Процеси, що відбуваються в організмі людини під час зміни атмосферного тиску

Знижений атмосферний тиск. Дію зниженого атмосферного тиску людина відчуває під час піднімання на висоту в горах або в літаку. У лабораторних умовах такий стан моделюється в баро­камері штучним розрідженням повітря. Патологічні зміни, що виникають при цьому, зумовлені двома основними чинниками — зменшенням парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі і власне зниженням атмосферного тиску (декомпресією). Нестача кисню у вдихуваному повітрі викликає такий стан, як «кисневе голодування». Комплекс явищ, пов'язаних з власне зниженням атмосферного тиску, називають синдромом декомпресії.

Як було розглянуто вище, при зміні атмосферного тиску відбувається зміна деяких фізичних властивостей газів і рідин (об'єм газів, їх розчинність у рідині, точка кипіння рідини). Під час зни­ження атмосферного тиску гази, що містяться всередині організму, розширюються, знижується їх розчинність у рідкому середовищі, точка кипіння крові та інших рідин знижується до такої міри, що вони можуть закипіти за температури тіла. Вираженість цих явищ залежить від швидкості де­компресії та її ступеня. У льотчиків, що здійснюють політ у негерметичній кабіні, можуть виник­нути симптоми, пов'язані з декомпресією, — «висотний метеоризм» (розширення повітря в киш­ках), біль у вухах і лобових пазухах внаслідок розширення повітря, що заповнює ці порожнини, а також кровотечу з носа через розрив дрібних судин. На висоту понад 19 км не можна підніматися без надійної герметизації кабіни. У разі розгерметизації космічного корабля або висотного літака настає миттєва смерть унаслідок закипання крові та інших рідин Організму, а також у результаті розвитку блискавичної форми гіпоксії.

Дію підвищеного атмосферного тиску людина відчуває під час опускання під воду. З опус­канням на кожні 10 м тиск зростає на 1 атм. У результаті втискання барабанних перетинок з'яв­ляється біль у вухах. У разі дуже швидкого й різкого підвищення атмосферного тиску (на 90— 100 мм рт. ст.) можливий розрив альвеол. Проте набагато більше значення має та обставина, що в умовах гіпербарїі у крові та всіх тканинах організму розчиняється додаткова кількість газів (сату­рація). Під час дихання стислим повітрям найбільше значення має азот. Тривалий час вважалося, що азот як інертний газ не чинить біологічного ефекту, і лише досвід підводної медицини довів зворотне. Саме азот спричинює синдром специфічних порушень у осіб, що працюють під підвище­ним тиском. Кількість азоту в організмі може збільшитися у кілька разів, причому переважно в органах, збагачених жирОм. А оскільки велика кількість ліпідів міститься в мозку, то зрозуміло, що найбільших уражень зазнає центральна нервова система. Спочатку це виявляється легким збуд­женням, що нагадує ейфорію («глибинне захоплення»). Далі настають явища некрозу та інтокси­кації (табл. 1.3).

Для уникнення цих явищ нині в підводні пристрої подають киснево-гелієві суміші (гелій наба­гато менш розчинний у нервовій тканині).

При зануренні на глибину токсичний не лише азот. На самому початку надлишок кисню ство­рює сприятливий ефект, поліпшуючи процеси тканинного дихання. Далі він починає діяти токсич­но (спричинює запаморочення, нудоту, задуху, судоми). Для певної глибини занурення встановлено межі концентрації кисню у вдихуваній суміші. Наприклад, у разі занурення на глибину понад 100 м концентрація кисню в газовій суміші має становити 2 %.

Таблиця 1.3. Патологічні стани, що виникають в організмі людини при дії підвищеного атмосферного тиску

Механізм отруєння киснем за підвищеного тиску полягає ось у чому. У крові кисень зв'язаний з гемоглобіном, і лише деяка кількість його фізично розчинена у крові. Оскільки насичення гемо­глобіну киснем має певні межі, за підвищеного тиску збільшується тільки вміст розчинного у крові кисню. А оскільки саме його тканини споживають насамперед, молекула гемоглобіну може блоку­ватися киснем, унаслідок цього порушується функція гемоглобіну з виведення вуглекислого газу. Такий стан можна охарактеризувати як своєрідне задушення. Відомо також, що кисень у високій концентрації може бути сильною отрутою, дія якої подібна до дії радіоактивного випромінювання. Очевидно, в обох випадках відбувається утворення вільних радикалів і пероксидних сполук із сильними окисними властивостями та дією, що уражує ДНК і тканинні ферменти.

Унаслідок несправності дихального обладнання водолазів і порушення виведення СО₂, що утворюється в організмі в результаті обміну речовин, можливе підвищення концентрації СО₂ у крові. Незначне підвищення вмісту С0₂ у крові зумовлює збільшення легеневої вентиляції. У разі отруєння вуглекислим газом спостерігається зниження артеріального тиску, уповільнення пульсу, затьмарення свідомості, можливий параліч дихального і судинорухового центрів.

Не менш важливою проблемою є повернення з глибини на поверхню (декомпресія). При цьому спостерігається десатурація — виведення надмірної кількості розчинених газів через кров і легені. Декомпресію слід проводити повільно, щоб швидкість утворення газів не перевищувала можли­вості легенів з їх виведення. Інакше бульбашки газу затримуються В крові Й тканинах і можуть за­купорювати судини, чинити тиск на клітини, подразнювати рецептори. Клінічна картина такої хвороби визначається локалізацією бульбашок (газова емболія). Найчастіше відмічається біль у суглобах, свербіння шкіри, у тяжких випадках — порушення зору, параліч, втрата свідомості та інші ознаки ураження головного й спинного мозку, Такий симптомокомплекс називають «хворо­бою декомпресії», а її окремий випадок — «кесонною хворобою».

Основним способом лікування при гострих проявах кесонної хвороби є повернення хворого в умови підвищеного атмосферного тиску для розчинення бульбашок газу. Потім необхідно провес­ти декомпресію з ретельним дотриманням правил.