Глава 5 підвищений і знижений атмосферний тиск

ГЛАВА 5 ПІДВИЩЕНИЙ І ЗНИЖЕНИЙ АТМОСФЕРНИЙ ТИСК

5.1. підвищений тиск

Підвищений атмосферний тиск - фактор виробничого середовища, має місце при виконанні робіт в кесоні, роботі водолазів, сеансах гіпербаричної оксигенації і хірургічних операціях в барокамерах, при підводному плаванні.

Кесонні роботи виконуються під водою або під землею в насичених водою грунтах при будівництві мостових та інших гідротехнічних споруд, при проходженні стволів шахт і тунелів. Шляхом закачування повітря в замкнутий простір вода з нього віджимається за рахунок вирівнювання гідростатичного тиску. Робоча камера кесона має шлюз, в який заходять робітники. Шлюз герметизується, і в нього за допомогою компресора закачується повітря до заданого надлишкового тиску; при вирівнюванні тиску повітря в шлюзі з тиском всередині основної камери (кесона) робочі входять в кесон. При виході з кесона тиск в шлюзі поступово знижується до нормального.

Найважливіший шкідливий виробничий фактор при роботі в кесоні - підвищений атмосферний тиск. Як правило, при цьому є супутні несприятливі мікрокліматичні умови (підвищена відносна вологість повітря, його дискомфортно температура). Повітряне середовище кесона може бути забруднена аерозолями мастил (джерело - компресори) і зварювальних робіт, метаном (з грунту) і ін. Нарешті, механізовані інструменти, використовувані в кесоні, можуть бути джерелом шуму і вібрації.

Для виконання водолазних робіт застосовується спеціальне м'яке спорядження, яке за способом подачі газової суміші для дихання підрозділяється на спорядження з відкритою схемою дихання, вентильований, інжекторний-регенеративне і регенеративне. У водолазному спорядженні відкритої схеми подача повітря для дихання здійснюється з балонів високого тиску. Це спорядження може бути використано на глибині до 40 м (про причини

обмеження див. нижче). Вентильований водолазний скафандр через гнучкий шланг забезпечується повітрям в подшлемном просторі з поверхні. У цьому спорядженні водолази можуть працювати на глибині до 60 м. Інжекційно-регенеративне спорядження дозволяє спускати водолаза до 100 м. І, нарешті, на глибині до 200 м застосовується спеціальне регенеративне обладнання. При спусках на велику глибину використовується жорсткий (металевий) апарат.

Робота водолаза здійснюється в незвичайній для людини водному середовищі, що володіє властивостями високих теплопровідності і теплоємності. У зв'язку з цим для попередження переохолодження в залежності від температури води застосовуються вовняну білизну і тепле обмундирування. При пересуванні і роботі водолаза під водою підвищується рівень енерговитрат.

При виконанні кесонних і глибоководних робіт розрізняють три періоди: підвищення тиску - компресія, перебування людини під підвищеним тиском, період зниження тиску - декомпресія. Кожному з них властивий специфічний комплекс функціональних змін в організмі. В умовах підвищеного барометричного тиску в результаті зростання парціального тиску кисню спостерігаються зменшення обсягу легеневої вентиляції і уражень частоти скорочень серця. У разі форсіро- ванній компресії або при порушенні прохідності євстахієвої труби можлива поява почуття болю у вухах внаслідок різниці тисків зовнішнього і всередині барабанної порожнини. Слід зазначити, що при перших зануреннях можливий розвиток стану ейфорії, яке в подальшому зникає (в зв'язку зі звиканням). Тривале перебування людини під надлишковим тиском близько 7 атмосфер потенційно небезпечно, так як в цих умовах азот повітря має наркотичну дію. У зв'язку з цим при диханні звичайним повітрям глибина спуску водолазів обмежується, а при глибоководних спусках азот повітря заміщається гелієм, який не володіє цією властивістю при реальних глибоководних спусках, здійснюваних в м'яких костюмах.

Найбільш небезпечним є період декомпресії, під час якого або після виходу з нього в умовах нормального тиску може розвинутися декомпрессионная (кесонна) хвороба. Патогенетичний механізм розвитку цієї поразки полягає в тому, що при підвищеному атмосферному тиску спостерігається поступове насичення тканин організму азотом та іншими газами.

Рівновага між парціальним тиском газового середовища і тканинами організму, наприклад, по азоту виникає через 4 години. В процесі декомпресії відбувається вихід азоту з тканин (десатурація) через кров і легені внаслідок падіння його парціального тиску в навколишньому середовищі.

Якщо декомпресія відбувається швидко, в крові та інших рідких середовищах організму утворюються множинні пухирці азоту, і, як наслідок, виникає газова емболія судин, ступінь якої зумовлює клінічні ознаки декомпрессионной хвороби. Появі ознак декомпрессионной хвороби сприяють переохолодження та перегрівання організму, висока ступінь втоми, що ведуть до уповільнення швидкості звільнення тканин організму від розчиненого азоту. При появі ознак декомпрессионних розладів потерпілий терміново поміщається в лікувальну камеру, в якій створюється надлишковий тиск, відповідне робочому рівню компресії, і після зникнення ознак декомпрессионних розладів виробляють лікувальну декомпресію (багато повільніше звичайної).

В основі комплексу профілактичних заходів лежать «Правила безпеки під час виконання робіт під стисненим віз духом (кесонні роботи)». Ці правила визначають час компресії і декомпресії і терміни роботи в кесоні. При проведенні водолазних робіт користуються спеціальними таблицями, що регламентують види діяльності, глибину занурення і відповідні режими декомпресії. Правила безпеки водолазних робіт передбачають ступеневу декомпресію, при якій підйом водолаза здійснюється з зупинками на різних глибинах. Термін перебування на зупинках залежить від глибини спуску і часу перебування під водою. Більш досконалий спосіб декомпресії - розміщення водолаза в спеціальній камері на першому підйомі з подальшою декомпресією в камері вже на поверхні. Для поліпшення гігієнічних умов праці в кесоні максимальної але механізуються виконувані роботи (використання щитової проходки в тунелях), підтримуються нормована температура повітряного середовища, її якісний склад.

При виході з кесона робочим дається гарячий чай або кава, створюються умови для прийняття гарячого душу. При виконанні кесонних робіт організовується медпункт з цілодобовим чергуванням медперсоналу. Для лікування легких форм декомпрес-

Сіон розладів при амбулаторії організовується процедурна кімната з водяною і суховоздушной ваннами.

До робіт у кесонах допускаються чоловіки у віці 18-50 років, жінки - тільки в якості інженерно-технічних і медичних працівників при відсутності вагітності. Затверджено список медичних протипоказань для прийому на кесонні і водолазні роботи.

5.2. Знижений тиск

Знижений атмосферний тиск як шкідливий професійний фактор супроводжує діяльність людини в гірських умовах (геологорозвідувальні роботи, будівництво доріг і гідротехнічних споруд, видобуток корисних копалин, гірський туризм і альпінізм) і при виконанні польотів.

При підйомі на висоту падіння барометричного тиску в тропосфері носить експонентний характер. У зв'язку з цим при підйомі на висоту в організмі людини виникає гіпоксія, при- ведуча до зниження розумової і фізичної працездатності, можливі висотні декомпрессионниє розлади. Слід особливо підкреслити, що основа розвивається кисневе голодування

- зниження парціального тиску кисню в альвеолярному повітрі. З підйомом на висоту рСО2 (40 мм рт.ст.) і тиск водяної пари (47 мм рт.ст.) в альвеолярному повітрі практично не змінюються. У зв'язку з цим швидкість падіння парціального тиску в альвеолярному повітрі при підйомі на висоту більш крута, ніж у навколишньому середовищі (на рівні моря парціальний тиск О2 в довкіллі становить 159 мм рт.ст. в альвеолярному повітрі

- 105 мм рт.ст.). На висоті 12 км (атмосферний тиск 145 мм рт.ст.) парціальний тиск О2 в альвеолярному повітрі при диханні навіть чистим киснем складе тільки половину від наземних умов, тобто в цьому випадку для підтримки життєвих функцій необхідна подача кисню під надлишковим тиском.

Фізіологічні зрушення, зумовлені гіпоксією при підйомі на висоту, спостерігаються у окремих осіб на висоті 2500- 3000 м. На висоті 4500 м у більшості людей з'являються ознаки «висотної», або «гірської» хвороби. Ранні ознаки її виявляються в формі запаморочень, апатії, в подальшому розвиваються по- шення координації рухів, головний біль, м'язова слабкість,

адинамія, ейфорія або пригнічений стан, ослаблення пам'яті та уваги, падає гострота зору.

При підйомі на висоту патологічні прояви, що виникають в організмі, їх глибина залежать від висоти, часу дії, швидкості і кратності перепадів барометричного тиску.

При виконанні польотів розлади, що виникають при перепадах тиску в газосодержащіх порожнинах тіла, звуться барокавепатій (висотний метеоризм, бароденталгія, баросінусо- патия, баротравми легенів). Найбільш глибокі порушення в організмі людини відбуваються при вибухової декомпресії, тобто при дуже швидкому перепаді тиску в разі розгерметизації літального апарату на значних висотах (понад 19 000 м).

Причиною загибелі людини при вибухової декомпресії на цій висоті може бути декомпресійна хвороба, гостра киснева недостатність, баротравми легенів, обумовлена ​​швидким розширенням обсягу повітря, що знаходиться в легенях і не встигає вийти через повітроносні шляхи, і висотна емфізема, що виникає в формі парогазових бульбашок в ділянках з низьким гідростатичним і внутрішньотканинним тисками (великі вени і лімфатичні судини, підшкірно-жирова клітковина). При цьому спостерігається відшарування шкіри і збільшення обсягу тіла. Це пов'язано з тим, що на висоті 19 300 метрів температура кипіння води стає рівною температурі тіла людини. З метою профілактики зазначених наслідків при виконанні висотних польотів використовуються висотно-компенсують костюми, що створюють тиск на шкірні покриви, і шоломи з подачею дихальної суміші в зону дихання.

Висотно-компенсуючий костюм, крім того, дозволяє збільшити ступінь переносимості перевантажень до 2g.

Важливо підкреслити, що з метою підвищення безпеки польотів, підвищення їх надійності у військовій авіації використовується подвійна система, що включає використання висотно-компенсуючого костюма з подачею газової суміші в подшлемное простір (індивідуальна система захисту) і герметизація кабіни льотчика з підтриманням у ній незалежно від висоти польоту барометричного тиску, рівного висоті 8000 м. так, при виході з ладу індивідуальної системи життєзабезпечення у льотчика є час (так зване «резервний час льотчика»), рівне п імерная 1,5 хв, протягом якого льотчик може виконати багато дій по порятунку свого життя і літального апарату. При відсутності герме-

-тічності кабіни в такій обстановці (на висоті, наприклад, 25 000 м) втрата свідомості в результаті гострої кисневої недостатності настає миттєво.

В цілому професійна діяльність льотного складу є предметом вивчення спеціального розділу профілактичної медицини - авіаційної медицини.

Для прискорення адаптації людей, які мігрували в високогірні умови з рівнинних місцевостей, використовуються попередня, специфічна (в барокамерах) тренування, раціональне харчування. Важливе значення в профілактиці висотної хвороби займають раціональний режим праці, механізація і автоматизація технологічних процесів, професійний відбір.