в этом слу­чае играют роль этаких дождевых семян.

Посторонние частицы, взвешенные в воде, разрывают связи меж­ду молекулами воды и служат "семенами" газовых пузырей. Такой же эффект производит и движение. Например, если оставить банку с газированной водой в покое, пузыри вскоре исчезнут, и вода успо­коится. Если встряхнуть и повертеть ее, то многочисленные пузыри вихрем закружатся в воде. С течением времени газовая "метель" в банке притихнет, и вода придет в прежнее состояние покоя. Бросим туда щепотку соли или сахара — появится новая гирлянда пузырей, аккумулированных вокруг "семян". Значит, не весь газ вышел из жидкости? Значит, определенные факторы способны вызывать все новые и новые "взрывы" растворенного газа?

Три фактора вызывают образование газовых пузырей в жидкости:

• перенасыщение жидкости газом;

• присутствие в жидкости взвешенных частиц;

• движение жидкости.

Но и это еще не все! Вернемся к банке с газировкой и поставим туда ... обычную свечку. Мы увидим, как ее парафиновая поверх­ность быстро покрывается пузырьками. Это происходит потому, что образование газовых пузырей на гидрофобной поверхности требует значительно меньше энергии, чем на хорошо смачиваемой. Если в жидкости присутствует тело с гидрофобной поверхностью, пузыри аккумулируются на ней и служат постоянным источником вскипа­ния при возникновении какого-либо движения жидкости. Итак, к вышеперечисленным добавляем еще один фактор:

• присутствие в жидкости тела с гидрофобной поверхностью. Каким же образом эти четыре фактора определяют процесс вски­пания газа в человеческой крови при подъеме на поверхность?

Физиология декомпрессионной болезни

Образование пузырей и сосудистая декомпрессионная болезнь

Воздух из альвеол переходит под давлением в капилляры и разно­сится кровотоком по организму. Поглощенные газы присутствуют в крови не только в растворенном состоянии. В большей мере они пу­тешествуют с кровью в виде микропузырьков, образованных вокруг разнообразных и многочисленных взвешенных частиц. Микропу­зырьки доставляются с током крови в сердце, а оттуда разносятся по организму. Кислород практически полностью поглощается клетками тканей для окислительных реакций, а "никчемный" азот остается в микропузырьках, постепенно насыщая кровь и ткани. Азотные мик­ропузырьки снова попадают в сердце и затем — в легкие, где освобо­ждаются в полости альвеол (рис. 3.9, 2). Обычно микропузырьки не оказывают неблагоприятного воздействия на кровообращение, и по­этому их еще часто называют "тихими" пузырями. Множество мик­ропузырьков адсорбируется на неровных липидньгх стенках крове­носных сосудов.

Если азота слишком много, или он бурно выделяется из тканей при быстром подъеме, все микропузырьки не успевают выйти из ка­пилляров в альвеолы и остаются в кровеносной системе; их количе­ство в крови стремительно возрастает (рис. 3.9, 1 — 2). Во время подъ­ема по мере падения внешнего давления, ткани перенасыщаются азотом, который начинает из них интенсивно выделяться. Вполне за­кономерно, что азот вливается в зоны пониженного давления, т.е. в микропузырьки. Последние раздуваются, что увеличивает их по­верхность и сопротивление потоку (рис. 3.9, 3). Пузыри блокируют кровоток, препятствуя выходу азота из тканей и его транспорту в легкие. Таким образом, к пузырям присоединяется все больше рас­творенного азота, и возникает эффект снежного кома, который ка­тится под гору. Затем к пузырям прикрепляются тромбоциты, а сле­дом и другие кровяные тела, формируя локальные сгустки крови, делающие ее неравномерно — вязкой и способные даже закупорить не­большие сосуды (рис. 3.9, 4). Тем временем пузыри, прикрепленные к внутренним стенкам сосудов, частично их разрушают и отрывают­ся вместе с их кусочками, дополняющими "баррикады" в кровенос­ном русле (рис. 3.9, 4—5). Прорыв стенок сосудов ведет к кровоизли­янию в окружающие ткани; кровоток замедляется, кровоснабжение жизненно важных органов нарушается.

Внесосудистая ДБ

Вокруг частиц—зародышей в тканях, суставах и сухожилиях формируются микропузырьки, притягивающие азот, который при подъеме выделяется из тканей, но не могут попасть в кровь из — за ее блокирования (эффект "бутылочного горлышка") (рис. 3.9, 4—5). Гидрофильные ткани суставов и связок особенно подверже­ны аккумуляции внесосудистых пузырей азота. Именно этот тип ДБ вызывает боли в суставах — классический симптом ДБ. Расту­щие пузыри давят на мышечные волокна и нервные окончания, что в туловище ведет к серьезным повреждениям внутренних ор­ганов.

Биохимические реакции

К сожалению, механическая блокада кровотока азотными пузы­рями — не единственный механизм ДБ. Во-первых, присутствие пузырей и их адгезия с кровяными телами приводит к биохимичес­ким реакциям, стимулирующим сворачивание крови прямо в сосу­дах, выброс в кровь гистаминов и специфических белков. Избира­тельное изъятие из крови комплиментарных белков устраняет опас­ность многих разрушительных последствий ДБ. Последние исследо­вания показали, что связывание пузырей с белыми кровяными тела­ми вызывает сильное воспаление сосудов.

Таким образом, иммунологические факторы и биохимические ре­акции играют важную роль в развитии ДБ.

Факторы, провоцирующие декомпрессионную болезнь

Нарушение кровообращения

Организм человека распределяет и контролирует кровоснабже­ние разных органов и частей тела в зависимости от конкретного со­стояния. Нарушение регуляции кровообращения под водой может привести к ДБ. Представим себе подводника, накрутившего на руку веревочный конец с чем — нибудь тяжелым. Веревка затрудняет цир­куляцию крови в руке, так что запертая венозная кровь не может вернуться в сердце и вынести "тихие" пузырьки с избыточным азо­том. При подъеме выделение азота из тканей приводит к локальному образованию пузырей.

Возраст

Старение организма выражается в ослаблении всех биологичес­ких систем, включая сердечно — сосудистую и дыхательную, а зна­чит, в понижении эффективности кровотока, сердечной деятельно­сти и т.д. Разумеется, это повышает риск ДБ.

Холод

В холодной воде происходит охлаждение организма — в результа­те замедляется кровоток, особенно в конечностях и в поверхностном слое тела, что благоприятствует возникновению ДБ. Устранить дан­ный фактор достаточно просто: надо носить теплый гидрокостюм. Конечности замерзают в первую очередь, поэтому необходимо иметь хорошие теплые перчатки и ботинки. Основные теплопотери происходят через открытую голову, но их легко уменьшить при по­мощи капюшона.

Обезвоживание

Обезвоживание организма — один из важнейших факторов воз­никновения ДБ. Но его можно и нужно устранять! Обезвоживание выражается в уменьшении объема крови, что приводит к росту ее вя­зкости и замедлению циркуляции. Это создает благоприятные усло­вия для образования азотных "баррикад" в сосудах, общего наруше­ния и остановки кровотока.

Подводное плавание обезвоживает организм человека по многим причинам: потоотделение в гидрокостюме, увлажнение сухого воз­духа из акваланга в ротовой полости, усиленное мочеобразование в погруженном и охлажденном состоянии. Поэтому рекомендуется пить как можно больше воды перед погружением и после него: раз­жижая кровь, вы ускоряете ее течение и увеличиваете ее объем, что положительно скажется на процессе вывода избыточного азота из крови в легкие. Логично сделать вывод: надо больше пить!

Алкоголь

Погружения после приема алкоголя нежелательны, поскольку он усиливает выделение мочи и тем самым обезвоживает организм. Похмельный синдром — яркий тому пример. Многие люди просыпают­ся утром после праздника с больной головой и сухим горлом. Оба симптома — не только следствие спиртовой интоксикации, но и ре­зультат обезвоживания тканей. Для устранения последствий возлия­ния и восстановления нормального объема крови рекомендуется пить больше воды или любых безалкогольных напитков.

Физические упражнения

Физические упражнения перед погружением вызывают активное формирование "тихих" пузырей, неравномерную динамику кровотока и образование в кровеносной системе зон с высоким и низким давлением. Эксперименты с американскими космонавтами показа­ли, что количество микропузырей в крови значительно уменьшается после отдыха в лежачем положении.

Физическая нагрузка во время погружения ведет к увеличению скорости и неравномерности кровотока и соответственно к усиле­нию поглощения азота. Кроме того, как и на поверхности, количест­во микропузырей и зон пониженного давления увеличивается.

После погружения в крови остается много азота в составе микро­пузырей и в растворенном состоянии. Тяжелые физические упраж­нения, создающие неравномерную динамику кровотока и активизи­рующие формирование "тихих" пузырей, приводят к откладыванию микропузырей в суставах и готовят благоприятные условия для раз­вития ДБ при последующем погружении. Поэтому старайтесь избе­гать физических нагрузок до, в течение и после погружения.

Пол

Женщины больше предрасположены к ДБ, нежели мужчины, из — за большего объема жировых тканей, повышенного содержания жиров в крови и периодического обезвоживания во время менстру­аций.

Ожирение

Дамы и господа с избыточным весом имеют повышенную склон­ность к ДБ, так как в их крови повышено содержание жиров, кото­рые, вследствие своей гидрофобности, усиливают образование газо­вых пузырей.