Респираторная медицина. Руководство (в 2-х томах)

Чучалин А. Г.

В 1937 г. доктор Edgar End провел многочисленные опыты по изучению биологического действия гелия под давлением на животных и с участием людей, результаты которых опубликовал в журнале «Америкэн Джорнал оф физиолоджи» в статье «Быстрая декомпрессия, следующая за применением КГС под давлением». 1 декабря 1937 г. американским инженером Max Gene Nohl на озере Мичиган при медицинском обеспечении доктором Эндом был осуществлен первый спуск под воду на глубину 420 футов (128 м) с использованием для дыхания КГС. Годом позже A.R. Behnke и O.D. Yarbrough подтвердили целесообразность использования КГС для водолазов в докладе, помещенном в Бюллетене военно-морской медицины.

В нашей стране экспериментальные исследования по применению гелия в водолазной практике были начаты в 1936 г. Е.М. Крепс, К.А.Павловский, Е.А. Ченыкаева и М.О. Прайс в опытах на кошках изучали действие на организм

пребывания в 20 % кислородно-гелиевой среде (КГСр) под давлением до 8 кгс/см² и установили безвредность этой среды. Однако эти опыты показали, что при этом могут наблюдаться угрожающие симптомы декомпрессионной болезни. В 1939 г. Л.А. Орбели, М.П. Бресткин, Б.Д. Кравчинский, К.А. Павловский и С.П. Шистовский провели широкие исследования биологического действия азота и гелия на организм животных (кошек и собак) под давлением до 50 кгс/см².

Для широкого применения гелия в водолазной практике требовалась постановка специальных исследований по изучению скорости насыщения организма человека гелием в условиях повышенного давления и скорости рассыщения при декомпрессии, по определению свойства этого газа образовывать пересыщенные растворы в тканях и жидких средах организма, а также решение ряда других проблем. Для внедрения КГС в практику глубоководных водолазных спусков необходимо было также разработать новые режимы декомпрессии, изучить физиологическое действие этих смесей на организм человека и создать специальное водолазное снаряжение.

Уже первое знакомство с КГС на начальном этапе их использования в водолазной практике показало, что, помимо положительных свойств (меньшее «наркотическое» действие на организм и меньшая плотность по сравнению с азотом), гелий обладает рядом отрицательных свойств, наиболее существенными из которых являются следующие:

– -- высокая теплопроводность по сравнению с воздухом (в 6,18 раз больше), что вызывает при дыхании КГС резкое охлаждение организма под водой;

– -- искажение голоса водолаза, затрудняющее с ним связь;

– -- большая стоимость гелия в сравнении с воздухом;

– -- высокая проникающая способность гелия, затрудняющая герметизацию наполненных им емкостей (баллонов, отсеков барокамер и др.) и приводящая к значительным утечкам.

В 1940 г. была создана специальная баролаборатория на кафедре физиологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (ВМедА) на кредиты, лично отпущенные Наркомом обороны СССР К.Е. Ворошиловым. Ее основным оборудованием стала барокамера с предкамерой и гидротанком диаметром 2 м общим объемом 13,5 м³ для проведения исследований под давлением до 20 кгс/см², а также 100-литровая камера для животных с рабочим давлением 70 кгс/см². Возглавил лабораторию военврач 2 ранга М.П. Бресткин. Баролаборатория долгое время была основной базой изучения действия высоких давлений искусственных газовых смесей и водной среды на организм человека. В камере для животных было проведено 2 опыта с быстрой компрессией кроликов гелием до 50 кгс/см². Эксперименты на животных позволили предположить, что замена воздуха гелием позволит увеличить глубину погружения человека приблизительно до 300 м. Под руководством Л.А. Орбели сотрудниками кафедры физиологии Б.Д. Кравчинским и С.П. Шистовским были разработаны режимы декомпрессии водолазов для спуска на глубины до 200 м с использованием для дыхания КГС и проведены первые имитационные спуски на эту глубину. Режимы оказались короче американских. Впервые в мире человеком была достигнута небывалая для того времени глубина 200 м в условиях «сухой» барокамеры. После окончания экспериментальных спусков в таблицы были внесены поправки. Результаты исследований позволили прогнозировать возможность более глубоких погружений без опасений неблагоприятного действия гелия предположительно до глубины 300 м. В 1941 г. были проведены безаварийные спуски при дыхании КГС на «глубины» до 130 м в гидротанке барокамеры. Целью исследований была дальнейшая проверка режимов декомпрессии, рассчитанных Б.Д. Кравчинским и С.П. Шистовским для глубин до 200 м, в условиях водолазного спуска в холодную воду в гидробарокамере. Блокада Ленинграда не позволила проверить режимы декомпрессии для водолазов, находившихся в водной среде гидробарокамеры на глубинах до 200 м.

После прорыва блокады Ленинграда в горизонтальной затопляемой барокамере ВМедА в 1944 - 1945 гг. была продолжена прерванная войной проверка режимов декомпрессии при дыхании КГС. Работу проводили Е.М. Крепс, А.П. Бресткин, К.А. Павловский, Б.Д. Кравчинский, А.Г. Жиронкин, А.Ф. Панин и

др. По сравнению с испытаниями 1941 г. перед исследователями была поставлена более сложная задача - отработать режимы при погружениях в холодную воду при тяжелой мышечной работе. До 100-метровой глубины разработанные Б.Д. Кравчинским и С.П. Шистовским таблицы оказались безопасными даже при выполнении тяжелой работы. Но на больших глубинах случаи декомпрессионных заболеваний заставили прибегать к лечебной рекомпрессии и вносить поправки в режимы. Испытания были успешно проведены на глубины до 80 м с экспозицией на грунте 60 мин, до 100 м - 45 мин и на глубины 160 - 200 м с экспозициями 10 и 15 мин.

В 1946 г. под руководством Е.М. Крепса на Черноморском флоте в районе Сухуми со спасательного судна «Алтай» были проведены глубоководные водолазные спуски. В работе принимали участие К.А. Павловский, А.Г. Жиронкин, З.С. Гусинский, И.А. Александров, водолазы И.И. Выскребенцев, Б.А. Иванов, С.П. Кийко, Л.Ф. Кобзарь и др. Экспериментальные спуски проводились на глубины до 200 м в индивидуально-спасательном аппарате (ИСА) на КГС с использованием открытого водолазного колокола. На завершающем этапе испытаний в них приняли участие Л.А. Орбели и М.П. Бресткин. Проведено 50 парных водолазных спусков, испытаны инжекторно-регенеративное снаряжение ГКС-1 и закрытый водолазный колокол А.З. Каплановского. Однако это достижение осталось неизвестным для мировой общественности, и длительное время рекордами считались спуски английских водолазов Уилфорда Балларда на глубину 166,7 м (1948 г.) и Дж. Вуки на глубину 183 м (1956 г.).

В 1948 - 1949 гг. А.П. Бресткин переработал режимы декомпрессии водолазов и методику спусков на глубины до 200 м с использованием КГС. С целью уменьшения степени охлаждения организма водолазов, сокращения расхода гелия и упрощения конструкции закрытого водолазного колокола в режимы декомпрессии введен с 60 м воздушный этап декомпрессии и с 20 м - кислородный этап.

В 1949 - 1950 гг. под руководством М.П. Бресткина с участием Е.М. Крепса, Н.А. Клименко, А.Ф. Панина, А.Ф. Маурера, З.С. Гусинского, А.Ф. Кобзаря, Н.В. Соловьева, И.А. Александрова, В.В. Смолина, А.П. Бресткина и водолазов Черноморского флота проведено обследование сухогрузного судна «Серов», затонувшего на глубине около 135 м. Экспериментальные водолазные спуски проводились в снаряжении ГКС-3 с использованием КГС, открытого и закрытого водолазных колоколов. В результате этих работ были приняты на снабжение ВМС глубоководное водолазное снаряжение ГКС-3, закрытый водолазный колокол и режимы декомпрессии для спуска водолазов на глубины до 150 м с использованием КГС, воздуха и кислорода. Новые режимы декомпрессии и методика глубоководных водолазных спусков на глубины до 150 м вошли во «Временное наставление по проведению глубоководных водолазных спусков с применением гелиокислородных смесей» (1950). Эта работа была последней для Постоянной комиссии под руководством Л.А. Орбели.

В 1951 г. З.С. Гусинский, В.В. Смолин, Б.И. Иванов на Черном море и Н.К. Кривошеенко, И.А. Александров, И.И. Выскребенцев на Каспийском море провели экспериментальные глубоководные спуски водолазов с целью внедрения нового метода глубоководных спусков с использованием водолазного снаряжения ГКС-3 и спускоподъемного устройства с закрытым водолазным колоколом в водолазную практику ВМФ. В 1951 г. большая группа водолазов-глубоководников была обучена и натренирована к спускам в инжекторно-регенеративном снаряжении на глубины до 200 м, а отдельными водолазами достигнуты глубины более 200 м (на Черноморском флоте - 220 м, на Каспийской флотилии - 212 м). Всего было проведено более 700 спусков с выполнением различных подводных работ. Разработанные А.П. Бресткиным режимы декомпрессии на КГС потребовали корректировки, так как при декомпрессии были случаи заболевания водолазов декомпрессионной болезнью. После этого в ВМФ начали проводиться систематические глубоководные водолазные спуски с использованием КГС на глубины до 200 м.

В 1952 г. Н.К. Кривошеенко, И.А. Александров и И.И. Выскребенцев впервые в мире на Баренцевом море провели экспериментальные водолазные спуски в снаряжении ГКС-3 на глубину 255 м. Впервые на глубину 220 м вместе с водолазами-испытателями без предварительной подготовки спустился врач И.А. Александров, однако при этом он получил тяжелое декомпрессионное заболевание.

В 1955 г. Г.Л. Зальцман предложил применять воздушно-гелиевые смеси (ВГС) взамен КГС для проведения спусков на глубины от 60 до 160 м в инжекторно-регенеративных скафандрах. В 1959 г. Г.Л. Зальцманом, С.Д. Куманичкиным и И.А. Александровым были разработаны новые режимы декомпрессии для спусков с использованием ВГС, которые применяются и в настоящее время.