Повреждающее действие пониженного атмосферного давления

При восхождении на годы без специального снаряжения, полетах в негерметических летательных аппаратах организм человека подвергается действию пониженного атмосферного давления. Степень выраженности симптомов так называемой горной болезни зависит от высоты, на которой находится человек. Первые симптомы появляются при подъеме на высоту 4000-5000 метров. У человека возникают болезненные ощущения в придаточных пазухах носа, лобных пазухах, полости среднего уха, в желудочно-кишечном тракте. Они связаны с расширением находящегося там газа и повышением давления в этих полостях.

На высоте свыше 8000 метров у человека развиваются симптомы декомпрессии. Это объясняется переходом в газообразное состояние растворенного в межклеточной жидкости и плазме крови азота. Эти пузырьки вызывают закупорку мелких сосудов (газовая эмболия), что вызывает резкие расстройства микроциркуляции и ишемию тканей. Опасность такой эмболии зависит от важности органа, где она развивается. Наиболее опасна эмболия сосудов мозга и коронарных артерий.

На высоте 19000 метров и выше происходит закипание жидких сред и развивается так называемая высотная тканевая эмфизема.

На больших высотах человек подвергается негативного воздействию ряда других факторов, в том числе: низкое парциальное давление кислорода, переохлаждение, тяжелая физическая нагрузка и т.д.

Горная болезнь возникает у человека в результате воздействия низкого парциального давления кислорода. Факторы риска горной болезни: возраст старше 50 лет, наличие сердечно-легочных заболеваний, физические нагрузки, генетическая предрасположенность. Вероятность развития горной болезни выше при быстром подъеме и низкой температуре окружающей среды, так как эти факторы ведут к выраженной активации симпатической системы и повышению давления в легочной артерии. Женщины по сравнению с мужчинами более устойчивы к развитию этой формы патологии.

Наиболее тяжелыми проявлениями горной болезни являются отек легких и отек мозга. Ведущим механизмом развития отека легких является повышение давления в легочной артерии. Гипоксия и выброс воспалительных медиаторов (интерлейкин-1, ФНО) приводят к повышению проницаемости сосудов и выходу жидкой части крови. Гипоксия также нарушает удаление воды и натрия из альвеолярного пространства, что связано с нарушением работы натриевых каналов и Na⁺-K⁺-АТФ-азы. Отек легких при горной болезни обратим при спуске на меньшую высоту. Развитие отека мозга обусловлено повышением давления в мозговых сосудах из-за активации симпатической системы, повышения проницаемости сосудов. В дальнейшем под влиянием избытка NO, образующегося в эндотелиоцитах, сосуды мозга расширяются, возникает их перенаполнение. Проявлениями поражения нервной системы при горной болезни являются: тошнота, рвота, головная боль, нарушения координации движений и сознания (сонливость, ступор), судороги, кровоизлияния, параличи черепно-мозговых нервов. Причиной смерти при горной болезни может стать паралич дыхательного центра, который развивается из-за гипокапнии и газового алкалоза. Гипокапния является следствием гипервентиляции, возникающей из-за гипоксии.

В развитии горной болезни выделяют 2 стадии:

1) стадия приспособления;

2) стадия декомпенсации.

Первая стадия характеризуется развитием гиперпноэ, тахикардии, гипертензии, эритроцитоза. Это связано с активацией симпатической системы и хеморецепторов дуги аорты и каротидного синуса при недостатке кислорода, выходом эритроцитов из депо, а позже и активацией эритропоэза под действием эритропоэтина почек. В дальнейшем могут наблюдаться признаки растормаживания и возбуждения нервных центров. Люди становятся раздражительными, агрессивными, меняется почерк.

В стадию декомпенсации из-за продолжительной гипервентиляции снижается парциальное давление СО₂ (гипокапния) и развивается газовый алкалоз. Возбуждение сменяется торможением, развивается депрессия (быстрая утомляемость, сонливость). Развивается прогрессирующее нарушение рефлекторной деятельности. Дыхание становится редким, а позже и периодическим (дыхание Чейн-Стокса и Биота). Прогрессирование гипокапнии ведет к параличу дыхательного центра.

Повреждающее действие повышенного барометрического давления

Действие повышенного давления развивается при погружении под воду. Установлено, что погружение на каждые 10,3 метра вызывает повышение давления на 1 атмосферу. При повышенном давлении в организме возникает эффект сатурации, связанный с повышенной растворимостью в тканях азота. Наиболее активно этот газ растворяется в тканях, богатых жирами. Этим и объясняется быстрое повреждение нервной системы. У пострадавшего развиваются возбуждение («глубинный восторг»), которое быстро сменяется торможением, вызванном интоксикацией. Наблюдаются следующие симптомы: головная боль, головокружение, нарушения координации, возможна потеря сознания.

Повышение давления ведет к сдавлению газов в полостях и повышенному кровенаполнению внутренних органов. Если погружение происходит быстро, это может вызвать кровоизлияния.

При быстром подъеме с глубины наблюдается снижение растворимости азота в плазме крови, что ведет к образованию пузырьков газа и развитию газовой эмболии, поскольку азот не успевает полностью диффундировать в легкие. Именно этим и обусловлены основные симптомы кессонной болезни: мышечные и загрудинные боли, нарушения зрения, кожный зуд, поражения периферических нервов, вегетативные нарушения.

Для предупреждения сатурации при проведении водолазных работ рекомендуется применять кислородно-гелиевые смеси (гелий плохо растворим) и подъем с глубины осуществлять постепенно.