Инертные газы под водой

Дыхание водой — это далекое будущее. В наши дни дыхательная смесь для водолазов состоит из кислорода и его инертного разбавителя. Назначение газа-разбавителя — доставка кислорода в легкие, удаление избыточной двуокиси углерода из организма и создание молекулярного объема, необходимого для поддержания нужного давления газа. Теоретически при давлении в 1 атм такие газы, как азот, гелий, аргон и криптон, являются инертными; воздействие их повышенного парциального давления на организм,однако, никоим образом нельзя классифицировать как «инертное». Инертный газ, с которым водолазы имеют дело наиболее часто,— это азот. Когда он вдыхается в составе атмосферного воздуха, его парциальное давление составляет около 0,8 атм. С увеличением глубины погружения увеличивается также и.давление азота; на глубине 30 м его парциальное давление достигает 3,2 атм. При таком давлении (многие исследователи полагают, что даже при меньшем) азот превращается в наркотик.

Наркотическое действие азота на организм начинающих водолазов гораздо сильнее, чем на организм более опытных, хотя и опытные водолазы испытывают его на себе. С увеличением парциального давления азота и глубины возрастает и его наркотическое действие. На глубине свыше 60 м очень немногие водолазы сохраняют ту работоспособность (как умственную, так и физическую), которой они обладали на поверхности.

Лишь сравнительно недавно гипотезы относительно механизма действия азотного наркоза приблизились к подтверждению. В начале прошлого века наркоз считался непосредственным следствием повышенного давления. Еще в 1960 г. природа азотного наркоза оставалась неизвестной. Было выдвинуто несколько теорий, в том числе теория, считающая главной причиной наркоза двуокись углерода. Сегодня, когда достигнуто более ясное, хотя отнюдь не полное понимание природы этого явления, повсеместно признается, что в химическом отношении действие инертных газов на человека аналогично анестезии с одной лишь разницей: при снижении парциального давления инертного газа симптомы такой анестезии мгновенно исчезают.

Наркотическое действие азота при повышенном давлении известно давно. А вот влияние «инертного» гелия на организм человека стало известным лишь в 1968 г. Причины столь позднего «прозрения» очевидны: гелий проявляет свои вредные свойства лишь на глубине около 300 м. Даже при имитации глубоководных погружений в опытовых гипербарических комплексах такая глубина достигается редко. В нескольких случаях было отмечено, что на меньших глубинах гелий, используемый в качестве «разбавителя» кислорода, вызывает у водолаза непроизвольную дрожь (тремор). Это явление, объединенное с другими симптомами, было названо гипербарическим нервным синдромом (ГНС). В ходе экспериментов в гипербарической камере, проведенных французской фирмой КОМЭКС, была осуществлена имитация погружения на глубину 360 м и были четко зафиксированы симптомы ГНС. Ниже приводятся выдержки из протокола эксперимента.

Эксперимент Физ а ли-2 11 июня 1968 года

Водолазы Р. У. Брауэр и Р. Вейрюн.

Время погружения, включая спуск, 120 мин.

Время пребывания на глубине свыше 300 м (включая спуск и подъем) 77 мин.

Общее время подъема 114 ч 31 мин.

Состав дыхательной смеси на «грунте»: кислорода 1,8%; азота 4%; гелия 94,2%.

Подъем при парциальном давлении кислорода 0,5 атм с глубины 152 м.

Воздух на глубине 18,2 м; чистый кислород на глубине от 9 до 0 м.

Скорость спуска от 6 до 2 м/мин. Средняя скорость подъема 5,2 см/мин.

При этом погружении, во многом сходном с предыдущими, отмечалось, что:
– приступы тремора, скованность движений, затрудненная координация движений у Брауэра были более ярко выражены и появились раньше, чем в предыдущих опытах (подтверждено электрокардиограммой);
– состояние сонливости, более заметное у Вейрюна, наступило на глубине около 340 м; в предыдущих экспериментах при «погружении» на глубину до 335 м это явление не было столь ярко выраженным;
– сонливость имела тенденцию исчезать в периоды деятельности, особенно во время тестов на определение способности к умственной деятельности, и появляться снова, как только внимание испытуемого расслаблялось;
– это приводит на память определение, высказанное Полем Валери: «Спать — это значит быть не заинтересованным…»;
– электрокардиограммы (снятые с обоих испытуемых) показали следующую клиническую картину: изменения в электрокардиограммах появились очень скоро (на глубине 220 м), они нарастали с увеличением глубины и сохранялись в начале подъема, исчезая лишь на глубине около 230 м;
– оценка психоэмоционального состояния испытуемых позволяет говорить об отсутствии беспокойства или повышенного возбуждения; на глубине около 300 м у испытуемых наблюдалась прогрессирующая абулия (безволие);
– на глубине свыше 340 м возникло ощущение, что опускаться глубже было бы опасно, однако не было сил попросить знаками (и тем более письменно), чтобы эксперимент был прекращен.

Следует отметить, что в течение почти всего спуска (до глубины 320 м) оба водолаза дышали через маску гелиево-кисло-родной смесью без примеси азота. По мнению Брауэра, возникновению нарушений нервно-мышечной деятельности могло способствовать отсутствие в дыхательной смеси азота; однако вдыхание смеси, содержащей 12% азота, не принесло каких-либо изменений. Но вернемся к протоколу эксперимента.

Во время подъема (как и в предыдущих экспериментах) на глубине 175 м у Брауэра обнаружились слабые признаки вестибулярного синдрома, которые уменьшились после введения циклизина и атропина, хотя и не исчезали в течение довольно длительного периода. После кратковременного ощущения боли пришлось слегка изменить режим подъема, увеличив продолжительность декомпрессии.

По выходе из камеры Брауэр и Вейрюн ощущали легкую и довольно приятную усталость. Они знали, что для восстановления хорошей физической формы им понадобится меньше недели, поэтому согласились участвовать в новом эксперименте, который должен был начаться через десять дней.

Техника освоения морских глубин. Пер. с англ. Л., “Судостроение”
Дж.Кенни.

Опубликовано:
11.10.12


Категория -

     

© Ilovediving.ru