Баротравмы, связанные с использованием подводного оборудования

Изменение давления внутри воздушных полостей, образованных подводным оборудованием, может травмировать дайвера, однако эти травмы не настолько серьезны, как повреждения, возникающие в результате сдавления естественных полостей организма.

Изменение давления в подмасочном пространстве. Обжим лица маской наиболее часто возникает при очень быстрых погружениях, если дайвер не поддувает носом воздух под маску и не уравнивает давление в подмасочном пространстве с давлением окружающей среды. Увеличение гидростатического давления заставляет окружающие глаза ткани «втягиваться» в полость под маской, компенсируя уменьшение объема подмасочного пространства.

В результате повреждаются капилляры, что, в свою очередь, вызывает образование синяков вокруг глаз и на щеках. Иногда также могут повреждаться капилляры на поверхности глазного яблока. Лицо после обжима маской выглядит не лучшим образом, однако дайвер может даже не подозревать о полученной травме, пока не посмотрит в зеркало. Обычно следы от обжима лица маской проходят без последствий, однако в качестве предосторожности все равно следует обратиться к врачу.

Изменение давления в подкостюмном пространстве. Сжатие воздуха, находящегося внутри сухого или, в редких случаях, мокрого костюма может привести к повреждению кожи и образованию синяков. Наиболее частой причиной этого является быстрое погружение с отсоединенным шлангом поддува сухого костюма. Обжим тела костюмом также может произойти, если дайвер взял недостаточно грузов и вместо того, чтобы взять дополнительные грузы, пытается исправить ситуацию, выпуская из-под костюма весь воздух.

Если дайвер не обращает внимания на дискомфорт и продолжает спуск, сухой костюм может сильно сдавить тело, повредить кожу и вызвать образование синяков. Если костюм давит не сильно, то, как и в случае с маской, дайвер может узнать об обжиме лишь после погружения, увидев синяки на теле. Сильный обжим костюмом может быть достаточно болезненным. Известны случаи, когда дайверы, забывшие присоединить шланг поддува сухого костюма, были вынуждены прервать погружение, заполнив костюм водой через манжеты или воротник, чтобы ослабить давление.

Прочие баротравмы. Любая полость в человеческом теле, где может скопиться воздух или другой газ, является потенциальным источником баротравмы. Даже воздушные полости, находящиеся под пломбами в зубах, в некоторых случаях могут вызывать неприятности. Если при погружении вы чувствуете боль в зубе, которую не можете объяснить, это может быть связано с баротравмой. Проконсультируетесь со своим стоматологом.

Газ, накапливающийся в кишечнике за время погружения, может расшириться при всплытии и вызвать неприятные ощущения в животе. Избежать этого можно, отказавшись перед погружением от пищи, способствующей газообразованию.

Возникновение всех этих баротравм возможно, однако встречаются они относительно редко.

Физиология декомпрессии: Реакции организма на растворенные инертные газы. Более 140 лет прошло с тех пор, как физиологи начали изучать декомпрессионную болезнь (ДКБ) - опасное состояние, впервые выявленное у людей, работавших в шахтах под давлением. В последствии это заболевание было выявлено также у рабочих, находившихся в кессонах под давлением при строительстве мостов в руслах рек.

В то время физиологи выявили, что под действием давления азот растворяется в тканях организма, а затем, при понижении давления, образует пузырьки, вызывая кессонную болезнь. Однако все еще оставалось множество вопросов. Почему при одной длительности воздействия повышенного содержания азота (при погружениях, работе под давлением) ДКБ возникала, а при другой — нет? Почему при одних и тех же условиях у одних людей ДКБ возникала, а у других - нет?

Проведя множество исследований, первые ученые, специализировавшиеся в области гипербарической физиологии, выяснили очень многое о том, как организм реагирует на воздействие растворенного азота и других инертных газов, однако возникали все новые и новые вопросы. Могут ли пузырьки образовываться, не вызывая ДКБ? В каком виде инертные газы выходят из организма - в растворенном состоянии, в виде пузырьков, или возможны оба варианта? Как предотвратить возникновение ДКБ?

Даже в наши дни мы не можем дать исчерпывающих ответов на все вопросы, хотя знаем намного больше. Исследования продолжаются.

Изыскания в области физиологии декомпрессии включают в себя исследование того, как человеческий организм поглощает и выводит растворенные газы, и что происходит, когда растворенные газы приводят к возникновению проблем, т.е. ДКБ. Декомпрессионное моделирование является единственным методом (за исключением экспериментальных погружений), позволяющим разработать способы предотвращения ДКБ. Мы подробно остановимся на декомпрессионных моделях после того, как рассмотрим процессы, происходящие в организме дайвера.

Физиологи, составившие первые декомпрессионные таблицы. В 1670 году Роберт Бойль, увидел расширяющийся пузырек воздуха в глазу змеи, которую он подверг воздействию повышенного давления в барокамере- Бойль не знал, чем было вызвано это явление, однако счел своим долгом его записать. Эти записи стали первым упоминанием о декомпрессионной болезни (тогда еще не имевшей названия), однако до 1870 года никто не мог понять значения возникновения этого пузырька.

Декомпрессионная болезнь впервые было зафиксировано у человека в 1841 году, когда французские шахтеры начали работать в первой в мире шахте с повышенным давлением. В 1854 году физиологи Б. Поль и Т. Дж. Дж. Ваттель описали клиническую картину ДКБ при обследовании шахтеров, заметив при этом, что болезнь возникает при резком понижении окружающего давления, а при его повторном повышении симптомы ослабевают. Поскольку Поль и Ваттель не могли этого понять, они были крайне удивлены полученными результатами. Все выглядело так же странно, как если бы вы обожгли руку над пламенем, а затем излечили ожог, снова протянув руку к огню. Поль и Ваттель были первыми исследователями, описавшими симптомы ДКБ, однако разумного объяснения этому явлению они так и не нашли.

Вскоре после этого симптомы ДКБ начали появляться у рабочих, трудившихся в кессонах при строительстве мостов. Сжатый воздух в кессонах использовался для того, чтобы сдерживать воду, в то время как на дне реки продолжалась работа. У рабочих, покидавших кессоны, часто развивалась ДКБ, в результате получившая новое назвонив - кессонная болезнь. Рабочие, принимавшие участие в строительстве опорных конструкций для Бруклинского моста в Нью-Йорке, сравнивали скрюченное положение людей, страдавших от этой болезни и пытавшихся облегчить боль, с «греческим наклоном» (Grecian Bend) — популярным у тогдашних модниц легким наклоном туловища вперед при ходьбе. По аналогии рабочие и прозвали кессонную болезнь «the bends» (от слова «bend» - наклон, согнутое положение.

Необъяснимое заболевание продолжало поражать водолазов и людей, работавших в кессонах, до тех пор, пока в 1870 году французский физиолог Поль Берт не заинтересовался этим явлением. Собирая медицинские отчеты о возникновении болезни у рабочих и водолазов, Берт начал выяснять ее причины.

В ходе экспериментов Берт доказал, что интенсивность, с которой газы, содержащиеся в воздухе, вступают в химические реакции с тканями организме, прямо пропорциональна давлению. Берт также обнаружил, что иногда азот, поглощенный тканями, при снижении давления образует пузырьки.

В 1878 году Берт опубликовал свою теорию в книге «La Pression Barometrique» содержавшей 1100 страниц и переведенной но английский язык в 1943 году. Берт рекомендовал подводникам и людям, работавшим в кессонах, снижать давление очень медленно и, при возникновении признаков ДКБ, погружаться обратно и всплывать с еще меньшей скоростью. Теория

Берта получило подтверждение в 1893 году, во время строительства туннеля под рекой Гудзон. Рабочие, у которых проявлялись признаки ДКБ, лечились в барокамере, расположенной рядом с местом работ. Это позволило значительно снизить кок проявления симптомов ДКБ, так и количество несчастных случаев. Хотя рекомендации Берта обеспечили серьезный прогресс в гипербарической медицине, эффективные способы предотвращения ДКБ были разработаны только 30 лет спустя.

В 1906 году доктор медицинских наук, член Королевского научного общества, профессор Джон Скотт Холдейн, физиолог, специализирующийся на исследовании влияния газов на организм, обратил внимание на возникновение ДКБ у водолазов Королевского морского флота. К тому времени Холдейн уже внес в исследования дыхания такой огромный вклад, кокой сложно было бы ожидать от одного человека.

Он способствовал улучшению условий работы под высоким давлением - в том, что касалось воздействия газов, оказания экстренной медицинской помощи, о также, совместно с Дж. Г. Пристли, «случайно» открыл роль углекислого газа в регуляции нормального дыхательного цикла, что стало краеугольным камнем в исследовании физиологии дыхания.

Основываясь но «La Pression Barometrique» Поля Берта и других исследованиях в области гипербарической физиологии, Холдейн, совместно с А. Е. Бойкоттом и Дж. С. С. Дамантом, начал эксперименты на козах. Предположив, что ткани организма могут удерживать в растворенном состоянии определенное количество азота свыше нормы, Холдейн использовал коз для того, чтобы проверить, какое количество избыточного азота может накопиться в организме до того момента, когда в тканях начнут образовываться пузырьки, вызывающие ДКБ. Эксперименты на козах оказались успешными,

Затем Холдейн начал эксперименты но добровольцах из числа водолазов ВМФ Великобритании. Перед проведением экспериментов Холдейн потребовал внесения изменений в конструкцию водолазных костюмов, включав улучшения в работе насосов, способных поставлять более чистый воздух на большие глубины. Когда Холдейн завершил свой проект, его рекомендации и рекомендации его коллег относительно подъемных механизмов и конструкции костюмов легли в основу новых стандартов ВМФ Великобритании. Многие из его разработок до сих пор используются водолазами, погружающимися в традиционных медных шлемах.

В разработке новых стандартов безопасности принимал участие сын ученого, Дж. Б. С. Холдейн, который позже стоп первым исследователем механизмов кислородного отравления. Его исследования были применены Королевским морским флотом при создании ребризеров замкнутого цикла, применявшихся в спасательных механизмах подводных лодок во время Второй мировой войны. Приблизительно в это же время Кеннет Дональд начал подобные исследования с целью подготовки военных пловцов, использовавших ребризеры замкнутого цикла при минировании кораблей противника. Эти исследования сделали Дональда самым известным в мире специалистом в области токсичности кислорода. Дональд и Дж. Б. С. Холдейн консультировались друг с другом в ходе изучения воздействия кислорода на организм в условиях повышенного давления.

Эксперименты Холдейна предусматривали погружения водолазов но рекордные глубины и возвращение но поверхность без симптомов ДКБ. Теорию Холдейна подтвердили погружения на глубину до 64 метров, проводившиеся водолазами-добровольцами почти каждый день. В 1907 году, после того, кок стало возможным возвращение с неслыханных ранее глубин без признаков ДКБ, Холдейн опубликовал первые в мире декомпрессионные таблицы. Журнал «Journal of Hygiene» опубликовал статью «Предотвращение заболеваний, вызванных сжатым воздухом», написанную Бойкоттом, Домантом и Холдейном в 1908 году, и до настоящего дня этот труд считается основополагающим в теории декомпрессии.

В наши дни робота, начатое Бертом и Холдейном, продолжается. Эксперты в области гипербарической медицины продолжают исследования и совершенствуют декомпрессионные таблицы и методики медицинской помощи, делая дайвинг безопаснее и уменьшая риск возникновения декомпрессионной болезни. Несмотря на это, подавляющее большинство подводных компьютеров и декомпрессионных таблиц имеют в своей основе лишь слегка измененную оригинальную модель Холдейна, разработанную сто лет назад.