148

Глава 9

человек дышит кислородно-гелиевой смесью. Поскольку рас­творимость гелия примерно вдвое меньше, чем у азота, ои хуже накапливается в тканях. Кроме того, он быстрее диф­фундирует через них, так как его молекулярная масса в семь раз меньше, чем у Nz (рис. 3.1). Все это снижает вероятность развития кессонной болезни. Кислородно-гелиевую смесь вы­годно применять при погружениях еще и потому, что она обладает низкой плотностью, поэтому работа, затрачиваемая на дыхание, уменьшается. Чистый кислород и обогащенные кислородом смеси при погружениях использовать нельзя из-за риска кислородного отравления (см. ниже).

Глубинный наркоз

Принято считать, что Ng—это физиологически инертный газ. Однако при высоком парциальном давлении он может вызывать расстройства деятельности ЦНС. На глубине около 46 м возникает эйфория, подобная опьянению. Были случаи, когда ныряльщики предлагали рыбам подышать из своего акваланга! При еще больших парциальных давлениях азота возможна утрата координации движений и иногда даже по­теря сознания.

Механизм такого влияния азота пока неясен. Возможно, он каким-то образом связан с лучшей растворимостью азота в жирах, чем в воде: эта особенность характерна для анесте-тиков. Другие газы, например гелий и водород, могут исполь­зоваться для дыхания на гораздо больших глубинах, не вы­зывая при этом наркотических эффектов.

Кислородное отравление

Мы уже знаем (см. с. 143), что дыхание чистым кисло­родом при давлении в 1 атм может приводить к поврежде­ниям легких. Если же Род намного превосходит 760 мм рт. ст., развивается иная форма кислородного отравления, связанная с перевозбуждением ЦНС и судорогами. Им могут предше­ствовать такие симптомы, как тошнота, звон в ушах и тик лицевых мышц.

Вероятность возникновения судорог зависит от Рог во вды­хаемой смеси и длительности ее использования (рис. 9.3), усиливаясь при физической нагрузке. При Рог, равном 4 атм, судороги часто возникают уже через 30 мин. В газовых сме­сях, используемых для подводных работ, концентрация Оа тем меньше, чем больше глубина погружения. Это устраняет риск кислородного отравления. При особо глубоких погруже­ниях нормальное парциальное давление кислорода во вдыхае-

149

ОСОБЕННОСТИ ДЫХАНИЯ В НЕОВЫЧНОП СРНДЕ

мом воздухе создается при его концентрации, меньшей 1 %! Аквалангист-любитель во избежание судорог во время ныря­ния никогда не должен заполнять акваланг чистым кислоро­дом. Однако военные подводники на небольших глубинах иногда используют чистый кислород в замкнутых респирато­рах с поглотителем COz. Это делается для того, чтобы на поверхность воды не всплывали предательские пузыри. Био­химические механизмы патологического действия высокого Рог на ЦНС до конца неясны. Возможно, они связаны с инак-тивацией некоторых ферментов, в частности дегидрогеназ, со­держащих сульфгидрильные группы.

Лечение с помощью гипербарической оксигенации

В некоторых клинических случаях бывает полезным повы­сить Рог 8 артериальной крови до очень высокого уровня. Одной из таких ситуаций может быть тяжелое отравление угарным газом, при котором большая часть гемоглобина на­ходится в соединении с СО и поэтому не может переносить кислород. Повышение Ро2 во вдыхаемом воздухе до 3 атм (это делается в специальных барокамерах) приводит к уве­личению концентрации физически растворенного Оз в арте­риальной крови примерно до 6 об. % (рис. 6.1). Тем самым обеспечиваются потребности тканей в кислороде, несмотря на угнетение транспортной функции гемоглобина. Иногда гипер-барическую оксигенацию применяют при анемических кризах. Кроме того, она используется для лечения газовой гангрены, так как возбудитель этого заболевания не может жить в среде с высоким Рог. Барокамеры необходимы также для лечения декомпрессионной болезни.

Атмосфера чистого кислорода, особенно при повышенном давлении, отличается высокой пожаро- и взрывоопасностыо. В связи с этим Оз в барокамере подается через дыхательную маску, тогда как сама камера наполнена обычным воздухом.

Загрязненная атмосфера '>

К сожалению, с возрастанием числа автомобилей и про­мышленных предприятий загрязненная атмосфера становится для нас все более привычной средой. К основным загрязните­лям воздуха относятся различные окислы азота, серы (SOz и 50з), озон, угарный газ, углеводороды и пыль. Окислы

¹⁾ Подробнее этот вопрос рассмотрен в книге J. В. West: Pulmonary

Pathophysiology—The Essentials, ed. 2, p. 133, Baltimore, Williams an'J Wilkins, 1982.