Высотная болезнь.

В 1918 г. было предложено объединить патологические состояния, возникающие в результате развития острой гипоксии, у людей в полете, при подъемах на высоту, в единую форму, названную высотной болезнью.

«Высотная болезнь» включали все патологические состояния, которые возникают у людей при высокогорных восхождениях, высотных полетах или подъемах в барокамере, т.е. во всех случаях, когда болезненное состояние возникает вследствие пребывания в условиях газовой среды с пониженным РО₂.

Высотная болезнь протекает остро: тяжелое патологическое состояние, вплоть до потери сознания развивается после подъема на большие высоты в течение нескольких минут или десятков секунд. При этом пострадавшие часто теряю критическое отношение к окружающей обстановке и не предъявляют каких-либо жалоб на ухудшение самочувствия.

При развитии высотной болезни страдают все виды обмена веществ; однако, наиболее существенное значение имеют нарушения углеводного обмена, которые ведут к снижению синтеза АТФ и избыточному накоплению в клетках некоторых промежуточных продуктов: молочной и пировиноградной кислот. Эти изменения приводят к снижению эффективности Na — К-насоса и к нарушению внутриклеточного гомеостаза — к уменьшению pH и потере избирательной проницаемости мембраны клетки, что и определяет начало развития морфологических изменений.

Существует две основные формы высотной болезни: коллаптоидная, которая наиболее часто встречается при относительно умеренном дефиците кислорода (после подъемов на высоты 5000-6000 м или дыхания газовыми смесями с 9-12 % О₂), и обморочная. Последняя возникает, как правило, в результате значительного дефицита О₂ на высотах 7000- 10 000 м и более и при дыхании газовыми смесями с низким (менее 8 %) содержанием О₂. Обе эти формы, особенно вторая, протекают остро и быстро приводят к развитию тяжелых патологических состояний.

Коллаптоидная форма высотной болезни возникает у практически здоровых людей через 5-30 мин после подъема в барокамере на высоте 4000-6000 м, на высоте 5000 м — в 3% случаев. У лиц с функциональной недостаточностью регуляции сердечно-сосудистой системы она возникает значительно чаще — в 25% случаев. На высотах 8000 м более коллаптоидная форма высотной болезни встречается, крайне редко. При этой форме высотной болезни часто ухудшается самочувствие. Обследуемые предъявляют жалобы на общую слабость, «чувство жара» либо во всем теле, либо только в голове; отмечают изменения зрения — появление серой или черной пелены, «недостаток воздуха», шум в ушах, тошноту и головокружение. При этом изменяется внешний вид и поведение обследуемого: появляется бледность кожных покровов лица, усиливается потливость, черты лица заостряются, глаза кажутся глубоко запавшими, их выражение становится страдальческим.

Повышенная в начале развития высотной болезни двигательная активность и эйфория сменяются общей заторможенностью; поза становится скованной, взгляд долго фиксируется на отдельных предметах. Сознание длительное время сохраняется, однако все указания и команды врача воспринимаются медленно и часто выполняются как бы неохотно. Если пострадавшего не обеспечить нормальным кислородным питанием (спуск с высоты, подача кислорода), то его состояние может резко ухудшиться – наступит потеря сознания. Урежение частоты сердечных сокращений и снижение АД является одним из первых признаков возникновения коллаптоидной формы высотной болезни. Степень и скорость проявления этих реакций определяют особенности клинического течения высотной болезни.

Обморочная форма высотной болезни заслуживает особенно большого внимания, так как ее возникновение в полетах в результате разгерметизации кабины, неисправности высотного снаряжения или нарушений правил его эксплуатации является одной из причин возникновения аварийных ситуаций и катастроф.

Эта форма высотной болезни развивается без выраженных предвестников. Заболевший не испытывает неприятных ощущений; более того, он теряет адекватное отношение к окружающей обстановке и своему состоянию: не замечает ошибок при выполнении психофизиологических тестов и при решении элементарных арифметических задач, нарушении почерка и грубых грамматических ошибок. Потеря сознания часто наступает внезапно. В некоторых случаях ей предшествуют приступы клонических судорог, как правило, в работающих мышцах. Остроту течения высотной болезни определяет степень снижения парциального давления кислорода в легких и в крови. После подъемов на высоты 15 500 м и выше она протекает сверхостро – первым признаком ее является потеря сознания, которая наступает без всяких предвестников уже через 12-15 с после подъема. На высотах 7000-7500 м течение заболевания зависит от индивидуальной устойчивости, которая определяет время возможного пребывания на таких высотах — от 2-3 до 20-30 мин и более. На этих высотах не отмечается существенных изменений общего состояния, поведение же в течение некоторого времени бывает неадекватным: часто отмечаются приподнятое настроение и потеря в большей или меньшей степени критического отношения к окружающей обстановке. Незадолго перед потерей сознания лицо больного становится невыразительным, взгляд застывшим, пустым; у некоторых возникает подергивание мышц кисти, после чего клонические судороги распределяются на всю руку и могут стать генерализованными. 0дновременно наступает потеря сознания, при которой в течение некоторого времени заболевший сохраняет активную позу.

Потеря работоспособности и нарушения сознания возникают тем раньше, чем больше высота.

Переключение заболевшего высотной болезнью на дыхание кислородом, либо смесью кислорода с 3-5% содержанием углекислого газа, является единственным надежным методом лечения этого заболевания. В легких случаях кислородная терапия приводит к быстрому и полному восстановлению здоровья. При тяжелых формах высотной болезни, когда больной длительное время находится без сознания, либо в случаях, когда потеря сознания возникает многократно и сопровождается приступами судорог и рвотой (при развитии высотной болезни в полетах), помимо кислородной терапии, необходимо медикаментозное лечение.

В тяжелых случаях полностью восстановить нормальное состояние здоровья часто не удается, и высотная болезнь приводит к возникновению хронических заболеваний ЦНС (постгипоксическая энцефалопатия, постгипоксические расстройства зрения, психики и памяти).

Эффективным средством профилактики высотной болезни является использование кислородного оборудования, поддерживающего нормальное поступление кислорода в организм. Для повышения устойчивости к высотной болезни целесообразно тренироваться в условиях барокамеры — регулярные подъемы на постепенно возрастающие высоты с 3000 до 5000 м, а также адаптация к гипоксии в условиях высокогорья. Для повышения индивидуальной устойчивости к действию высотной гипоксии умеренной степени, в случаях необходимости быстрой передислокации на высоты 3000-5000 м (например, при перелетах на высокогорные аэродромы) используют лекарственные средства.

3.6. Высотные декомпрессионные расстройства

Высотный полет совершается в условиях изменяющегося атмосферного давления, давления в кабине или в высотном снаряжении. Изменение давления в кабине происходит вследствие изменения барометрического давления атмосферы при взлете, посадке и маневрах. При подъеме давление в открытой кабине снижается (декомпрессия), при спуске — повышается (компрессия). При полете в герметичной кабине давление в ней создается и поддерживается специальным регулятором, от технических характеристик которого зависит как абсолютный уровень давления в кабине, так и переделы его изменении.

Изменение давления характеризуется следующими основными параметрами: величиной (разница между исходным и конечным давлением), временем, скоростью и кратностью (отношение исходного давления к конечному). Перепад давления — это разница уровней давления в двух и более точках одного и того же тела или в разных, но взаимодействующих телах и системах. Он отражает статику измененного и установившегося давления, а не динамику его изменения. Перепад давления измеряется в тех же единицах, что и давление, и характеризуется величиной, временем создания и длительностью экспозиции. Он может быть положительным или отрицательным. Это означает, что давление в данной точке, системе, полости соответственно больше или меньше давления внешней взаимодействующей среды.

В организме человека перепад давления обычно возникает при нарушениях выравнивания давления в газосодержащих полостях тела с изменяющимся давлением среды, окружающей эти полости или граничащей с ними. При понижении внешнего давления (подъем на высоту) в полостях тела создается положительный перепад, а при повышении давления (спуск с высоты)— отрицательный. Перепад давления является основным этиопатогенетическим звеном многих нарушений в организме человека, развивающихся при воздействии измененного давления внешней среды, в том числе и в высотных условиях. Перепад давления может также возникнуть между участком тела, не содержащим полости с газом, и граничащим с ним замкнутым объемом газа с более низким (высоким) давлением (при разрежении воздуха в поставленных на тело медицинских банках или в вакуумной емкости для пробы с отрицательным давлением на нижнюю половину тела). Он создается и при физиологических актах: кашле, чиханье, форсированном дыхании, натуживании.

Уменьшение давления при подъемах на высоту, даже при устранении кислородного голодания, может вызвать серьезные, нарушения в организме, которые объединяют термином «высотные декомпрессионные расстройства» (ВДР) (синоним — высотный дисбаризм).

Высотная декомпрессионная болезнь (ВДБ) — патологическое состояние, развивающееся на высоте при понижении давления вследствие образования в крови, лимфе и тканях организма газовых пузырьков. ВДБ может развиться в полетах в негерметичной кабине или при разгерметизации последней на высотах более 6-7 км, при подъемах в барокамере.

В основе этиопатогенеза ВДБ лежат нарушения кровообращения, вызванные появлением в крови и тканях пузырьков газа, переходящего при понижении внешнего давления из растворенного в газообразное состояние. При высотной декомпрессии (снижении давления от 1 атм до ее долей) ведущая роль в образовании газовых пузырьков принадлежит азоту. Если азот предварительно будет удален из организма посредством длительного дыхания чистым кислородом, то при последующей экспозиции на высоте ВДБ не развивается. При определенных режимах декомпрессии и активной мышечной работе в формировании газовых пузырьков определенное участие принимают углекислый газ и пары воды.

Образующиеся в организме газовые пузырьки приводят к эмболии кровеносных и лимфатических сосудов, раздражают нервные окончания, деформируют ткани.

На развитие ВДБ влияют общие факторы (высота, кратность декомпрессии, длительность пребывания, повторность подъемов, температура воздуха, физическая работа, гиперкапния, гипоксия и др.) и индивидуальные факторы (предрасположенность, возраст, масса тела, травмы). Порогом возникновения ВДБ считают высоту 7 км, когда напряжение газов в организме превышает величину внешнего давления более, чем 2 раза. Однако развитие тяжелых форм ВДБ возможно и на высотах 5, 5-6 км.

К факторам, повышающим частоту и тяжесть ВДБ, следует, отнести гипоксию, гиперкапнию (повышенное напряжение углекислого газа в крови и тканях организма) и низкую окружающую температуру. Так же влияет и физическая работа. Установлено, что провоцирующий эффект интенсивных мышечных упражнений в отношении увеличения случаев ВДБ эквивалентен дополнительному подъему на высоту 1, 5 - 1, 6 км.

Высотная декомпрессионная болезнь имеет несколько групп симптомов.

Кожные нарушения (зуд, парестезии, мраморность, отек) появляются из-за образования газовых пузырьков в сосудах кожи и потовых железах. Мышечно-суставные боли, «бендз» (наиболее частый симптом ВДБ), возникают вследствие местной ишемии и механического раздражения газовыми пузырьками болевых рецепторов мышц, сухожилий, надкостницы. Чаще всего боли отмечаются в коленных и плечевых, реже в локтевых и голеностопных суставах. При образовании большого количества пузырьков газа в легочных сосудах наблюдается так называемый субстернальный дискомфорт, «чоукс» — боли и жжение за грудиной, особенно на вдохе, кашель, удушье, падение системного давления крови, брадикардия. Неврологические и циркуляторные нарушения (парезы, параличи, зрительные и вестибулярные расстройства, коллапс) наблюдаются при газовой эмболии сосудов головного и спинного мозга, коронарных сосудов.

По характеру и тяжести проявлении выделяют легкую, среднюю и тяжелую формы ВДБ. Легкая форма характеризуется кожными симптомами, нерезкими, легко переносимыми мышечно-суставными и костными болями. Симптомами ВДБ средней тяжести являются острые, трудно переносимые мышечно-суставные боли, сопровождающиеся тахикардией и повышением АД. При тяжелой форме у пострадавших развиваются симптомы нарушения дыхания (боли за грудиной, кашель, удушье), деятельности сердечно-сосудистой системы (бледность, брадикардия, падение АД, обморок) и ЦНС (парезы и параличи конечностей, расстройства зрения).

Профилактика ВДБ обеспечивается применением герметических кабин с режимом давления 280-560 мм рт. ст., а также предварительной очистки организма от азота посредством достаточно длительного дыхания чистым кислородом перед подъемом на высоту или кислородно-воздушной газовой смесью на высотах до 7 км.

3.7. Реакции организма на избыток кислорода

Почти все живые существа, обитающие на суше, приспособились к строго определенной постоянной концентрации кислорода в атмосфере нашей планеты — 20, 9%, которая считается адекватной средой обитания и жизнедеятельности организмов. В связи с проникновением человека в космические высоты и морские глубины возникла необходимость создавать искусственные газовые смеси, искусственную атмосферу, в которой содержание кислорода не всегда разумно поддерживать на «земном» уровне.

Оксигенированный воздух используется не только для лечебных целей, но и для профилактики утомления, повышения работоспособности, для нормализации физиологических функций в пожилом, старческом возрасте.

Чрезмерное увеличение кислорода в среде оказывает отрицательное действие на живые организмы. Кислород, необходимый для жизни, в то же время при его избытке в среде является ядом для различных представителей животного и растительного мира.

Токсическое действие кислорода проявляется в виде двух классических форм отравления: легочной и судорожной. В первом случае легочные явления: отёк, ателектазы и другие признаки воспаления — развиваются преимущественно при длительном вдыхании кислорода в условиях земного давления. Во втором — при давлении свыше 3 атм — действие кислорода направлено главным образом на центральную нервную систему, в сравнительно короткие сроки развиваются судороги — характерный признак резкого возбуждения нервных центров. В тяжелых случаях обе эти формы заканчиваются летальным исходом.

Токсическое действие кислорода не ограничивается этими формами, кислород влияет на весь организм. Это дает основание выделить отдельную, общетоксическую форму отравления кислородом

Увеличение парциального давления кислорода и длительности экспозиции усиливает степень отравления, поэтому действие кислорода на организм является хроноконцентрационным. До начала проявления признаков отравления, в латентном, периоде, кислород оказывает определенное влияние на различные функции организма, которое характеризуется как физиологическое. Физиологическое влияние кислорода, несколько условное понятие, поскольку оно включает начальные, малозаметные, незначительные сдвиги, которые могут рассматриваться как патологические.

Реакции организма на избыток кислорода, возникающие в этом периоде, рассматривают как приспособительные, компенсаторные, направленные на снижение отравляющего действия кислорода, на восстановление постоянства внутренней среды организма. Нарушение этих компенсаторных реакций приводит к развитию патологических явлений.

При вдыхании обогащенного кислородом воздуха или кислорода в пределах атмосферного давления в течение сравнительно короткого времени, реакции дыхания, сердечно-сосудистой системы, крови направлены на ограничение доставки этого газа тканям, особенно в головном мозге. Исключение составляют легкие, непосредственно соприкасающиеся с газообразным кислородом во вдыхаемом воздухе, что делает их весьма уязвимыми при более длительных экспозициях в кислороде и приводит, в конце концов, к патологии.

При более высоких давлениях (в пределах до 4 атм кислорода) все указанные реакции еще более выражены. Заметно сужение сосудов в головном мозге, отчетливы процессы перераспределения крови.

Следовательно, по мере увеличения парциального давления кислорода и удлинения его действия наряду с реакциями приспособительными (1-я стадия) появляются реакции патологические (2-я стадия), которые, нарастая, приводят к типичной картине кислородного отравления.

Несмотря на большое число исследований по изучению влияния кислорода на организм, механизм его физиологического и отравляющего действия недостаточно изучен.

Нет четкости и окончательных критериев относительно сроков и величин безопасного дыхания кислородом для здорового человека и в использовании оксигенотерапии больного организма. Большие колебания индивидуальной чувствительности к кислороду дают основания предполагать отсутствие порогов токсического действия этого газа, аналогично действию ионизирующей радиации.

3.8. Влияние электромагнитных излучений на организм

Электромагнитное поле (ЭМП) - физическое поле движущихся электрических зарядов, в котором осуществляется взаимодействие между ними. Частные проявления ЭМП - электрическое и магнитное поля. Поскольку изменяющиеся электрическое и магнитное поля порождают в соседних точках пространства соответственно магнитное и электрическое поля, эти оба связанных между собой поля распространяются в виде единого ЭМП. ЭМП характеризуются частотой колебаний f (или периодом Т = 1/f), амплитудой Е (или Н) и фазой j.

В экстремальных условиях, источником ЭМП различных характеристик становится радио- и телевизионная аппаратура. В основе биологического действия ЭМП на живой организм лежит поглощение энергии тканями. Его величина определяется свойствами облучаемой ткани или ее электрическими параметрами — диэлектрической постоянной (е) и проводимостью (s). Ткани организма в связи с большим содержанием в них воды следует рассматривают как диэлектрики с потерями. Глубина проникновения ЭМП в ткани тем больше, чем меньше поглощение. В зависимости от интенсивности воздействия и экспозиции, длины волны, и исходного функционального состояния организма ЭМП вызывают в облучаемых тканях изменения с повышением или без повышения их температуры. При воздействии ЭМП сверхвысокочастотного диапазона (микроволны) выявлено две группы эффектов — тепловые, сопровождающиеся повышением температуры тела, и нетепловые — без общей температурной реакции организма. Тепловые эффекты наблюдаются при достаточно интенсивных действиях (условно выше 10 мВт/см²).

При очень интенсивных воздействиях микроволн с повышением температуры тела на 4 -5° С развивается характерная реакция: резкое учащение дыхания и сердцебиения, нарушение сердечного ритма, повышение артериального давления, генерализованные судороги. При достижении критического уровня температуры тела - гибель. При не смертельных тепловых воздействиях наблюдаются изменения разных систем организма. В определенной последовательности развиваются характерные изменения неврологического и вегетативного статуса. Отмечаются разнообразные изменения биоэлектрической активности мозга, не всегда четко связанные с характером и интенсивностью воздействия. На этом фоне изменяются реакции мозга на световые, звуковые и вестибулярные раздражения; обнаруживается резкое угнетение условно-рефлекторной деятельности. Наблюдаются изменения кровообращения и дыхания, направленные на усиление теплоотдачи — резкое учащение дыхания, сердечного ритма, расширение кожных сосудов и сосудов внутренних органов. При менее интенсивных и более длительных воздействиях АД после кратковременного повышения снижается, урежается сердечный ритм, возникают экстрасистолия и изменения на ЭКГ. Имеются данные о нарушении нейрогуморальной регуляции вегетативных функций. При облучении области живота возникают язвы желудка, тонкого и толстого кишечника.

Изменяется морфологический состав периферической крови и костного мозга. Снижается содержание эритроцитов, отмечается лейкопения или нейтрофильный лейкоцитоз. После длительных воздействий микроволн учащались случаи лейкозов.

Разнонаправленные изменения претерпевает процесс свертывания крови.

Определенные сдвиги отмечаются в обмене веществ. Снижается интенсивность окислительных процессов и связанный с ними энергетический метаболизм. Изменения углеводного обмена выражаются в повышении уровня сахара в крови, снижении уровня фосфора и молочной кислоты в крови. Нарушается белковый обмен — повышается содержание альфа-, бета- и гамма глобулинов в сыворотке крови, а также обмен нуклеиновых кислот, электролитов, витаминов.

При интенсивных преимущественно локальных облучениях глаз возможно образование катаракт.

Воздействие микроволн нетепловой интенсивности вызывает реакции тех же систем организма, что и тепловые воздействия. Но эти реакции, как правило, остаются в пределах физиологических колебаний, выявляются преимущественно при хронических воздействиях.

Сведения о влиянии микроволн на организм человека получены при обследовании контингентов лиц, работающих в условиях воздействия ЭМП. Установлено, что наиболее чувствительны к воздействию нервная и сердечно-сосудистая системы. Обнаруживаются изменения эндокринной системы, обменных процессов функции почек, желудочно-кишечного тракта, системы крови, органа зрения.

В настоящее время введены нормативы, регламентирующие уровни микроволновые воздействий. В нашей стране в диапазоне сверхвысоких частот они составляют 10 мкВт/см², в США в качестве базовой нормативной величины принята 10 мВт/см².

Влияние на организм низкочастотных ЭМП изучено значительно меньше. Воздействие ЭМП частотой 1-350 Гц влияет на нервную систему.

Наблюдаются усиление прямых и рефлекторных парасимпатических влияний на сердце и изменения функции эндокринных желез. Гематологические сдвиги выражаются в увеличении числа эритроцитов в крови и содержания в них гемоглобина. При хронических воздействиях отмечаются сдвиги в системе свертывания крови. Изменяется обмен углеводов, белков, нуклеиновых кислот, азота. В зависимости от частоты ЭМП увеличивается или уменьшается содержание сахара в крови. Снижается общее содержание белка в сыворотке, альбумина и глобулина.

0дним из основных способов защиты от электромагнитных излучений является физическая защита. Обычно подразумевается два типа экранирования: экранирование источника от населенных пунктов или обслуживающих помещений и экранирование людей (групп или отдельных лиц) от источников. Во всех случаях используются радиопоглощающие или радиоотражающие материалы, конструкции, сооружения или естественные экраны (лесонасаждения, заглубление источников и т. д.).

К индивидуальным средствам защиты относят различные виды одежды (костюмы, фартуки, шлемы, очки), созданные на основе металлизированных материалов.