Влияние повышенного барометрического давления

Различают два основных вида гипербарии: естественная и искусственная.

Искусственная гипербария, проводимая с различными целями возникает при нахождении человека или экспериментального животного в барокамере (например, гипербарическая оксигенация).

Естественная гипербария – компрессия тела при погружении под воду (при нырянии на большие глубины, водолазных и кессонных работах, на флоте, особенно подводном). При погружении под воду на каждые 10 м на человека действует дополнительно 1 атмосфера.

Выделяют три периода (стадии) развития гипербарии:

1. Период шлюзования или погружения (период перехода от нормального давления к повышенному).

При погружении под воду уже на глубину 20–40 м сдавливаются поверхностные сосуды, грудная клетка, лёгкие, увеличивается кровенаполнение внутренних органов (в том числе лёгких, сердца, мозга), сопровождающееся перерастяжением стенок их сосудов, вплоть до разрыва, вдавлением (вплоть до разрыва) барабанных перепонок. Возможно смещение и сдавление внутренних органов, а также разрывы лёгочной ткани, возникновение воздушной эмболии и даже смерть.

2. Период сатурации (период постоянного повышенного насыщения жидкостей и тканей газами в результате увеличения их растворимости).

Усиливается развитие баротравмы лёгких и воздушной эмболии. Растворённый в плазме, тканях (особенно нервных и жировых, где он растворяется в 5 раз больше, чем в крови) азот, вызывает сначала эйфорию, затем — наркоз и наконец — токсическое действие. Токсическое дей­ствие азота и кислорода проявляются развитием головной боли, головокружений, нарушений сердечно-сосудистой системы (в виде брадикардии, уменьшения объём­ной скорости кровотока), повреждением эпителия дыхательных путей, альвеол, их сурфактантного слоя (вплоть до отёка лёгких), слизистой оболочки пищеварительного тракта, угнетением эритропоэза, развитием и прогрессированием метаболического ацидоза, судорог, некробиоза, некроза и даже смерти.

3. Период десатурации или вышлюзования (период подъёма, или декомпрессии, характеризующийся образованием и увеличением газовых, особенно азотных, пузырьков во внеклеточных и внутриклеточных жидкостях).Развивается при переходе организма из области повышенного давления к нормальному атмосферному давлению.

При нарушении правил подъёма развивается кессонная болезнь. Чем быстрее положенного (допустимого) поднимается водолаз с глубин, тем быстрее, в больших количествах и крупнее образуются пузырьки газа (особенно азота и гелия), т.к. он переходит из растворённого состояния в газообразное. Газ скапливается в виде пузырьков в крови, внеклеточных жидкостях, жировой и нервной тканях.

Кессонная болезнь развивается при нарушениях правил подъёма, как с больших, так и малых (более 12,5 м) глубин. Срочная помощь: помещение больного в барокамеру (под строгим медицинским контролем), создание в ней гипербарии (с необходимым количеством и составом газовой смеси), а затем строго контролируемого медленного, длительного, поэтапного снижения барометрического давления и количества инертных газов в дыхательной смеси.

Гипербарическая оксигенация — вдыхание кислорода под повы­шенным давлением. Использование гипербарической оксигенации в медицинской практике (для повышения кислородной емкости крови) основано на увеличении растворимой фракции кислорода в крови.

Избыток кислорода в тканях (гипероксия) при вдыхании его под давлением 303,9 кПа (3 атм) оказывает благоприятный эффект, активируя процессы тканевого дыхания и дезинтоксикации. В то время как избыточное повышение давления вдыхаемого кислорода до 810,4–1013 кПа (8–10 атм) вызывает явления тяжелой интоксикации вследствие активации свободнорадикального окисления, образования свободных радикалов и перекисных соединений.

ПОВРЕЖДАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ЗВУКОВ И ШУМА

 

Шум

Шум — совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты, оказывающих раздражающее влияние на организм человека и снижающих его работоспособность.

Человеческое ухо воспринимает звук с частотой ко­лебаний от 16 до 20 ООО Гц (1 Гц — это одно колебание в 1 с).

В таблице 1 представлены примеры различных по интенсивности шумов и соответствующие повреждающие эффекты.

 

Таблица 1. Интенсивность различных шумов (Н.А. Матвеева с соавт., 2005)

Уровни шума, дБ	Примеры шумов	Возникающие повреждения
	Старт космической ракеты	Повреждение органа слуха и легких
	Взлет реактивного самолета	Порог болевого ощущения
	Гром	Уровень, выше которого ощущается боль
	Рок-музыка
	Дробильная машина
	Тяжелые грузовики, железнодорожный транспорт
	Отбойный молоток, мотоцикл	Опасность повреждения органа слуха
	Пневматическое сверло
	Интенсивное уличное движение Громкая речь, автомобиль (внутренний шум)
	Обычная речь, шум шагов
	Шум воды из крана
	Тихая квартира днем, читальный зал
	Сельская местность
	Шепот, тиканье часов
	Шелест листвы, зимний лес в безветренную погоду
	Едва слышимые звуки	Порог слышимости

 

Болезнетворное действие шума определяется его громкостью и частотной характеристикой (наибольшую вредность приносят высокочастотные шумы). Постоянный шум — шум, интенсивность которого меняется во времени не более чем на 5 дБ. Нормально допустимым уровнем постоянного шума считается 40–50 дБ (уровень обычной человеческой речи). Вредная для здоровья граница громкости — 80 дБ. В зонах с громкостью звука свыше 135 дБ даже кратковременное пребывание запрещено. Известен случай, когда во время концерта группы «Pink Floyd» (120 –140 дБ) в озере, расположен­ном рядом с открытой концертной площадкой, всплыла оглушенная рыба.

Длительный звук громкостью 155 дБ вызывает тяжелейшие на­рушения жизнедеятельности человека; громкость 180 дБ является для него смертельной. Некоторые африканские племена убивали приговоренных барабанным боем и криками.

Различают специфическое и неспецифическое действие шума на организм человека.

Специфическое действие шума — нарушение функции слухового анализатора, вследствие длительного спазма звуковоспринимающего аппарата, приводящего к нарушению обменных процессов и как следствие — к дегенеративным изменениям в окончаниях преддверно-улиткового нерва и клетках кортиевого органа. Повреждающее действие шума более выражено у лиц пожилого возраста, при аномалиях строения и заболеваниях органа слуха. Сильное кратковременное оглушение (контузия) может вызвать временную потерю слуха.

Неспецифическое действие шума:

· поступлением возбуждения в кору больших полушарий головно­го мозга. На начальных этапах развивается запредельное торможение центральной нервной системы с нарушением уравновешенности и подвижности процессов возбуждения и торможения. В дальнейшем возникает истощение нервных клеток и, как следствие, повышенная раздражительность, эмоциональная неустойчивость, ухудшения памяти, снижения внимания и работоспособности;

· возбуждение гипоталамуса, которое реа­лизуется по типу стресс-реакции.

· при поступлении возбуждения в спинной мозг происходит переключение его на центры вегетативной нервной системы, что вызывает изменение функций многих внутренних органов.

 

В результате длительного воздействия интенсивного шума раз­вивается шумовая болезнь — общее заболевание организма с преи­мущественным нарушением органа слуха, центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, органов желудочно-кишечного факта.

 

 

Ультразвук

Ультразвук — неслышимые человеческим ухом упругие волны, частота которых превышает 20 кГц. Давление звука в уль­тразвуковой волне может меняться в пределах ±303,9 кПа (3 атм).

Биологический эффект ультразвука обусловлен:

· механическим действием: отрицательное давление способствует образованию в клетках микроскопических полостей с последующим быстрым их захлопыванием, что сопровождается интенсивными гидравлическими ударами и разрывами — кавитацией.

· физико-химическим действием: кавитация приводит к деполяризации и деструкции молекул, вызывает их ионизацию, что активирует химические реакции, нормализует и ускоряет процессы тканевого обмена.

· тепловым действием ультразвука связано в основном с поглощением акустической энергии. При интенсивности ультразвука 4 Вт/см² и воздействии его в течение 20 с температура тканей на глубине 2–5 см повышается на 5–60 °С.

Положительный биологический эффект в тканях вызывает ультразвук малой (до 1,5 Вт/см²) и средней (1,5–3 Вт/см²) интенсивности. Ультразвук большой интенсивности (3–10 Вт/см²) оказывает повреждающее действие: нарушает капиллярный кровоток, вызывает деструктивные изменения в клетках, приводит к местному перегреву тканей. Нервная система наиболее чувствительна к действию ультразвука: избирательно поражаются периферические нервы, нарушается передача нервных импульсов в области синапсов. В результате возникают вегетативные полиневриты и парезы, повышается порог возбудимости слухового, преддверно-улиткового и зрительного анализаторов, расстройство сна, раз­дражительность, повышенная утомляемость.