Барометричний тиск, довідник лікаря

Знижений барометричний тиск

Людина піддається впливу зниженого барометричного тиску при підйомі на висоту в літальних (негерметичних) апаратах, при сходженні на гори, в барокамерах. У міру, підйому на висоту знижуються барометричний тиск, температура повітря, напруга кисню (рО2) в повітрі, збільшується космічна радіація.

Хвороботворні дію в цих умовах надають і сам фактор зниження барометричного тиску, і зниження напруги кисню в повітрі, і космічні і ультрафіолетові промені.

Хвороботворні дію зниження барометричного тиску має три основних механізми:

• 1. У зв'язку з розрідженням атмосфери відбувається розширення газів а відносне збільшення тиску їх в замкнутих і напівзамкнутих порожнинах тіла (лобові і гайморові пазухи, порожнину середнього вуха, шлунково-кишковий тракт). Так, на висоті 6 км обсяг газу збільшується в 2,15 рази, а на висоті 10 км - в 3,85 рази. Тиск газів на рецептори відповідних порожнин викликає відчуття болю, в важких випадках призводить до втрати працездатності і навіть до втрати свідомості. Ступінь вираженості цих явищ знаходиться в прямій залежності від висоти і швидкості падіння тиску в навколишній атмосфері.
• 2. При польотах на висоті 9 км і більше в негерметичних кабінах (але з кисневими приладами) в 10-15% випадків виникають симптоми декомпресії: в результаті різкого зниження барометричного тиску (230 мм рт. Ст.) Відбувається перехід в газоподібний стан розчиненого в тканинах азоту і утворення бульбашок вільного газу. Спочатку виникнувши і збільшуючись в обсязі в міру наростання висоти, бульбашки газу чинять тиск на нервові структури або, закупоривши посудину (газова емболія), викликають ішемію тканин. Фізичне навантаження, переохолодження, місцеве розлад кровообігу сприяють розвитку висотних болів. При рекомпрессії вільний газ знову розчиняється.
• 3. На висоті 19 км і вище може виникнути так звана висотна тканинна емфізема, що залежить від освіти парів води в крові і тканинах внаслідок зниження температури кипіння (пароутворення) води в розрідженій атмосфері.

Бульбашки водяної пари найлегше утворюються в пухких тканинах (наприклад, жирової) і в крові. Застосування спеціальних захисних пристосувань, що збільшують тиск на поверхню тіла, виключає виникнення висотної тканинної емфіземи. При рекомпрессії така емфізема швидко зникає.

Знижена напруга кисню в атмосферному повітрі. У міру підйому на висоту падає напруга кисню у вдихуваному і альвеолярному повітрі і відповідно знижується відсоток насичення гемоглобіну киснем (табл. 10).

Виникаючі при цьому гіпоксемія і гіпоксія супроводжуються розвитком висотної і гірської хвороб.

Власне висотна хвороба (або хвороба авіаторів, повітряна хвороба, аеродонтальгія) виникає при швидкому підйомі в літальних апаратах без кисневих приладів на велику висоту. Найбільш часті симптоми: ейфорія, швидке настання втоми, головний біль, розлади вищої нервової діяльності, задишка, тахікардія, що доходять іноді до стану періодичного дихання і перебоїв роботи серця - аритмій. Особливо небезпечно для льотної служби порушення нервової діяльності. При зниженні насичення крові киснем до 75-80% посилюється збудливий процес в корі головного мозку. У міру подальшого розвитку гіпоксії (до 43-60% насичення крові киснем) відбувається ослаблення збуджувального процесу і прогресивне наростання гальмівного.

Висота 4-5 км вважається кордоном безкисневого польоту. Висоту 6 км часто називають «критичним порогом», за яким до 8 км простягається «критична зона». На цій висоті симптоми висотної хвороби виражені особливо різко (аж до втрати свідомості). Перебування на висоті вище 8 км без попередньої адаптації і вдихання кисню призводить до смертельного результату (див. Табл. 11).

Гірська хвороба виникає при сходженні в гори. Крім гіпоксії, при цьому велику роль відіграють і додаткові чинники: фізичне стомлення, охолодження, іонізація повітря, ультрафіолетові промені. Залежно від тренування перші симптоми гірської хвороби у різних осіб з'являються на висоті від 1000 до 3000 м (фаза компенсації), далі виникає фаза декомпенсації (власне хвороба), яка, як правило, розвивається на висоті 4000 м.

У фазі компенсації гіпоксемія рефлекторно (через хеморецептори каротидного синуса, дуги аорти і ін.) Стимулює мобілізацію компенсаторних реакцій організму - задишку, тахікардію, деяке підвищення артеріального тиску і перерозподіл крові, відносний еритроцитоз (вихід еритроцитів з депо крові).

На великих висотах - у фазі декомпенсації - розвивається гіпоксемія, сповільнюються окислювальні процеси в тканинах, виникає газовий алкалоз з гипокапнией. Гипокапния є наслідком посиленого виведення СО2 легкими при гіпервентиляції і зменшення утворення СО2 в тканинах (окислення жирів і вуглеводів не доходить до кінцевих етапів - вуглекислоти і води).

Гипокапния і алкалоз є факторами, що знижують збудливість дихального центру; пригнічується функція і інших центрів довгастого мозку, що в кінцевому підсумку призводить до пригнічення і вищих відділів центральної нервової системи. Смерть при гірської та висотної хвороби настає від паралічу дихального центру в результаті гипокапнии.

Безпосередньою причиною розвитку гірничої та висотної хвороб є падіння рО2 у вдихуваному повітрі. Вперше це було показано в класичних дослідах Поля Бера (1878): зниження тиску в барокамері до 210 мм рт. ст. викликало у тварин симптоми гірської хвороби і агонію. Якщо ж камеру заповнити чистим киснем або карбогеном (95% О2 і 5% СО2) і довести розрідження в камері до 200 мм рт. ст. і нижче, гірська хвороба у тварин не виникає, так як рО2 у другому досвіді приблизно в 5 разів більше, ніж в звичайному атмосферному повітрі. Це положення підтверджується і практичної можливістю значного підвищення стель переносимості, або «критичних зон» висоти, при користуванні кисневими приладами.

Підвищений барометричний тиск

Болезнетворному дії підвищеного атмосферного тиску людина піддається при кесонних, водолазних роботах, в практиці роботи підводного флоту. З опусканням в глибину на кожні 10 м тиск підвищується на 1 атм, так що людина на глибині 10 м піддається дії 2 атм і т. Д.

Хвороботворне вплив підвищеного атмосферного тиску (баротравма) складається з декількох моментів.

Безпосереднє дію підвищеного тиску на організм. При переході від нормального до підвищеного тиску можуть спостерігатися вдавлення барабанної перетинки, стиснення кишкових газів і деякий опущення діафрагми, здавлення шкірних та інших периферичних судин і звідси підвищене кровопостачання внутрішніх органів. Баротравма легенів виникає при раптовому підвищенні тиску в них, що перевищує навколишній тиск на 80-90 мм рт. ст. і складається в розриві легеневої тканини і кровоносних судин. При цьому повітря з альвеол проникає в просвіт розірваних капілярів - розвивається повітряна емболія.

Провітрювання (насичення крові і тканин газом). Наслідки сатурації живих тканин визначаються біологічними ефектами, що викликаються розчиненими газами, в основному азотом і киснем.

Ступінь сатурації азоту залежить від властивостей тканин - жирова тканина, біла речовина мозку, жовтий кістковий мозок розчиняють в 5 разів більше азоту, ніж кров. Насичення організму азотом може досягти значних величин. Так, у людини вагою 70 кг у разі перебування протягом години в кесоні під тиском в 5 атм накопичується 4 л азоту.

Розчинений в нервовій тканині азот викликає спочатку наркотичний, потім токсичний ефект: головні болі, запаморочення, галюцинації, порушення координації рухів. Щоб уникнути подібних ускладнень раціонально використання киснево-гелієвих сумішей (розчинність гелію в нервовій тканині значно нижче).

Токсичний ефект розчиненого кисню виявляється при невеликому тиску (0,7-0,8 додаткових атмосфер) симптомами подразнення легенів - гострої гіперемією, ексудацією, набряком легенів, іноді спазмом бронхів. При збільшенні тиску до 3 атмосфер можуть виникнути зорові галюцинації, загальні судоми, втрата свідомості.

Десатурація. Виникає при декомпресії, т. Е. Перехід з області підвищеного тиску в нормальну атмосферу. Розмір що утворюються при десатурации газових бульбашок залежить від величини тиску повітря, під яким знаходиться людина. Так, при декомпресії організму з тиску в 1,25 атм (і менше) газова емболія судин не виникає, так як діаметр утворюються газових бульбашок менше 8 р. (Діаметр капіляра 8-12 р.). Ці бульбашки легко транспортуються, та надлишок азоту (почасти й кисню) легко видаляється через легені і шкіру. При прискореної декомпресії з великих глибин бульбашки газів в судинах досягають розмірів, великих просвіту капіляра, і викликають закупорку їх - газову емболію (рис. 8). Бульбашки газу скупчуються також в порожнинах, що містять рідину: перитонеальной, синовіальної, рідше в цереброспинальной, перикардіальної, в ендолімфі лабіринту, в тканинах з великим коефіцієнтом розчинення азоту - жирі, кістковому мозку, білій речовині спинного і головного мозку.