Мышечная деятельность в условиях пониженного и повышенного атмосферного давления, а также относительной невесомости (стр. 8 )

Спонтанный пневмоторакс

При дыхании находящимся под давлением га­зом на глубине более 1 — 2 м под водой может возникнуть достаточно серьезная проблема, если этот газ не выдыхают во время подъема на повер­хность. Если человек, находясь на глубине 2 м, делает полный вдох и не делает выдох во время подъема на поверхность, объем воздуха увеличи­вается, перерастягивая легкие. Это может вызвать разрыв альвеол, вследствие чего газ попадает в плевральную полость, вызывая, в свою очередь, коллапс легких. Это — спонтанный пневмоторакс

(рис. 12.10). Одновременно маленькие пузырьки воздуха могут попасть в малый круг кровообра­щения, образуя воздушный эмбол, который "зас­тревает" в сосудах других тканей, блокируя по­ступление туда крови. Значительная блокада со­судов, по которым кровь поступает в легкие, миокард и центральную нервную систему, может вызвать смерть. К счастью, устранить это состоя­ние можно, открыв рот и выдыхая сжатый воздух из дыхательных путей во время подъема на по­верхность.

Разрыв барабанных перепонок

Помимо риска возникновения спонтанного

пневмоторакса и воздушной эмболии, несоответ­ствие давления воздуха в пазухах и среднем ухе при подъеме на поверхность и погружении на глу­бину, может привести к разрыву мелких кровенос­ных сосудов и мембран, разделяющих эти полос­ти. Давление в среднем ухе обычно уравновеши­вается благодаря евстахиевой трубе (соединяющей среднее ухо с горлом). Неспособность уравнове­сить давление в среднем ухе создает силу, которая действует на барабанную перепонку, вызывая зна­чительную боль. При погружении на глубину или подъеме на поверхность неспособность уравнове­сить это давление может привести к разрыву бара­банной перепонки.

При погружении на глубину давление в среднем ухе и пазухах обычно уравновешивается выдувани-

261

ем воздуха (с умеренной силой) через ноздри. Если человек страдает респираторными инфекциями и синуситом, при которых образуются припухлости на перегородках пазух евстахиевой трубы, ему не следует заниматься этим видом деятельности.

Ниже мы приводим некоторые факторы риска, обусловленные условиями повышенного атмосфер­ного давления.

а При подъеме на поверхность может произой­ти сжатие маски, если давление воздуха в ней слишком низкое. Это может привести к повреждению кровеносных сосудов глаз и лица; глаза могут "выйти" из глазниц

о Блокада евстахиевой трубы предотвращает выравнивание давления воздуха в барабан­ной перепонке и может привести к ее раз­рыву

о Медиастинальная, или подкожная, эмфизе­ма может возникнуть во время подъема на поверхность, если воздух, покидая кровенос­ные сосуды, накапливается в верхней части груди или под кожей шеи, вызывая болез­ненные ощущения

а При разрыве альвеол может возникнуть воз­душная эмболия. Пузырьки воздуха могут по­пасть в систему кровообращения и, дойдя до сосудов мозга, блокировать кровоснаб­жение мозговой ткани, что может привести к некрозу мозга

а Блокада синусового отверстия препятствует

уравниванию давления воздуха в синусах и вызывает значительный дискомфорт и кро­вотечения

а Во время подъема на поверхность может воз­никнуть пневмоторакс, если повреждена ткань легких и воздух попал в плевральную полость

а При расширении объема воздуха во время подъема на поверхность может произойти разрыв альвеол

Мы не ставили перед собой цель рассмотреть все факторы риска. Опасность при погружении на глубину может подстерегать как неопытного, так и наиболее опытного водолаза, если они не со­блюдают основные меры предосторожности или не учитывают факторы риска, обусловленные этим видом деятельности.

УСЛОВИЯ НЕВЕСОМОСТИ:

ФИЗИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Организм человека обладает уникальной спо­собностью адаптироваться к значительным коле­баниям окружающей среды. В этой и предыдущей главе мы рассмотрели адаптационные реакции организма на жару, холод, влажность, условия по­вышенного и пониженного атмосферного давле­ния. Теперь мы рассмотрим необычные условия, в

Пребывание под водой

Серия проектов "СИЛЭБ", осуществлен­ных военно-морскими силами США, позво­лила находиться на глубине 60 — 260 м до 30 дней. Для обеспечения столь продолжитель­ного пребывания под водой была разработа­на специальная методика, получившая на­звание насыщенного погружения. Она осно­вана на том, что на данной глубине количество метаболически неактивных газов (таких, как азот), которые могут растворять­ся в тканях организма, ограничено. Во вре­мя пребывания в течение 24 ч в условиях повышенного давления газов ткани организ­ма насыщаются азотом. После завершения насыщения ткани больше не поглощают зна­чительное количество азота, независимо от продолжительности пребывания на данной глубине. Для выполнения длительной рабо­ты под водой целесообразнее не поднимать­ся на поверхность и проводить многие часы в декомпрессионной камере, прежде чем сно­ва погрузиться под воду.

При соблюдении соответствующих мер пре­досторожности вполне возможны кратковремен­ные погружения на глубину до 100 м с последу­ющими подъемами на поверхность. Вместе с тем программа насыщенного погружения с исполь­зованием "СИЛЭБ" I, II и III пролила некото­рый свет на патологические изменения, связан­ные с продолжительным пребыванием в усло­виях повышенного атмосферного давления. В ос­новном они связаны с наркотическим действи­ем азота. Замена азота гелием в определенной мере сокращает число воздействий, однако за­трудняет общение с водолазом (голос которого под воздействием гелия звучит, как у известного персонажа мультфильмов Дональда Дака). Ре­зультаты проведенных исследований показыва­ют, что продолжительное пребывание в услови­ях повышенного атмосферного давления может иметь последствия для процессов обмена веществ и деятельности сердечно-сосудистой системы [19]. Более подробно эти вопросы рассмотрены в работах Хохачка и Хохачка и Стори [19, 20].

262

которых большинство из нас никогда не окажет­ся, — условия продолжительной невесомости.

Сила земного притяжения производит стан­дартное ускорение равное 1 § (§— символ, обо­значающий ускорение тяготения). Микроневесо­мость —условия пониженного действия силы тя­жести, т. е. условия, при которых сила тяжести меньше, чем на поверхности Земли (ускорение меньше 1 §). Например, сила тяжести на поверх­ности Луны составляет только 17 % силы тяжес­ти, действующей на поверхности Земли, или 0,17 §. Понятие "микроневесомость" часто используют для характеристики условий космического про­странства, поскольку тело не всегда может нахо­диться в невесомости, или в состоянии 0 ^.

В ОБЗОРЕ...

1. Вдыхание газовой смеси под давлением мо­жет привести к аккумуляции токсических коли­честв газов, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности при погружении в воду со спе­циальными дыхательными аппаратами.

2. Кислородное отравление происходит при Р^ выше 318 мм рт. ст. Из гемоглобина выделяется меньшее количество кислорода для утилизации тканями. Это нарушает присоединение диоксида углерода к гемоглобину, вследствие чего его мень­ше выводится. При высоком Рц происходит су­жение мозговых сосудов, что приводит к пони­женному кровоснабжению мозга.

3. Декомпрессионная болезнь возникает при слишком быстром подъеме на поверхность. Ра­створенный в крови азот не может быть быстро выведен легкими, поэтому он образует пузырь­ки, которые, в свою очередь, образуют эмболы, что может привести к смертельному исходу. Ле­чение пострадавшего включает процесс рекомп-рессии, вследствие которого азот возвращается в кровь, подвергается постепенной декомпрес­сии с интенсивностью, обеспечивающей выве­дение азота при нормальном дыхании. Разрабо­таны таблицы, показывающие, какое количество времени необходимо для подъема с различной глубины. Рекомендуемому времени должен стро­го следовать каждый водолаз или любитель под­водного плавания.

4. "Глубинное опьянение" (азотный наркоз) воз­никает вследствие наркотического действия азота при его высоком парциальном давлении во время погружения на глубину. Его симптомы напомина­ют симптомы алкогольного опьянения. В результа­те азотного наркоза нарушается оценка ситуации, что может привести к роковым ошибкам.

5. Спонтанный пневмоторакс и разрыв бара­банной перепонки — еще одни факторы риска, связанные с изменением давления при погруже­нии на глубину.

у Большинство физиологических изменений, происходящих вследствие продол­жительного пребывания в условиях мик­роневесомости во время космических по­летов, подобны тем, какие наблюдаются у спортсменов вследствие детренирован-ности, а также у людей пожилого возра­ста с пониженным уровней физической активности

Интересно, что большинство физиологических изменений, происходящих в условиях микроне­весомости, очень напоминают те, которые наблю­даются у спортсменов в периоды прекращения тренировок или во время иммобилизации, либо изменения, обусловленные процессом старения, вследствие снижения уровня двигательной актив­ности. Занятие физкультурой в условиях микро­невесомости — эффективное средство против от­рицательных физиологических изменений. По­скольку космические исследования ведутся очень интенсивно, изучение влияния микроневесомос­ти на мышечную деятельность представляет не­сомненный интерес для специалистов в области спортивной физиологии.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВСЛЕДСТВИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОГО ПРЕБЫВАНИЯ В УСЛОВИЯХ МИКРОНЕВЕСОМОСТИ

Условия микроневесомости представляют со­бой определенный вызов нормальному функцио­нированию систем организма. Масса объекта, от­ражающая величину действующей на него силы тяжести, снижается, если объект удаляется от по­верхности Земли. Например, при удалении от по­верхности Земли на расстояние 8 000 миль (12 872 км) масса тела составляет всего около 25 % его массы на Земле. На расстоянии 210 000 миль (337 890 км) от поверхности Земли тело становит­ся невесомым, поскольку сила тяжести равна 0 §. Если тело человека становится невесомым, исче­зает нагрузка на кости и на антигравитационные мышцы (удерживающие положение тела). Со вре­менем это приводит к снижению их способности функционировать. То же касается и функции сер­дечно-сосудистой системы.