Насыщение и рассыщение организма человека индифферентными газами. Действие повышенного давления на организм.

  Известно,  что  всякий  газ,  приведенный  в  соприкосновение  с  жидкостью,  будет  растворяться  в  ней.  При  данной  температуре  растворимость  газов  прямо  пропорциональна  давлению.  Растворе­ние  газа  в  жидкости  будет  происходить  до  тех  пор,  пока  давле­ние  газа  в  жидкости  не  сравняется  с  давлением  его  над  жидкостью. Если  в  жидкости  растворяется  одновременно  несколько  га­зов,  то  растворение  каждого  из  них  происходит  независимо  друг  от  друга.  В  этом  случае  каждый  газ  растворяется  пропор­ционально  величине  его  парциального  давления  в  данной  газо­вой  смеси.  Растворимость  газов  зависит  также  от  химической  природы  газа,  его  температуры  и  от  самого  растворителя.  Нап­ример,  в  масле  и  в  воде  газы  растворяются  по-разному. Однако  объем  растворенного  газа  не  зависит  от  давления,  т.к.  по  закону  Бойля-Мариотта  объем  газа  обратно  пропор­ционален  его  давлению.  Отсюда  следует,  что  объем  газа,  раст­воренного  в  крови,  будет  одинаков,  независимо  от  того,  дышит  человек  воздухом  под  давлением  в  1 атм  или  3 ата.  Весовое  же  количество  растворенного  газа  будет  изменяться. При  погружении  водолаза  на  глубину  20 м  он  будет  испы­тывать  давление  в  3 ата.  Объем  растворенного  в  организме  газа сразу  уменьшится.  Этот  дефицит  газа  будет  пополняться  из крови, а в крови  –  из легких. Подобный переход  газа  продолжается до  тех  пор,  пока  не   установится  начальный  объем  насы­щения. В  этот  момент  общий  вес  растворенного  газа  будет  в  три  раза больше,  чем  при  дыхании  на  поверхности. При нормальном атмосферном давлении кислород, растворен-ный  в  крови,  быстро  усваивается  тканями,  углекислого  газа растворяется мало. В тканях растворяется большое  количество  азота.  В  организме  человека,  вес  которого  70 кг,  постоянно  растворено  около  1 л  азота.  При  повышении  давления  (например,  при  спуске  под  воду  на  значительную  глубину)  в  тканях  организма  растворяется  дополнительное  количество  азота.  В  случае  относительно  короткого  пребывания  под  давлением  ткани  не  успевают  полностью  насытиться  азотом.  В  покое  насыщение  идет  медленно,  при  физической  работе  –  быстрее.  Насыщение  зависит  также  от  температуры  воды  и  физических  свойств  организма  водолаза. При  длительном  пребывании  под  повышенным  давлением,  особенно  при  высоких  давлениях  (более  5…6 ат),  в  организме  растворяется  значительное  количество  азота.  Этот  процесс  называется  насыщением. Если  окружающее  давление  постепенно  уменьшать,  то  растворенный  газ  будет  выделяться  из  организма,  т. е.  произойдет рассыщение организма  от  избыточного  растворенного  газа.  Газ  при  этом  удаляется  за  счет  диффузии  через  легкие  с  выдыхаемым  воздухом. В легких парциальное давление кислорода высокое (105 мм рт.ст.),  а в венозной крови, поступающей в легкие,  –  низ­кое (37 мм рт.ст.). Кислород  свободно  переходит  из  альвеол  в  кровь  вследствие  разности  парциальных  давлений.  Зато  парциальное  давле­ние  углекислого  газа  в  крови  выше  (48 мм   рт. ст.),  чем  в  аль­веолярном  воздухе,  где  оно  составляет  41,8 мм  рт. ст.  Углекислый  газ  вследствие  этого  покидает  кровь  и  переходит  в  альве­олы.  Из  альвеол  он  легко  удаляется  во  время  выхода.  Проника­ющая  способность  углекислого  газа  очень  высокая.  Она  в  10 раз  больше,  чем  проникающая  способность  кислорода. В  тканях  организма,  вследствие  разности  парциальных  да­влений,  кислород  из  крови  поступает  к  клеткам,  а  кровь  насы­щается  углекислым  газом  –  конечным  продуктом  обмена  веществ. Находясь  на  поверхности  земли,  человек  испытывает  практически  одинаковое  давление  воздуха  на  все  участки  тела.  При  погружении  в  воду  давление  воды  на  участки  тела  будет  различ­ным. Для  человека  среднего  роста  (170 см)  разность  давлений  столба  воды  на  верхние  и  нижние  участки  тела  составит  около 130 мм рт.ст. Отток  крови  из  участков,  лежащих  выше  сердца,  будет  затруднен;  от  нижних  конечностей  кровь  будет  оттекать  легко,  т.к.  давление  столба  воды  будет  выжимать  кровь  по  направ­лению  к  сердцу. Нагрузка  на  сердце  увеличивается,  поэтому  погружения  под  воду  разрешаются  только  людям  со  здоровым  сердцем. Не  весь  воздух,  попадающий  в  дыхательные  пути,  участву­ет  в  процессе  газообмена  между  легкими  и  кровью.  В  дыхатель­ных  путях  воздух  очищается,  нагревается  и  увлажняется,  но  непосредственного  газообмена  в  дыхательных  путях  не  происхо­дит.  Это  так  называемый  физиологический  объем  вредного  пространства.  Для   каждого   человека  он  постоянен  и  равен  140 см 3 . Если  спуски  под  воду  производятся  в  снаряжении,  то  к  физиологическому вредному пространству  добавляется  аппаратный  объем  вредного  пространства.   В  современных  аппаратах  он  сни­жен  до  минимума. Дыхательные  пути  человека  создают  определенное  сопротивление  току  воздуха.  У  здорового  человека  эта  величина  столь  мала,  что  практически  не  учитывается. С  ростом  давления  увеличивается  плотность  воздуха  и  соп­ротивление  дыханию. Например,  на  глубине  20 м  сопротивление  дыханию  увели­чивается  вдвое.  У  нетренированных  людей  длительное  пребывание  под  водой  вызывает  утомление  грудных  мышц. Сопротивление  дыханию  создает  и  сам  дыхательный  аппа­рат.  Нормально  отрегулированный  дыхательный  аппарат  имеет  сопротивление  20…50 мм  вод. ст.  При  повышенном  давлении  физиологические  функции  изменяются:  дыхание  становится  реже.  Это  объясняется  тем,  что  парциальное  давление  кислорода  высокое,  поэтому  необходимости  в  усиленной  его  транспортировке  нет. В  организме  человека  имеется  ряд  полостей  (система  сред­него  уха  и околоносовые пазухи),  которые  содержат  воздух  и  соединяются  с  атмосферой  с  помощью  каналов.  Если  эти  каналы  проходимы,  то  при  повышении  окружающего  давления  в  этих  воздухоносных  полостях  также  создается  давление,  равное  окружаю­щему  давлению.  Водолаз  или  подводник  при  этом  никаких  непри­ятных  ощущений  не  испытывает  и  могут  легко,  в  течение  2…3 мин,  осуществить  переход  от  атмосферного  давления  до  давле­ния  7…8 ат. Если  каналы,  соединяющие  воздухоносные  полости  с  атмос­ферой,  непроходимы,  давления  в  воздухоносных  полостях  не  соз­дается.  Наступает  одностороннее  смещение  тканей,  вследствие  чего  появляются  сильные  боли  в  ушах  и  надбровных  дугах. Аналогичную  картину  можно  наблюдать,  если  полость  боль­ного  зуба  неправильно  запломбирована:  под  пломбой  остается  полость,  не  соединяющаяся  с  атмосферой.  При  повышении  давле­ния  в  этом  случае  также  происходит  одностороннее  смещение  тка­ней  и  появляется  сильная  зубная  боль. При  остром  насморке  каналы,  соединяющие  воздухоносные  полости  с  атмосферой, воспаляются  и  становятся  труднопроходи­мыми.   Погружаться  под  воду  при  остром  насморке  не  следует. После  перенесенных  гриппа,  ангины,  катара  верхних  ды­хательных  путей  наблюдается  частичная  непроходимость  каналов,  соединяющих  воздухоносные  полости  с  атмосферой. При  погружении  под  воду  у  лиц,  имеющих  частичную непро­ходимость  каналов,  может  появиться  "надавливание"  на  ухо или околоносовые пазухи. Устраняется  это  выравниванием  давления  в  воздухоносных полостях  с  окружающим  давлением.  Для  этого  необходимо  глотать  слюну  или  воздух,  смещать  вбок  выдвинутую  вперед  нижнюю  че­люсть,  энергично  делать  выдох  при  закрытом  рте  и  зажатом   носе.   Если  это  не  помогает,  нужно  подняться  на  1,5…2 м   и  снова  по­пытаться  выравнить  давление.  Если  это  не  удается,  следует  выйти  на  поверхность. Пребывание  в  атмосфере  повышенного  давления  сопровожда­ется  ослаблением  слуха.  Хорошо  известно  также,  что  голос  под  повышенным  давлением  резко  изменяется.  Он  приобретает  носовой  оттенок, т.к.  изменяется  давление  в  воздухоносных  полостях  носоглотки. Это  следует  учитывать  при  отдаче  приказаний  в  аварийных  отсеках  пл  под  повышенным  давлением  и  особенно  при  включении  на  дыхание  в  изолирующие  дыхательные  аппараты. Команды  нужно  произносить  медленно,  с  паузами  между  сло­вами,  четко  и  внятно.