Кессонная болезнь и ее причины. Декомпрессионная болезнь (кессонная болезнь): лечение, причины, симптомы, профилактика
Кессонная болезнь – патологическое состояние, которое прогрессирует вследствие перехода человека из области с повышенными показателями атмосферного давления в область с нормальными показателями. Расстройство получило название от процесса перехода высокого давления к нормальному. Зачастую такому расстройству подвержены водолазы и шахтёры, которые долгое время находятся на глубине.
Заболевание развивается в результате резкого снижения давления таких веществ, как азот, кислород и водород. Растворяясь в крови, они образуют небольшие пузырьки, которые могут препятствовать нормальному кровообращению, что влечёт за собой разрушение сосудов и клеток. При тяжёлом протекании такое заболевание может привести к смерти.
Клинические проявления недуга напрямую зависят от тяжести его протекания. На начальных стадиях кессонной болезни наблюдаются такие симптомы, как мышечная и суставная боль, высыпания на кожном покрове, учащённый сердечный ритм и дыхание. При среднетяжелом течении может выражаться тошнота, увеличение размеров живота, снижение остроты зрения. По мере прогрессирования расстройства начинают появляться судороги, поражение сердечно-сосудистой системы, .
Диагноз устанавливается на основе клинических проявлений, тщательного осмотра пострадавшего и сбора детальной информации о погружениях на глубину или пребываниях на большой высоте. Лечение направлено на снижение количества азота в организме и устранение признаков недуга.
Этиология
Основной фактор прогрессирования кессонной болезни заключается в слишком резкой смене давления. В результате перемены среды в кровяном русле образуются пузырьки из газа, которые могут группироваться, и стать причиной блокады сосудов, разрушения тканей или же, наоборот, их чрезмерного сдавливания. Вследствие этого образуются тромбы, которые разрывают сосуды и приводят к их отмиранию. Пузырьки с потоком крови могут попадать в любые органы человеческого организма и привести к нарушению их нормального функционирования.
Предрасполагающими факторами к возникновению данного заболевания являются:
- резкий подъем на поверхность;
- погружение в слишком холодную воду;
- влияние стрессовых ситуаций и усталости;
- чрезмерно высокая масса тела;
- возрастная категория погружающегося под воду. Считается, что чем старше человек, тем выше вероятность возникновения данного расстройства;
- перелёт через несколько часов после погружения под воду;
- употребление спиртных напитков до или после погружения.
Группу риска составляют не только водолазы, дайверы или шахтёры, работающие на глубине, но также пилоты, которые испытывают значительные перепады давления при полётах на большой высоте.
Разновидности
В зависимости от интенсивности проявления симптомов, различают несколько стадий протекания кессонной болезни:
- лёгкая – проявляется незначительной болезненностью в суставах, мышцах;
- средней тяжести – признаками являются головокружение, тошнота, временная потеря зрения;
- тяжёлая – судороги (в болезнетворный процесс вовлекается вещество, находящееся в спинном мозге), системное нарушение речи;
- летальная – симптомы развиваются на фоне острой или нарушения кровообращения головного мозга.
Кроме этого, выделяют два типа заболевания:
- первый – в процесс вовлекаются лимфоузлы, кожный покров, мышцы, суставы;
- второй – наблюдается поражение головного и спинного мозга, дыхательной и сердечно-сосудистой систем.
Симптомы
По мере прогрессирования кессонной болезни наблюдается ухудшение общего состояния больного и проявление более серьёзных симптомов. Лёгкая форма выражается:
- возникновением кожной сыпи и зуда;
- общей слабостью организма;
- болезненностью в мышцах и суставах;
- снижением остроты зрения;
- начинается развитие кислородной недостаточности.
При протекании расстройства средней тяжести выражаются такие симптомы, как:
- расстройство пищеварения;
- временная потеря зрения;
- приступы сильного головокружения;
- тошнота, нередко сопровождающаяся рвотой;
- повышенное потоотделение;
- возрастание объёмов живота;
- учащённое дыхание и сердцебиение.
На более тяжёлых стадиях недуга появляются такие симптомы:
- параличи и парезы;
- судороги;
- боли в области грудной клетки;
- удушье;
- нарушение речи.
При летальной форме отмечается наличие множественных блокад кровообращения, что может стать причиной смерти.
Осложнения
Последствия кессонной болезни индивидуальны для каждого человека и проявляются в зависимости от формы и тяжести недуга, а также от своевременности начатого лечения. Возможными осложнениями могут стать:
- сердечная и дыхательная недостаточность;
- – нарушение суставного хряща;
- множественные поражения ЖКТ;
- воспаление зрительного нерва.
Летальный исход наступает при тяжёлом течении заболевания, а также по причине непредоставления медицинской помощи.
Диагностика
Диагностика кессонной болезни для квалифицированного специалиста не составит большого труда, поскольку патология развивается на протяжении нескольких часов после подъёма с глубины или приземления. Для правильного установления диагноза врачу необходимо предоставить полную информацию о первом времени и интенсивности проявления симптомов. Кроме этого, осуществляется полный осмотр пациента, измерение пульса и артериального давления.
Основу диагностических мероприятий составляют аппаратные обследования, такие как:
- рентгенография – позволяет обнаружить изменения структуры костей, суставов и спинного мозга;
- КТ и МРТ – дают возможность обнаружить пузырьки газа и изменения позвоночника.
Анализы крови при данном заболевании не имеют диагностической ценности. После получения всех результатов обследований врач определяет, какой способ лечения данной болезни является наиболее эффективным.
Лечение
После подтверждения заболевания нужно начинать терапию как можно быстрее. Любая задержка может привести к развитию опасных последствий или смерти. На начальных стадиях расстройство устраняется при помощи вдыхания кислорода через маску. При более тяжёлом протекании необходимо лечение в барокамере. В этом устройстве сначала постепенно возрастает, а затем снижается давление. Такое действие заставляет пузырьки газа в крови раствориться.
Медикаментозная терапия направлена на уменьшение болезненности, стимуляцию сердечно-сосудистой системы. Также её используют в качестве профилактики и для устранения осложнений. Для этого назначают болеутоляющие, вещества, укрепляющие иммунитет, антивоспалительные медикаменты. Могут применяться методы физиотерапии, в частности водяные или суховоздушные ванны. При своевременно начатом лечении практически во всех случаях удаётся полностью устранить кессонную болезнь.
Профилактика
Предотвратить данную болезнь можно путём:
- уменьшения продолжительности погружений на глубину;
- ограничения от полётов и погружений при беременности, после употребления алкоголя, при наличии проблем с сердцем;
- избегания повторного углубления в течение двенадцати часов, полётов – в течение суток.
Кроме этого, важно всегда использовать профессиональное оснащение и специальные костюмы, баллоны с кислородом. При возникновении первых симптомов срочно обратиться к врачу.
Все ли корректно в статье с медицинской точки зрения?
Ответьте только в том случае, если у вас есть подтвержденные медицинские знания
Заболевания со схожими симптомами:
Заболевание, которому присуще формирование лёгочной недостаточности, представленной в виде массового выхода транссудата из капилляров в лёгочную полость и в итоге способствующее инфильтрации альвеол, называется отёком лёгких. Говоря простыми словами, отёк лёгких — это положение, когда в лёгких застаивается жидкость, просочившаяся через кровеносные сосуды. Недуг характеризуется как самостоятельный симптом и может сформироваться на основании других серьёзных недомоганий организма.
Кессонная болезнь - это заболевание, возникающее при быстром переходе из среды с повышенным давлением в среду с более низким давлением. Кессон - это водонепроницаемая камера, используемая для подводных работ на большой глубине. Сегодня ныряние становится все более популярным развлечением, поэтому неудивительно, что чаще встречаются случаи кессонной болезни.
Симптомы
- Давление в ушах, головокружение .
- Боли в суставах.
- Высыпания на коже, зуд.
- Усталость, одышка .
- Слабость и (или) отсутствие чувствительности в конечностях,
- Кровотечения из ушей и носа.
- Сонливость до потери сознания.
- Параличи.
Симптомы кессонной болезни различны - от болей в суставах в первые 24 ч после подъема до потери сознания сразу же после подъема. Какие недомогания проявятся, зависит от глубины погружения и от скорости подъема.
Причины возникновения
Для понимания механизма возникновения кессонной болезни необходимо выяснить, что же происходит. Например, при погружении человека на 10-метровую глубину на него действует давление воды (в одну атмосферу) вдвое большее, чем давление на поверхности воды. На 20-метровой глубине давление увеличивается до 2-х атмосфер (такое давление приблизительно соответствует давлению воздуха в покрышках легкового автомобиля).
Например, объем мяча на поверхности земли без избыточного давления равен 2 литра, а на 20-метровой глубине объем такого мяча будет в четыре раза меньше. Таким образом, 2 литра «сжимаются» до 1/2 литра. Это происходит и с воздухом, которым дышит водолаз при погружении на глубину. На 20-метровой глубине через его легкие в кровь с каждым вдохом попадает в четыре раза больше воздуха, чем на поверхности воды. Газы, содержащиеся в воздухе, которым дышит водолаз, например, кислород и азот, растворяются в крови. При быстром подъеме водолаза с 20-метровой глубины на поверхность избыточно растворенные в крови газы не успевают выводиться через легкие, следствием чего является переход газов крови и тканей из растворенного состояния в газообразное с образованием пузырьков (подобно только что открытой бутылке шампанского). Находящиеся в крови пузырьки (в основном азота) являются опасными для организма человека. Небольшое их количество нарушает кровообращение в органах, если пузырьков слишком много, кровообращение прекращается. Если человек своевременно не будет помещен в барокамеру, возможен летальный исход. Кессонная болезнь может проявиться у летчиков в результате разгерметизации кабины.
Лечение
Единственное средство лечения - своевременное помещение пациента в барокамеру. После восстановления давления, которое испытывал водолаз на большой глубине, опасность исчезает. Затем давление постепенно снижается.
Ныряльщики-любители ни в коем случае не должны погружаться на большую глубину без опытных инструкторов.
Симптомы болезни могут проявиться спустя длительное время после подъема. Поэтому достаточно часты случаи первоначально ошибочного диагноза. Решив понырять с маской и кислородным баллоном, прежде всего, необходимо узнать, где находится ближайшая барокамера, если потребуется неотложная помощь.
Врач постарается как можно быстрее доставить пациента в ближайшую больницу, в которой имеется барокамера.
Слишком быстрый подъем на поверхность с задержкой воздуха является причиной эмфиземы легких . Кроме того, появляется чувство сильного давления в ушах, начинается кровотечение из носа и ушей, головокружение. В крайнем случае появляются параличи, эмболия легких, происходит разрыв тканей легких.
При нырянии с кислородным баллоном эмфизема легких может возникнуть и на небольшой глубине. Нужен инструктаж по применению снаряжения для подводного плавания.
История декомпрессионной болезниВпервые эта болезнь возникла после изобретения воздушного насоса и последовавшего за этим изобретения в г. кессона - камеры с повышенным давлением, обычно использовавшейся для строительства туннелей под реками и закрепления в донном грунте опор мостов . Рабочие входили в кессон через шлюз и работали в атмосфере сжатого воздуха, что препятствовало затоплению камеры . После того, как давление снижали до стандартного (1 атм), у рабочих часто возникали боли в суставах , а иногда и более серьёзные проблемы - онемение, паралич и т. д., приводившие порой к смерти. Физика и физиология ДКБПри вдохе воздух, попав в бронхи, доходит до альвеол - мельчайшей структурной единицы легких. Именно здесь происходит сам процесс газообмена между кровью и внешней средой, когда гемоглобин , содержащийся в крови, принимает на себя роль транспортировки молекул кислорода по нашему организму. Азот, содержащийся в воздухе, в организме не усваивается, но существует в нем всегда, в растворённом - «тихом» - виде, не причиняя никакого вреда. Совсем по-другому азот начинает вести себя, когда речь заходит о подводных погружениях. Количество газа растворенного в жидкости напрямую зависит от давления газа на поверхность этой жидкости. Если это давление превышает давление газа в самой жидкости, то создается градиент диффузии газа в жидкость - начинается процесс насыщения жидкости газом. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление газа в жидкости не сравняется с давлением газа на поверхности жидкости. Происходит процесс насыщения. При понижении внешнего давления происходит обратный процесс. Давление газа в жидкости превышает внешнее давление газа на поверхность жидкости, происходит процесс «рассыщения». Газ начинает выделяться из жидкости наружу. Говорят, что жидкость закипает. Именно это происходит с кровью подводника стремительно поднимающегося с глубины на поверхность. Когда подводник находится на глубине, ему для дыхания необходим газ с давлением, как минимум, равным давлению окружающей среды. Предположим, подводник находится на глубине 30 метров. Следовательно, для нормального дыхания на такой глубине давление вдыхаемой газовой смеси должно равняться: (30м/10м)атм. + 1атм. = 4атм.
При всплытии, с уменьшением внешнего, гидростатического давления воды, давление газовой смеси, которой дышит подводник, также начинает уменьшаться. Количество азота, потребляемое подводником, а вернее его парциальное давление , тоже уменьшается. Из-за этого начинает происходить перенасыщение крови азотом, вследствие чего он начинает потихоньку высвобождаться в виде микро пузырьков. Происходит «рассыщение» крови, которая при этом как бы «закипает». Создается обратный градиент диффузии газа из жидкости. Когда процесс всплытия проходит медленно, то парциальное давление азота, в составе дыхательной смеси, также уменьшается медленно - относительно дыхания подводника. Микро пузырьки азота, из крови, начинают высвобождаться и вместе с кровяным руслом двигаться в сердце, а оттуда уже в легкие, где они, опять же, через стенки альвеол выходят наружу при выдохе. Если же подводник начинает всплывать слишком быстро, то пузырьки азота просто-напросто не успевают достигать легких и выходить из организма наружу. Кровь подводника «закипает». Таким образом, к пузырям присоединяется все больше растворенного азота, что порождает эффект снежного кома, катящегося под гору. Затем к пузырям прикрепляются тромбоциты, а следом и другие кровяные тельца. Так формируются локальные сгустки крови (тромбы), делающие её неравномерно вязкой и способные даже закупорить небольшие сосуды. Тем временем пузыри, прикрепленные к внутренним стенкам сосудов, частично разрушают их и отрываются вместе с их кусочками, дополняющими «баррикады» в русле кровотока. Прорыв стенок сосудов ведет к кровоизлиянию в окружающие ткани, кровоток замедляется, и нарушается кровоснабжение жизненно важных органов. Большие скопления пузырей, соединившись друг с другом, могут стать причиной очень серьезного заболевания газовой эмболии . Внесосудистая форма ДКБ возникает в тех случаях, когда формирующиеся в тканях, суставах и сухожилиях микропузырьки притягивают азот, выделяющийся из тканей во время подъема, но не могут попасть в кровь из-за её блокады (т. н. «эффект бутылочного горлышка»). Гидрофильные ткани суставов и связок особенно подвержены аккумуляции внесосудистых пузырей азота. Именно этот тип ДКБ и вызывает боли в суставах - классический симптом декомпрессионной болезни. Растущие пузыри давят на мышечные волокна и нервные окончания, что ведет к серьёзным повреждениям внутренних органов. Механическая блокада кровотока азотными пузырями - не единственный механизм кессонной болезни. Присутствие пузырей и их соединение с кровяными тельцами приводит к биохимическим реакциям, стимулирующим сворачивание крови прямо в сосудах, выброс в кровь гистаминов и специфических белков. Избирательное изъятие из крови комплементарных белков устраняет опасность многих разрушительных последствий ДКБ. Последние исследования показали, что связывание пузырей с белыми кровяными тельцами вызывает сильное воспаление сосудов. Таким образом, иммунологические факторы и биохимические реакции играют весьма важную роль в развитии болезни. Для избегания возникновения ДКБ следует, прежде всего, контролировать процесс всплытия, который, по современным представлениям, не должен превышать 18 метров в минуту. Чем медленнее подводник всплывает, тем медленнее понижается окружающее давление и тем меньше пузырьков образуется в его крови. Избыток газа успевает выходить через легкие не причиняя при этом вреда организму. Более того, в практике подводного плавания существуют так называемые декомпрессионные остановки. Суть их заключается в том, что подводник, поднимаясь с глубины на поверхность, останавливается на определенной - заведомо меньшей по сравнению с глубиной погружения - глубине на, опять же, определенное время, которое вычисляется либо по таблицам , либо при помощи подводного компьютера. Эта остановка (или даже несколько постепенных остановок) может длиться достаточно продолжительный период времени, зависящий напрямую от того, насколько подводник превысил бездекомпрессионный предел погружения, и, соответственно, от того, как сильно насыщен азотом его организм. Во время таких остановок происходит «рассыщение» организма и вывод из него газовых пузырьков. Из организма выводятся излишки азота, и кровь не закипает, как если бы пловец всплыл на поверхность без какой-либо остановки. Часто на таких остановках подводник дышит газовой смесью отличной от «донной». В такой смеси (стейдж) уменьшено процентное содержание азота, в связи с чем декомпрессия проходит быстрее. Конечно, полное насыщение всех тканей организма азотом происходит не сразу, для этого требуется время. Для вычисления максимального времени нахождения на «данной» глубине, без риска возникновения ДКБ, существуют специальные декомпрессионные таблицы , которые в последнее время повсеместно стали заменять подводные компьютеры. Пользуясь данными таблицами можно приблизительно узнать время нахождения подводника на «данной» глубине, - при дыхании «данной» газовой смесью - которое будет безопасно с точки зрения здоровья. Слово «приблизительно» здесь не случайно. Данные по нахождению на определенной глубине, для разных людей, могут варьироваться в весьма широких пределах. Существуют определенные группы риска, время погружения для которых может быть значительно меньше, чем у других. К примеру, сильно обезвоженный человеческий организм в гораздо большей степени подвержен ДКБ, поэтому все подводники пьют много жидкости, до и сразу после погружений. Декомпрессионные таблицы и подводные компьютеры изначально содержат некий запас «прочности», ориентируясь на минимально возможное время погружений после которого уже есть риск возникновения ДКБ. Холод и физические нагрузки во время погружения, также способствуют возникновению ДКБ. Кровь циркулирует медленнее в замерзшей части тела и гораздо хуже подвергается выводу из нее, а также из прилегающих тканей, избыточного азота. После всплытия в таких местах может наблюдаться, так называемый, эффект целлофана, который создают не вышедшие пузыри под кожей. Одним из вариантов снижения риска возникновения ДКБ, так-же, является использование дыхательных смесей отличных от воздуха. Самым распространенным вариантом такой смеси является найтрокс - обогащенный воздух. В найтроксе, по сравнению с простым воздухом, увеличено процентное содержание кислорода, за счет меньшего содержания азота. Так-как азота в найтроксе содержится меньше, то, соответственно, и время, проведенное на заданной глубине, будет больше, чем время на той же глубине, но с использованием воздуха. Или же наоборот: можно будет находиться под водой такое же время как на «воздухе», но на большей глубине. За счет меньшего содержания азота в найтроксе происходит меньшее насыщение им организма. При подводных погружениях на найтроксе нужно использовать уже свои, найтроксные, декомпрессионные таблицы или специальные режимы компьютера. Группа рискаГруппы риска по ДКБ в наши дни сильно увеличилась в сравнении с XIX в. Сейчас эта группа включает не только дайверов и рабочих, работающих в кессонах, но и пилотов , испытывающих перепад давления при полетах на большой высоте, и астронавтов , использующих для выхода в открытый космос костюмы, поддерживающие низкое давление. Факторы, провоцирующие ДКБ
ДиагностикаИногда декомпрессионную болезнь путают с артритом или травмами. Последние сопровождаются покраснением и распуханием конечности; артрит же, как правило, возникает в парных конечностях. В отличие от декомпрессионной болезни в обоих случаях движение и нажим на поврежденное место усиливают боль. При тяжелой форме декомпрессионной болезни поражаются жизненно важные органы и системы человеческого организма: головной и спинной мозг, сердце, органы слуха, нервная система и пр. Согласно медицинской статистике США , почти 2/3 пострадавших от декомпрессионной болезни имели ту или иную невральную её форму. Чаще всего страдает спинной мозг . Поражение спинного мозга происходит при нарушении его кровоснабжения в результате образования и накопления пузырей в окружающих жировых тканях. Пузыри блокируют кровоток, питающий нервные клетки, а также оказывают на них механическое давление. Попадание пузырей из аорты в коронарные артерии, снабжающие кровью сердечную мышцу , приводит к нарушениям сердечной деятельности, финалом которых может стать инфаркт миокарда . Легочная форма декомпрессионной болезни встречается очень редко и только у подводников, погружающихся на значительные глубины. Множество пузырей в венозной крови блокируют кровообращение в легких, затрудняя газообмен (как потребление кислорода, так и высвобождение азота). Симптоматика проста: больной ощущает затруднение дыхания, удушье и боли в груди. Первая помощьЛюбая медицинская помощь начинается с проверки общего состояния, пульса, дыхания и сознания, а также содержания больного в тепле и неподвижности. Для того чтобы оказать первую помощь пострадавшему от ДКБ, необходимо определить её симптомы. Среди них различают «мягкие», такие как сильная неожиданная усталость и кожный зуд, которые устраняются чистым кислородом, и «серьёзные» - боли, нарушение дыхания, речи, слуха или зрения, онемение и паралич конечностей, рвота и потеря сознания. Появление любого из этих симптомов заставляет предположить возникновение тяжелой формы ДКБ. Если потерпевший находится в сознании и у него проявляются лишь «мягкие» симптомы, лучше положить его на спину горизонтально, не допуская позы, затрудняющей кровоток в какой-либо конечности (скрещивания ног, подкладывания рук под голову и т. п.). Человек с пораженными легкими наиболее комфортно чувствует себя в неподвижной сидячей позе, которая спасает его от удушья. При других формах заболевания сидячего положения следует избегать, помня о положительной плавучести азотных пузырей. Подводника с серьёзными симптомами болезни следует положить иначе. Так как пострадавшего в бессознательном состоянии может стошнить (а при положении лежа на спине рвотные массы могут попасть в легкие), то, чтобы предотвратить перекрывание дыхательных путей рвотными массами, его кладут на левый бок, сгибая правую ногу в колене для устойчивости. Если же дыхание пострадавшего нарушено, следует положить больного на спину и сделать искусственное дыхание , а при необходимости - непрямой массаж сердца . После того как больному помогли принять правильное положение, ему надо обеспечить дыхание чистым кислородом . Это - основной и наиболее важный прием первой помощи до того момента, как вы передадите пострадавшего в руки специалиста. Дыхание кислородом создает благоприятные условия для транспортировки азота из пузырей в легкие, что уменьшает его концентрацию в крови и тканях тела. Для оказания первой помощи больным ДКБ используются специальные баллоны со сжатым кислородом, снабженные регулятором и маской с подачей кислорода 15-20 л/мин. Они обеспечивают дыхание почти стопроцентным кислородом, а прозрачная маска позволяет вовремя заметить появление рвоты. Транспортировка больного в барокамеру . Перемещения воздушным транспортом следует избегать, поскольку на больших высотах пузыри увеличатся в объёме, что усугубит заболевание. Кровоизлияния при наиболее тяжелых формах декомпрессионной болезни приводят к вытеканию кровяной плазмы в ткани, и эту потерю необходимо возместить. Больного с «мягкими» симптомами заставляйте выпивать по стакану воды или любого безалкогольного негазированного напитка каждые 15 мин. Помните, однако, что кислые напитки наподобие апельсинового сока могут вызвать тошноту и рвоту. Человеку, пребывающему в полубессознательном состоянии или периодически теряющему сознание, пить не рекомендуется. ЛечениеЛечение проводится путем рекомпрессии , то есть путем повышения, а затем постепенного понижения давления по специальным таблицам. Режим рекомпрессии подбирается специалистами в соответствии с конкретной формой ДКБ, периодом, прошедшим со времени подъема или после первого появления симптомов, и рядом других факторов. Для того чтобы отличить декомпрессионную болезнь от газовой эмболии , проводят пробное повышение давления до уровня, соответствующего глубине 18 метров, на срок 10 минут в сочетании с кислородным дыханием. Если симптомы исчезнут или ослабнут, значит, диагноз верен. В этом случае основной режим рекомпрессии подбирают по таблицам. Чаще всего начинают с имитации погружения на 18 метров и постепенного подъема продолжительностью от нескольких часов до нескольких дней. Все это время больной сидит в барокамере в маске и дышит чистым кислородом с периодическими пятиминутными перерывами, поскольку непрерывное дыхание чистым кислородом в течение 18-24 часов приводит к кислородному отравлению . Небрежность при расчете лечебного режима грозит усилением симптомов и дальнейшим развитием ДКБ. В экстремальной ситуации, когда нет возможности немедленно транспортировать пострадавшего в соответствующею ближайшую барокамеру, можно производить частичную лечебную рекомпрессию с применением чистого кислорода, транспортного баллона с 50 % нитроксом , полнолицевой маски и декомпрессионной станции. Такая процедура занимает много времени и практически невозможна в условиях холодной воды. Наступающее кислородное отравление можно контролировать при помощи воздушной паузы, но даже если конвульсии возникают, при наличии полнолицевой маски и под контролем напарника они не так опасны и риск утопления минимлен. Сами по себе конвульсии не оказывют решающего влияния на организм. Следует отметить неэффективность использования воздуха или иной донной ДГС для рекомпресии - в случае её применения частичное уменьшение симптомов сопровождается продолжающимся растворением и накоплением инертного газа в тканях, что ведет в итоге к ухудшению состояния. Такая процедура не может быть рекомендована ещё и потому, что состояние человека подверженного симптомам ДКБ малопрогнозируемо и резкое ухудшение его под водой приведет к утоплению, тогда как на поверхности такое состояние можно контролировать достаточно долго. Таким образом, рекомендованная декомпресиия на донном газе - непростительная потеря времени и опасный риск. В любом случае лечебная рекомпресиия в месте погружения - только уменьшит симптомы и позволит довезти пострадавшего в стационарный барокомплекс для восстановления. |
*Окончание. Начало в № 13.
Влияние на организм парциального давления газов*
Газы, входящие в состав воздуха для дыхания, оказывают влияние на организм человека в зависимости от величины их парциального (частичного) давления.
Азот воздуха начинает практически оказывать токсическое действие при парциальном давлении 5,5 кг/см2. Так как в атмосферном воздухе содержится примерно 78% азота, то указанному парциальному давлению азота соответствует абсолютное давление воздуха 7 кг/см2 (глубина погружения – 60 м). На этой глубине у пловца появляется возбуждение, снижаются трудоспособность и внимательность, затрудняется ориентировка, иногда наблюдается головокружение. На больших глубинах (80-100 м) развиваются зрительные и слуховые галлюцинации. Практически на глубинах свыше 80 м пловец становится нетрудоспособным, и спуск на эту глубину при дыхании воздухом возможен только на очень короткое время.
Кислород в больших концентрациях даже в условиях атмосферного давления действует на организм отравляюще. Так, при парциальном давлении кислорода 1 кг на см квадратный (дыхание чистым кислородом в атмосферных условиях) уже после 72-часового дыхания в легких развиваются воспалительные явления. При парциальном давлении кислорода более 3 кг на см квадратный через 15-30 мин возникают судороги, и человек теряет сознание. Факторы, предрасполагающие к возникновению кислородного отравления, это: содержание во вдыхаемом воздухе примеси углекислого газа, напряженная физическая работа, переохлаждение или перегревание.
При малом парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе (ниже 0,16 кг/см2) кровь, протекая через легкие, насыщается кислородом не полностью, что приводит к снижению работоспособности, а в случаях острого кислородного голодания – к потере сознания.
Углекислый газ. Поддержание нормального содержания углекислого газа в организме регулируется центральной нервной системой, которая очень чувствительна к его концентрации. Повышенное содержание углекислого газа в организме приводит к отравлению, пониженное – к снижению частоты дыхания и эго остановке (апноэ). В нормальных условиях парциальное давление углекислого газа в атмосферном воздухе составляет 0,0003 кг/см2. Если парциальное давление углекислого газа во вдыхаемом воздухе повысится более 0,03 кг/см2, организм уже не справится с выведением этого газа путем усиленного дыхания и кровообращения и могут наступить тяжелые расстройства.
Следует иметь в виду, что парциальному давлению 0,03 кг/см2 на поверхности соответствует концентрация углекислого газа 3%, а на глубине 40 м (абсолютное давление 5 кг/см2) – 0,6%. Повышенное содержание углекислого газа во вдыхаемом воздухе усиливает токсическое действие азота, которое уже может проявиться на глубине 45 м. Вот почему необходимо строго следить за содержанием углекислого газа во вдыхаемом воздухе.
Насыщение организма газами. Пребывание под повышенным давлением влечет за собой насыщение организма газами, которые растворяются в тканях и органах. При атмосферном давлении на поверхности в организме человека массой 70 кг растворено около 1 л азота. С повышением давления способность тканей организма растворять газы увеличивается пропорционально абсолютному давлению воздуха. Так, на глубине 10 и (абсолютное давление воздуха для дыхания 2 кг/см2) в организме уже может быть растворено 2 л азота, на глубине 20 м (3 кг/см2) – 3 л азота и т.д.
Степень насыщения организма газами зависит от их парциального давления, времени пребывания под давлением, а также от скорости кровотока и легочной вентиляции. При физической работе частота и глубина дыхания, а также скорость кровотока увеличиваются, поэтому насыщение организма газами находится в прямой зависимости от интенсивности физической нагрузки пловца-подводника. При одинаковой физической нагрузке скорость кровотока и легочная вентиляция у тренированного человека возрастают в меньшей степени, чем у нетренированного, и насыщение организма газами будет различным. Поэтому необходимо обращать внимание на повышение уровня физической тренированности, на устойчивое функциональное состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
Снижение давления (декомпрессия) вызывает рассыщение организма от индифферентного газа (азота). Избыток растворенного газа при этом попадает из тканей в кровяное русло и током крови выносится в легкие, откуда путем диффузии удаляется в окружающую среду. При слишком быстром всплытии растворенный в тканях азот образует пузырьки различной величины. Током крови они разносятся по всему телу и вызывают закупорку кровеносных сосудов, что приводит к декомпрессионной (кессонной) болезни.
Газы, образовавшиеся в кишечнике пловца-подводника в период пребывания его под давлением, при всплытии расширяются, что может привести к болям в области живота (метеоризму). Поэтому всплывать с глубины на поверхность нужно медленно, а в случае длительного пребывания на глубине – с остановками в соответствии с таблицами декомпрессии.
Влияние на организм задержки дыхания при нырянии
Особенностью ныряния является задержка дыхания во время интенсивной физической нагрузки, когда в организм не поступает кислород, столь необходимый для работы мышц и, главное, мозга. При этом в зависимости от нагрузки потребление кислорода увеличивается до 1,5-2 л/мин. Охлаждающее действие воды тоже способствует увеличению потребления кислорода, вызывая кислородную недостаточность. Кроме того, задержка дыхания на вдохе сопровождается повышением внутрилегочного давления до 50-100 мм вод. ст., что затрудняет приток крови к сердцу и ухудшает внутрилегочное кровообращение.
В воде во время ныряния потребность сделать вдох некоторое время не ощущается. Это происходит до тех пор, пока парциальное давление углекислого газа в крови не достигнет величины, необходимой для возбуждения дыхательного центра. Но и в этом случае усилием воли можно подавить потребность сделать вдох и остаться под водой. При продолжительном воздействии углекислого газа на дыхательный центр его чувствительность понижается. Поэтому нестерпимая вначале потребность сделать вдох в дальнейшем притупляется.
Появление потребности сделать вдох является для ныряльщика сигналом к всплытию на поверхность. Если же ныряльщик не всплывает, то по мере расхода запасов кислорода, содержащегося в воздухе легких, начинают развиваться явления кислородного голодания, которые быстротечны и заканчиваются неожиданной потерей сознания. Кислородное голодание – наиболее частая причина гибели при нырянии.
На глубине парциальное давление кислорода соответственно выше, что позволяет ныряльщику дольше находиться под водой без ощущения признаков кислородного голодания. Например, на глубине 30 м (абсолютное давление воздуха 4 кг/см2) при снижении содержания кислорода в воздухе легких до 5% ныряльщик чувствует себя хорошо, так как парциальное давление кислорода такое же, как в атмосферном воздухе.
Во время всплытия парциальное давление кислорода начнет быстро падать как за счет потребления кислорода, так и главным образом за счет снижения абсолютного давления. На глубине 20 м оно будет ниже 0,15 кг/см2, на глубине 10 м – ниже 0,1 кг/см2, у поверхности – ниже 0,05 кг/см2, а такое низкое парциальное давление кислорода приводит к потере сознания.
Длительность произвольной задержки дыхания у взрослого здорового человека в состоянии покоя невелика – в среднем после обычного вдоха она составляет 54-55 секунд, а после обычного выдоха – 40 сек. А вот профессионалы-ныряльщики могут задерживать дыхание на 3-4 минуты!
Кессонная болезнь и декомпрессия
Акваланг опасен тем, что в воздухе, заключенном в баллонах, содержится азот, этот инертный газ, который мы безболезненно вдыхаем постоянно. Между тем аквалангист, находящийся в добром здравии и умственно полноценный, пытаясь побить собственный рекорд глубины погружения, может нырнуть и не вынырнуть назад. На глубине от 30 до 100 метров – цифра эта бывает различной для разных пловцов – он сходит с ума и захлебывается; в сущности, он совершает самоубийство в состоянии невменяемости.
Причиной тому – азотный наркоз, который Кусто – один из первых, кто наблюдал это явление, и один из немногих, испытавших его на себе, но оставшихся в живых, – назвал «глубинным опьянением». Вначале ныряльщик чувствует себя на седьмом небе, он счастлив, как никогда в жизни. Он беззаботен и беспечален. Он сверхчеловек, властелин над самим собой и над всем, что его окружает. Акваланг ему больше не нужен. Он может, смеясь, протянуть загубник проплывающей мимо рыбе. И затем умереть, опустившись на дно.
Это явление объясняется нарушением работы мозговых центров в результате вдыхания азота под большим давлением. Однако есть кое-что пострашнее. Как аквалангистов, так и водолазов, и рабочих, производящих работы в кессонах, наполненных сжатым воздухом, подстерегает одинаковая опасность проникновения азота в кровь и распространение его по различным органам.
На определенной глубине в кровь человека под давлением начинает проникать азот. Если уменьшение давления происходит чересчур резко, водолаз начинает ощущать нечто вроде щекотки. Иных предупредительных сигналов не чувствует. Причиной внезапной смерти или паралича является газовая эмболия – закупорка артерии пузырьками азота. Чаще же растворившийся в тканях азот начинает выделяться в суставах, мышцах и различных органах человеческого тела, заставляя человека испытывать адские мучения. Если его тотчас же не поместить в декомпрессионную камеру, он может стать калекой или погибнуть.
Случаи столь таинственной смерти заинтересовали английского ученого Джона Холдена, который нашел способ спасения от этой болезни. Способ этот стал применяться в ВМФ США с 1912 года. Заключается он в том, что пострадавшего поднимают на поверхность постепенно, выдерживая его на каждой остановке в течение определенного отрезка времени с тем, чтобы азот успевал удалиться из организма водолаза, попав сначала в кровь, а затем в легкие.
Естественно, в холденовской таблице безопасного подъема, предусматривающей такие декомпрессионные остановки, учитывается время нахождения пловца под давлением и величина давления. При спусках на большую глубину на подъем уйдет больше времени, чем на работу. Усталость и холод или же срочность задания иногда вынуждают пловцов сократить декомпрессионный период. А это может привести к непоправимым последствиям.
Хорошо подготовленные, дисциплинированные боевые пловцы строго соблюдают декомпрессионный режим. Они стремятся свести риск до минимума. Но ловцы губок по-прежнему становятся калеками вследствие кессонной болезни и по-прежнему от нее, насколько известно, ежегодно гибнут беспечные аквалангисты-спортсмены.
Кроме кессонной болезни, ныряльщика, поднимающегося на поверхность слишком быстро, поджидает еще одна опасность. В случае неожиданного повреждения акваланга пловец при срочном подъеме может инстинктивно задержать дыхание. Тогда находящийся у него в легких воздух по мере уменьшения давления воды станет расширяться и повредит легкие. Когда он поднимается на поверхность, у него могут начаться конвульсивные движения и обильное кровотечение изо рта и носа. Ныряльщик, не пользующийся аквалангом, не страдает от баротравмы легких, поскольку воздух, который он вдохнул перед погружением, находился под обычным атмосферным давлением.
Разумеется, пловец не может тут же на месте оказать помощь своему товарищу, если у того повреждены легкие. Средств для оказания такой помощи не существует. Если из-за порчи дыхательного аппарата или по какой-то иной причине пловец поднимался на поверхность слишком быстро и получил кессонную болезнь, единственное, чем могут помочь ему товарищи, это надеть на пострадавшего водолазное снаряжение или акваланг и вместе с ним спуститься на достаточную глубину для декомпрессии. Применяя такой прием, можно облегчить краткий, но болезненный приступ кессонной болезни, однако в более трудных случаях, особенно если пострадавший потерял сознание, он не годится. В таких случаях, так же как при баротравме легких, пловца необходимо спешно поместить в декомпрессионную камеру.
Спасательные суда и водолазные катера, приспособленные для спуска водолазов, обычно оборудованы такими камерами.
Все камеры построены по одному принципу. Это большие цилиндры с несколькими манометрами, телефонным аппаратом и множеством приборов. Некоторые камеры настолько велики, что в них во весь рост могут встать несколько человек. На одном конце камеры имеется тамбур с двумя дверьми, напоминающий спасательную камеру подводной лодки; это позволяет впускать или выпускать человека, не меняя давления в основном отсеке. На другом конце камеры имеется небольшой шлюзовый люк, используемый для передачи пищи, питья, лекарств, которые понадобятся пациенту во время долгого затворничества. Все приборы, служащие для обеспечения безопасности, от насосов до электрических ламп, дублируются на случай выхода их из строя.
Заболевшего водолаза помещают в камеру. С ним остается врач, поддерживающий связь с медицинским персоналом, находящимся снаружи. Двери задраиваются, внутрь накачивается воздух до тех пор, пока пузырьки азота в организме не уменьшатся в объеме и боли не исчезнут. После этого начинают снижать давление в соответствии с таблицами декомпрессии. Врач наблюдает за состоянием больного в течение всей этой процедуры.
Врач и пациент могут подчас оставаться в заточении более суток: декомпрессионный метод Холдена является лишь профилактической мерой, для лечения же требуются более значительные «дозы». Если пациент умирает, врач остается в камере до окончания декомпрессии, иначе он сам станет жертвой кессонной болезни.
Таким образом, подводному пловцу угрожают опасности двоякого рода: физические и физиологические.
К физическим опасностям, возможным даже на небольших глубинах (до 30 метров) относятся:
Повреждение органов слуха (разрыв барабанных перепонок);
Разрыв кровеносных сосудов в результате внезапного разрежения воздуха в маске или в гидрокостюме;
Закупорка кровеносных сосудов в результате возникновения избыточного давления в легких;
Кровоизлияния во внутренних органах;
Переохлаждение организма;
Непроизвольное выталкивание на поверхность вследствие избыточного давления воздуха в гидрокостюме.
Физиологические опасности связаны, в основном, с проблемой дыхания под водой. К ним относятся:
Удушье в результате кислородного голодания;
Отравление в результате перенасыщения организма кислородом;
Удушье в результате отравления углекислым газом;
- «кесонная болезнь» (на средних глубинах, от 30 до 60 метров);
Азотное опьянение (на глубинах более 60 метров).
В заключение начинающим аквалангистам настоятельно рекомендую прочитать книгу Ивана Арзамасцева «Приключения под водой и над водой» (издательство «Дальнаука», 2005), в которой с юмором изложена техника безопасности погружений под воду и рекомендации в стихах:
Прыгнул в воду,
Не продулся.
Через пять минут
Вернулся.
Много крови,
Мало слуха –
Это баротравма уха.
Все болит.
В костях ломота.
В крови пузырьки азота.
Больше в воду
Мне не лезть,
То кессонная болезнь.
(Из водолазного эпоса)
Кессонная болезнь возникает при быстром снижении давления (например, при всплытии с глубины, выхода из кессона или барокамеры, или подъеме на высоту).
При этом газ, ранее растворенный в крови или тканях, образует газовые пузырьки в кровеносных сосудах. Характерные симптомы включают боль и/или неврологические нарушения. Тяжелые случаи могут быть фатальными. Диагноз основан на клинических данных. Основное лечение кессонной болезни - рекомпрессия. Соблюдение водолазом правил безопасности жизненно важно для профилактики кессонной болезни.
Закон Генри гласит, что растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна давлению, оказываемому на газ и жидкость. Таким образом, количество инертных газов (например, азот, гелий) в крови и тканях увеличивается при более высоком давлении. Во время всплытия, когда окружающее давление уменьшается, могут образоваться пузырьки газа. Свободные пузырьки газа могут возникнуть в любой ткани и вызвать локальные симптомы, или они могут попасть с током крови в отдаленные органы. Пузырьки вызывают симптомы, блокируя сосуд, разрывая или сдавливая ткань, или активизируя свертывающий и воспалительный каскады. Поскольку N легко растворяется в жире, ткани с высоким содержанием липидов (например, ЦНС) особенно чувствительны к быстрому снижению давления.
Кессонная болезнь встречается приблизительно от 2 до 4 случаев на 10 000 погружений. Факторы риска включают погружения в холодную воду, стресс, усталость, бронхиальную астму, дегидратацию, ожирение, возраст, физическую нагрузку, перелет после подводного плавания, быстрые подъемы и длительные и/или глубоководные погружения. Поскольку лишний N остается растворенным в тканях тела, по крайней мере, в течение 12 ч после погружения, повторные погружения в один и тот же день требуют применения специальных методик по определению адекватной декомпрессии, и развитие декомпрессионной болезни наиболее вероятно.
Код по МКБ-10
T70.3 Кессонная болезнь [декомпрессионная болезнь]
Симптомы кессонной болезни
Тяжелые симптомы могут проявиться в течение минут после всплытия, но у большинства пациентов симптоматика развивается постепенно, иногда наблюдают продромальный период с недомоганием, усталостью, анорексией и головной болью. Симптоматика начинается в пределах часа после выхода из воды приблизительно у 50 % пациентов, а в 90 % случаев после 6 ч. Реже симптомы могут проявиться через 24-48 ч после всплытия, особенно в случае подъема на высоту после подводного плавания.
Декомпрессионная болезнь I типа обычно вызывает усиливающуюся боль в суставах (особенно в локтевых и плечевых), спине и мышцах. Боль усиливается во время движения, ее описывают как «глубокая» и «сверлящая». Другие симптомы включают лимфаденопатию, пятнистость кожного покрова, зуд и сыпь.
Декомпрессионная болезнь II типа часто проявляется парезом, онемением и покалыванием, неврапраксией, затруднением мочеиспускания и нарушением функции мочевого пузыря или кишечника. Могут быть головная боль и усталость, но они неспецифичны. Головокружение, шум в ушах и потеря слуха возможны при поражении внутреннего уха. Тяжелые симптомы включают судороги, нечленораздельную речь, потерю зрения, оглушение и кому. Возможен смертельный исход. Удушье (дыхательная декомпрессионная болезнь) служит редким, но грозным проявлением; оно включает одышку, боль в груди и кашель. Массивная эмболия легочной сосудистой сети может стать причиной быстрого развития сосудистого коллапса и смерти.
Дисбарический остеонекроз - позднее проявление декомпрессионной болезни. Это коварная форма асептического некроза кости, вызванного длительным или часто повторяющимся пребыванием в помещениях с повышенным давлением (обычно у людей, работающих в сжатом воздухе и у профессиональных глубоководных водолазов гораздо чаще, чем у любителей). Дегенерация суставных поверхностей плечевых и тазобедренных суставов может вызвать хроническую боль и тяжелую инвалидность.
Классификация кессонной болезни
Обычно различают 2 типа кессонной болезни. Тип I, с вовлечением мышц, кожи и лимфатической системы, умеренный и, как правило, не опасен для жизни. Тип II значительно серьезнее, иногда опасен для жизни и повреждает различные системы органов. Спинной мозг особенно уязвим; к другим повреждаемым областям относят головной мозг, дыхательную (например, легочные эмболы) и кровеносную системы (например, сердечная недостаточность, кардиогенный шок). «Ломота» означает локальную боль в суставах и мышцах в результате кессонной болезни, термин часто используется как синоним для любого компонента этой болезни.
Дифференциальная диагностика газовой эмболии и кессонной болезни
Особенности |
Газовая эмболия |
Кессонная болезнь |
Симптомы |
Характерные: бессознательное состояние, часто с судорогами (у любого водолаза, находящегося без сознания, надо предполагать газовую эмболию, необходимо как можно быстрее выполнить рекомпрессию). Менее характерные: более умеренные мозговые проявления, эмфизема средостения или подкожная эмфизема, пневмоторакс |
Чрезвычайно вариабельны: ломота (боль, чаще всего внутри или около сустава), неврологические проявления практически любого типа или степени, удушье (респираторный дистресс-синдром с развитием сосудистого коллапса - крайне опасная ситуация); встречаются как по отдельности, так и с другими симптомами |
Начало заболевания |
Внезапное начало во время или вскоре после всплытия |
Постепенное или внезапное начало после всплытия или через 24 ч после погружения* на глубину >10 м (>33 футов) или пребывания в среде с давлением >2 атм |
Возможные причины |
Обычно: задержка дыхания или обструкция дыхательных путей во время всплытия, даже с глубины несколько футов, или декомпрессия при повышенном давлении |
Обычно: подводное плавание или среда с повышенным давлением за пределами безостановочного лимита или несоблюдение схемы декомпрессион-ных остановок. Редко: подводное плавание или среда с повышенным давлением в пределах безостановочного лимита или с соблюдением схемы декомпрессионных остановок; среда с низким давлением (например, разгерметизация кабины самолета на высоте) |
Механизм |
Часто: перераздувание легких, вызывающее попадание свободного газа в легочные сосуды, с последующей эмболией сосудов мозга. Редко: легочная, сердечная или системная обструкция кровообращения свободным газом из любого источника |
Образование пузырей из избытка растворенного в крови или тканях газа при снижении внешнего давления |
Неотложная помощь |
Крайне важны экстренные меры (например, обеспечить проходимость дыхательных путей, гемостаз, сердечнососудистая реанимация). Быстрая транспортировка пострадавшего к ближайшей рекомпрессионной камере. Ингаляции 100 % О 2 в горизонтальном положении через плотно прилегающую маску. Обильное питье, если пациент в сознании, если нет - внутривенные инфузии |
То же самое |
*- Часто при повторном погружении.
Диагностика кессонной болезни
Диагноз основан на клинических данных. КТ и МРТ могут отразить изменения в головном или спинном мозге, но они имеют низкую чувствительность, и лечение обычно следует начинать на основе клинической картины. Иногда артериальная газовая эмболия протекает также.
При дисбарическом остеонекрозе прямая рентгенография может показать дегенеративные изменения суставов, которые нельзя отличить от изменений, вызванных другими болезнями суставов; МРТ обычно позволяет решить эти диагностические трудности.
Профилактика кессонной болезни
Значительного образования пузырьков газа в большинстве случаев можно избежать, ограничивая глубину и продолжительность погружения на диапазон, не требующий декомпрессионных остановок во время всплытия (так называемый режим «нон-стоп»), либо всплывая с декомпрессионными остановками в соответствии с рекомендациями опубликованных руководств (например, декомпрессионная таблица в Руководстве по подводному плаванию Военно-морских сил США). Сейчас многие водолазы пользуются портативным компьютером при погружении, который непрерывно отслеживает глубину, время нахождения на глубине и вычисляет схему декомпрессии. Кроме того, многие подводники делают декомпрессионную остановку в течение нескольких минут приблизительно в 4,6 м (15 футах) от поверхности.
Приблизительно в 50 % случаев декомпрессионная болезнь развивается, несмотря на правильно рассчитанный допустимый режим «нон-стоп», и широкое внедрение компьютеров не уменьшает ее частоты. Причина может быть в том, что изданные таблицы и компьютерные программы не учитывают всей вариабельности факторов риска среди водолазов, или не все водолазы достаточно точно придерживаются рекомендаций.