Изменение атмосферного давления

Одним из факторов внешней среды, к которым при­способлен организм человека, является атмосферное давление. Значительные изменения его вызывают нару­шение ряда функций организма, в частности дыхания, и могут привести к расстройству здоровья и смерти.

При дыхании газообмен в легких (переход кислорода воздуха в кровь и удаление из нее углекислоты) осуще­ствляется при определенной разности содержания кис­лорода в воздухе и в крови, обусловленной нормальным атмосферным давлением. Изменение его сопровождает­ся изменением давления составляющих воздух газов, главным образом кислорода и азота, что ведет к нару­шению газообмена в легких. Изменение атмосферного давления оказывает и иные влияния на организм.

Действие повышенного давления и быстрого падения его. Повышенное атмосферное давление наблюдается в условиях пребывания человека под водой — водолазов, аквалангистов и рабочих в кессоне. При погружении на каждые 10 м ниже уровня моря давление увеличивается на 1 атмосферу. Переход из условий нормального ат­мосферного давления (1 атм или 760 мм ртутного стол­ба) к повышенному вызывает у нетренированных лиц ряд изменений: закладывает уши, появляется боль в об­ласти лобных пазух, уменьшается частота дыхания, пульса и др.

При повышенном атмосферном давлении кислород и азот вдыхаемого воздуха растворяются в крови и пере­ходят в ткани, причем чем выше давление и продолжи­тельнее его воздействие, тем больше растворяется в крови газов. В зависимости от времени пребывания на глубине более 20 м (т. е. давлении выше 3 атм) раство­ренный в крови кислород (а выше 4 атм — и азот) на­чинает оказывать на организм токсическое действие: по­является чувство онемения кончиков пальцев, подерги­вания отдельных мышц или общие судороги, зрительные галлюцинации, иногда наблюдается потеря сознания.

При медленном переходе от повышенного давления к нормальному избыток растворенных в тканях газов уда­ляется через кровь и легкие с выдыхаемым воздухом. Но для этого требуется определенное время. При быстром переходе растворенный азот выходит из тканей и крови в виде пузырьков газа, которые закупоривают крове­носные сосуды (газовая эмболия), нарушая кровообра­щение и питание тканей. Развивается кессонная (деко.м-прессионная) болезнь, которая может привести к смерти.

Работа в кессоне регламентируется в отношении глу­бины (не более 40 м) и времени. Выход (как и вход) из кессона осуществляется через специальный шлюз, в ко­тором давление воздуха постепенно (ступенеобразно) доводится до нормального — декомпрессия. Такое сни­жение давления дает возможность выйти из организма растворенным в нем газам через легкие и предотвращает развитие кессонной болезни.

Кессонная болезнь возникает только при переходе с нарушением правил декомпрессии из-под давления не менее 2,25 атмосферы, что соответствует глубине 12 — 13 м. При выходе из условий давления 2,8 атмосферы отмечаются легкие формы заболевания, тяжелые формы со смертельным исходом возникают иногда при выходе из-под еще большего давления.

Симптомы заболевания обычно проявляются через некоторое время (от одного до нескольких часов) после неправильной декомпрессии и зависят от количества об­разовавшегося в крови и тканях свободного газа и на­личия его пузырьков в тех или других органах и тканях.

В легких случаях отмечаются кожный зуд, боли в мыш­цах, суставах и костях, иногда появляются мелкие кро­воизлияния в коже и образование под ней участков, про­низанных массой пузырьков газа (подкожной эмфизе­мы). В тяжелых случаях — при наличии пузырьков в центральной нервной системе — наблюдаются судороги, параличи, потеря сознания. Смерть вследствие массив­ной закупорки сосудов легких, сердца и мозга может на­ступать в течение нескольких минут или спустя несколь­ко часов и дней после декомпрессии.

В случаях быстро наступившей смерти при исследо­вании трупа отмечают мраморный вид отдельных уча­стков кожи (чередование красноватого, багрового и сине-багрового цвета) вследствие неравномерного кро­венаполнения сосудов, скопления пузырьков газа под кожей. Вскрытие начинают с пробы на наличие воздуха в сердце. Газовые пузырьки, которые могут содержаться в большом количестве во многих внутренних органах и тканях, определяются рентгенологически. Наличие их устанавливается при ощупывании тканей, сопровождаю­щемся характерным хрустом. Кровь с большим скопле­нием газовых пузырьков в крупных сосудах приобретает пенистый вид. Обнаружение пузырьков газа имеет ди­агностическое значение только при отсутствии трупного разложения. При вскрытии отмечаются также признаки расстройства кровообращения — малокровие легких, иногда кровоизлияния и отек их, полнокровие и мелкие кровоизлияния в других внутренних органах, жидкое состояние крови, расширение правой половины сердца; в некоторых случаях на месте закупорки сосудов в го­ловном и спинном мозгу видны бледно-желтые точки и полоски. При вскрытии полостей среднего уха отмечают­ся резкое полнокровие слизистой оболочки и кровоизлия­ния. При гистологическом исследовании обнаруживают­ся многочисленные щели и полости на месте скопления пузырьков газа в различных органах и тканях. При смер­ти через несколько дней после заболевания на вскрытии обнаруживают последствия закупорки сосудов — очаги размягчения в мозгу, участки омертвения в других внут­ренних органах, изменения нервных клеток и волокон, закрытие сосудов кровяными свертками, кровоизлияния, иногда гнойное воспаление мочевого пузыря и иные ос­ложнения.

Разновидностью кессонной болезни является состоя­ние, вызванное быстрым и значительным падением нор­мального атмосферного давления, что может наблюдать­ся при нарушении герметичности кабины самолета на высоте более 16 км. Состояние, вызванное таким мгно­венным перепадом давления, носит название болезни «взрывной» декомпрессии на большой высоте. Механизм развития ее сложен. Кроме выхода газа из крови (как при кессонной болезни) и явлений аноксии тканей, при болезни «взрывной» декомпрессии возникает баротрав­ма легких. Вследствие значительного перепада давления увеличивается объем воздуха, находящегося в легких, которые резко растягиваются, ударяются о грудную клетку, а стенки альвеол разрываются. Возникающий при этом рефлекс может привести к остановке дыхания, а нарушение стенок альвеол — к проникновению пузырь­ков воздуха в кровяное русло. Возникновение баротрав­мы легких зависит от скорости и величины перепада давления; она возможна в случаях, когда эта скорость больше скорости выхода воздуха из легких или когда затруднен выход воздуха из них (спазм голосовой щели, рефлекторная задержка дыхания). На вскрытии наблю­даются обширные кровоизлияния в легочную ткань и участки спадения в ней, а при микроскопическом иссле­довании, кроме того, и разрывы альвеол.

Баротравма легких наблюдается не только при бо­лезни «взрывной» декомпрессии на большой высоте, но и при быстром всплытии без специального кислородного прибора из затопленной подводной лодки, находящейся на большой глубине, а также в других случаях, связан­ных с резким повышением давления воздуха, находив­шегося в легочных альвеолах.

Действие пониженного давления наблюдается на большой высоте (4000 — 8000 м) в горах или на самоле­те без герметической кабины и специального кислород­ного прибора. В этих условиях возникает горная, или высотная, болезнь, основной причиной которой является недостаток кислорода в разреженном воздухе.

Первые симптомы у некоторых лиц появляются на высоте 2500 — 3000 м, на высоте 4000 м они возникают почти у всех нетренированных людей. Кислородное го­лодание вызывает изменения со стороны дыхания, кро­вообращения, нервной системы, обмена веществ и т. д.

Начинается одышка, учащается пульс, появляется голо­вокружение, головная боль, тошнота и рвота. В даль­нейшем наблюдается покраснение слизистых оболочек, синюшность, вялость и апатия или наоборот — возбуж­дение, нарушение психики в виде отсутствия критической оценки своего состояния, расстройство координации дви­жений, сердечная недостаточность. Иногда возникают носовые, легочные и желудочные кровотечения. Симпто­мы болезни могут появиться внезапно или развиваться постепенно.

Если явления кислородной недостаточности наблю­даются продолжительное время или нарастают, то появ­ляется неправильное периодическое дыхание, обмороч­ное и бессознательное состояние, может наступить смерть.

В развитии горной болезни большое значение имеют возраст, состояние здоровья, тренировка и акклиматиза­ция, а также скорость подъема и продолжительность на­хождения на высоте. У пожилых людей, страдающих за­болеваниями, особенно сердечно-сосудистыми, а также при наличии других отрицательно действующих факто­ров (неполноценное питание, недостаточный отдых, ох­лаждение тела) горная болезнь развивается быстрее, протекает тяжелее и чаще приводит к смертельному ис­ходу. При исследовании трупа отмечается резкое рас­ширение сосудов кожи, иногда с мелкими кровоизлия­ниями в ней, полнокровие внутренних органов, в неко­торых случаях закупорка мелких сосудов, кровоизлияния в легких и по ходу желудочно-кишечного тракта, а так­же расширение полостей сердца и др.

При расследовании случаев смерти от изменения ат­мосферного давления и проведении судебномедицинской экспертизы необходимо участие специалистов (напри­мер, врачей — специалистов в области авиационной ме­дицины, технических специалистов в области водолазно­го дела, альпинизма).

Глава 18