Отравление угарным газом. Токсичность кислорода

Хотя отравление угарным газом чаще встречается в условиях, не связанных с дайвингом, вдыхание окиси углерода под давлением во время погружения влечет за собой серьезные и опасные последствия. При погружениях с аквалангом отравление угарным газом, как правило, связано с проблемами в фильтрующей системе компрессора, вследствие чего в баллоны попадает загрязненный воздух. Это может остаться незамеченным из-за того, что окись углерода не имеет вкуса и запаха.

Опасность угарного газа заключается в том, что он соединяется с гемоглобином в 200 раз легче, чем кислород, а разрыв этой связи протекает не так легко. В случае попадания угарного газа в кровоток, организму требуется от 8 до 12 часов для его выведения. Кроме того, окись углерода соединяется с другими важными ферментами, используемыми организмом в различных биохимических реакциях.

Когда дайвер дышит воздухом, загрязненным углекислым газом, гемоглобин крови, достигая альвеол, соединяется с окисью углерода, образуя карбоксигемоглобин. Это приводит к «сковыванию» молекулы гемоглобина, что делает ее неспособной к переносу кислорода. В отличие от соединения гемоглобина с кислородом, которое разрушается в тканях, высвобождая кислород, прочное соединение с угарным газом не разрушается во время прохождения через ткани. По мере того, как дайвер продолжает вдыхать угарный газ, все большее и большее количество гемоглобина соединяется с ним, и, в процессе циркуляции крови, все меньшее и меньшее количество незагрязненных красных кровяных клеток остаются способными переносить кислород. Беспрепятственное накопление угарного газа вызывает гипоксию, поскольку кровь теряет способность переносить достаточное количество кислорода к тканям.

Под водой проблема проявляется позже, поскольку на глубине ткани могут получать достаточное количество кислорода, несмотря на то, что гемоглобин связан с угарным газом. Так происходит потому, что повышение РО, позволяет плазме крови переносить в растворенном состоянии большее количество кислорода, чем при атмосферном давлении. Это позволяет удовлетворять потребность тканей в кислороде и откладывает появление тревожных симптомов (головная боль, рассеянное внимание, туннельное зрение). Когда дайвер всплывает (при проявлении симптомов или по другой причине), РО2 падает, и кровь становится неспособной переносить достаточное количество кислорода. Возникает гипоксия и дайвер неожиданно теряет сознание. Если все дайверы в группе получали воздух из одного источника, они могут получить отравление угарным газом одновременно, что сильно осложняет ситуацию.

Отравление угарным газом может вызвать покраснение губ и ногтей пострадавшего, хотя это проявляется редко. Гемоглобин, соединяясь с кислородом, приобретает красную окраску, но при соединении с угарным газом он становится еще более красным. «Загрязненная» кровь хорошо заметна сквозь стенку капилляров губ и ногтей, поскольку в этих областях сосуды находятся очень близко к поверхности кожи. Тем не менее, это не всегда выявляется, особенно под водой, где поглощение цвета и снаряжение для дайвинга могут скрывать этот признак.

Хотя угарный газ редко попадает в воздух, который используют дайверы, следует заметить, что еще одним источником загрязнения является курение. Физиологи установили, что курение повышает содержание угарного газа в несколько раз (от 3 до 12 раз). Это может ухудшать снабжение тканей кислородом и выведение углекислого газа, в особенности у людей с заболеваниями коронарных артерий. Чтобы незагрязненные красные кровяные клетки могли удовлетворять потребность тканей в кислороде, организм вынужден ускорять кровообращение. При этом повышается давление и пульс. Этим можно объяснить учащение сердцебиения у курильщиков.

Токсичность кислорода. Вплоть до начала 1990-х годов токсичность кислорода не являлась проблемой для дайверов, поскольку при использовании воздуха в рамках любительских погружений практически невозможно достигнуть того предела, за которым возникает кислородное отравление.

Более широкое использование в рекреационном дайвинге обогащенного воздуха или найтрокса (воздуха с добавлением кислорода, что позволяет уменьшить содержание азота), а также использование техническими дайверами смесей с повышенным содержанием О, и чистого кислорода для декомпрессии, изменило существовавшую ситуацию. В то же время, лечение в условиях рекомпрессии, когда это необходимо, включает в себя вдыхание чистого кислорода под давлением, что может усугублять токсическое действие кислорода высокой концентрации.

Как правило, говорят о двух основных видах токсического действия кислорода. Один из них включает симптомы.

Легочная форма кислородного отравления. При легочной форме кислородного отравления, также называемой эффектом Лорейна Смита, происходит непосредственное токсическое воздействие на легкие. В 1899 году Лорейн Смит обнаружил эту форму отравления у подопытных животных. За исключением редких случаев (как правило, они являются результатом игнорирования ранних симптомов), легочная форма не представляет серьезной опасности. Ее легко предотвратить, соблюдая установленные ограничения длительности/значения повышенного РО2.

У большинства людей легочная форма кислородного отравления проявляется при воздействии РО2 выше 0,5 бар/ata в течение длительного времени (чем выше значение РО2, тем скорее возникает отравление). Таким образом, отравление маловероятно даже при погружении на найтроксе (EANx), если оно проводится в пределах бездекомпрессионных интервалов. На глубине 15 метров РО2 составляет приблизительно 0,53 бар/аtа - казалось бы, есть вероятность проявления легочной формы кислородного отравления. Для сравнения, на глубине 40 метров РО2 равно приблизительно 1,04 бар/аса, но для появления симптомов легочной формы кислородного отравления вам придется провести там более 12 часов. Используя EANx, вы достигаете этих значений РО2 на меньших глубинах, однако даже в этом случае длительность воздействия повышенного уровня кислорода остается в пределах допустимых значений.

Технические дайверы могут получить легочную форму кислородного отравления, так как они проходят длительную декомпрессию, используя чистый кислород при РО2 1,6 6ap/ata. Это становится еще более вероятным при совершении серии таких погружений, если интервал между ними составляет менее 24 часов. Исследователи также выявили появление легких симптомов отравления после длительного воздействия РО2 0,25 бар/аса, так что теоретически возможно получить легочную форму кислородного отравления в случае, если вы совершаете большое количество неглубоких погружений с короткими поверхностными интервалами. Однако есть вероятность, что дайвер даже не заметит легких симптомов отравления.

Наиболее ранним и значительным симптомом легочной формы кислородного отравления является раздражение легочной ткани. Оно может начаться с легкого раздражения глотки и последующего кашля. В тяжелых случаях может отмечаться продолжительное жжение в груди и неконтролируемый кашель. Легочная форма кислородного отравления также может вызывать уменьшение жизненной емкости легких и снижение способности к газообмену, хотя эти осложнения встречаются крайне редко. Ни один из этих симптомов не будет представлять опасности в случае, если вы приостановите погружения и дадите вашему организму отдохнуть.

Как оказывается, организм легко восстанавливается после легочной формы кислородного отравления, если РО2 возвращается к нормальным значениям (нормальное значение РО2 равно 0,21 бар/ata). Поскольку в механизм восстановления вовлечены как химические реакции, так и физиологические процессы, его длительность может сильно варьировать. Исследования показали, что время, за которое восстанавливается жизненная емкость легких, в среднем составляет от 10 до 36 часов.