Водолазные спуски и их медицинское обеспечение
Этиопатогенез
Основной причиной обжатия грудной клетки при использовании водолазного снаряжения с открытой, полузамкнутой и замкнутой схемами дыхания служит прекращение или недостаточное поступление дыхательной газовой смеси в легкие при быстром спуске водолаза на грунт («проваливании»), что может произойти в результате:
отсутствия воздуха, ДГС или кислорода в баллоне или в дыхательном мешке;
спуска водолаза с закрытыми вентилями баллонов;
неисправности работы редуктора или дыхательного автомата;
разрыва дыхательного мешка.
При нырянии без водолазного снаряжения, особенно после выдоха, в период увеличения глубины погружения воздух в легкие не попадает, что обусловливает обжатие грудной клетки гидростатическим давлением. Давление в легких в этом случае уравновешивается с внешним гидростатическим давлением за счет того, что в соответствии с законом Бойля — Мариотта объем легких уменьшается кратно величине абсолютного давления на глубине нахождения водолаза. Величина физиологического уменьшения размеров грудной клетки ограничена ее объемом при максимальном выдохе (остаточным объемом). Дальнейшее уменьшение объема грудной клетки вызывает ее повреждение. Остаточный объем легких, который составляет 25—35 % от общей емкости легких (или в среднем около 1,5л), определяет максимальную безопасную глубину ныряния. Например, если жизненная емкость легких у водолаза равна 6 л, то после максимального вдоха в его легких будет 7,5 л газа (6 + 1,5 л). При нырянии на глубину 40 м объем легких у этого водолаза составит 1,5 л (7,5 : 5 = 1,5 л), что равно величине остаточного воздуха. В этом случае грудная клетка сжимается до физиологического предела и ее повреждения не произойдет, а при погружении на глубину более 40 м не представляется возможным избежать травматического повреждения грудной клетки. Однако рекордные погружения без дыхательного аппарата показали возможность достижения значительно больших глубин. Наибольшие достижения принадлежали Роберту Крофту (США, 75 м в 1969 г.), Энцо Майорке (Италия, 87 м в 1974 г.) и Жаку Майолю (Франция, до 105 м в 1976-1983 гг.). После этого соревнования проводились по разным категориям: «постоянный груз», «регулируемый груз», «без ограничений», и др. Рекорды последних лет намного превысили глубину 100 м: Умберто Пелиццари (Италия, 123 м, 1933 г.), Франциско Пипин Феррерас (Куба, 133 м, 1996 г.), Джанлука Дженони (Италия, 135 м, 1999 г.), Луак Лёферм (Франция, 152 м, 2000 г.). Глубины покорили при нырянии также женщины: Патриция Майорка (Италия, 80 м, 1988 г.), Дебора Андолло (Куба, 115м, 2000 г.). Следует отметить, что несколько соискателей таких рекордов нашли свою гибель в морских глубинах.
Обжатие легких может произойти также при опасных экспериментах с использованием для дыхания под водой длинных дыхательных трубок. Немецкий физиолог Штиглер в самоэксперименте доказал, что при погружении с дыхательной трубкой на глубину 0,6 м можно дышать через нее в течение 3 мин 40 с, на глубине 1 м - 30 с, на глубине 1,5м6 с, а на глубине 2 м его попытка дышать окончилась неудачей: с «расширением» сердца он был доставлен в больницу.
Чем больше уменьшается объем остаточного газа в легких, тем сильнее проявляется присасывающее действие грудной полости и тем значительнее приток крови в легочные сосуды, особенно в момент вдоха. Это приводит к переполнению сосудов кровью, вызывает их растяжение и разрыв. В результате гемодинамических нарушений, внутриальвеолярного и внутрибронхиального пропотевания жидкой части крови и серозной жидкости легочная ткань набухает, развивается отек легких и появляется кровь в просвете бронхов. После подъема на поверхность и возобновления нормального дыхания в кровеносную систему может попасть воздух и вызвать газовую эмболию.
Эти особенности этиопатогенеза обжатия грудной клетки отличают его от баротравмы легких, барогипертензионного синдрома и обжима водолаза. Баротравма легких является следствием значительного повышения или понижения давления в легких относительно окружающей среды, приводящего к разрыву легких и газовой эмболии. Барогипертензионный синдром возникает при повышении давления в легких. Причиной обжима водолаза является возникновение перепада между давлением в скафандре (или в подмасочном пространстве) и окружающим давлением с появлением деформаций в области прилегания жестких частей снаряжения.
Вероятность возникновения и тяжесть обжатия грудной клетки обусловлены не только величиной гидростатического давления, действующего на организм, но и объемом газа в легких перед погружением на глубину. Так, например, при нырянии или «проваливании» на глубину на выдохе, когда объем газа в легких минимален, обжатие груди и переполнение легочных сосудов начинаются с первых сантиметров погружения под воду. Патофизиологические изменения в организме в данном случае могут наступить значительно раньше достижения глубины 40 м.
