Перепад давления, влияние на организм

перепад давленияПерепад давления, влияние на организм, — разница уровней давления в двух и более точках одного и того же тела системы или в различных, но взаимодействующих телах (системах). Не рекомендуется употреблять термин «перепад давления» для обозначения собственно процессов понижения или повышения давления, а также процесса взрывной декомпрессии — снижения давления за микро интервалы времени при разгерметизации кабины на больших высотах.

Перепад давления характеризуется величиной, направленностью (отрицательный и положительный), скоростью создания и продолжительностью действия.

В организме людей перепады давления обычно возникают при нарушении стабилизации давления в газосодержащих полостях организма и в среде, окружающей эти полости или нахордящийся рядом с ними. При понижении внешнего давления (при всплытии с глубины на поверхность, подъеме на высоту, разгерметизации кабины) в полостях тела создается положительный П. д., а при его повышении (при погружении на глубину, спуске с высоты, наддуве кабины и скафандра) — отрицательный. Перепад давления может возникать также между каким-либо участком тела и граничащим с ним объемом газа более низкого давления, замкнутого жесткими поверхностями, например, при разрежении воздуха в кровососных банках или в вакуумной емкости для пробы ОДНТ (отрицательное давление на нижнюю половину тела, создаваемое специальным устройством), а также в некоторых полостях организма при кашле, чиханье, форсированном выдохе.

Перепад давления может оказывать на организм повреждающее действие, характер которого в большей степени обусловлен направленностью и локализацией перепада; при этом интенсивность нарушений определяется скоростью создания П. д., величиной и длительностью его воздействия.

При отрицательном Перепад давления могут наблюдаться венозная гиперемия, выход плазмы и форменных элементов крови, отек, кровоизлияния, уменьшение объема газосодержащих полостей, травма сосудов и тканей. При положительном перепаде возможна ишемия (вследствие сдавления сосудов), увеличение объема полостей тела, растяжение и разрыв сосудов и тканей.

Действие Перепада давления сопровождается возникновением различных субъективных ощущений и рефлекторных реакции, природа которых определяется основными физическими параметрами П. д. и его локализацией. Так при нарастании П. д. в полости среднего уха соответственно в 3—5, 10—15, 20—30, 60—80 и 100—200 рт. ст. появляются и прогрессируют следующие симптомы: чувство «полноты», заложенность и слабый шум, выраженная заложенность и сильный шум, острая боль, передающая в височную область, щеку и околоушную область, разрыв барабанной перепонки. Избыточное давление в легких до §0 мм рт. ст.» вызывая заметное затруднение дыхания и уменьшение венозного возврата крови к сердцу, все же является переносимым; при изолированном повышении внутриклеточного давления до 80—100 рт. ст. наблюдается резкое расстройство дыхания и циркуляции крови, чрезмерное растяжение легких, повреждение сосудов и легочной ткани н другие отрицательные последствия. Эти изменения развиваются тем быстрее, чем быстрее создается та или иная величина П. д. и чем продолжительнее его действие.

П. д. является основным патогенетическим звеном многих декомпрессионных нарушений, развивающихся в организме человека под воздействием повышения или понижения давления извне. Так, при быстром и непрерывном погружении под воду с задержкой дыхания могут создаваться условия, когда внутри-легочное давление будет отставать от нарастающего давления в кровеносных сосудах легких и в окружающих мягких тканях возникает отрицательный Перепад давления. Например, при нырянии на глубину 30 м и более общий объем легких становится равным их остаточному объему, а дальнейшему сжатию легких препятствует опорный аппарат грудной клетки. Под действием П. д. может произойти выпотевание жидкости из альвеолярных капилляров, отек легких, разрыв сосудов легких, возникнуть легочное кровотечение, а в крайних случаях — перелом ребер и вдавливание грудной клетки. Отрицательный П. д. в легких возможен при погружении в воду и при дыхании через трубку, соединяющую полость рта с поверхностью воды. Поэтому дыхательные трубки изготавливают максимально короткими, а пользование ими допускается только при горизонтальном положении тела.

Водолазы, использующие легкое снаряжение, состоящее из жесткого шлема и эластичного гидрокостюма, (воздух для дыхания подается с поверхности) подвергаются воздействию положительного или отрицательного П. д. Положительный П. д. создается при давлении в скафандре, превышающем давление воды на глубине погружения (напр., вследствие отказа стравливающего клапана, избыточного поступления воздуха с поверхности и т. д.), что вызывает резкое раздувание гидрокостюма. Вследствие возросшей плавучести водолаз может быть выброшен на поверхность воды. Резкое изменение давления, возникающее при этом, вызывает, как правило, баротравму легких или декомпрессионную болезнь.

Типичные случаи возникновения отрицательного Перепада давления связаны с более низким давлением под жестким шлемом по сравнению с давлением воды, обжимающей тело через мягкое снаряжение (напр., при недостаточной подаче воздуха с поверхности, чрезмерном его стравливании через клапан, внезапном погружении и т. д.).

В этих условиях отрицательное давление оказывает на заключенные в шлеме части тела действие, подобное кровососной банке, и вызывает функциональные и морфологические нарушения, называемые обжимом. Характер и тяжесть нарушении при обжиме зависят от величины II. д., объема подшлемного (подмасочного) пространства, размеров поверхности тела, закрытой жесткими оболочками снаряжения, и т. д. Степень нарушений варьирует от нарушений гемодинамики типа приливов крови к голове, отека легких, кровоизлияний, кровотечений из ушей, носа, легких до всасывания и вдавливания участков тела в шлем с переломами костей черепа, шейного отдела позвоночника, костей плечевого пояса и обширным травмированием мягких тканей. Например, отрицательный П. д. в под масочном пространстве аквалангиста вызывает симптомы местного обжима — кровоизлияния в подкожную клетчатку под очками, в оболочки глаз, носовое кровотечение. Тяжелые последствия отрицательного П. д. могут наблюдаться у лиц, работающих в камерах высокого давления. При стравливании газа из этих камер в отверстиях отводных труб создается значительное разрежение. При контакте тела человека с незащищенным отверстием отводной трубки происходит присасывание того или иного участка тела, сопровождающееся обширным травмированием.

Перепад давления (чаще положительный) в высотном и космическом полетах обусловлен изменением давления в кабине летательного аппарата; в этих условиях у пилота могут развиваться высотный метеоризм, бароатит, баросинусит, бароденталгия, баротравма легких. Основной причиной возникновения высотного метеоризма является повышение давления расширяющих газов в желудочно-кишечном тракте, вызываемое уменьшением атмосферного давления на поверхность живота при подъеме на высоту. Увеличение объема газов приводит к вытяжению стенок желудка и кишечника, локальному ухудшению кровообращения, а также раздражению рецепторного аппарата этих органов и возникновению патологических рефлексов, нарушающих нормальную координацию и функционирование сердечно-сосудистой и дыхательных систем. Субъективные

Механизм развития бароотита, баросинусита, бароденталгии аналогичен высотному метеоризму. Они проявляются в виде чувства заложенности и болей в ушах и придаточных синусах (чаще в лобных), а также зубной болью при резком изменении внешнего давления. Заложенность н болевые ощущения в среднем ухе чаще возникают не во время подъема, а при быстром спуске с высоты. т. к. увеличивающееся внешнее давление прижимает края отверстия евстахиевой (слуховой, Т.) трубы, соединяющей среднее ухо с носоглоткой, а также сдавливает этот воздухоносный канал, препятствуя поступлению воздуха в полость среднего уха и тем самым — выравниванию давления. Барабанная перепонка. прогибаясь внутрь полости под действием возникшего перепада давлений, растягивается, вызывая чувство заложенности и боли в ушах (так наз. аэроотит). При неожиданных и огромных перепадах давления может случится разрыв перепонки (баротравма). Замедление или прекращение спуска (подъема), глотательные движения. энергичные движения нижней челюстью, произвольное (затяжное) зевание способствуют открытию глоточного устья евстахиевой трубы и восстановлению ее проходимости. Это приводит к выравниванию давления в полости среднего уха и носоглотке, ослабление и даже полному исчезновению боли в ушах. Избавиться от боли можно и посредством произвольной вентиляции среднего уха. Для этого следует зажать нос пальцами и осторожно натужиться, как это делается при сморкании.

Зубная боль в полете возникает вследствие давления на нервные окончания расширяющегося при декомпрессии воздуха кариозных полостей.

Профилактика декомпрессионных нарушений основана на купировании воспалительных процессов в носоглотке, санации зубов, своевременном выявлении на предполетных осмотрах лиц с ОРЗ, а также с пониженной барофункцией среднего уха и придаточных полостей носа.

В высотном полете при мгновенной разгерметизации кабины с избыточным давлением (срыв фонаря или люка, значительные разрушения стенок или остекления) происходит взрывная декомпрессия — падение давления в кабине до уровня внешнего давления за время менее 1 сек. При этом газы в газосодержащих полостях и органах мгновенно расширяются, н возникает избыточное, по отношению к внешнему, давление. В частности, легкие содержат много воздуха и сообщаются с атмосферой через сложную систему дыхательных путей, затрудняющую истечение воздуха из легких по мере нарастания в них давления. Быстрое нарастание внутри легочного давления вызывает значительное расширение легочной ткани, что при отсутствии защитных средств может способствовать баротравме легких.

Своеобразным проявлением «естественного» перепада внутригрудного и внутри бронхиального давления при чрезмерных дыхательных усилиях является так наз. динамическая компрессия дыхательных путей («воздушная ловушка»). Она иногда наблюдается при форсировании дыхания в гипербарических условиях, при действии ускорений и при астматических приступах. При этом выход воздуха из части альвеолярного пространства ограничивается, что способствует быстрому развитию симптомов асфиксии.

Лечение развывшихся нарушений проводится с учетом основных эти патогенетических звеньев в каждом конкретном случае проявления патологического действия П. д.

Профилактика последствий П. д. и защита организма от воздействия П. д. включает разработку мер безопасности, исключающих возникновение критических, повреждающих уровней П.д.